环境工程毕业设计答辩课件.ppt

1、汇报提纲汇报提纲总论脱硝工艺方案的确定SCR反应系统的设计计算氨制备系统的设计计算成本核算心得体会一、总论一、总论1、设计任务 对北方某地企业两台240t/h燃煤锅炉烟气进行脱硝工程设计，处理后要求达到火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2019）相应限值。设计工况 烟气量：370000 Nm3/h NOX（以NO2计）浓度：450 mg/Nm3 省煤器出口烟气温度：375排放要求：NOX排放量达到火电厂大气污染物排放标准 （NOX排放100 mg/Nm3）2、设计依据 火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2019）燃煤烟气脱硝技术装备 （GBT21509-2019）火电厂烟气脱硝

2、技术导则 (DLT296-2019)火电厂烟气脱硝工程技术规范 选择性催化还原法（HGB50160-2019）管壳式换热器 （GB151-2019）气液分离器设计 （HG/T20570.8-95）石油化工企业设计防火规范(GB50160-2019)3、设计原则 合理 经济 安全 系统二、脱硝工艺方案的确定二、脱硝工艺方案的确定 综合考虑各方面的因素，本设计采用SCR工艺脱硝工艺脱硝工艺特点特点优缺点优缺点脱硝率脱硝率投资投资选择性催化还原（SCR）连续排放、大排量二次污染小、技术难度大80-90%较高选择性非催化还原（SNCR）连续排放、大排量设备简单、二次污染大30-60%较低液体吸收小排量

3、回收NOX效率低较低1.主要烟气脱硝工艺的比较322244+46NHNO ONH O 催化剂原理2.SCR工艺的布置形式 a.高尘区布置：烟气温度高、催化剂活性高、但催化剂容易磨损中毒 b.低尘区布置：除尘后烟气自净能力下降、易沉积 c.尾部布置：烟气温度低需加热、运行不经济 采用技术较为成熟、更经济的高尘区布置 锅炉空预器除尘器脱硫塔烟 囱高尘布置低尘布置尾部布置300-400800-900150-20050-703.SCR工艺采用的还原剂 SCR工艺的还原剂：液氨、氨水、尿素 三种还原剂的性能比较项目项目液氨液氨氨水氨水尿素尿素还原剂价格 3000元吨900元吨16001700元吨安全性有

4、毒有害无害存储条件高压常压常压，干态运输费用便宜贵便宜运行费用 低高昂贵综合考虑，本设计采用液氨作为还原剂3.SCR工艺采用的催化剂 目前，工程中使用最多的是V2O5-WO3/TiO2，以V2O5作为活性组分，以 TiO2作为载体，以 WO3 作为助催化剂。常见的催化剂有三种型式：蜂窝式、波纹式、板式。当其他条件相近时，蜂窝式结构的催化剂比表面积最大。因此，本设计选择蜂窝式的催化剂。工艺流程介绍液氨卸料系统液氨储存系统NH3制备系统锅炉省煤器SCR反应器空气预热器空气空气除尘器烟气出口工艺流程图工艺流程图三、SCR反应系统的设计计算1.催化剂的体积2.催化剂的横截面积 考虑催化剂模块几何形状及

5、其它方面，SCR反应器横截面积约比催化剂横截面积大15%，则：模块尺寸(LWH)1910 x970 x1340mm 本次设计反应器尺寸可取5.73m6.79m。一层使用催化剂模块21个，37排列。3ln(1-)=79.2mXNOCCSQVK AASR 282853038.366.0 3600CQAmv21.151.15 38.3644.11SCRCAAm3.催化剂的层数 取整得n=2考虑到实际情况，设置三层催化剂，两用一备 79.2=1.541.34 38.36CCVnhA序号序号项目项目单位单位数值数值1氨逃逸率ppm32催化剂横截面积m238.363SCR横截面积m244.114催化剂体积

