课题六:SHS35-39型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计
1.设计原始资料
锅炉型号:SHS35-39 即,双锅筒横置式室燃炉(煤粉炉),蒸发量35t/h,出口蒸汽压力39MPa
设计耗煤量:4.2t/h
设计煤成分:CY=54.5% HY=4% OY=4% NY=1% SY=1.5% AY=23% WY=12%;
VY=15%;属于中硫烟煤 排烟温度:160℃
空气过剩系数=1.25
飞灰率=29%
烟气在锅炉出口前阻力850Pa
污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。 连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度200m,90°弯头40个。
2.设计内容及要求
(1)根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量,烟尘和二氧化硫浓度。
(2)净化系统设计方案的分析,包括净化设备的工作原理及特点;运行参数的选择与设计;净化效率的影响因素等。
(3)除尘设备结构设计计算 (4)脱硫设备结构设计计算 (5)烟囱设计计算
(6)管道系统设计,阻力计算,风机电机的选择
(7)根据计算结果绘制设计图,系统图要标出设备、管件编号、并附明细表;除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图若干张,以解释清楚为宜,最少4张A4图,并包括系统流程图一张。
课题七:SHS35-39型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计
1.设计原始资料
锅炉型号:SHS35-39 即,双锅筒横置式室燃炉(煤粉炉),蒸发量35t/h,出口蒸汽压力39MPa
设计耗煤量:4.2t/h
设计煤成分:CY=62.5% HY=4% OY=5% NY=1% SY=1.5% AY=18% WY=8%;
VY=15%;属于中硫烟煤 排烟温度:160℃
空气过剩系数=1.25
飞灰率=29%
烟气在锅炉出口前阻力850Pa
污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。 连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度200m,90°弯头40个。
2.设计内容及要求
(1)根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量,烟尘和二氧化硫浓度。
(2)净化系统设计方案的分析,包括净化设备的工作原理及特点;运行参数的选择与设计;净化效率的影响因素等。
(3)除尘设备结构设计计算 (4)脱硫设备结构设计计算 (5)烟囱设计计算
(6)管道系统设计,阻力计算,风机电机的选择
(7)根据计算结果绘制设计图,系统图要标出设备、管件编号、并附明细表;除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图若干张,以解释清楚为宜,最少4张A4图,并包括系统流程图一张。
课题八:20t/h的锅炉的除尘脱硫设计
1 污染源概况
我国煤的一个重要特性是含硫量在1%以上的高硫煤占75%以上,燃煤锅炉运行时,消耗了大量的煤,其主要的成份包括C、H、O、N、灰份和水,其中,C、H、S是可燃成份,其余的都是不可燃的,这些成份并不是机械的混合,而是以复杂的化合物存在煤中。硫可视为煤中可燃的元素但是又是极其有害的成份,其燃烧产物SO2或SO3气体。燃烧时剧烈的摩擦形成大量直径很小的飞灰排入大气,污染周围的环境,有的甚至能进入的肺部,在肺腔中沉积,粒径小的,比表面积大,物理、化学活性越高,加剧生理反应的发生和发展,此外,尘粒的表面可以吸附空中有害气体和其他污染物,而成为载体,这一切极大地威胁到人们的健康。此外,颗粒还可加快金属材料的腐败蚀,降低能见度,减少直射日光等危害。
燃煤锅炉烟气排放量大且连续不断,烟尘中颗粒物的精密度取决于煤的质地,即煤中灰分的比例。
