大气污染控制工程课程设计设计说明书+设计计算书

大气污染操纵工程

课程设计设设计讲明书大气污染操纵工程?课程设计讲明书前言:在目前，大气污染差不多变成了一个全球性的咨询题，要紧有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。而大气污染能够讲要紧是人类活动造成的，大气污染对人体的舒适、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的碍事。目前，大气污染差不多直截了当碍事到人们的躯体健康该燃煤电厂的大气污染物要紧是颗粒污染物，而且排放量比立大因此必须通过有效的措施来进行处理，以免污染空气，碍事人们的健康生活。因此,做为一名环境工程专业的学生，应该有处理烟尘的能力，此课程设计确实是根基针对燃煤锅炉的尾气处理所制定的一份方案。设计原始资料如下：直吹式煤粉炉，3台设计耗煤量：36.4t/h〔台〕锅炉额定蒸发量10t/h〔台〕主蒸汽压力9.8Mpa锅炉排烟量44000m3/h排烟温度：140〜150°C，本设计取150°C排烟中飞灰占煤中不可燃成分比例：15%空气过剩系数a=1.8烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：100kPa冬季室外空气温度：一1°C空气含水〔标准状态下〕按0.01293kg烟气其他性质按空气计算飞灰化学成分质量分数〔％〕飞灰化学成分质量分数〔％〕SiO255.56〜62.8A12O315.79〜19.38Fe2O37.0〜12.2CaO2.0〜4.0MgO1.2〜4.4K2O2.3〜3.3Na2O0.8〜2.2SO21.0〜2.7按锅炉大气污染物排放标准〔GB13271-2001〕中二类区标准执行。烟尘浓度排放标准〔标准状态下〕：200mg/m3净化系统布置场地如图1、图2所示,在锅炉房南侧20m以内一、设计缘故此除尘净化系统通过落低烟尘排放量，极大地改善了大气环境质量。好的除尘净化系统不仅除尘效果好，投资省，而且抵达排放标准设计除尘净化系统时，通常遵循以下缘故此：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。管道应尽量集中成列，平行敷设，与柱、墙、设备及管道之间应留有足够距离，以满足施工、运行、检修和热胀冷缩要求。除尘管道力求顺直，当必须水平敷设时，要有一定的坡度和足够的流速以防止积尘。为减轻风机磨损，特殊当含尘浓度较高时〔大于3g/m3时〕应将净化装置设在风机的吸进段。分支管与水平管或倾歪主干管连接时，应从上部或侧面接进；几个分支管搜集于同一主干管时，搜集点最好不设在同一断面上。三通管的夹角一般不大于300。二、设计步骤净化方案应该定；由于本处理工艺要求处理烟尘量较大，且除尘效率较高，因此需要一种除尘效率在特殊高的除尘器才能够抵达效果，根基流程如如下面图所示：

