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

姓名 :

目录

1课程设计题目 (3)

2 设计依据 (3)

2.1 技术标准及依据 (3)

2.2 设计参数及参数范围 (3)

2.3 设计原则及设计目标 (4)

3 污染源强分析 (4)

3.1 污染物浓度的计算 (4)

3.2 烟气中SO2 的浓度计算 (6)

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 (8)

4.4 脱硫系统工艺流程 (9)

4.5 工艺组成 (9)

5 相关的设计计算 (10)

5.1 脱硫剂液箱容量与设计 (10)

5.2 增压风机 (10)

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 (11)

6 附图 (12)

附图1 双碱法烟气脱硫工艺流程图 (12)

附图2 吸收塔系统 (13)

附图3 吸收塔平面图 (13)

HJ 462－ 2009），故有 :

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： 19000m 3

/h

燃料种类：无烟煤 燃煤量： 2.237152t/h 炉内温度：700 C 锅炉排烟温度：155 C

烟气含氧量： 60.2605mol/kg （燃煤） 目前SO ?排放浓度：1353mg/m 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》 液气比（ G/L ）为 2

钙硫比（Ca/S ）为1.1

净化效率n 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S02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S02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

0 14.06 0.879 -0.4395

N 6.327 0.226 （分子）

S 7.733 0.242 0.242

H20 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）

假定干空气中氮和氧的摩尔比为 3.78，则1kg燃煤完全燃烧所需要的理论空气量为:

60.2605 （0+3.78） mol/kg =288.0452 mol/kg （燃煤）

即标况下

22.4 3 3 . Lt

288.0452 斋0 m3N /kg = 6.452 m” /kg （燃煤）

(2)理论烟气量(按照标准状况换算体积，下同)

理论上烟气的组成为CO2 54.131mol/kg ；

H2O 12.654+4.17=16.824 mol/kg;

N2 60.2605 &78+0.226=228.01mol/kg ;

SO2 0.242mol/kg ;

灰分 222mol/kg

2371.52kg/h 2.37t/h

故理论干烟气量为：

(54.131+228.01+0.242) mol/kg=282.383mol/kg (燃煤)

282.383

m N /kg = 6.325 m 3N /kg (燃煤)

理论湿烟气量为：

(282.383+16.824) mol/kg=299.207mol/kg (燃煤)

22 4 3

299.207 >1000 m 3

N /kg = 6.702 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X （空气过剩系数-1）

=6.325+ 6.452 0* = 7.6154 m N /kg

（燃煤）

实际湿烟气量 V fg =理论湿烟气量+理论空气量X （空气过剩系数-1）

3

=6.702+ 6.452 0* = 7.9924 m ” /kg

（燃煤）

（4）锅炉燃煤量:

厂 30 1000 (140Q4 84.80) B

22190 75%

(5) 标准状态下的总干烟气量 ：

7.6154 2371.52 18060.07m N / h

标准状态下的总湿烟气量：

7.9924 2371.52 18954.14m N /h

取设计烟气量为19000 m N /kg

式中： D ：锅炉每小时的产汽量（kg/h ）;

Q 氐：煤的低位发热量（kcal/kg ）

n :锅炉的热效率（% ;

i 2 :锅炉在某工 作压力下的饱和蒸汽热 焓（kcal/kg ）; 1.25MPa 时为 1400.4kJ/kg i 1:锅炉给水热焓（kcal/kg ），一般给水温度取 20C ，则

i1=84.80kJ/kg , D(i 2 Q 低

咙kg/h 则: