最新大气课程设计说明书

1、大气污染控制工程40t/h燃煤锅炉烟气除尘系统设计说明书姓 名_所在专业_班 级_学 号_指导教师_201年 月 日目录一、 项目概况.3大气污染控制工程课程设计二、 设计资料和依据.32.1设计依据.32.1设计内容.32.3设计要求.32.4设计参数.4（1）理论空气量；疗:J）.5（2）理论烟气量阳 1.5（3）实际烟气量啟瓜.5（4）标准状况下的烟气流量.5（5）标准状况下烟气含尘浓度.5（6）烟气密度.5（7）工况下烟气流量.5（8）除尘器应达效率.62.5烟气性质.62.6净化工艺流程的确定.6三、.系统设计部分63.1除尘器选型.63.1.1 选择除尘器的原则：.63.1.2 确

2、定除尘器的形式.73.1.3 袋式除尘器型号的确定.83.2滤料的选择.93.2.1 针刺毡的成分及特性.93.2.2 针刺毡与其它滤料的比较.93.2.3 可达到的除尘效率.93.2.4 袋式除尘器清灰的设计.93.3袋式除尘器选型达标分析.10大气污染控制工程课程设计3.3.1 基础数据.10332 过滤面积、滤袋数目.10333 除尘室尺寸.113.3.4 灰斗计算.113.3.5 滤袋清灰时间.123.3.6 从排放速率及总排放浓度核算.123.4风机的选择计算.133.5主要设备型号及技术参数确定.143.6除尘器的保温和防腐.153.7安装、调试、运行、维护和检修.153.7.1

3、除尘器的分室.153.7.2 除尘器的定期检测.153.7.3 滤袋的更换.153.7.4 优化清灰频率.错误!未定义书签。3.7.5 除尘器启动的控制.错误!未定义书签。3.7.6 运行过程中的条件控制.错误！未定义书签。3.8除尘器总图.163.9参考文献.16大气污染控制工程课程设计、项目概况目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题， 主要表现有温室效应、臭氧 层破坏和酸雨。大气污染可以说主要是由于人类活动造成的， 大气污染对人体健 康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。 现今我国大多数城市正受雾霾 现象的危害，已经直接影响到人们的身体健康，其中粉尘是造成雾霾现象的头号 污染物，而

4、我国是世界燃煤大国，且燃煤电厂的粉尘排放占各个行业粉尘排放的 首位,燃煤电厂的大气污染物主要是颗粒污染物，而且排放量比较大，所以必须 通过有效的措施来进行治理，不至于影响到人们的健康生活。本次设计是对有二 台40t/h燃煤锅炉的燃煤电厂进行除尘系统设计， 使之烟气排放达到标准。、设计资料和依据2.1设计依据1、火电厂大气污染排放标准(GB13223-2003);2、锅炉大气污染排放标准(GB13271-2001;3、三废设计手册2.1设计内容1、根据所给的课题收集相应的设计资料；2、进行设计参数计算及合理性分析；3、对设计的内容进行画图；图表要清楚整齐，每个图、表都要有名称和编号2.3设计要求

5、废气排放标准执行：锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001) 二类区标准，标准状态下燃煤锅炉烟气排放浓度w 200mg/m3大气污染控制工程课程设计大气污染控制工程课程设计表 1 燃煤锅炉烟尘初始排放浓度和烟气黑度限值锅炉类别适用区域烟尘排放浓度（mg/m）烟气黑度（林格曼黑度， 级）I时段n时段燃煤锅炉自然通风锅炉（0.7MW（1t/h）一类区100801二、三类区150120其他锅炉一类区100801二类区250200三类区3502502.4设计参数1、煤质报告如下收到 基水分W/%干燥 基灰 分旳干燥无灰基兀素分析/%收到基低 位发热量 少/kJ.kg-1干燥无 灰基挥 发分严/

6、%空气 干燥 基水分V0d/%碳Cdaf氢Hdaf氧Odaf氮 屮f硫Sdaf24.028.072.04.920.1.01.71457044.010.02、气象和地质条件：当地大气压100.34kPa;绝对最高气温43.3 C；绝对最低温 度-16.9 C；最大风载46.6kg/m2,最大积雪量29.0cm；相对湿度61%地震烈度7度。3、 烟囱：二台40t/h锅炉配置高度为100m钢筋混凝土烟囱一座，出口内径6m4、相关数据处理：3 %单位质量摩尔组 成（mol/100g煤）摩尔分数(mol/molc)C39.403.2831H2.682.680.816O10.950.6840.208N0.

