環(huán)境工程-畢業(yè)設(shè)計答辯

姓名：XXX學(xué)號：XXXXXXXXX班級：XXXXXXXXXXXXXX指導(dǎo)老師：XXXXX匯報提綱總論脫硝工藝方案的確定SCR反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計計算氨制備系統(tǒng)的設(shè)計計算成本核算心得體會一、總論1、設(shè)計任務(wù)對北方某地企業(yè)兩臺240t/h燃煤鍋爐煙氣進(jìn)行脫硝工程設(shè)計，處理后要求達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）相應(yīng)限值。

設(shè)計工況

煙氣量：370000Nm3/hNOX（以NO2計）濃度：450

mg/Nm3省煤器出口煙氣溫度：375℃排放要求：NOX排放量達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（NOX排放≤100mg/Nm3）2、設(shè)計依據(jù)

《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）《燃煤煙氣脫硝技術(shù)裝備》（GBT21509-2008）《火電廠煙氣脫硝技術(shù)導(dǎo)則》(DLT296-2011)《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范選擇性催化還原法》（HGB50160-2008）《管殼式換熱器》

（GB151-2011）《氣液分離器設(shè)計》

（HG/T20570.8-95）《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB50160-2008)3、設(shè)計原則

合理經(jīng)濟(jì)安全系統(tǒng)二、脫硝工藝方案的確定

綜合考慮各方面的因素，本設(shè)計采用SCR工藝脫硝工藝特點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)脫硝率投資選擇性催化還原（SCR）連續(xù)排放、大排量二次污染小、技術(shù)難度大80-90%較高選擇性非催化還原（SNCR）連續(xù)排放、大排量設(shè)備簡單、二次污染大30-60%較低液體吸收小排量回收NOX效率低較低1.主要煙氣脫硝工藝的比較原理2.SCR工藝的布置形式a.高塵區(qū)布置：煙氣溫度高、催化劑活性高、但催化劑容易磨損中毒b.低塵區(qū)布置：除塵后煙氣自凈能力下降、易沉積c.尾部布置：煙氣溫度低需加熱、運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)

采用技術(shù)較為成熟、更經(jīng)濟(jì)的高塵區(qū)布置

鍋爐空預(yù)器除塵器脫硫塔煙囪高塵布置低塵布置尾部布置300-400℃800-900℃150-200℃50-70℃3.SCR工藝采用的還原劑SCR工藝的還原劑：液氨、氨水、尿素三種還原劑的性能比較項(xiàng)目液氨氨水尿素還原劑價格3000元／噸900元／噸1600～1700元／噸安全性有毒有害無害存儲條件高壓常壓常壓，干態(tài)運(yùn)輸費(fèi)用便宜貴便宜運(yùn)行費(fèi)用低高昂貴綜合考慮，本設(shè)計采用液氨作為還原劑3.SCR工藝采用的催化劑

目前，工程中使用最多的是V2O5-WO3/TiO2，以V2O5作為活性組分，以

TiO2作為載體，以WO3作為助催化劑。

常見的催化劑有三種型式：蜂窩式、波紋式、板式。當(dāng)其他條件相近時，蜂窩式結(jié)構(gòu)的催化劑比表面積最大。因此，本設(shè)計選擇蜂窩式的催化劑。工藝流程介紹液氨卸料系統(tǒng)液氨儲存系統(tǒng)NH3制備系統(tǒng)鍋爐省煤器SCR反應(yīng)器空氣預(yù)熱器空氣燃料空氣空氣除塵器煙氣出口工藝流程圖三、SCR反應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計計算1.催化劑的體積2.催化劑的橫截面積考慮催化劑模塊幾何形狀及其它方面，SCR反應(yīng)器橫截面積約比催化劑橫截面積大15%，則：模塊尺寸(L×W×H)1910x970x1340mm本次設(shè)計反應(yīng)器尺寸可取5.73m×6.79m。一層使用催化劑模塊21個，3×7排列。3.催化劑的層數(shù)

取整得n=2考慮到實(shí)際情況，設(shè)置三層催化劑，兩用一備

序號項(xiàng)目單位數(shù)值1氨逃逸率ppm32催化劑橫截面積m238.363SCR橫截面積m244.114催化劑體積m379.25催化劑層數(shù)層26催化劑總層數(shù)層37反應(yīng)器高度m158殼體高m209殼體長m710殼體寬m9SCR反應(yīng)器尺寸參數(shù)表SCR反應(yīng)系統(tǒng)立面圖

SCR反應(yīng)器

立面圖四、氨制備系統(tǒng)的設(shè)計計算1.還原劑耗量的計算反應(yīng)器中主要發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)：氨消耗量式中中M為考慮實(shí)際脫硝效率及氨逃逸后的氨消耗量與100%脫硝效率時理論氨消耗量的比值，為0.863則2.典型設(shè)備—氨蒸發(fā)器的設(shè)計計算

1.氣液分離筒的直徑選用d170x9mm的碳鋼管即可

2.蛇管的設(shè)計

蛇管換熱面積

蛇管的總長度選取d38mm×3mm的奧氏體不銹鋼管，做成兩組螺旋圓柱蛇管組，每組蛇管高1.98m，外圈直徑為700mm，內(nèi)圈直徑472mm，筒體直徑為900mm

蛇管換熱器3.氨系統(tǒng)設(shè)備清單設(shè)備規(guī)格單位數(shù)量卸料壓縮機(jī)排氣量60m3/h，排氣壓力2.4MPa，功率15kW，配防爆電機(jī)臺2液氨貯罐臥式，總?cè)莘e16m3，設(shè)計壓力2.16MPa，殼體材質(zhì)：16MnR臺2液氨蒸發(fā)器立式水浴加熱器，出力：85.8kg/h，殼體材質(zhì)：Q235-B，加熱器材質(zhì)：304套2氨氣緩沖槽立式，總?cè)莘e9m3，殼體材料：16MnR套2氨氣/空氣混合器隔板式，DN250，直段L：2.25m，碳鋼臺4稀釋風(fēng)機(jī)離心式，流量：2430m3/h，揚(yáng)程5500Pa，電機(jī)功率：4kW臺44.氨區(qū)的布置原則儲氨區(qū)布置在廠區(qū)全年最小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)。按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，確定罐區(qū)與周邊建筑物的防火間距。確定罐區(qū)與廠內(nèi)主要道路及次要道路的防火間距符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。確定合理的罐區(qū)內(nèi)設(shè)備防火間距。罐區(qū)要設(shè)防火堤。儲罐、制氨氣區(qū)域上面設(shè)置遮陽設(shè)施。卸氨、儲氨區(qū)需要設(shè)冷卻噴淋和消防噴淋裝置。罐區(qū)要設(shè)消防通道。氨區(qū)平面圖氨區(qū)立面圖五、成本核算

序號項(xiàng)目規(guī)格單位年消耗數(shù)單價/元費(fèi)用/萬元1液氨99.6%t617.763000185.32水

t150002.53.753電380VkWh1494001.014.944儀用空氣0.6MPaNm31200000.11.25工人工資

人/年430000126檢修費(fèi)

萬元807單位NOx的脫氮成本

元/kg3.0