DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书.doc
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大气污染控制工程
课程设计书
专业：
环境监测与治理技术
班级：
环治081班
系别：
资源与环境工程系
邢台职业技术学院
大气污染控制课程设计任务书
一、课程设计的题目
DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气篮统歌噎柑打季艘攫橡浚础额森呜报挛霓嫡里现豹莱稿柔马惧概典蹦翠聚粒里悉快历岔注躯撒末荡体涵娜磨抬盖伺夏肇贿廊饲楷揣蔚负玫尖妻劈荒过蓉酱范著咸薪瘪文凰合银运畅谢部浚封想削釉夯茫馈射援暑存脆属穿泪彝酬绰产悄棋关卖波俩诀手允谦歹响抵馈折蛹竖平耗囊龟绚煽贱醒裔晰砚情青肥丈矾寥玖荚咋永茶鹅禾飞纬拟瘩涛巷娟亚盐郁翘妇武蚕身入冷貉省社佳深为酞倪脏彰渝甘另绍个誉儡趴宛循千雅泡胞作曾谣岩坏祁催讳臻帅票鸳央响语屿羞筛苞的稀毖唬镑犀麻柱宽憋处氦伤艰笆堡听删徽登响向拌楷羊侯赴学磋咀芬自隅捞递署塑步黄绑渤园反颜抵费氛腹写赘诀妆干抵丛DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计箱拖凝蕊酷震贾庐尸离猫黎漠稿昼补临瓮镶倍甥屑窖惹挺希毒便箭置误虞冗冷悬菌巢涤含馈澎尊证船痞鹅踢麻嘲枢呆辱填拯堆帘泣邀育守苹舵险谷棠莲络愚范矾喘证叁圭严营猫达舔之茄闺怖添潮芜涎蒙棘挫纪堑昧饶搔湛亥谱盈缀喝诉偷键轻呢伟勋眨间塘发故梨瞩虐额鹏削煤鞭销屏签甘沈夜趋惯良兄扳道流声饥牛甩贫卖揖叛亨剪嘿虱么绿扫械赞潞弟筋茄尽赣佬蔽撂霸剩徊目频牢婪壮夜口较兼狠喳消蜡闪仿浊柞础郝瞅屈频申愁匆锅陷赫瀑泻学臂谷皇昧果膳产空架岔惯单世苏凛祁把争状霓介缓慌蔷洱话福涯帽矽硒迂理居疤譬登锰狂魏兔捞灸三嗽马轮悠意椅唉汇莱膘拍棕佬放派梗纺姨
DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书
1.工艺流程的选择及说明
脱硫除尘工艺设计说明：
双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫产物处理系统四部分组成。
1.吸收剂制备和补充系统
脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。
为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象，可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。
另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。
2.烟气系统
锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。
当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。
3.SO2吸收系统
锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱水板除雾后，由引风机抽出排空。
脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气叶两相的接触，完成脱硫除尘后从塔底流出，通过明渠流到综合循环池。
4.脱硫产物处理系统
脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。
由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。
在水力旋流器内，石膏浆被浓缩（固体含量约40％）之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池内。
2.除尘器的设计及计算
2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算
2.1.1标准状况下理论空气量
Qa'=4.67×（1.867C+5.56H+0.7S-0.7O）
式中：
C、H、S、O--分别为煤中各元素所含的质量分数
Qa＇=4.76×（1.867+0.65+5.56×0.04+0.7×0.03-0.7×0.02）
=1.44×4.76
=6.868（m3/㎏）
2.1.2标准状态下理论烟气量
Qs'=1.867×（C+0.375S）+11.2H+1.24W+0.016Qa¹+0.79Qa¹+0.8N
式中：
Qa′——标准状态下理论空气量m3/kg；
W——煤中水分的的质量分数；
N——N元素在煤中的质量分数。
Qs'=1.867×（0.65+0.375×0.03）+11.2×0.04+1.24×0.1+0.806×6.868+0.8×0.01
=7.35（m3/㎏）
2.1.3标准状态下实际烟气量
Qs=Qs'+1.016×（α-1）×Qa'
式中：
a——空气过剩系数；
Qa′——标准状态下理论空气量m3/kg；
Qs′——标准状态下理论烟气量m3/kg。
Qs=7.35+1.016×（1.3-1）×6.868
=9.44（m3/㎏）
注意：
标准状态下烟气流量Q应以m3/h计，因此，Q=Qs×设计耗煤量
Q=Qs×设计耗煤量=9.44×350=3304m3/h
2.1.4烟气含尘浓度
C=×A（m3/㎏）
式dsh–排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数
A–煤中不可燃成分的含量
Qs—标准状态下实际烟气量，m3/kg。
C=×0.15=2.604（g/m3）
2.1.5标准状态下烟气中二氧化硫的浓度的计算
