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课程设计指导 一、课程设计任务书 1.1 课程设计的题目 某燃煤采暖锅炉房烟气脱硫除尘系统设计 1.2 课程设计的目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容,并使所学知识系统化,培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计,了解工程设计的内容、方法及步骤,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 1.3 设计原始资料 锅炉型号:SZL10-1.27-AII型,共2台(7.0MW×2) 设计耗煤量:1120 kg/h(台) 排烟温度:160°C 烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3 空气过剩系数:α=1.25 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16% 烟气在锅炉出口前阻力:750 Pa 当地大气压力:101.25 kPa 冬季室外空气温度:-1°C 1.3 设计原始资料 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值: Car=67.5% Har=4% Sar=1.5% Oar=5% Nar=1% War=6% Aar=15% 按锅炉大气污染排放标准(标准状态下): 200 mg/m3 二氧化硫排放标准(标准状态下):900 mg/m3 净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧20m以内。 1.4 设计内容和要求 1. 燃煤锅炉排烟量及烟尘和SO2浓度的计算。 2. 按锅炉房的面积布置图和净化系统设计方案进行管道布置及计算。 3. 按排放标准计算除尘效率,设计除尘器,并确定除尘器的型号及规格。 4. 按排放标准计算脱硫效率,设计脱硫工艺。 5. 风机和电机的选择和设计。 1.4 设计内容和要求 6. 编写设计说明书。说明书应有封面、目录、正文及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,打印装订成册。 7. 设计图纸2张(均为1#图,要求均用CAD绘图),设计图纸分别为: (1) 净化系统流程图1张,包括俯视图和剖视图; (2) 除尘器平面图和剖面图。 二、课程设计计算说明 1、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 (1)标准状态下理论空气量 (2)标准状态下理论湿烟气量(设空气含湿量12.93g/m3) (3)标准状态下实际烟气量 (4)标准状态下烟气含尘浓度 二、课程设计计算说明 (5)标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 单位:mg/m3 二、课程设计计算说明 2、除尘脱硫装置的选择设计 注:可以选择湿式脱硫除尘一体化装置,亦可采用先除尘后脱硫工艺。 (1)除尘脱硫装置应达到的净化效率: 式中:C-标准状态下烟气含尘、SO2浓度,mg/m3; Cs-标准状态下锅炉烟尘、SO2排放标准中规定值,mg/m3。 二、课程设计计算说明 (2)除尘器的选择 根据烟尘的粒径分布和种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。确定除尘器的运行参数,如气流速度、压力损失等。 (3)脱硫装置 若采用先除尘后脱硫工艺,本设计建议脱硫设施采用填料塔进行吸收净化,只确定其塔径和填料层高度。具体步骤如下: ①吸收剂的选择。 本设计选用石灰石浆液作为吸收液。 (3)脱硫装置 ②填料的选择 填料可为气体液两相提供良好的传质条件。选用的填料应满足以下基本条件:1具有较大的比表面积和良好的润湿性;2具有较高的孔隙率(多在0.45-0.95);3对气流的阻力较小;4尺寸适当。通常不应大于塔径的;5耐腐性、机械强度大、造价低、堆积密度小、稳定性好等。 几种填料的特性见表1: (二)液泛气速与填料塔的压降 液泛气速是填料塔正常操作气速的上限。当空塔气速超过液泛气速时,填料塔持液量迅速增加,压降急剧上升,气体夹带液沫严重,填料塔的正常操作被破坏。 填料塔的压降影响动力消耗和正常操作费用。影响压降和液泛气速的因素很多,主要有填料的特性。气体和液体的流量及物理性质等。埃克特(Echert)等人提出的填料塔压降。液泛和各种因素之间的关系见图1。 其中,WL/WG——液气比 ρL、ρG——气体、液体密度,kg/m3 μL—— 液体粘度,Pa·s; φ—— 填料因子,m-1 ψ—— 水的密度与液体的密度之比; υ0—— 空塔气速,m/s g —— 重力加速度 (三)填料塔塔径的计算 填料塔直径D取决于处理的气体量Q和适宜的空塔气速,即: Q(m3/s)一般由生产任务所给定;υ0一般由填料塔的液泛速度υt确定根据生产经验,取值可由填料塔的液泛速率确定,即υ0 =0.66~0.80 υt ,也可从有关手册中查得。υ0小则塔径大,动力消耗少,但设备投资高;反之,υ0大则压降大,塔径小,动力消耗大,但是设备投资少。 由上式计算出的塔径应按照国内压力容器公称直径标准(JB-11
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