设计蒸发量为20t_h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装置.doc

大气污染控制技术课程设计 学校： 班级： 学好： 姓名： 大气污染控制技术课程设计任务书 一、课程设计题目 设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装置 二、设计原始资料 1、煤的工业分析如下表 （质量比，含N量不计） 低位发热量 （kJ/kg） C H S O 灰分 水分 20939 65.7％ 3.2％ 1.7％ 2.3％ 18.1％ 9.0％ 2、锅炉型号：FG-35/3.82-M型 3、锅炉热效率：75 ％ 4、空气过剩系数：1.2 5、水的蒸发热：2570.8kJ/kg 6、烟尘的排放因子：30％ 7、烟气温度：473K 8、烟气密度：1.18kg/m3 9、烟气粘度：2.4×10-6pa.s 10、尘粒密度：2250kg/m3 11、烟气其他性质按空气计算 12、烟气中烟尘颗粒粒径分布： 平均粒径/um 0.5 3 7.5 15 25 35 45 55 ﹥60 粒径分布/% 3 20 15 20 16 10 6 3 7 13、按锅炉大气污染物排放标准（GB13217－2001）中二类区标准执行： 标准状态下烟尘浓度排放标准：≦200mg/m3； 标准状态下SO2排放标准：≦900mg/m3； 三、设计内容 1、根据锅炉生产能力、燃煤量、煤质等数据计算烟气量、烟尘浓度和SO2浓度 2、根据排放标准论证选择除尘系统（本设计要求采用与除尘器为旋风除尘器的二级除尘系统） 3、确定旋风除尘器型号（要求阻力不大于900Pa），计算旋风除尘器各部分的尺寸 4、根据粉尘粒径分布数据计算所设计旋风除尘器的分割粒径、分级效率和总效率 5、确定二级除尘设备型号，计算设备主要尺寸 6、计算除尘系统的总除尘效率及粉尘排放浓度 7、锅炉烟气脱硫工艺的论证选择 8、按照工程制图要求绘制旋风除尘器结构图和烟气净化系统图各一张 目 录 1、设计任务书 2、设计原始资料 3、设计方安的选择确定 3.1除尘系统的论证选择 3.1.1.预除尘设备的论证 3.1.1.1旋风除尘器的工作原理、应用及特点 3.1.1.2旋风除尘器的结构设计 3.1.1.3旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算 3.1.2二级除尘设备的论证选择 3.1.2.1二级除尘设备的工作原理、应用及特点 3.1.2.2二级除尘设备的结构设计 3.1.3除尘系统效果分析 3.2锅炉烟气脱硫工艺的论证选择 3.3设计结果综合评价 3设计方案的选择 计算烟气排放量及烟气中烟尘和SO2的浓度 1、蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为 2570.8×20×103=51.4×106(kg/h) 需煤量：51.4×106÷（20939×75﹪）＝3.3×103（kg/h）=3.3t/h 2、烟气排放量及组成（标态） 以1kg燃煤为基础： C+O2=CO2 2H+1/2O2=H2O S+O2=SO2 各组分 C S H O 水分 灰分 重量/g 657 17 32 23 90 181 物质的量 54.75 0.53 16 0.72 5 需氧/mol 54.75 0.53 8 -0.72 在空气中，O2占21％，因此燃烧1kg煤所需要的理论空气量中N2的量为： 理论需氧量=54.75+0.53+8-0.72=62.56mol/kg(煤) N2：62.56×0.79÷0.21＝235.34（mol） 理论空气量＝62.56+235.34＝297.9mol/kg(煤) 在标准状态的体积为：297.9×22.4×10-3＝6.67m3/kg(煤) 理论烟气量组成(mol): CO2:54.75 SO2:0.53 H2O:21 N2:235.34 理论烟气量：311.62mol 在标准状态下的体积为：311.62×22.4×10-3＝6.98m3/kg（煤） 在空气过剩系数a＝1.2时，实际烟气量为6.98+6.67×（1.2-1）＝8.314m3/kg（煤） 3.3t/h煤的烟气量：3.3×103×8.314＝2.74×104m3/h 在473K温度下，烟气量为：47473.3m3/h 烟气中烟尘和SO2的浓度分别为： 烟尘3×30％÷8.31＝6534mg/m3 SO2浓度＝0.53×64×103÷8.314＝4082mg/m3 3.1除尘系统的论证选择 3.1.1预除尘设备的论证选择 选用XLP/B型旋风除尘器，由于需要处理较大烟气量，则选用11个子旋风除尘器并联 3.1.1.1旋风除尘器的工作原理、应用及特点 1、旋风除尘器的工作原理 如图一所示，普通旋风除尘器是由进气管、筒体、锥体、排灰管和排气