大气污染控制工程课程设计

1、精选优质文档-倾情为你奉上大气污染控制工程课程设计 题 目 SZL4-13型燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 班 级 环境N121 学 号 3 学生姓名 顾丹阳 指导老师 王成贤 完成日期 2015年6月7日 专心-专注-专业目 录前言······························

2、3;········································1第1章大气污染控制工程课程设计任务书······

3、83;································2 1.1设计题目················

4、···········································2 1.2设计任务·····

5、83;·················································

6、83;···2 1.3原始资料·············································

7、··············2第2章烟气量烟尘和二氧化硫浓度计算·································

8、········3 2.1标准状态下理论空气量·······································

9、83;·······3 2.2标准状态下理论湿烟气量········································

10、;·····3 2.3标准状态下实际烟气量··········································&#

11、183;····32.4标准状态下烟气含尘浓度···········································

12、;··42.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算·································4第3章除尘装置的选择设计·········&

13、#183;·········································4 3.1除尘装置应达到的净化效率·····&#

14、183;·····································4 3.2除尘器的选择··········

15、83;············································5 3.2.1除尘况烟气流量···&

16、#183;··············································5 3.2.2除尘器型号的确定

17、3;···············································5第4章确定除尘设备风机和烟囱的

18、位置及管道布置································6 4.1各装置及管道布置的原则··············&

19、#183;·······························6 4.2管径的确定················

20、83;·········································6第5章烟囱的设计·······

21、··················································

22、···7 5.1烟囱高度的确定·············································

23、·········7 5.2烟囱直径的计算·······································

24、···············7 5.3烟囱的抽力·································&#

25、183;························8第6章系统阻力的计算·······················

26、83;································8 6.1摩擦压力损失···············

27、3;········································8 6.2局部压力损失········

28、;················································9 6.3各管段压力损

29、失计算·················································

30、83;9第7章风机和电动机选择及计算···············································

31、·12 7.1风机风量的计算···············································

32、;········127.2风机风压的计算········································

33、;················127.3选用风机型号及参数·······························

34、83;··················· 137.4电动机功率的计算····························&

35、#183;························137.5选用电机型号及参数·······················

36、;····························14第8章总结····················

37、3;·············································15第9章参考文献···&

38、#183;·················································&

39、#183;········15 前 言 凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。大气污染物已知的约有100多种。有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等）两种，并且以后者为主要因素，尤其是工业生产和交通运输所造成的。主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。 影响大气污染范围和强度的因素有污染物的性质（物理的和化学的），污染源的性质（源强、源高、源内温度、排气速率等），气象条件（风向、风速、温度层结等），地表性质（地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等）。 防治方

40、法很多，根本途径是改革生产工艺，综合利用，将污染物消灭在生产过程之中；另外，全面规划，合理布局，减少居民稠密区的污染；在高污染区，限制交通流量；选择合适厂址，设计恰当烟囱高度，减少地面污染 ；在最不利气象条件下，采取措施，控制污染物的排放量。 中国已制订中华人民共和国环境保护法，并制订国家和地区的“废气排放标准”，以减轻大气污染，保护人民健康。 大气污染物按其存在状态可分为两大类。一种是气溶胶状态污染物，另一种是气体状态污染物。气溶胶状态污染物主要有粉尘、烟液滴、雾、降尘、飘尘、悬浮物等。气体状态污染物主要有以二氧化硫为主的硫氧化合物，以二氧化氮为主的氮氧化合物，以一氧化碳为主的碳氧化合物以及

41、碳、氢结合的碳氢化合物。大气中不仅含无机污染物，而且含有机污染物。 大气污染控制工程课程设计任务书第1章 并且随着人类不断开发新的物质，大气污染物的种类和数量也在不断变化。就连南极和北极的动物也受到了大气污染的影响！ 1.1设计题目SZL4-13型燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计1.2设计任务燃煤锅炉燃烧过程排放的烟气中含有大量的烟尘和二氧化硫，如不采取有效的治理措施，将会对周围大气环境及居民健康造成严重影响与危害。因此，本设计结合燃煤锅炉烟气排放特点，根据所提供的原始参数及资料，拟设计一套燃煤采暖炉房烟气除尘系统。要求设计的净化系统效果好、操作方便、投资省，且出口烟气浓度达到锅炉大气污染物排放标

42、准（GB13271-2001）中二类区标准，即：烟尘排放浓度200mg/Nm3。1.3原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，额定蒸发量2.8MW/h锅炉台数：3台设计耗煤量：650 kg/(h·台）排烟温度：160烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：1.4烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：97.86kPa冬季室外空气温度：1空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3烟尘的排放因子：25%烟气其它性质按空气计算。排烟中飞灰占煤中灰分（不可燃成分）的比例：表1 燃煤煤质（按质量百分含量计，%）CYHYSYOYNYWYAYVY6841.651614.4

43、13第2章 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算2.1标准状态下理论空气量Qa=4.76×(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY) (m3/kg)式中：CY, HY, SY, OY 分别为煤中各元素所含的质量分数。 2.2标准状态下理论湿烟气量（设空气含湿量12.93g/m3） Qs=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Qa+0.79Qa+0.8NY (m3/kg)式中：Qa标准状态下理论空气量，m3/kg；WY煤中水分所占质量分数，%； NYN元素在煤中所占质量分数，。 2.3标准状态下实际烟气量Qs=Qs+1.016(a-1) Q