7、550.0390.012S0.930.0290.009灰分21.286.482g/molc水分24.007.310g/molc大气污染控制工程课程设计煤的组成为 r:八儿工二燃烧方程式：-_ _+a(0+ 3.78NJ tCO+ 0.408H2D + O.C0WO2+ (3.78a + 0.006)J?a100燃料的摩尔质量：30.46翳：.3.2 83根据O守恒：0.208+2a=2+0.408+2: 0.009得：a=1.109取空气过剩系数，二1.2(1)理论空气量:口1总3二：=22.4 4.78=3.40m3/kg30-46(2)理论烟气量】i;吧=(1+0.408+0.009+3.

8、781.109+0.006)上:4.13m3/kg(3)实际烟气量疙-庁-汽託一J-4.50m3/kg(4)标准状况下的烟气流量：Q设计耗煤量=4.50 40 ：=3.6kWm3/kg)(5)标准状况下烟气含尘浓度：c=0.21284. 1310351.5(g/m3)大气污染控制工程课程设计(6)烟气密度：=1.293 X需-0.834 kg/ -(7)工况下烟气流量：大气污染控制工程课程设计QF03.6X10sX273_口二二_=5.6止中疔綁(8) 除尘器应达效率：-1-二99.6%2.5烟气性质最大烟气量5.6賈卅汐;烟气最高温度150C,;烟气最大含尘量51.5g/m3;2.6净化工艺

9、流程的确定三、系统设计部分3.1除尘器选型3.1.1选择除尘器的原则：(1)必须满足排放标准规定的排放要求；(2)粉尘颗粒的物理性质对除尘器性能的影响；(3)气体含尘浓度的大小；大气污染控制工程课程设计(4)烟气温度和其它物理化学性质对除尘器的影响和要求;(5)粉尘的收集问题；(6)除尘器的设置位置、可利用空间等因素。3.1.2确定除尘器的形式设计要求净化的是燃煤工业粉尘。可能会含有腐蚀性的气态污染物，所以对 设备的防腐性能要求较高，不适合采用湿式除尘器。而且如果该工厂设在北方， 天气寒冷，湿式除尘器设备内的洗涤水容易冻结。如果加强它的防腐与防冻措施， 则会加大投资，所以原则上不予考虑。而机械

10、除尘分离细小粉尘的能力比较弱， 它对粒径较大（大于50卩m的粉尘有较高的除尘效果，但对粒径较小的粉尘分 离效果较差。所以设计要求的除尘净化系统可供选择的除尘技术有袋式除尘技术 和电除尘技术两种。国内生产的袋式除尘器、电除尘器每小时能处理几十到一百多万立方米风量 的含尘废气，进口浓度允许超过100g/Nd3。排放浓度热力设备可控制在50mg/ Nd3!以下，通风设备可控制在30mg/Nd以下。但随着锅炉大气污染物排放标准 的出台，袋除尘器应用愈来愈多，国内外均出现“电改袋”的现象。但袋、电除 尘器由于除尘机理不同，应用情况，除尘效果也不尽相同 。由于袋、 电除尘器各自存在着其优点及不足， 在综合

11、考虑本项目设计各项指 标的基础上，对这两种方案进行比选，力求达到最优化设计。下表对电、袋除尘 的主要优缺点、性能、及总体经济投资做了比较。电除尘器和袋除尘器的主要优缺点比较表电除尘器袋除尘器优点1.可以处理较咼温度的 烟气（400C）2.压力损失较小（约200250Pa）3.维护费用低，较耐用1.操作简单2.较低的爆炸危险3.受烟气性质变化影响小，对粉尘性质 适应性广4.出口排放浓度随入口含尘浓度的变化 不大大气污染控制工程课程设计缺点1.存在爆炸的危险2.故障排放较频繁3.受烟气性质变化影响 大，对粉尘的适应性差1.用于烟气温度较低场合（小于230C）2.压力损失大（1500 Pa）且波动较

12、大3.投资操作维护费用咼4.湿度大的粉尘易堵塞大气污染控制工程课程设计电、袋除尘器性能比较表项目电除尘器袋除尘器排放情况一般SOmg/N3排放情况，可以达到30mg/Nrri一般30mg/ Nm,可达到10mg/ Nm阻力较小，w 300Pa偏大，w 1700Pa对废气温度要求400Cw 250 C对粉尘特性的要求比较严格，要求控制烟气粉尘比 电阻为1041011?一般，对粉尘比电阻没有要求设备维护简单较高运行成本一般较高维护成本一般较高综上所述，本设计在综合考虑各方因素的情况下，本设计拟采用袋式除尘器3.1.3袋式除尘器型号的确定按袋式除尘器的清灰方式分类：机械振动类袋式除尘器； 分室反吹类