SO2在空气中的浓度达到(0.3~1.0)×10-6时,人们就会闻到一种气味。包括人类在内的各种动物,对SO2的反应都会表现为支气管收缩,一般认为,空气中SO2的浓度在0.5×10-6以上,对人体健康已有某种潜在影响,(1~3)×10-6时多数人开始受到刺激,10×10-6时刺激加剧,个别人还会出现支气管痉挛。大气中含SO2过高时,首先对叶肉的海绵状软组织部分产生危害,侵蚀开始时,叶子出现水浸透现象,干燥后,受影响的叶面上呈漂白色或乳白色。如果浓度为(0.3~0.5)×10-6,并持续几天后,就会对敏感性植物产生慢性损坏。SO2直接进入气孔,叶肉中的植物细胞使其转化为亚硫酸盐,再转化成核酸盐。当过量的SO2存在时,植物细胞就不能尽快把亚硫酸盐转化成核酸盐,并开始破坏细胞结构。
SO2一旦各水蒸气结合生成H2SO4或H2SO3,不仅对设备腐蚀大,而且排入大气会形成名危害极大的酸雨,即使其浓度只相当于SO2的1/10,其刺激和危害也将更加显著。根据动物实验表明,核酸烟雾引起的生理反应要比单一SO2强4~20倍,因而燃煤锅炉烟气治理势在必行。
2 设计原则
严格遵照国家标准和业主要求,审慎合理地确定设计标准。
在确保功能可靠,经济合理和操作管理方便的前提下,尽量做到技术先进。 在保证处理效果的前提下,尽量减少投资及运行成本。 平面布置力求紧凑合理,节省占地。 设备简单,操作方便,便于更换。
其他方面:如有毒、易燃易爆气体的防毒防爆设施。
即在确保达到有关污染物排放标准的前提下,将“运行可靠不影响工艺及操作”作为重要的设计目标考虑,同时尽可能降低除尘电耗,节省工程投资,确保安全,力求综合效益的先进性。 3 设计范围
本方案设计范围为燃煤锅炉烟气除尘脫硫的所有设备(含烟囱的设计),不包括设备的隔振降噪部分;不包括水循环系统,石灰的粉碎,自动控制系统的设计;不包括烟气脱硫除尘后的污泥运送、处理利用部分。 4 设计技术指标
大气污染物浓度限值(GB3096-1996)
污染物名称 二氧化硫(SO2) 总悬浮颗粒物(TSP) 取值时间 1h平均 日平均 浓度限值(二级标准) 0.50 0.30 浓度单位 mg/m3 (标准状态) 锅炉最高允许排放浓度(GB13271-2001)
锅炉类别 燃煤锅炉 污染物名称 二氧化硫(SO2) 总悬浮颗粒物(TSP) 适用区域 全部区域 全部区域 标准。
供热锅炉烟囱最低高度限值(GWPB—1999)
量锅炉房装机总容 烟囱最低允许高度 t/h m <1 20 1~2 25 2~4 30 4~10 35 10~20 20~〈40 40 45 排放浓度(二级标准) 900 200 浓度单位 mg/m(标准状态) 3附:位于两控区内的锅炉,SO2排放除执行本标准外,还应执行所在控制区规定的总量控制
附:烟囱周围200米以内有建筑物时,烟囱应高出建筑物3m以上。 各种锅炉烟囱高度达不到上述各项要求中的任一项时,其烟尘、SO2、NO2最高允许排放浓度应按排放标准的50%执行。
单台容量≥20t/h锅炉,必须安装连续监测烟尘、SO2、排放浓度的仪器。 5 锅炉烟气的有关参数 5.1 设计参数及资料
组成比如下:C为65.7%,灰为18.1%,S为1.7%,水为9.0%,H为3.2%,O为2.3%(含N量不计)
效率为75%,空气过剩系数为1.2,低位发热量为20939kJ/kg,水的蒸发热为2570.89kj/kg,烟尘的排放因子为30%。
气象条件:
年平均气温17℃;极端最高、最底气温分别为40.7和-11.0℃;气温最高7月份平均气温为29.2℃;气温最底1月份,平均气温为3.9℃;全年主导风向为E;年最大风速17.0m/s;年平均风速为2.2m/s;年平均气压101.2Pa;大气稳定度为中性D类;当地环境空气质量标准为二级。 烟尘排放浓度小于200 mg/m3;SO2小于900 mg/m3。 5.2 烟气的特点
烟气中的颗粒物是煤中不可燃矿物,是煤中的主要杂质,其主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、HgO等。锅炉烟气的排放温度:180℃。
颗粒物的粒径分布
粒径/μm <10 10~20 20~45 45~75 >75 质量频率/% 15~17 20~22
25~28 22~25 12~14