大气污染控制工程实习教学

《大气污染控制工程》教学实习报告第一部分设计题材一、设计题目：某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计二、设计目的三、设计原始资料42.8×103kJ600kg/（台2570.89kJ/kg烟气密度（标准状态下1.34kg/m3当地大气压力：97.86kPa空气含水（标准状态下0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算。煤的工业分析基：CY=68%;HY=4%;SY=1%;OY=5%;NY=1%;WY=6%;AY=15%;VY=13%按锅炉大气污染物排放标准中二类区标准执行。烟尘浓度排放标准（标准状态下：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状态下：900mg/m3四、设计内容和要求1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。2、净化系统设计方案的分析确定。3、除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。4度和出口内径以及系统总的阻力。5计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。第二部分设计过程一、咽气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 Q'4.761.867CY5.56HY0.7SY0.7OY m3/kga带入数据即Q'a

=4.76(1.8670.68+5.560.04+0.70.01-0.70.05)≈6.97m3/kg标准状态下理论烟气量Q' 1.867(CY0.375SY)11.2HYY0.016Q'S

0.79Q'a

0.8NY(m3/kg)Q' 1.867(0.680.3750.01)11.20.041.240.060.0166.97即 S0.796.970.80.01经计算得 Q'S

7.425 m3/kg标准状态下实际烟气量Q Q'S

Q'(m3/kg)a即Q 7.425+1.016(1.4－1)6.97≈10.258m3/kgSQQ 设计耗煤=10.258 m3/kg4台600 kg/h（台）24.62 m3/hS5.标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算C =2SY/Q ×106(mg/m3)=2×0.01÷10.258×106≈1949.698mg/m3S二、系统中烟气温度的变化当烟气烟道较长时，必须考虑烟道温度的降低。除尘器、风机、烟囱的烟气流量应按各点的温度计算。1、烟气在管道中的温度降 t1

qQCVD=4（台）×2.8×103kJ/s÷2570.89kJ/kg×3600÷1000≈15.68t/h（全部烟气收集管道布置在室内）q取室内为4187 kJ/(m2.h)（全部烟气收集管道布置在室内）C 取1.355 kJ/m3.℃V因为D15.68t/hH40H45mFL和管道直径d确定。后面计算出管道直径d3×102m，管道长度L设计为100m左右。即t=4187kJ/(m2.h)×100m×[（3×102÷2）]2×3.14÷24.62m3/h÷1.355kJ/m3.℃1≈8.87℃D2、烟气在烟囱中的温度降 t D2

HAH50m，壁厚小于0.5m，所以A0.4即t2

45m/h

≈4.546℃三、除尘器的选择 C1、除尘器应达到的除尘效率1 SC其中C=4台600 kg/h（台）×16%÷24.62m3/h×106=15.597×106C 为烟尘浓度排放标准（标准状态下：200 mg/m3S即=1-200/（15.597×106）≈99.999%

mg/m322、除尘器的选择16024.6216024.62m3/h99.999%，所以选择电除尘器来除尘。除尘之前可加入一冷却装置降温用。0.7～1.3m/s1m/s1m/s。压力损失：一般电除尘器的压力损失为200～500Pa300Pa（15.597×106

mg/m3－200mg/m3m3/h106=383.99 kg/h四、确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置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。一旦确定了装置的位占地面积小，并使安装、操作和检修方便。2、管径的确定d (取12 m/s ,则d

≈2.69×102 m424.62424.62m3/h3.1412m/s则取d为3×102

m，即3cm五、烟囱的设计1、烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量（t/准中的规定确定烟囱的高度。D=15.68 t/h4045mQ2Q0.0188

(m)24.62m3/h20m/s风机采用机械通风，当按机械通风的全负荷运行情况计算应取24.62m3/h20m/sd0.0188× ≈0.022m24.62m3/h4m/s当按机械通风最小负荷运行状况计算应取24.62m3/h4m/sd0.0188× ≈0.047m综上，烟囱出口内径可取0.047m。烟囱底部直径 d d 2iH (m)1 2d为烟囱出口直径，其值为0.047m2i 0.03H 为45 m带入各数据得出d=0.047+2×0.03×45=2.747m13、烟囱的抽力 1 1 S 0.0342H B (Pa)y 273t 273t k pt为外界空气温度，其值是－1Ckt 为烟囱内烟气平均温度，其值是排烟温度C）－tp 1

－t2

，计算出为160－8.87－4.546=146.584C 1 1 则 Sy0.034245273

273146.58497.86103

194.76 (Pa)六、系统阻力的计算1、摩擦压力损失对于圆管p L

2

(Pa)L d 2d—管道直径，前面计算出其值为3×102 m；ρ—烟气密度（标准状态下，1.34kg/m3；ν—若管道长度L取100 m，取0.04（砖砌管道）则p

0.04

100

1.3412

5.58 (Pa)L 0.03 22、局部压力损失

p

L2

(Pa)d 2ξ—异形管件的局部阻力系数，可在有关的手册中查到，或通过实验得到；ν—ξρ—烟气密度（标准状态下，1.34kg/m3计算得出p=七、风机和电动机选择计算1、风机风量的计算273tQ

101.325 (m3/h)y 273 BQ—标准状态下风机前表态下风量，m3/h；tp—风机前当前温度，℃，若管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度。所以可取160℃B—当地大气压，97.86kPa。2、风机风压的计算H

h

273tp

101.335

(Pa)y y 273t B y yΣΔh—系统总阻力，其值为p+pLtp—风机前烟气温度，160℃；

+800Pa= Patyty—风机前性能表中给出的试验用气体温度，℃；ρ。H H yh194.76Pa273160101.3351.293273t97.861.34(Pa)yQyHy后，可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择所需要的风机型号。3、电动机功率的计算 QHN