13、袋式除尘器；喷嘴反吹类袋式除尘器；振动反吹并用类袋式除尘器；脉冲喷吹类袋式 除尘器。由于此次设计对除尘器效率要求高且烟气流量大，故采用离线脉冲喷吹袋式除尘器，型号为LCM65O06.ft.化礪件12,玮黒（引肘器 .挣体出口14書至律入口图1.袋式除尘器基本构造大气污染控制工程课程设计3.2滤料的选择本设计选用的滤料为厚的针刺毡，选择的具体分析说明：3.2.1针刺毡的成分及特性针刺毡纤维主要成分为聚酯或诺梅克斯，具有长期耐高温、吸水率高、耐碱 性和耐酸性都较好、强度高、造价低等特点，应用该种滤料能明显提高除尘效率。3.2.2针刺毡与其它滤料的比较滤料织物结构由二维结构的织布发展成三维交错随机排

14、列针刺。 这种三维结 构无直通孔隙、透气性高、容尘量大、过滤效率大大提高。以涤纶针刺毡与729滤布（涤纶短纤维）相比，（见附表）可以看出：针刺毡的过滤性能明显优于729, 在相同的使用条件下，其过滤风速可以提高一倍，即同等过滤面积，可以处理更 多的废气量，滤料的寿命也更长。3.2.3可达到的除尘效率对于脉冲式除尘器，当使用工业涤纶208制作滤袋时，效率可达99.6%，当 使用厚度为1.52的工业毛毡制作滤袋时，效率可达99.9%,满足效率的设计要 求。3.2.4袋式除尘器清灰的设计清灰方式为脉冲喷吹清灰， 毡制的滤袋常采用脉冲喷吹清灰， 相应滤袋为上 部开口下部封闭的滤袋，含尘气体通过滤袋时粉

15、尘被阻留于滤袋外表面上，利用压缩空气反吹，压缩空气的脉冲产生冲击波，使滤袋振动，积附在滤袋上的颗粒 层脱落。脉冲清灰袋式除尘器处理风量大、除尘效率高，由于其脉冲喷吹强度和 频率可进行调节，清灰时气流速度较快，清灰效果好其清灰机构没有运动部件， 滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用期长。大气污染控制工程课程设计3.3袋式除尘器选型达标分析3.3.1基础数据1、含尘气流的温度T=150C，进气流量Q=5.6黑心站鬥独，含尘浓度=51.5g/,2、脉冲喷吹清灰的过滤气速vf=2.0 4.0 m/min;选取vf=3.0 m/min。3、 袋式除尘器的压力损失p pfpp，通过清洁滤袋的压力损失pf

16、一般为100130Pa,当压力损失p接近1000Pa时一般需要对滤袋进行清灰。此处 选取Pf为120Pa。4、锅炉烟气中颗粒的比阻系数Rp=1.50 min/(gm)5、 石灰的堆积密度P=4695Kg/m3含尘气流达到国家标准的排放浓度标=50mg/ -.&相邻两滤袋安装的中心距为210250mm滤袋与花板边界距离为200mm单 元间隔大于相邻两滤袋的间隔。7、物理学结论，将物体置于倾斜角大于45的倾斜板上，物体将向下滑动，故 当灰斗倾斜角大于45时，灰粒可自行落下。8、含尘气体进气流速Vi为30m/s，净气出口流速V。为1015m/s。3.3.2过滤面积、滤袋数目1、处理烟气量Q=5.6芒

17、逊2、清灰方式：脉冲脉冲喷吹清灰3、 过滤速度取v2.0m/ min4、滤料：针刺毡滤料5、 袋式除尘器的过滤面积A=J5600004667m260Vf60 2. 0&滤袋尺寸：直径=160mm长度l=6050mm大气污染控制工程课程设计大气污染控制工程课程设计滤袋数量n=2156个（由型号决定）分为14个除尘室，每个除尘室内安装154条滤袋7、每个除尘室内滤袋的布置：矩形布置横向：11个滤袋纵向：15个滤袋相邻滤袋间隔50 mm 333除尘室尺寸L*W*H=38640mn5500mm 13800mm3.3.4灰斗计算Q1、积灰堆积速度：q =P2、灰斗尺寸设计:56000051. 599%4