产-”X1产-”X1/布嚟尘排气除尘器的选择：静电除尘器和布袋除尘器目前应用比立广泛，依据两种除尘器在性能上的差异以及实际应用情况，结合环保要求、污染物排放费用的征收情况，针对静电除尘器和布袋式除尘器两种除尘器在实际应用中的根基性能做以下比立。2.1除尘效率布袋除尘器对人体有严峻碍事的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效，除尘效率比静电除尘器更高。通常除尘效率可达99.99以上，排放烟尘浓度能稳定低于50mg/Nm3，甚至可达10mg/Nm3以下，几乎实现零排放。从目前电力行业燃煤锅炉应用的情况来瞧，布袋除尘器的排放能保证在30mg/Nm3以下。呼和浩特电厂两台200MW机组的锅炉烟气净化采纳了袋式除尘器，从CEMS系统长期自动监测的结果和权威检测单位的测试人员人工采样测试的结果来瞧，排放浓度均低于27mg/Nm3。随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤〔或者通过了高效脱硫〕，就电除尘器而言，即使达标也变得越来越困难。而布袋除尘器其高效的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的碍事，具有稳定的除尘效率。针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收方式，布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的。2.2煤种、风量、温度、气流等因素对除尘器的碍事燃煤电厂的煤种相对稳定，但也不能制止碰到煤种或煤质发生变化的时候；锅炉系统是一个经常变动和调节的系统，因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化。这一系列的变化，针对不同的除尘器会引起明显不同的变化。下面从要紧的几个方面进行比立：送、引风机风量不变，锅炉出口烟尘浓度变化对布袋除尘器：烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变〔自动调节〕。烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而对排放浓度可不能引起变化。对静电除尘器：烟尘浓度的变化直截了当碍事粉尘的荷电量，因此也直截了当碍事了静电除尘器的除尘效率，最终反映在排放浓度的变化上。通常烟尘浓度增加除尘效率提高，排放浓度会相应增加；烟尘浓度减小除尘效率落低，排放浓度会相应落低。锅炉烟尘量不变，送、引风机风量变化对布袋除尘器：由于风量的变化直截了当引起过滤风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘效率根基没有碍事。风量加大设备阻力加大，引风机出力增加；反之引风机出力减小。对静电除尘器：风量的变化对设备没有什么太大碍事，然而静电除尘器的除尘效率随风量的变化特不明显。要是风量增大，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的停留时刻缩短，尽管电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度，然而这缺少以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时刻缩短和二次扬尘加剧所带来的负面碍事，因此除尘效率落低特不明显；反之，除尘效率有所增加，但增加幅度不大。温度的变化对布袋除尘器：烟气温度太低，结露可能会引起“糊袋〞和壳体腐蚀，烟气温度太高超过滤料准许温度易“烧袋〞而损坏滤袋。然而要是温度的变化是在滤料的承受温度范围内，就可不能碍事除尘效率。引起不良后果的温度是在极端温度〔事故/不正常状态〕下，因此关于布袋除尘器就必须设有对极限温度操纵的有效保卫措施。对静电除尘器：烟气温度太低，结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电，然而对除尘效率是有好处的；烟气温度升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。因此烟气温度直截了当碍事除尘效率，且碍事较为明显。2.2.4烟气物化成分〔或燃烧煤种〕变化对布袋除尘器：烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有碍事。然而要是烟气中含有对所有滤料都有腐蚀破坏的成分时就会直截了当碍事滤料的使用寿命。对静电除尘器：烟气物化成份直截了当引起粉尘比电阻的变化，从而碍事除尘效率，而且碍事特殊大。烟气中硫氧化物的含量对脱硫除尘器的碍事最为直截了当，通常硫氧气化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越轻易捕集，除尘效率就高；反之，除尘效率就低。另外烟尘中的化学成分〔如硅、铝、钾、钠等含量〕的变化也将引起除尘效率的明显变化。气流分布对布袋除尘器：除尘效率与气流分布没有直截了当关系，即气流分布不碍事除尘效率。但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀，不能偏差太大，否因此会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，碍事除尘器滤袋的正常使用寿命。对静电除尘器：静电除尘器特不敏感电场中的气流分布，气流分布的好坏直截了当碍事除尘效率的凹凸。在静电除尘器性能评价中，气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。空气预热器及系统管道漏风对布袋除尘器：关于耐氧性能差的除尘布袋会碍事布袋寿命，好比：RYTON滤料，然而除尘效率不受碍事。由于混进冷风系统风量增加导致系统阻力增加。对静电除尘器：设备阻力无明显变化，然而系统风量增加提高了电场风速对除尘效率有碍事。关于本工艺，依据工况下的烟气量44000m3/h烟气温度及要求抵达的除尘效率99.35%确定除尘器：选择LCPM型脉冲除尘器，属于袋式除尘器的一种烟囱高度和出口内径应该定；烟囱出口直径：①d=0.0188(Q/v)1/2d=3.1mmv=5m/s烟囱底部直径d=d+2iH=6.5mi—取0.02〜0.0312②烟囱高度确定按GB13271—2001锅炉烟囱高度表查寻。H=45m管径和烟气流速应该定；管径确定nd2v/4=Q锅炉烟尘v=10〜15m/s先估算流速，v=14m/s再计算管径d=898mm再比照标准管径计算实际流速:v=12.48m/s系统阻力的计算：分不计算摩擦压力损失和局部压力损失，然后求和：工Ah=2289.91pa风机和电机的选择及计算：依据计算的风量、风压选择适合的风机；依据电动机的功率、风机转速、传动方式选择相应的电动机；依据q和h选定4-68No.12.5C型工况序号为5的引风机，yy依据电动机的功率，风机的转速、传动方式选定JO293-4型电动机。三、参考文献郝吉明.马宽广等编.大气污染操纵工程.北京：高等教育出版社，2002钢铁企业采热通风设计手册.北京：冶金工业出版社，2000同济大学等编.锅炉及锅炉房设备.北京：中国建筑工业出版社，1986航天部第七研究设计院编.工业锅炉房设计手册.北京：中国建筑工业出版社,1986陆耀庆主编.供热通风设计手册.北京：中国建筑工业出版社，1987风机样本.各类风机生产厂家工业锅炉旋风除尘器指南.1984熊振湖等.大气污染防治技术及工程应用.北京：机械工业出版社,2003附录锅炉烟气除尘系统平面布置图和锅炉烟气除尘系统剖面图大气污染操纵工程

