SHF2025型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计Word下载.docx
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参考文献
刖言
我国大气污染特征，除尘技术概述，脱硫技术概述（至少8千字）
1设计任务
1・1设计题目
SHF20-25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计
1.2设计原始数据（学号尾号不同，原始数据不同）
新建一锅炉型号：
SHF20-25,双锅筒横置式沸腾炉，蒸发量20t/h,出口蒸汽压力25Mpa。
设计耗煤量：
2.4t/h
YyYYYy
设计煤成分：
C=62.5%，H=4%，O=3%,N=1%,S=1.5%,A=20%
WY=8%;
排烟温度：
160C;
空气过剩系数二1.2;
飞灰率=35%;
烟气在锅炉出口前阻力800P&
污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。
设计内容及要求
（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。
（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；
运行参数的选择与设计；
净化效率的影响因素等。
（3）除尘设备结构设计计算（袋式除尘器）
（4）脱硫设备结构设计计算（石灰石湿式除尘）
（5）烟囱设计计算
（7）绘制系统流程图一张
2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算
2.1.1理论空气量计算
以1kg中硫烟煤燃烧为基础，贝U：
质量/g物质的量/mol（分子）理论需氧量/mol
C
625
52.08
H
40
20
10
O
30
0.94
——
N
0.36
S
15
0.47
灰分
200
H2O
80
4.44
所以理论需氧量为:
Qi=52.08100.47-0.94=61.61mol/kg
假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.78,则1kg中硫煤完全燃烧所需要的理论
空气量为：
Q2g（3.781）=61.61（3.781）=294.05mol/kg
2.1.2理论烟气量计算
Q3=52.08200.474.4461.613.78二309.88mol/kg
2.1.3实际烟气量计算
空气过剩系数〉=1.2时，实际烟气量为：
Q4二Q3Q20.2=309.88294.500.2=368.78mol/kg
即368.7822.4=8.26m3/kg
1000
烟气流量Q应以m3/h计，设实际耗煤量为m=2400kg，所以标况下实际烟
气量：
Q=Q4m=8.262400=19824m3/h
2.1.4烟气含尘浓度计算
VA
-QT
烟气含尘浓度：
0.15200=3.63g/m3=3630mg/m
8.26
式中：
V—飞灰率
A—灰分
Q4—标准状态下实际烟气量，m3/kg。
2.1.5二氧化硫浓度计算
2.1.6处理流程
画流程图，并对流程进行说明
2.2除尘设备的设计与计算
2.2.1袋式除尘器的滤料及清灰形式
由于烟气的温度为160C，可以选择玻璃纤维滤袋，选用的清灰方式为逆气
流清灰，根据表1选择过滤气速Vf-1.0m/min。
表1
粉尘种类
纤维种类
清灰方式
过滤气速/（m/min）
飞灰（煤）
玻璃、聚四氯乙烯
逆气流、脉冲喷吹、机械振动
0.58~1.8
飞灰（油）
玻璃
逆气流
1.98~2.35
飞灰（焚烧）
0.76
2.2过滤面积计算
160C下的烟气流量为:
Q—标准状态下实际烟气量，m3/h
Pn—当地实际大气压，取一个标准大气压，即PN=P=101.325KPa
Tn—排烟温度
所以总过滤面积：
2.3除尘器的选择
根据除尘器的处理烟气量和总过滤面积，可以选定除尘器型号规格，参考《除
尘器手册》选择DFC-6-524型号的反吹袋式除尘器⑶。
其主要性能与主要结构尺
寸见下表：
表2DFC-6-524型号反吹袋式除尘器的性能参数
型号
材质
过滤风速/
（m/min）
处理风量
3
/（m/h）
过滤面积/m2
DFC-6-524
涤纶或玻纤
1.0
31440
524
滤袋尺寸/mm
滤袋数量/条
除尘器阻力
使用温度/C
室数/个
/KPa
：
"
806100
152
1.5~2.0
:
130或:
280
4
主要结构尺寸（mm）:
h
H1
H2
H3
a
b
D
810
15398
6060
4920
3938
4012
700
2.3脱硫设备的设计与计算
2.3.1石灰石用量计算
按照排放标准，则脱硫率至少为365°
一200100%=94.5%，设系统钙硫比1.2,3650
则需去除的SO2的mol数为：
2.410001.5%0.9451000=1063mol/h
32
天内石灰石的消耗量为：
10631.210024=12756024g=3.06144t
2.3.2吸收塔内流量计算
假设吸收塔内平均温度为80C,压力为120KPa，贝帔收塔内烟气流量为:
273t101.325
乂x（1+K）
273Pa
Qv—吸收塔内烟气流量，m3/s;
Q—标况下烟气流量，m3/s;
K—除尘前漏气系数，0~0.1;
蹩27^^0（1,0.05）
3600273120
2.3.3吸收塔径计算
依据石灰石烟气脱硫的操作条件参数，可选择吸收塔内烟气流速v二3m/s，
则吸收塔截面A为:
A，
则塔径d为:
取塔径D0=1700mm
2.3.4吸收塔高度计算
吸收塔可看做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区和浆池⑹。
（1）吸收区高度：
依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得，设吸收塔喷气液反应时间t=3s，则吸收塔的吸收区高度为：
Hi=vt=33=9m
吸收区一般设置3〜6个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，本设计中设置4个喷淋层，喷淋层间距为2m,入口烟道到第一层喷淋层的距离为2m，最后一层喷淋层到除雾器的距离1m。
（2）除雾区高度：
除雾器用来分离烟气所携带的液滴，在吸收塔中，由上下两极除雾器（水平或菱形）及冲水系统（包括管道、阀门和喷嘴等）构成。
每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴［8］。
最后一层喷淋层到除雾器的距离1m,除雾器的高度为2.5m除雾器到吸收烟道出口的距离为0.5m。
则取除雾区高度为：
H2=4m
（3）浆池高度：
浆池容量V1按液气比浆液停留时间t1确定:
V^LQt
G
L—液气比，一般为15〜25L/m3，取15L/m3;
Q—标况下烟气量，m3/h;
t1—浆液停留时间，s，—般t1为4min~8min，本设计中取值为5min；
155
V11982424.78m3
100060
后再根据V1计算浆池高度:
H3—浆池高度，m；
Vi—浆池容积，m；
4x24.78
H310.92m
3.141.71.7
从浆池液面到烟气进口底边的高度为0.8：
2m。
本设计中取为1.5m
（4）喷淋塔烟气进口高度设计：
（5）吸收塔高度:
H=H1H2H^9410.921.50.522=26.46m
2.4烟囱设计计算
具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量，且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。
这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：
H=HSAH
H—烟囱的有效高度，m；
Hs—烟囱的几何高度，m；
AH—烟囱抬升咼度，m。
2.4.1烟气释放热计算
AT
Qh=0.35PaQv
Qh—烟气热释放率，kw；
Pa—大气压力，近似取一个标准大气压101.325kPa
Qv—实际排烟量，m3/s
Ts—烟囱出口处的烟气温度，433K；
Ta—环境大气温度
取环境大气温度Ta=293K，大气压力Pa=101.325kPa
ATTs-Ta=433-393=140K
环境大气压下的烟气流量:
Qh=0.35PaxQvx=0.3适1013.汉2951^-^^°
1051.46kw
Ts433
2.4.2烟囱直径的计算
烟囱平均内径可由下式计算
Qv—实际烟气流量，m3/s;
u—烟气在烟囱内的流速，m/s，取20m/s。
49.17
.3.1420
取烟囱直径为DN800mm;
校核流速^4Q2-=18.25m/s
nD23.14X0.802
2.4.3烟气抬升高度计算
由Qhv1700kw，可得
2x（1v5D+0.01hQ
lH二
u
s—烟囱出口流速，取20m/s;
D—烟囱出口内径，m;
u—烟囱出口处平均风速，取10m/s.
2汉（1.5疋20汉0.80+0.01決1051.46）
△H6.90m
2.4.4烟囱的几何高度计算
本设计的锅炉燃煤量为2.4t/h，根据表2中锅炉总容量与烟囱最低允许高度
的关系，取烟囱几何高度为Hs=30m。
表3锅炉房总容量与烟囱最低允许高度关系
锅炉房总容量（t/h）
MW
烟囱最低允许咼度（m）
<
1
0.7
1〜2
0.12〜1.4
25
2〜4
1.4〜2.8
4〜10
2.8〜7
35
10〜20
7〜14
20〜40
14〜28
45
则烟囱有效高度为:
H=Hs△H306.9=36.9m
2.4.6烟囱高度校核
假设吸收塔的吸收效率为80%，可得排放烟气中二氧化硫的浓度为:
Css二（1-80%）3650二730mg/m3
二氧化硫排放的排放速率：
vs°
2=CSo2Qv-7309.1710‘g/s=6.69g/s
用下式校核：
2vso2py
Pmax2
nuHePz
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