燃煤锅炉脱硫系统设计

环境工程综合实验

课程设计

专业: 环境工程

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目录

1 课程设计题目 (2)

2 设计依据 (2)

2、1 技术标准及依据 (2)

2、2 设计参数及参数范围 (3)

2、3 设计原则及设计目标 (3)

3 污染源强分析 (3)

3、1 污染物浓度的计算 (3)

3、2烟气中SO2的浓度计算 (5)

3、3烟气SO2排放量的计算 (6)

4 工艺设计 (7)

4、1 工艺选择 (7)

4、2吸收设备的选择 (7)

4、3 工艺原理 (7)

4、4 脱硫系统工艺流程 (8)

4、5 工艺组成 (8)

5 相关的设计计算 (9)

5、1 脱硫剂液箱容量与设计 (9)

5、2 增压风机 (9)

5、3 SO2吸收系统 (10)

5、3、1 塔径及底面积计算 (10)

5、3、2 脱硫塔高度计算 (10)

6 附图 (11)

附图1 双碱法烟气脱硫工艺流程图 (11)

附图2 吸收塔系统 (11)

附图3 吸收塔平面图 (12)

1 课程设计题目

四川省某火电厂30t/h燃煤锅炉烟气的脱硫系统设计

2 设计依据

2、1 技术标准及依据

(1)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)

(2)《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ462－2009)

(3)《大气污染防治手册》

(4)《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)

(5)《环境空气质量标准》(GB3095-1996)

(6)《四川省大气污染物排放标准》

2、2 设计参数及参数范围

(1)根据技术标准与排放标准,确定设计参数及设计范围。

锅炉型号:30 t/h 锅炉一台

烟气排放量:19000m3/h

燃料种类:无烟煤

燃煤量:2、237152t/h

炉内温度:700℃

锅炉排烟温度:155℃

烟气含氧量:60、2605mol/kg(燃煤)

m

目前SO2排放浓度:1353mg/3

N

含硫率:1、1%

锅炉热效率:75%

空气过剩系数:1、2

(2)拟用双碱法,据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ 462－2009),故有:

液气比(G/L)为2

钙硫比(Ca/S)为1、1

净化效率η不小于95%

可用率为95%

2、3 设计原则及设计目标

设计原则:

(1)设计中为将来更加严格的排放标准及规模扩大留有余地。

(2)因地制宜,节省场地。

(3)严禁转移污染物,全面防治二次污染。

设计目标:

(1)根据《四川省大气污染物排放标准》标准,该火电厂标准状态下SO2排放浓度应小于300 mg/m3

(2)为保证电厂周围居民区空气质量,同时执行《环境空气质量标准》(GB3095—1996)的二级标准,即小于居民区大气中SO2最高允许的日平均浓度0、15mg/m3

(3)总量控制指标达标

3 污染源强分析

3、1 污染物浓度的计算

含硫率为1、1%,选择煤种为无烟煤

以1kg 无烟煤为基础,则:

成分 质量/g 物质的量/mol 理论需氧量/mol C 649、572 54、131 54、131 H 25、308 12、654(分子) 6、327 O 14、06 0、879 -0、4395 N 6、327 0、226 (分子) —— S 7、733 0、242 0、242 H 20 75 4、17 —— 灰分 222 —— ——

(1) 理论需氧量为

(54、131+6、327-0、4395+0、242)mol/kg = 60、2605mol/kg (燃煤)

假定干空气中氮与氧的摩尔比为3、78,则1kg 燃煤完全燃烧所需要的理论空气量为: 60、2605×(1+3、78) mol/kg =288、0452 mol/kg (燃煤) 即标况下

288、0452×22、41000

m 3N /kg = 6、452 3

N m /kg (燃煤)

(2) 理论烟气量(按照标准状况换算体积,下同)

错误!未指定书签。错误!未指定书签。错误!未指定书签。理论上烟气的组成为 CO 2 54、131mol/kg ;

H 2O 12、654+4、17=16、824 mol/kg;

N 2 60、2605×3、78+0、226=228、01mol/kg ; SO 2 0、242mol/kg ; 灰分 222mol/kg

故理论干烟气量为:

(54、131+228、01+0、242)mol/kg=282、383mol/kg(燃煤)

282、383×22、4

1000 3N m /kg = 6、325 m 3

N /kg (燃煤)

理论湿烟气量为:

(282、383+16、824)mol/kg=299、207mol/kg(燃煤)

299、207×22、41000

m 3N /kg = 6、702 3

N m /kg (燃煤) (3)实际烟气量

空气过剩系数为1、2,可求:

实际干烟气量V fg =理论干烟气量+理论空气量×(空气过剩系数-1)

=6、325+ 6、452× 0、2 = 7、6154 3N m /kg (燃煤)

实际湿烟气量V fg =理论湿烟气量+理论空气量×(空气过剩系数-1)

=6、702+ 6、452× 0、2 = 7、9924 3N m /kg (燃煤)

(4) 锅炉燃煤量:

h kg Q i i D B /)

(12η

⨯-=

低

式中:D:锅炉每小时的产汽量(kg ／h);