课程设计设计计算书大气污染操纵工程?课程设计计算书一．设计原始资料见讲明书二.设计计算2.1燃煤锅炉烟气量Q'TQ'T44000x273273+150=23897.2m3/hQ=Qx设计耗煤量s=0.78(m=0.78(m3/kg)Q= =——S设计耗煤量 36400Q 工况下理论烟气量,m3/kgsQ——标准状态下烟气流量,(m3/h)T，-----工况下烟气温度,KT------标准状态下温度,273K烟气含尘浓度(kg/m3)d(kg/m3)―sh Q0.15x0.15x0.15=3.08x10-2(kg/m3)=3.08x104(mg/m3)式中d 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数sh煤中不可燃成分的含量Q 标准状态下实际烟气量,(m3/kg)s2.2除尘器的选择除尘效率200n=1-3.08xl04=99.35%式中C——标准状态下烟气含尘浓度,mg/m3C 标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定s值,mg/m3除尘器的选择因此烟气流速为空=44000=7.9伽/s)3600 3600依据工况下的烟气量、烟气温度及要求抵达的除尘效率确定除尘器。选择LCPM型脉冲除尘器。型号为：LCPM320-20-2700。技术性能见表1。表1LCPM320-20-2700除尘器技术性能型号处理烟气量过滤风滤袋尺除尘除尘/（m3•h-i〕速寸器阻器效〔m3/s〕〔mm〕力/率〔KPa〕〕/（％）LCPM320-20-2719200-57601-32700>99.5000设备安装尺寸见表2。表2LCPM320-20-2700除尘器安装尺寸型号 外形尺寸 进口尺出口尺接口标高寸 寸长宽高ABN1nfe H1H2H3LCPM4140432703835001091901402729105320-23942990901565990-2702.3确定除尘器，风机，烟囱的位置及管道布置。并计算各管段的管径，长度烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。各装置及管道布置的缘故此依据锅炉运行情况现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置，管道的布置也就根基能够确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积，并使安装，操作方便。管径应该定d=4d=4^7.9二0.85〔m〕兀x14式中Q——工作状态下管道内的烟气流量，m3/sv——烟气流速取14m/s圆整并选取风道外径钢制板风管D/mm外径准许偏差/mm壁厚/mm900土11.0内径二d=900-2X1.0=898(mm)由公式d由公式d二.；4Q可计算出实际烟气流速:，-兀vv=竺= 4x7.9 =12.48〔m/s〕兀d2 3.14x0.89822.4烟囱的设计烟囱高度应该定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h),然后依据锅炉大气污染物排放标准中的规定表3确定烟囱的高度.表3锅炉烟囱的高度锅炉总额定<11-22-66-1010-2026-35锅炉总额定<11-22-66-1010-2026-35出力/(t/h)烟囱最低高202530354045烟囱最低高202530354045度/m锅炉总额定出力:lOX3=30(t/h)所选定烟囱高度为45m。烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算：二0.0188Q 通过烟囱的总烟气量，m3/h①——按表4选取的烟囱出口烟气流速，m/s。表4烟囱出口烟气流速通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风10〜204~5自然通风6〜102.5~3①=5m/sJ3x44000- 二3.05(m)圆整取d=3.1m烟囱底部直径d=d+2•i-H12d=3.1+2-0.03-45=6.5m1式中d——烟囱出口直径，m2H烟囱咼度，mi——烟囱锥度（通常取i=0.02-0.03）本设计取i=0.03烟囱的抽力11S二0.0342H( — )-By 273+t273+tkpS=0.0342X45x(-- )x100x103y 273-1273+150=202.0Pa式中H——烟囱高度，m外界空气温度，oCt――烟囱内烟气平均温度，oCpB 当地大气压，pa2.5系统阻力的计算摩擦压力损失式中L管道长度，md 管道直径，mP――烟气密度，kg/m3管中气流平均速率九——摩擦阻力系数a.关于©900圆管L=2.0+0.7+11.6+1.0=15.3〔m〕