44、a (m3/kg) 式中： a空气过量系数 Qs标准状态下理论烟气量，m3/kg； Qa标准状态下理论空气量，m3/kg。 标准状态下烟气流量Q以m3/h计，因此，Q= Qs×设计耗煤量2.4标准状态下烟气含尘浓度 (kg/m3) 式中：dsh排烟中飞灰占煤中灰分（不可燃成分）的质量分数，排放因子，； AY煤中灰分（不可燃成分）的含量，； Qs标准状态下实际烟气量，m3/kg。 2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 (mg/m3)式中：SY煤中含可燃硫的质量分数； 0.8燃料中硫转化为SO2的转化率，一般取80%。 Qs标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m3/kg。 第3章 除尘装

45、置的选择设计3.1除尘装置应达到的净化效率： 式中：C标准状态下烟气含尘，mg/m3； Cs标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m3。烟气浓度达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准，即：烟尘排放浓度200mg/Nm3。3.2除尘器的选择3.2.1 除尘器工况烟气流量式中 标准状况下的烟气流量，； 工况下烟气温度，K； 标准状态下的温度，273K；则烟气流速为：3.2.1除尘器型号的确定按设计任务要求选择文丘里湿式除尘器，查询相关资料选择WC型低压文丘里除尘器，是北京有色冶金设计研究总院参照国外设备和有关资料进行研究和设计的一种高效湿式除尘器。是DW型的改进产品

46、。其具体型号参数见下表： 表2 WC型低压文丘里除尘器型号参数型号额定风量m3/h阻力 mm除尘效率%外型尺寸(长*宽*高)mm入口尺寸mm出口尺寸mm设备重量kgWC-0.55000127981064×860×2600300×860500688WC-1.0100002100×860×3700580×8608501306WC-1.5150002100×1240×3700580×124011001410WC-2.0200002100×1620×3700580×162011001

47、959WC-2.5250002100×2000×3700580×200011002195WC-3.0300002100×2380×3700580×238012002718WC-4.0400002100×3140×4000580×314013903829WC-5.0500002100×3900×3700580×390013905600注：1、允许风量波动±20%。2、自流运行耗水量5m3/10000风量，为省水量可循环运行。3、经适当组合，处理风量可达到-m3/h或更

48、大根据烟气工况流量选择wc-1.5型低压文丘里湿式除尘器第4章 定除尘设备、风机和烟囱的位置及管道布置4.1各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修方便。4.2管径的确定 （m）式中：Q工况下管内烟气流量，m3/s； v烟气流速，m/s，（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘v1015m/s）。v烟气流速取13m/s则对圆管进行圆整，查全国通用通风管道计算表则表3 圆断面风管统一规格外径/mm钢板通风管外径允许偏差/mm壁厚/mm6

49、502.0内径依据公式计算出实际烟气流速：第5章 烟囱的设计5.1烟囱高度的确定用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量为表4 锅炉烟囱高度表锅炉房装机总容量MW<0.70.7<1.41.4<2.82.8<77<1414<28t/h<11<22<44<1010<2020<40烟囱最低允许高度m202530354045查表可得5.2烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算 （m）式中：Q通过烟囱的总烟气量，m3/h； u按表3选取的烟囱出口烟气流速，m/s。表5 烟囱出口烟气流速（m/s）通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风102

50、045自然通风6102.53取则烟囱底部直径： (m)式中：d2烟囱出口直径，m； H烟囱高度，m； i烟囱锥度，通常取i=0.020.03。取 则5.3烟囱的抽力： （Pa）式中：H烟囱高度，m； tk外界空气温度，； tp烟囱内烟气平均温度，； P当地大气压，Pa。则 第6章 系统阻力的计算 6.1摩擦压力损失对于圆管： （Pa） 式中：L管道长度，m； d管道直径，m； 烟气密度，kg/m3； u管中气流平均速率，m/s； 摩擦阻力系数，是气体雷诺数Re和管道相对粗糙度的函数。可以查手册得到（实际中对金属管道值可取0.02，对砖砌和混凝土管道值可取0.04）。取管长L=1.524+1.4

51、01+0.692+0.577+1.61+3.801+2.028=11.633（m）=12（m）取=0.02，则 6.2 局部压力损失 （Pa）式中：异形管件的局部阻力系数，可在有关手册中查到，或通过实验获得； u与相对应的断面平均气流速率，m/s； 烟气密度，kg/m3。(1) 二个渐扩管，查表，取=30°，得=0.7 (2) 三个90°弯头，查表，取=0.25 （3）一个T型合流三通管，=0.55 系统总阻力（其中锅炉出口阻力为800Pa，除尘器阻力1244.6Pa）为6.3各管段压力损失计算管段1：根据查“计算表”得实际流速,动压摩擦压力损失为:各部件局部压力损失： 集

52、气罩，弯头，直流三通=0.12+0.25+0.78=1.15管段3：根据，查“计算表”得d=530mm,动压=109.368pa，v=13.5m/s摩擦压力损失为:局部压力损失为合流三通对应总管动压的损失，除尘器压力损失为1244.6pa 管段4：气体流量同管段3，即根据，查“计算表”得d=530mm,动压=109.368pa，v=13.5m/s摩擦损失压力为：该管段有弯头两个，查表得则局部压力损失管段5：气体流量同管段:4，即根据，查“计算表”得d=530mm,动压=109.368pa，v=13.5m/s摩擦损失压力为：该管段局部压力损失主要包括通风机进出口及排风口伞型风帽的压力损失，通风机进口压力损失不计，出口，伞型风帽，则局部压力损失管段2：根据查“计算表”得实际流速,动压摩擦损失压力为 该管段 集气罩，弯头，合流三通并联管路压力平衡：10%节点压力不平衡，采用调整管径的方法，进行压力平衡调整。取,则v=15m/s，符合1015m/s 总压力损失210.027+1