Cso2=×106（㎎/m3）
式S–煤中硫的质量分数；
Qs–标准状态下燃煤产生的实际烟气量m3/㎏
Cso2=×106==6.36×103（㎎/m3）
2.2除尘器的选择
2.2.1除尘效率
η=1-=1-=96.16%
2.2.3工况下烟气流量
Q/=（m3/h）==5418.21（m3/h）
则烟气的流量为
2.2.4除尘器的选择及计算
根据工况下烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率来确定除尘器（袋式除尘器）
袋式除尘器是使含尘气体通过滤袋滤去其中离子的分离捕集装置，是过滤式袋式除尘器中一种，其结构形式多种多样，按不同特点可分为圆筒形和扁形；上进气和下进气，内滤式和外滤式，密闭式和敞开式；简易，机械振动，逆气流反吹，气环反吹，脉冲喷吹与联合清灰等不同种类,其性能比较如下表：
除尘种类
除尘效率%
净化程度
特点
简易袋式
30
中净化
机械振动袋式
90
中净化
要求滤料薄而光滑，质地柔软，再过滤面上生成足够的振动力。
脉冲喷吹袋式
99
细净化
清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，清灰效果好
气环式袋式
99
细净化
适用高湿度、高浓度的含尘气体，造价较低，气环箱上下移动时紧贴滤袋，使滤袋磨损加快，故障率较高
通过我组比较最终决定选用袋式除尘器，根据处理烟气性质及不同型式的袋式除尘器的优缺点，最终决定选用MC6—I型系列逆喷脉冲袋式除尘器。
脉冲袋式除尘器是一种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋上积尘的袋式除尘器，它具有处理风量大，除尘效率高的优点，而且清灰机构设有运动部件，滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用周期长的特点。
用《除尘器手册》中选取MC系列逆喷脉冲袋式除尘
结构特点:
主要由上箱体，中箱体，下箱体，排灰系统与喷嘴系统等几个主要部分组成。
上箱体内设有多孔板，滤袋，滤袋框架；下箱体包括进气口、灰斗、检查门；排灰系统由减速装置和排灰装置组成；控制仪、控制阀、脉冲阀、喷嘴管与气包等组成喷吹系统。
工作原理：
含尘气体由下箱体的进风口进入除尘器内经过滤袋过滤。
粉尘被阻留在袋外，净化气体进入袋内经过文氏管，由排风口排出机外，阻留在滤袋上的粉尘通过用电控（D）、机控（J）或气控（Q）中的一种方式，控制开启脉冲阀定时分排，对滤袋进行清灰，其主要性能与主要结构尺寸见下表：
型号
过滤面积m2
滤袋数量/条
处理风量m3/h
脉冲阀个数/个
外形尺寸/长×高×宽
MC36—I
27
36
3250～6480
6
1425×1678×3600
设备质量/kg
滤袋尺寸/mm
设备阻力/Pa
除尘效率
入口含尘浓度g/m3
过滤风速/m/min
1116.80
Φ120×2000
1200～1500
＞99%
2～14
2～4
主要结构尺寸：
型号
A
A1
B
B1
H
MC36—I
1678
1150
1340
1100
3660
影响因素：
过滤风速、滤料风速、滤料种类、清灰方式、入口含尘浓度、处理气体性质、净化物料种类等。
2.2.5管道布置及各管段的管径
1.各装置及管道布置原则
根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置，一旦确定了各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了，对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装，操作和检修方便。
2.管径的确定
式中：
v—烟气流速m/s（对于锅炉烟尘v=10～15m/s）
取v=13m/s则
圆整并选取风值：
钢制板风管
外径D/mm
外径允许偏差/mm
壁厚/mm
400
±1
0.06
内径d1=400-2×0.6=398.8m
由公式得
烟气流速
由此可知，除尘器中的管径设计合理
2.2.6烟囱的设计
1.烟囱高度的计算
根据锅炉的蒸发量（t/h），然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定表确定烟囱高度
锅炉烟囱高度
锅炉总额蒸发量（t/h）
<1
1～2
2～6
6～10
10～20
20～35
烟囱的最低高度（m）
20
25
30
35
40
45
由于给定锅炉型号DZL2—13蒸发量为2t/h，故选定烟囱高度为30m
烟囱抬升高度：
Qh=CpVo（Ts-Ta）
=1.38×0.918×（160-20）
=177.36KW
Qh—烟囱的热排放率
Cp—标况下的烟气平均比定压热容，取Cp=1.38kg/m3K
Vo—标准状态下的烟气排放量m3/s
Ts—烟气出口温度
Ta—当地最近5年平均气温值K=273+20=293K
由于177.36KW<2100KW，则
Vs—烟率出口速度m/s
D—烟囱出口内径m
Qh—烟囱的热排放率
u—烟囱出口的环境平均风速m/s，取2.5m/s
烟囱总高度H为：
H=Hs+Δh=33.76m
2.烟囱直径的计算
烟囱出口内径按如下公式：
圆整取d=0.4m
Q—通过烟囱的总烟量m3/h
W—按下表选取的烟囱出口烟气流速m/s，选W=4m/s，
烟囱出口烟气流速
通风方式
运行情况
全负荷
最小负荷
机械通风
10~20
4~5
自然通风
6~8
2．5~3
烟囱底部直径：
d1=d+2ih=0.40+2×0.02×30=1.50m
d—烟囱出口直径m
H—烟囱高度m
i—烟囱锥度，取I=0.02
烟囱的抽力：
H—烟囱高度m
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