18、6956081.3m3/h进灰口和出灰口均为正方形进灰口边长3.4m，出灰口边长为S=0.43m灰斗壁面与出灰口水平夹角为60灰斗高度H33.4 - 0. 433. 20m2积灰高度h取1.5m,估算积灰体积：大气污染控制工程课程设计21c h ,12a0,V= 2h a0- tan603 tan 60322=-21.51.5 - 0.5205tan60 =1.46m33ta n60323、排灰时间t排2V雷5 h故可知每5小时排灰斗排灰一次。3.3.5滤袋清灰时间1、袋式除尘器的压力损失：pPfpP(探) 式中pf通过清洁滤袋的压力损失，Pa；PP通过颗粒层的压力损失，Pa。2、参考除尘设备

19、：pp=RPvf2t式中Rp颗粒比阻力系数，min/(gm)vf过滤风速，m/min含尘浓度，g/m3t清灰时间，min设p达到1000Pa时清灰一次，将已知数据代入(探)式:1000 = 120 + 1.50 X 2.02x 51.5 X t解得：t = 2.85min = 0.05h故滤袋运行0.05h清灰一次。3.3.6从排放速率及总排放浓度核算1、烟气的排放速率可得出口浓度为：5.615x(1-99.9%)= 56 mg/200 mg/ -大气污染控制工程课程设计烟气排放速率=总烟气量烟气出口浓度5.6105563. 14107mg h31.4kg h100kg h国标中二级排放区最高

20、允许排放速率为100kg/h，所以可得烟气排放速率也达大气污染控制工程课程设计ST13标，所以设计合理。2、烟尘的总排放浓度（按每年300天计算）：55. 6 101 99. 9% 3001680mg/h1.68g/h国家规定的烟尘总排放浓度为2.5g/h，因为 1. 682. 5，所以符合排放标准。3.4风机的选择计算正确选择风机是保证整个净化系统能否正常工作的关键。风机选择不当，就会造成达不到设计要求，或导致投资和能耗的浪费。选择风机时应注意下面几个 问题。（1）根据输送气体的性质，确定风机类型。如输送清洁气体，可选择一般通风换气用的风机；输送腐蚀性气体，要选用防腐蚀风机；输送易燃气体或含

21、尘气体， 要选用防爆风机或排尘风机。（2）根据所需风量、风压或选定的风机类型，确定风机机号。为了便于接管和 安装，还要考虑合适的风机出口方向和转动方向。（3）考虑到管道可能漏风，有些阻力计算不够完善，选用风机的风量和风压应 大于通风系统计算的风量和风压。（4）风机样本上的性能参数是在标准状况 （大气压力为101325Pa温度为20C,相对湿度为50%下得出的，如实际使用情况不是标准状态，风机的风压就会变化，风量不变。因此选择风机时应对参数进行换算。（5）在满足风量和风压的条件下，尽可能选用噪声低、工作效率高的风机。根据系统的总风量、总阻力损失选择通风机与电动机。 参照除尘工程设计 手册表8-2

22、0“G4-73-11锅炉通风机性能”，选择Y4-73-11NO25D型锅炉通风 机一台，转速为580r/min.应该配用的电机为Y450-54-12型，功率为200Kw大气污染控制工程课程设计3.5主要设备型号及技术参数确定项目内容除尘器形式离线脉冲喷吹袋式除尘器LCM6500外形尺寸/mmL*W*H=38640*5500*13800清灰方式离线脉冲喷吹清灰滤袋滤袋材料针刺毡纤维过滤风速2.0 m/min过滤面积265000m滤袋尺寸长L=6050mm,直径d=150mm.滤袋总数2156条清灰时间0.05h灰斗排灰体积1.46m3积灰咼度1500mm排灰时间5h灰斗高度3.20m进气口气流速度30m/s边长4.65m出气口气流速度10m/s边长4.80m烟囱尺寸内径6m,高100mG4-73-11NO25D型锅炉风机转速480r/mi n全压22151578Pa流量318000571000n3A大气污染控制工程课程设计效率83.7%-84.0%轴功率125165kWY4505412型号电动机功率200kW电机地脚螺栓M36X 1000 mm3.6除尘器的保温和防腐除尘器运行时，应保持除尘器内温度高于露点，一般应大于140C 1