锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计.docx

工业通风与除尘课程设计任务书1•题目名称： DZL2-13型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计2•设计依据及参数、设计容及要求1.设计原始资料锅炉型号：DZL2-13 即，单锅筒纵置式链条炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa 设计耗煤量：390kg/h设计煤成分：Cy=64.5% Hy=4% Oy=3% Ny=1% Sy=1.5% Ay=18% Wy=8% ;Vy=15% ;属于中硫烟煤排烟温度：160C空气过剩系数= 1.3飞灰率= 16%烟气在锅炉出口前阻力550Pa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连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m, 90°弯头10个3.设计容及要求(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(4) 脱硫设备结构设计计算(5) 烟囱设计计算(6) 管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择(7) 根据计算结果绘制课程设计图3.设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、等〕课程设计计算说明书一份，并按照规定格式打印装订；课程设计所需图纸，要求作图规，A1纸打印。

摘要本次课程设计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 对净化系统设计方案进行分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计； 净化效率的影响分析等除尘设备结构设计计算、脱硫设备结构设计计算、烟囱设计计算 及管道系统设计、阻力计算、风机电机的选择，最后确定设备选型使排放的烟气达到锅 炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)中二类区执行标准关键词：锅炉烟气；湿法脱硫；袋式除尘器目录1.引言 12.燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 22.1所以由上表可得燃煤1kg的理论需氧量为: 22.4燃烧1kg该煤产生的理论烟气量为: 32.5 二氧化硫质量为: 32.6 烟气中飞灰质量为: 32.7160C时烟气量为: 32.8 二氧化硫浓度为: 32.9 灰尘浓度为: 32.10锅炉烟气流量为: 33. 袋式除尘器的设计 43.1 袋式除尘器的除尘机理 43.2 袋式除尘器的主要特点 43.3 除尘效率的影响因素 53.4 运行参数的选择 54. 袋式除尘器设计 65. 填料塔的设计及计算 95.1吸收SO2的 吸收塔的选择 95.2 脱硫方法的选择 105.3 填料的选择 125.4 湿式石灰法脱硫运行参数的选择和设计 126. 烟囱设计计算 156.1 烟囱出口直径的计算: 156.2 烟气的热释放率: 156.3 烟囱几何高度: 156.4 烟气抬升高度: 166.5 烟囱高度: 166.6烟囱底部直径: 166.7 烟囱抽力： 166.8 烟囱排放核算 177.阻力计算 187.1 管道阻力计算 187.2 除尘器压力损失 197.3 烟囱阻力计算 207.4 系统总阻力的计算 208.引风机和电动机计算和选择 218.1 风机风量的计算 218.2 风机风压的计算 218.3 电动机功率核算 219.结论 23参考文献 24致谢 24附图1. 引 言在目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要有温室效应、臭氧层破坏和酸 雨。

随着国民经济的发展，能源的消耗量逐步上升，大气污染物的排放量相应增加而就 我国的经济和技术发展就我国的经济和技术发展水平及能源的结构来看，以煤炭为主要能 源的状况在今后相当长时间不会有根本性的改变我国的大气污染仍将以煤烟型污染为主 因此，控制燃煤烟气污染是我国改善大气质量、减少酸雨和so2危害的关键问题我国是煤炭资源十分丰富的国家，一次能源构成中燃煤占 75％左右随着经济建设的 持续性快速发展，以煤炭为主要构成的能源消耗也在持续增长就我国煤碳消耗量从1990年的 9.8亿吨增加到1995年的 12.8亿吨；二氧化硫排放总 量随着煤碳消费量的增长而急剧增加到 1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨；工 业燃烧煤排放的烟尘总量 1478万吨；工业粉尘排放量约为 639万吨；全国汽车拥有量已超 1050万辆比1990年增加3420万辆，汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化物排放总量 逐年上升，在世界各国的排放量中位于前列，这已经成为制约我国经济和社会发展的重要 环境因素 2000 年，我国二氧化硫排放量为 1995 万吨，居世界第一位据专家测算，要 满足全国天气的环境容量要求，二氧化硫排放量要在基础上，至少消减 40%左右。

