大气课程设计

大气污染控制工程课程设计报告课程设计题目： 发电厂锅炉的烟气治理系统设计 学生姓名 题目序号 65 专业班级 学 号 指导教师 2014 年 6 月 15 日目录第一章 设计要求： .11. 设计题目： .12.设计原始数据： .13.设计要求： .1第二章 烟气性质分析： .1第三章 工艺流程的选择及设备计算： .11.除尘器应该达到的除尘效率： .11.2 除尘器的选择： .21.3.电除尘器： .21.3.1 运行参数的选择及设计： .22. 设备结构设计计算： .32.1 通过除尘器的含尘气体量： .32.2 集尘极的比集尘面积和集尘极面积： .42.3 验算除尘效率： .52.4 有效截面积： .52.5 电除尘器内的通道数： .52.6 集尘极总长度，宽度，高度： .62.7 灰斗的计算： .62.8 校核： .63.脱硫设备的设计与计算： .63.1 石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术的原理： .63.2 石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术的工艺流程： .73.3 吸收塔内流量计算： .73.4 吸收塔径计算： .83.5. 吸收塔高度计算： .84.烟囱的设计： .94.1 烟气释放热计算： .104.2 烟气抬升高度计算： .104.3 烟气有效高度计算： .114.4 烟囱高度校核： .114.5 烟囱的抽力： .115.系统阻力计算： .125.1 管径的确定： .125.2 摩擦压力损失： .125.3 局部压力损失： .136.风机和电动机选择及计算： .146.1 风机风量: .146.2 风机风压的计算： .156.3 风管直径： .15第四章 参考文献： .15西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 1 页第一章 设计要求：1. 设计题目：发电厂锅炉的烟气治理系统设计2.设计原始数据：一燃煤锅炉排放的烟气，烟气量为 Q17.5 104m3/h，含尘浓度为18.32g/Nm3，SO 2 浓度为 6.35 g/Nm3。烟尘浓度和 SO2 排放达到空气质量二级标准。废气最终排放温度为 360，当地年平均气温为 10.5。3.设计要求：3.1.选择合适的除尘装置类型并计算主要的设备尺寸。3.2.计算脱硫装置的主要设备尺寸。3.3.计算和选择风机型号及风管管径。3.4.烟囱的排放口直径 2.0m，试确定烟囱高度。第二章 烟气性质分析：燃煤锅炉排放的烟气中，含尘浓度为 18.32g/Nm3， SO2 浓度为 6.35 g/Nm3，我们可以采取除尘装置除去烟气中的粉尘， SO2 是酸性气体，可以采用石灰石/石灰法吸收除去。第三章 工艺流程的选择及设备计算：1.除尘器应该达到的除尘效率： Cs1C标准状态下烟气含尘浓度， ；3/mg标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值， 。s 3/g结果为 =1- =98.918320西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 2 页1.2 除尘器的选择：工况下烟气流量: hmTQ/3式中标准状态下的烟气流量， )/(3hm工况下烟气温度，360+273=633KT标准状态下温度，273 K结果为 = Qsh/71.2/3.40576927316 31.3.电除尘器：排烟温度为 360经过冷却器冷却后，温度大致可降为 120。1.3.1 运行参数的选择及设计：环境大气压 ，取 Pa；P51094.除尘器的漏风效率 ，一般取 ；K.除尘效率 98.9%；富裕系数 ；0.251m通道宽 m。3.B参数 符号 取值范围西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 3 页表 2.1 运行参数 42. 设备结构设计计算：2.1 通过除尘器的含尘气体量：通过除尘器的含尘气体量 KPtVQcn 127305.冷却后的烟气量 tn1./式中 该设计下所得的总烟气量 ；nV hm35069.4排烟温度 ；ct360冷却后的温度 120；环境大气压，取 Pa；P51094.P除尘器的漏风效率，一般取 ；K.K通过除尘器的含尘气体量 .104.9027351657623.5 Qsmh8.10冷却后的烟气量 .9.45s33.26板间距 S 2328cm驱进速度 w 0.22m/s比集尘极表面积 A/Q 3002400m 2/(1000m3/min)气流速度 v 12m/s长高比 L/H 0.51.5烟煤锅炉 v 1.11.6m/s西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 4 页2.2 集尘极的比集尘面积和集尘极面积：集尘极的比集尘面积 1lnf式中驱进速度，一般取 0.22m/s，在这里取 0.2m/s；除尘效率为 98.9%；98.01ln2.fm2/(m3/s)5f集尘板总面积 QfA式中通过除尘器的含尘气体量 m3/s；Q集尘极的比集尘面积 m2/(m3/s)；f6987.2.5309.8A考虑因处理气体量，温度，压力的波动和供电系统的可靠性等因素影响，参照实际生产情况，取富裕系数 ，所以0.251其需要的集尘板面积为 28.397.0489.672.051 mA取实际集尘极面积为 m21A实际集尘极的比集尘面积为 Qf式中实际集尘极面积 m2；A通过除尘器的含尘气体量 m3/s；Qsmf 37.8.30912西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 5 页2.3 验算除尘效率：除尘效率 ： fexp1式中: 实际集尘极的比集尘面积 m2/(m3/s)；f驱进速度，一般取 0.22m/s，在这里取 0.21m/s；%97.e-10.21)(3872.4 有效截面积：取气体速度 m/s 则电除尘器的有效截面积 0.1v vQF式中 通过除尘器的含尘气体量 m3/s；Q28.091.F因为 .3集尘极极板高度 2h即： m45.18.309取 m，同理可得集尘极极板宽度 m13h 31B2.5 电除尘器内的通道数：取通道宽 m3.0B气体在电除尘器内的通道数5.7913.08hFn取 80西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 6 页2.6 集尘极总长度，宽度，高度：集尘极长高度 mnhAL7.513802除尘器长高比至少要 0.51.5，在这里取 1.5，则有除尘器总高为 同理有总宽为H9.7.519.32.7 灰斗的计算：灰斗的倾角为 300，电除尘器下有两个灰斗,其中每个灰斗的高度为 mtgLH5389.2012.8 校核：实际气体速度 nBhQvsmv9.013.8实际气体在电除尘器内的停留时间vLtst83.59.07实际有效截面积 F=B1 h =169m23.脱硫设备的设计与计算：3.1 石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术的原理：采用石灰/石灰石浆液吸收烟气中的 SO2,分为吸收和氧化两个阶段。先吸收生成的亚硫酸钙.然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙(即石膏)。该方法的实际反应机理是很复杂的.目前还不能完全了解清楚。这个过程发生的反应如下：西南交通大学本科毕业设计（论文） 第 7 页吸收: 22Ca(OH)aOH21S()3223 Ca1a324 )(SOHCS由于烟气中含有 ，因此吸收过程中会有氧化副反应发生。2氧化：在氧化过程中，主要是将吸收过程中所生成的 氧化称为OH21Ca3：OHCaS242aSO3H142由于在吸收过程中生成了部分 ，在氧化过程中，亚硫酸氢钙也被氧3)C(化，分解出少量的 ：2SO2243SOHa1)Ca(H设备运行过程中的可能出现问题：设备腐蚀，结垢和堵塞，除雾器的堵塞。3.2 石灰石/石灰法湿法烟气脱硫技术的工艺流程：石灰石/石灰法湿式烟气脱硫技术的工艺流程如图 1 所示。锅炉烟