大气除尘装置设计

大气污染控制工程课程设计某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计

专业环境工程

班级

姓名

学号

教师

时间2016/1/15

目录

前言1

第一章设计依据2

1.1设计任务书2

1.2煤的工业分析2

第二章烟气量和烟气浓度的计算2

2.1计算烟气量的产生2

2.2烟气浓度4

第三章除尘器的选择4

3.1 除尘器的比较和选择4

3.2 除尘效率6

3.3 除尘器的选择6

3.4 旋风除尘器7

第四章确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置8 4.1 各装置及管道布置的原则8

4.2 管径的确定8

4.3 烟道的设计计算9

第五章系统阻力的计算10

5.1 摩擦压力损失10

5.2总阻力损失12

第六章风机和电动机选择及计算12

6.1标准状态下风机风量的计算12

6.2 风机风压的计算12

6.3 电动机功率的计算13

6.4 风机和电机的选择13

第七章烟囱的设计14

7.1 烟囱高度的确定14

7.2 烟囱直径的计算14

7.3 烟囱的抽力15

第八章设计说明书16

8.1 设计工艺流程图16

8.2 网管布局图（见附图）17 8.3 相关附表17

第九章设计总结19

参考文献19

前言

按照国际标准化组织(1SO)作出的定义，“空气污染：通常系指由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。”

大气污染物的种类非常多，根据其存在状态，可将其概括为两大类：气镕胶状态污染物和气体状态污染物。

所谓气溶胶，在物理、化学中概括为：几分散介质为气体的胶体物系。在大气污染中，ISO提出了明确的定义，“气溶胶：系指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。”从大气污染控制的角度，按照气溶胶的物理性质，可将其分为如下几种：(1)粉尘；（2）烟；（3）飞灰：(4)黑烟(smoke)：(5)液滴(droPlet)：(6)轻雾或霓〔mist)：（7）雾；（8）降尘；（9）飘尘；（10）总悬浮颗粒

气体状态污染物种类极多，主要有五个方面：以二氧化硫为主的含硫化合物、以氧化氮和二氧化氮为主的台氮化合物、碳的氧化物、碳氢化合物及卤素化合物等。

大气污染控制工程课程设计是废气污染控制工程课程的重要实践性环节，是环境工程专业学生在校期间第一次较全面的废气污染控制设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。

任务与目的：通过本课程学习，掌握《废气处理设施设计与运行》课程各基本原理和基本设计方法的应用，培养环境工程专业学生解决实际问题的能力。结合前续课程《废气处理设施设计与运行》的内容，本课程内容为，运用各种污染物的不同控制、转化、净化原理和设计方法，进行除尘、除硫、脱氮等废气污染控制工程设计，使学生在废气污染控制工程方面得到工程训练。

通过课程设计实践，培养综合运用废气污染控制设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决废气污染控制设计问题的能力。

第一章设计依据

1.1设计任务书

锅炉型号：SZL4-13型，共3台（2.8MW×4）注：该锅炉为抛煤机炉

设计耗煤量：750kg/台

排烟温度：180℃当地大气压力：970hPa

烟气密度：1.50kg/m3；空气含水：0.01293kg/m3

注：标准状况下，假定烟气的其余性质和空气一致

1.2煤的工业分析

煤的工业分析如下：

C:68% H:4% S:1% O:5% N:1% W ar:6% A ar:15%

注：假定灰分有60％进入到烟气中，锅炉烟气出口处阻力为1000Pa

该锅炉排放污染物标准（GB13271-2001）中二类区标准执行，需要达到指标：烟尘浓度排放标准：200mg/m3。

净化系统布置场地有附件给出。

第二章烟气量和烟气浓度的计算

2.1计算烟气量的产生

以1kg煤燃烧为基础，则：

表2-1 煤的成分分析

理论需氧量：56.67+10.00+0.31-1.56=65.42mol/kg（煤）

理论空气量：65.42×（1+3.78）=312.71 mol/kg（煤）

即312.71×22.4÷1000=7.00 m n3/kg

理论空气量条件下烟气组成（mol）为：

CO2:56.67，H2O:20+3.33=23.33

SO2：0.31，N2：65.42×3.78=247.29

理论烟气量为：56.67+23.33+0.31+247.29=327.60mol/kg（煤）即327.60×22.4÷1000=7.34m N3/kg

表2-2 各种锅炉过量空气系数折算值

所以选择空气过剩系数α=1.7时，实际烟气量为：

7.34+7.00×0.7=12.24m N3/kg

标准状态下烟气流量Q以m3/h计，

1台机器实际烟气量Q=12.24×750=9180 m3/h

总产生实际烟气量Q=9180×3=27540 m3/h

2.2烟气浓度

标准状态下烟气含尘浓度

f

ar sh V A d =C )/(3m kg 式中sh d ——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数；

ar A ——煤中不可燃成分的含量；

s Q ——标准状态下实际烟气量，m 3/kg ； C 24

.12%15*%60==7.35×10-3(kg/ m 3)=7.35×103（mg/m 3） 第三章 除尘器的选择

3.1 除尘器的比较和选择

选择除尘器时必须全面考虑有关因素，如除尘效率、压力损失、一次投资、维修管理等，其中最主要的是除尘效率。

以下问题要特别引起注意：

1．选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放要求对于运行状况不稳定的系统，要注意烟气处理量变化对除尘效率和压力损失的影响。如旋风除尘器除尘效率和压力损失，随处理烟气量增加而增加；但大多数除尘器(如电除尘器)的效率却随处理烟气量的增加而下降。

2．粉尘颗粒的物理性质对除尘器性能具有较大影响粘性大的粉尘容易粘结在除尘器表面，不宜采用干法除尘；比电阻过大或过小的粉尘，不宜采用电除尘；纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。不同的除尘器对不同粒径颗粒的除尘效率是完全不同的，选择除尘器时必须首先了解欲捕集粉尘的粒径分布，再根据除尘器除尘分级效率和除尘要求选择