273273P"n2737150二1344423二°-86(炮/m3)二°.°24二14.64(Pa二°.°24二14.64(Pa)41.4° 2b.关于砖拱形烟道L=2X10.0=20・0mA二2xnD2二B2+n(B)2=l・27〔m2〕4 22D=9°°mm故B=712mm因此R=△二凹二°.3°X4.25式中，A为面积，X为周长ApL=ApL=°.°4x2°.° °.86412.482x2x°.9° 229.77(Pa)c・对风机后的方形风道L=3X2・0=6.0m尺寸：1250mmX800mm,因此：R=JA二旦二°.°7X18.5式中，A为面积，X为周长ApL57.4(Pa)二°.°24亠xApL57.4(Pa)2x°.°7 2局部压力损失AV㈣式中E——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；v 与2像对应的断面平均气流速率,m/sP――烟气密度,kg/m3除尘器进口前管道的计算〔附图1图中一为渐扩管企二(900)2二2.25查表取a=30°CA6002因此：2=0.27△p= =0.27x0.86xf2.482=18.08(Pa)图中二为30CZ形弯头h=2.97-2.39=0.58(m)h/D二0.58/0.90二0.64,取2=0.15Re由手册查得2=1.0Re2=1.0X0.15=0.15△p=2△p=2=0.15x0.86X12.4822=10.07(Pa)L2=h/tan30=0.58/tan30=1.004m图中三为天圆地点连接©900圆管和500mmX1050mm方管设2=0.26长L=0.70m

因此=^PV2=0.27x0.86X12.482=17.5(Pa)22除尘器出口至风机进口段管道的计算〔附图2a为天圆地点连接190mmX140mm和方管©900圆管设2=0.30长L=0.8m因此Ap=2PV2=0.30x0.86x12.52=20.16(Pa)22b、c均为90°弯头D=900mm,取R=D，因此2=0.24Ap=g怛=0.24x086X12・482=16.13(P)22a两个弯头pf=2Ap二2X18.17二32.26(P)aT形三通管=0.76Ap=gPAp=gPV2=0.76x0.86x12.4822=51.06(P)a关于T形合流三通=0.58=0.58x=0.58x0.86x12.4822=38.97(P)a系统总阻力〔其中锅炉出口前阻力为800Pa，除尘器阻力1200Pa〕工Ah=14.64+29.77+57.4+18.08+10.07+17.50+20.16+32.26+51.06+38.97+800+1200=2289.91(Pa)2.6风机和电动机选择及计算

标准状态下风机风量的计算Q=1.1Q3x10竺伽/h)y 273B式中1.1——风量备用系数；Q――标准状态下风机前风量，m3/h;t――风机前烟气温度，C°，如管道不太长，能够近似取锅炉排烟温p度；B——当地大气压力，kPa=1.1x44000x273+150x101.325=827.36(m3/h)273 100风机风压的计算H=1.2(工AhH=1.2(工Ah-S)xyy(Pa)px x273+1Bpyy式中1.2――风压备用系数;ZAh 系统总阻力，Pa。S——烟囱抽力，Pa。yt——风机前烟气温度，C°。pt——风机性能表中给的试验用气体温度，c°。yp——标准状态下烟气密度，〔Y=1.34kg/m3〕y273+150101.3251.293H=1.2x(2289.91-202.0)x x x =1651.05(Pa)y 273+250 100 1.34依据q和h选定4-68No.12.5C型工况序号为5的引风机，性能yy表如下机号转速工况流量全压内效内功所需传动/(t/min)序号/(m3/h)/Pa率/％率/kW功率

方式/kW方式/kW12.5C1120579342177092.065.0678.7512.5C11205电动机功率的计算QHpN=一 (kW)e3600xi000qn12式中Q――风机重量，m3/hyH——风机风压，Pa；yn――风机在全压头是的效率(一般风机为0.6,高效风机约为0.9)；1机械传动效率，当风机与电机直连传动是n机械传动效率，当风机与电机直连传动是n=1,用联轴器连22接是n=0.95-0.98,用V形带传动时n=0.95；22B――电动机备用系数，对引风机，B=1.2.“ 72982.1x2293.02xl.2N= =97.86(kW)e3600x1000x0.6x