环境工程大气污染控制工程--课程设计

燃煤锅炉烟气除尘工艺设计

摘要：在目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。而大气污染可以说主要是人类活动造成的，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影响。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处理，以免污染空气，影响人们的健康生活。本设计采用旋风除尘器处理排出的颗粒物，并计算排出的颗粒物浓度，管网设计计算及风机的选取等相关内容。

关键词：大气污染；颗粒物；旋风除尘器。

目录

1 概述 (3)

2 燃煤锅炉排烟量、烟尘及二氧化硫浓度的计算 (3)

2.1排烟量及浓度计算 (3)

2.1.1实际需湿空气量 (4)

2.1.2产生的烟气量 (4)

2.1.3标准状态下实际烟气量 (4)

2.1.4标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 (5)

3 净化系统除尘方案的分析确定 (5)

3.1工艺比较 (5)

3.2旋风除尘器的工作原理、应用及特点 (6)

3.2.1旋风除尘器简介 (6)

3.2.2工作原理 (7)

3.3烟气脱硫系统 (8)

3.3.1 烟气氨法脱硫系统 (8)

3.3.2 烟气脱硫工艺 (8)

3.3.3硫铵工艺 (9)

3.3.4脱硫方法的选择 (11)

4 除尘装置及相关计算 (11)

4.1各装置及管道布置的原则 (12)

4.2除尘器的选择 (12)

4.3烟道管径的确定 (12)

4.4烟囱的设计 (13)

4.4.1 烟囱高度的确定 (13)

4.4.2 烟囱直径与抽力的计算 (13)

4.4.3 系统阻力的计算 (14)

5 风机及电动机的选择 (17)

主要参考书目 (17)

2

1 概述

本设计的锅炉排烟温度为160℃；烟气密度为1.34kg/Nm3；空气过剩系数：α=1.35；烟气在锅炉出口前阻力：800Pa；当地大气压力：95.36kpa；冬季室外空气温度：-5℃；空气含水按0.0129kg/Nm3；烟气其他性质按空气计算。

煤的工业分析值：

C=50.1％,H=2.07％,S=1.26％,O=4.77％,N=1.2％,W=6.77％,A=33.84％；净化系统布置场地为锅炉房北侧50米以内。排放标准按《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）相应标注执行。

2 燃煤锅炉排烟量、烟尘及二氧化硫浓度的计算

2.1 排烟量及浓度计算

以1000g煤的燃烧计算：（如表2.1所示）

表2.1 煤燃烧成分计算

以1000g计

%(以质量

计)

mo

l

理论需氧数

(mol)

C 501.00

41

．75

41．75 H 20．70

10

．35

5．18

S 12．60

0.

39

0.39

O 47．70

1

．49

-1.49 N 12.00

0.

43

0 H2O 67．70

3

．76

0 灰分338．40 0 总计45.83

3

4

2.1.1实际需湿空气量

综上，理论需氧量为45.83mol/1000g 煤。假定干空气中氮和氧的摩尔比（体积比）为3.78，则1000g 煤完全燃烧所需要的理论干空气量为：

)1000(219.1mol/)178.3(83.45煤g =+⨯

即：煤）/(1000g 4.9m 1000

22.4219.13

=⨯

空气过剩系数α=1.35,则实际需干空气量为:

g

mol 1000/8.29535.11.219=⨯

即：g m 1000/6.635.19.43=⨯

空气含水按0.0129kg/ m 3N =12.9g/ m 3N ,即含H 2O 为0.717mol/ m 3N ,16.053L/ m 3N ,则H 2O 的体积分数为1.605%，故实际湿空气量为：

煤）（g mol 1000/6.300%

605.118.295=-，即： )1000/(73.61000

4.226.300Q 3

煤g m =⨯

=

2.1.2产生的烟气量

烟气各组分含量： CO 2 :41.75⨯1.35=56.36mol; SO 2:0.39⨯1.35=0.527mol;

N 2 :1.35⨯(0.43+45.83⨯3.78)=234.45mol; H 2O :10.35+3.76+0.717⨯6.73=18.93mol;

综上，总产生烟气量为310.11mol/(1000g 煤)，即：

)1000/(95.61000

4.2211.3103

煤g m =⨯

化为标准状态为：

)1000/(12.4325

.10136.95433

27395.63

煤g m =⨯

⨯

。

2.1.3标准状态下实际烟气量

)/()1(016.1Q 3

s kg m Q a Q a s

'-+'= 标准状态下烟气流量Q 应以h m /3计,因此,设计耗煤量

⨯=s Q Q ：