燃煤锅炉烟气除尘脱硫系统设计方案

燃煤锅炉烟气除尘脱硫系统设计方案

一、设计题目

燃煤锅炉烟气除尘系统设计。

二、课程设计的目的

通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行除尘系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、CAD绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。

三、设计原始资料

锅炉型号：SZL4-13型，1台

排烟温度： 160℃

烟气密度(标准状态下)：1.34kg/m3

空气过剩系数： =1.4

排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16%

烟气在锅炉出口前的阻力：800 Pa

当地大气压力：97.86 Kpa

冬季室外温度：-5℃

空气中含水(排标准状态下)：10g/kg 烟气其它性质按近似空气计算 燃料的工业分析值：

Y

C =85% Y

H = 4% Y

S = 1% Y

O =5% Y N = 1% Y W = 6% Y A = 15% Y V =13%

烟尘和SO 2排放标准按《锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)》执行：

烟尘浓度排放（标准标准状态下）：200mg/m 3； 二氧化硫排放标准（标准标准状态下）：900 mg/m 3。

四、计划安排

1、资料查询和方案选定1天

2、设计计算2天

3、说明书编制及绘图2天

五、设计内容和要求

1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度计算

2、净化系统设计方案的分析确定

3、除尘器的选择和比较

确定除尘器的类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。

4、管布置及计算：确定各装置的位置及管道布置

并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力

5、风机及电机的选择设计

根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类和功率。

六、成果

1、设计说明书

设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定、设计计算、设备选择和有关设计的简图(工艺管网简图和设备外形图)等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等内容，书写工整或打印输出，装订成册。

2、图纸

A、除尘器图一张(2号图)。系统图应按比例绘制、标出设备部件编号，并附明细表。

B、除尘系统平面布置图、剖面布置图各一张(1号或2号)，可以有局部放大图(3号)。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制可以简化，但能表明建筑的外形和主要结构形式。在图上中应有指北针方位标志。

七、主要参考资料

1、《大气污染控制工程》

2、《市政环境课程设计指导与案例》

3、《锅炉大气污染物排放标准》

4、《三废处理工程技术手册》（废气卷）

前言

随着工业的发展，能源的消耗量逐步上升，大气的污染物的排放量相应增加。燃煤锅炉排放的粉尘和二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。我国的大气是以煤烟型污染为主，其中粉尘与酸雨危害最大。因此，净化燃煤烟气中的粉尘和二氧化硫是我国改善大气空气质量、减少酸雨的关键问题。

粉尘的危害：粉尘的成分和理化性质是对人体危害的主要因素。有毒的金属粉尘和非金属粉尘（铬、锰、镐、铅、汞、砷等）进入人体后，会引起中毒以至死亡。无毒性粉尘对人体亦有危害。例如含有游离二氧化硅的粉尘吸，入人体后，在肺内沉积，能引起纤维性病变，使肺组织逐渐硬化，严重损害呼吸功能，发生“矽肺”病。

二氧化硫的危害：二氧化硫为一种无色的中等强度刺激性气体。在低浓皮下，二氧化硫主要影响是造成呼吸道管腔缩小，最初呼吸加快，每次呼吸曼减少。浓度较高时，喉头感觉异常，并出现咳嗽、喷嚏、咯痰、声哑、胸痛、呼吸困难、呼吸道红肿等症状，造成支气管炎、哮喘病，严重的可以引起肺气肿，甚至致人于死亡。

本设计主要是针对燃煤产生的烟尘和SO2，选用适当的除尘器、脱硫设备、风机、管道和烟囱，对烟气中的污染物进行去除。使排入空气

中的烟尘和SO 2浓度达到《锅炉大气污染物排放标准GB （13271-2001）》中的二级标准。

如表格所示：

从经济与效率来看，选择电除尘器更好，所以本设计选用电除尘器。

处理流程图：

全效率/％

不同粒径（μm ）时的分级效率/％ 0～5

5～10 10～20 10～44 >44 降室

58.6 7.5 22 43 80 90 除尘器

65.3 12 33 57 82 91 除尘器

84.2 40 79 92 99.5 100 94.5 72 96 98 100 100 97.0 90 94.5 97 99.5 100 器

kPa ）

99.5 99 99.5 100 100 100 99.7

99.5

100

100

100

100

锅炉→除尘器→脱硫装置→风机→烟囱

第一章烟气量、空气量的计算

1.1每台锅炉燃煤量的计算

由锅炉型号SZL4-13各个字母数字可知：

SZ——双锅筒纵置式；

L——链条炉排；

4——额定蒸发量（t/h）；

13——额定压力13MPa

查资料可知：

①1t煤=700kw=0.7MW

②4t/h蒸吨量对应锅炉效率为72%

③所用2类煤的热值29MJ/kg

设计耗煤量=功率×时间÷热值÷效率=4×0.7×3600÷29÷72%=482.8kg/h

本设计是一台锅炉，所以耗煤量为482.8kg/h

1.2锅炉燃煤所需空气量及产生烟气量的计算

1、标准状态下理论空气量：

V0

a = 8.881Wc+3.329Ws+26.457W

h

-3.333Wo

8.881×75%+3.329×1%+26.457×4%-3.333×5%

=7.6356 m3/kg