燃煤锅炉脱硫系统设计

环境工程综合实验

课程设计

业: 环境工程

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号:

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

技术标准及依据

大气污染物综合排放标准》GB16297-1996)

工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》 (HJ462－2009)

大气污染防治手册》锅炉大气污染物排放标准》 (GB13271-2001) 环境空气质量标准》 ( GB3095-1996)

6) 四川省大气污染物排放标准》

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：h

炉内温度：700 C 锅炉排烟温度：155 C 烟气含氧量：kg （燃煤）目前SO排放浓度：

1353mg/m N 含硫率：%

锅炉热效率：75%

空气过剩系数：

（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）为净化效率n不小于95% 可用率为95%

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：

SO2 排放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

3

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

(GB309—1996)的二级标准，即小于居民区大气中SO最高允许的日平均浓度

(3)总量控制指标达标

3污染源强分析

污染物浓度的计算含硫率为%选择煤种为无烟煤

以1kg无烟煤为基础，则:

需氧量/mol

C

H ( 分子)

O

N ( 分子) 一一

S

H0 75

灰分222

(1)理论需氧量为

+ = kg (燃煤)

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

成分质量/g 物质的量/mol 理论

X (1+ mol/kg = mol/kg (燃煤)

即标况下

X 错误m /kg =m N /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 kg ；

H2O += mol/kg;

X +=kg ;

kg ;

灰分222mol/kg

故理论干烟气量为：

++）mol/kg=kg 燃煤）

X 错误! mN /kg = m 3N /kg （燃煤）

理论湿烟气量为：

+）mol/kg=kg （燃煤）

X 错误!mi N /kg = m N /kg （燃煤）

3）实际烟气量

空气过剩系数为，可求：

实际干烟气量Vfg =理论干烟气量+理论空气量X（空气过剩系数-1 ）

=+ m N3 /kg （燃煤）

实际湿烟气量Vfg =理论湿烟气量+理论空气量X（空气过剩系数-1 ）=+ m N3 /kg （燃煤）

（4）锅炉燃煤量：

式中：D:锅炉每小时的产汽量（kg/ h）;

Q：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 ）；时为kg i 1：锅炉

给水热焓（kcal/kg ），一般给水温度取20C，则i1=kg ,

则:

（5）标准状态下的总干烟气量：

标准状态下的总湿烟气量：

取设计烟气量为19000 m3N /kg

烟气中SO2 的浓度计算

（1） SO 2产污系数及其质量流量

二氧化硫产污系数：

Y

Gso2 2 1000 S Y P (Kg/t)

式中：S Y-燃煤应用基含硫量，%

P-燃煤中硫的转化率（煤粉炉一般取），%

Gso2 2 1000 S Y P 2 1000 (70.3 1.1%) 0.9 1391.94Kg/t 脱硫装置入口烟气中的SO2 质量流量可根据下面公式估算：

式中：M（S02脱硫装置入口烟气中的S02质量流量，t/h

K――染料燃烧中硫的转化率（煤粉炉一般取）

Bg――锅炉最大连续工况负荷时的燃煤量，t/h

q――锅炉机械未完全燃烧的热损失，%

S――燃料的收到基硫分，%

所以：

烟气中S02的实测浓度为: 根据《锅炉大气污染物排放标准》

(GB13271-2001)的相关规定，需将实物浓度折

算，规定说明燃煤锅炉，折算项目为烟尘， SQ2 NOX 排放浓度时，过量空气折算

系数 锅炉大气污染物过量空气系数折算排放浓度按下式计算: 式中C ――折算后的烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度,

实测的过量空气系数

规定的过量空气系数

已知a 二，燃煤锅炉的过量空气折算系数

a =

所以折算后烟气中SO2的浓度: 烟气SO2排放量的计算

《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》 (HJ 462 - 2009)对于65t/h 以下

工业锅炉脱硫装置的设计脱硫效率不宜小于

80%的标准。

则每小时去除SQ 的量为: 出口烟气中SQ2的排放量为: 取烟囱出口处平均风速 u 为S ；烟囱出口处烟气流速不应低于该高度处平均风速的

倍，故取烟囱出口流速v 为S ;取二为；烟气出口处烟流温度 Ts 为155C ；烟囱高

y

度取60m;烟囱出口内径 D 为2m,

根据霍兰德(Holla nd )公式得烟气抬升高度: 总咼度H=60+=

2 3298 0.5

3

max e 5 71.532

0.

0151mg/m 3

脱硫结果满足四川省《大气污染物排放标准》，亦满足《环境空气质量标准》的二 级标准，即小于居民区大气中 SQ 2最高允许的日平均浓度 m ,脱硫效果良好。

4工艺设计

g/ m N

C ——实测的烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度,

g/ m N

地面最大浓度