此外， 2000年，我国烟尘排放量为 1165万吨；工业粉尘的排放量为 1092万吨，大气污染是我国 目前第一大环境问题因而已经到了我们不得不面对的时候，我们这里我们将用科学的态 度去面对去防治2. 燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算已知： 设计耗煤量：390kg/h;设计煤成分： CY=64.5% HY=4% OY=3% NY=1% SY=1.5% AY=18% WY=8%Vy=15% ;属于中硫烟煤；排烟温度：160C;空气过剩系数=1.3;飞灰率=16%假设燃烧1Kg该燃煤，计算可得下表：表 2-1 Kg 煤燃烧计算表质量（g）摩尔质量（g/mol）物质的量（m ol）耗氧量（mol）C6451253.7553.75H4022010O3032-0.94-0.94N10280.360S15320.470.47W80184.440A180//02.1 所以由上表可得燃煤 1kg 的理论需氧量为：“0 二 53.75 +10 + 0.47 - 0.94 二 63.28 mol/Kg 煤V =63.28 x 22.4=1417.472L/Kg 煤O22.2 干空气中氮和氧物质的量之比为 3.78， 则 1kg 该煤完全燃烧理论需 空气量为：V 0 =1417.472 x （1+3.78）=6775.5L a 6.8m3a2.3 实际所需空气量为：V = 6.8 x 1.3=8.84m3/Kg 煤a2.4 燃烧 1kg 该煤产生的理论烟气量为：22.41000V 0 =V +V +V +Vfg CO2 H2O SO2 N2=(53.75+10+4.44+0.47+0.36+63.28 x 3.78) x=6.9m 3实际烟气量为： V =6.9+8.84-6.8=8.94m 3fg2.5 二氧化硫质量为：m =0.47x 64=30.08g=30080mgSO22.6 烟气中飞灰质量为：m =180x 0.16=28.8g=28800mgA2.7 160C时烟气量为：2.8 二氧化硫浓度为：V VTV=—:T08.94 x (273 +160) ,,- =14.2m327330080co =2118.3 mg/m3SO214.22.9 灰尘浓度为：28800o一 =2028.2mg/m3A14.22.10 锅炉烟气流量为：Q=Vx390=14.2x390=5538m3/h=1.54m3/s3. 袋式除尘器的设计3.1 袋式除尘器的除尘机理含尘气体通过袋式除尘器时，其过滤过程分两个阶段进行[1] 。

首先，含尘气体通过 清洁滤料(新的或清洗过的植料)，粉尘被捕集，此时滤料纤维起过滤作用，过滤效率为 50一 80％随着过滤过程的进行，被阻留的粉尘不断增加一部分灰尘嵌入滤料部，另 一部分则覆盖在滤料表面形成一层粉尘层，此时含尘气体主要通过粉尘层进行过滤这 是袋式除尘器的主要滤尘阶段袋式除尘器的除尘效率之所以很高，主要依靠滤料表 面形成的这层粉尘层袋式除尘器的捕尘机理包括筛滤、惯性碰撞、拦截、扩散、重力沉降[2]3.2 袋式除尘器的主要特点(1) 除尘效率高，特别是对微细粉尘也有较高的除尘效率，一般可达 99％如果 在设计和维护管理时给予充分注意，除尘效率不难达到 99.9％以上2) 适应性强，可以捕集不同性质的粉尘例如，对于高比电阻粉尘，采用袋式除 尘器比电除尘器优越此外，入口含尘浓度在一相当大的围变化时，对除尘效率和阻 力的影响都不大3) 使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到数十万立方米可以做成直接安 装于室、机器附近的小型机组，也可以做成大型的除尘器室4) 结构简单，可以因地制宜采用直接套袋的简易袋式除尘器，也可采用效率更高 的脉冲清灰袋式除尘器5) 工作稳定，便于回收干料，没有污泥处理、腐蚀等问题，维护简单。

6) 应用围受到滤料耐温、耐腐蚀性能的限制，特别是在耐高温性能方面，目前涤 纶滤料适用于120 —130C,而玻璃纤维滤料可耐250C左右，若含尘气体温度更高时， 或者采用造价高的特殊滤料，或者采取降温措施这会使系统复杂化，造价也高7) 不适宜联结性强及吸湿性强的粉尘，特别是含尘气体温度低于露点时会产生结 露，致使滤袋堵塞8) 处理风量大时，占地面积大，造价高9) 滤料是袋式防尘器中的主要部件，其造价一般占设各费用的 10％一 15％左右， 滤料需定期更换，从而增加了设备的运行维护费用，劳动条件也差3.3 除尘效率的影响因素除尘效率是衡量除尘器性能最基本的参数，它表示除尘器处理气流中粉尘的能力， 它与滤料运行状态有关，并受粉尘性质、滤料种类、阻力、粉尘层厚度，过滤风速及 清灰方式等诸多因素影响3.4 运行参数的选择此次用袋式除尘器所除烟气系含硫煤燃烧生成，其温度高，其中颗粒物摩擦强， 又有一定浓度的二氧化硫和水蒸气，腐蚀性强，通过对各种滤料和清灰方式的研读， 决定采用聚四氟乙烯滤料，反吹风方式清灰选用长 4 米，直径 100 毫米的圆筒形滤 布160C时，烟气密度大约为0.817Kg/m3，烟囱出口处大约为0.756Kg/m3。

国标 中二类地区排放烟气最大浓度为 200mg/m3C 200设计的除尘器的除尘效率为：耳二1 ―― = 1 二90.14%C 2028.20袋式除尘器的除尘效率一般都在 99％以上，完全符合此次设计的要求表 3.1 各种滤料性能 [4]^滤料名^称直径/卩m耐温/K吸水率/%耐酸性耐碱性強度长期最高棉织物10-20348-3583688很稍好1蚕丝18353-36337316-22一一一羊毛5-15353-36337310-15稍好很0.4尼龙348-3583684.0-4.5稍好好2.5奥纶398-4084236好■差1.6涤纶4134336.5好■差1.6玻璃纤维5-8523一4.0好■差1芳香族聚酰胺4935334.5-5。