某燃煤锅炉房烟气净化系统设计

前言

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。而大气污染可以说主要是人类活动造成的，大气污染对人体的舒适、安康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响。目前，大气污染已经直接影响到人们的身体安康。

随着我国经济的高速开展，我国的二氧化硫污染越来越严重，必须通过有效的措施来进展处理，以免污染空气，影响人们的安康生活。

一、题目

某燃煤锅炉房烟气净化系统设计

二、目的

通过课程设计进一步消化和稳固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进展净化系统设计的初步才能。通过设计，理解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进展设计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的才能。

三、原始资料

锅炉型号：SZL6－1.25－AII型，共2台〔每台蒸发量为6t/h〕

所在地区：二类区。2022年新建。

锅炉热效率：75%，所用的煤低位热值：20939kJ/kg，水的蒸发热：2570.8kJ/kg 锅炉出口烟气温度：160℃

烟气密度：〔标准状态下〕1.34kg/m3

空气过剩系数：α=1.3

排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15%

烟气在锅炉出口前阻力：800Pa

当地大气压力：98kPa

平均室外空气温度：15℃

空气含水率(标准状态下)按0.01293kg/m3

烟气的其它性质按空气计算

煤的工业分析：

C ：65% H ：4% S ：1% O ：4% N ：1% W ：7% A ：18%

净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧20m 以内。图2为锅炉立面图。

图1 锅炉房平面布置图 图2 锅炉房立面图

四、 设计计算 (一)、用煤量计算

每台锅炉的所需热量为：Q ＝蒸发量×水的蒸发热

=6×103×2570.8=1.54×107kJ/h

所需的煤量为：热

η⨯n H Q =%75209391054.17⨯⨯=982.2kg/h

H n ——煤的低位热值 η热——锅炉的热效率

(二)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 以1kg 煤燃烧为根底，那么

重量〔g 〕 摩尔数〔mol 〕 产物摩尔数〔mol 〕 需氧数(mol) C 650 54.167 CO 2:54.167 54.167 H 40 40 H 2O: 20 10

S 10 0.3125 SO 2: 0.3125 0.3125 O 40 2.5 O 2: 1.25 -1.25 N 10 0.714 N 2: 0.357 0 W 70 3.889 H 2O: 3.889 0 标准状态理论需氧数

54.167+10+0.3125-1.25=63.23mol/kg=1.4163 m 3N /kg

空气中含水量：1000

4

.22181001293.03⨯⨯=0.01609(体积分数)

1.标准状态下理论空气量0a V

0a V =1.4163×4.78=6.77 m 3N /kg 〔干空气〕 0a V =

01609

.0177

.6-=6.88 m 3N /kg 〔湿空气〕

2.标准状态下理论烟气量0

fg V

CO 2: 54.167 mol/kg

SO 2: 0.3125 mol/kg

N 2:0.357+3.78×65.17=246.70 mol/kg H 2O: 20+3.889+0.01609⨯6.77= 24.0 mol/kg

0fg V =10004.220.2470.2463125.0167.54⨯+++）（=7.28 m 3N /kg

3.标准状态下实际烟气量fg V

fg V =0

fg V +0a V (α-1)= 7.28+6.77×〔1.3-1〕=9.311 m 3N /kg

标准状态下每台锅炉烟气流量

总Q =fg V ⨯设计耗煤量 =9.311⨯982.2=9145.26 m 3/h

4.标准状态下烟气中含尘浓度烟尘ρ

烟尘

ρ=V

d fg

sh A ⨯=311.9%18%15⨯=2.90⨯10

3

mg/m 3

5．标准状态下烟气中二氧化硫浓度2SO ρ

2

SO ρ=

V so fg

m )(2=311.91000643125.0⨯⨯=2.15×103 mg/m 3

(三)、净化设备的选择

1. 设备应到达的净化效率

烟尘

ρρηs

-

=1

式中 ρs ——标准状态下锅炉烟所排放标准中的规定值，mg/m 3

；

ρ——标准状态下烟气污染物浓度，mg/m 3； 由于锅炉厂所在地区为：二类地区、2022年新建

根据锅炉表1锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值可知道:

锅炉类别

适用区域

烟尘排放浓

〔mg/m 3) 烟气黑度

Ⅰ时段

Ⅱ时段 燃 煤 锅 炉

自然通风锅炉 〔<0.7MW(1t/h)〕

一类区 100 80 1 二、三类区 150 120 其它锅炉 一类区 100 80 1 二类区 250 200 三类区

350 250 燃

油 锅 炉

轻柴油、煤油 一类区 80 80 1 二、三类区 100 100 其它燃料油

一类区

100

80*

1