6、m379.25催化剂层数层26催化剂总层数层37反应器高度m158壳体高m209壳体长m710壳体宽m9 SCR反应器尺寸参数表 SCR 反应系统 立面图 SCR 反应器 立面图四、氨制备系统的设计计算1.还原剂耗量的计算反应器中主要发生的化学反应：氨消耗量式中中 M为考虑实际脱硝效率及氨逃逸后的氨消耗量与100%脱硝效率时理论氨消耗量的比值，为0.863则32224446catalystNONHONH O 232222436catalystNONHONH O 2,661717 2()30 1046 10NONOqmCCQVM氨,66289.0 1723.3 17 2=828530 0.863

7、+30 1046 10 =85.5kg/hmQ氨2.典型设备氨蒸发器的设计计算 1.气液分离筒的直径选用d170 x9mm的碳钢管即可 2.蛇管的设计 蛇管换热面积 蛇管的总长度选取d38mm3mm 的奥氏体不锈钢管，做成两组螺旋圆柱蛇管组，每组蛇管高1.98m，外圈直径为700mm，内圈直径472mm，筒体直径为900mm 0.5max0.0188151GeVDmmu2432059.6676.6 6.67QAmK T9.6963.14 0.032oALmd 蛇 管 换 热 器3.氨系统设备清单设备设备规格规格单位单位数数量量卸料压缩机卸料压缩机排气量排气量6060m m3 3/h/h，排气压

8、力，排气压力2.4MPa2.4MPa，功率，功率15kW15kW，配防爆电机，配防爆电机台台2 2液氨贮罐液氨贮罐卧式，总容积卧式，总容积1 16 6mm，设计压力，设计压力2.16MPa2.16MPa，壳体材质：，壳体材质：16MnR16MnR台台2 2液氨蒸发器液氨蒸发器立式水浴加热器，出力：立式水浴加热器，出力：8585.8.8kg/hkg/h，壳体材质：，壳体材质：Q235-BQ235-B，加热器材质：加热器材质：304304套套2 2氨气缓冲槽氨气缓冲槽立式，总容积立式，总容积9 9m3m3，壳体材料：，壳体材料：16MnR16MnR套套2 2氨气氨气/空气混空气混合器合器隔板式，隔

9、板式，DN250DN250，直段，直段L L：2.25m2.25m，碳钢，碳钢台台4 4稀释风机稀释风机离心式，流量：离心式，流量：24302430m3/hm3/h，扬程扬程55005500PaPa，电机功率：电机功率：4 4kWkW台台4 44.氨区的布置原则储氨区布置在厂区全年最小频率风向的上风侧。按照有关标准和规定，确定罐区与周边建筑物的防火间距。确定罐区与厂内主要道路及次要道路的防火间距符合有关标准和规定。确定合理的罐区内设备防火间距。罐区要设防火堤。储罐、制氨气区域上面设置遮阳设施。卸氨、储氨区需要设冷却喷淋和消防喷淋装置。罐区要设消防通道。氨 区 平 面 图 氨 区 立 面 图 五

10、、成本核算五、成本核算 序号序号项目项目规格规格单位单位年消耗数年消耗数单价单价/元元费用费用/万元万元1液氨99.6%t617.763000185.32水t150002.53.753电380VkWh1494001.014.944仪用空气0.6MPaNm31200000.11.25工人工资人/年430000126检修费万元807单位NOx的脱氮成本元/kg3.0六、心得体会六、心得体会通过查阅资料认识到了我国脱硝处理还存在很多缺陷，有必要研究更好的工艺与处理设备去解决排放烟气氮氧化物高的难题。通过本次毕业设计，充分理解了工程设计的知识，和烟气脱氮的工艺流程，及每一部分实际功能。同时增强了自己的CAD绘图能力。通过毕业设计认识到了自己某些方面的不足，我会努力弥补自己的缺陷，为以后工作打下基础。