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1、环境工程设计,-大气污染控制工程设计,主要内容,大气污染控制工程设计计算 典型大气污染控制工程设计实例,大气污染控制工程设计计算,1、锅炉生产工艺流程图 循环流化床示意 2、锅炉烟气除尘脱硫相关设计与计算： （1）煤的用量(也可由建设单位提供, t/h)； （2）燃烧空气量及烟气量，即鼓风机风量及引风机风量（m3/h或m3/min）； （3）处理装置:类型、除尘效率、相关管道设计计算； （4）烟囱高度及直径。,next,锅炉生产工艺流程图,back,煤的主要成份及分析方法,1、煤的主要成份：C、N、O、S、H、水份、灰分 2、煤的成分表示方法：P33 （1）收到基：锅炉燃料的实际成份，用于燃料
2、计算； （2）空气干燥基：以去掉外部水分的燃料作为100%的成分； （3）干燥基：以去掉全部水分的燃料作为100%的成分（内部水亦脱除）； （4）干燥无灰基：以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分。,例1：已知某种无烟煤（产自山西阳泉）的收到基水分含量为5.0%，干燥基灰分含量26%；干燥无灰基元素分析结果如下：C91.7%，H3.8%，O2.2%，N1.3%，S1.0%。试求该种煤的收到基组成。 解：收到基组成为： W：5.0% 灰分=26(100-5)=24.7% C=91.7(1-0.247-0.05)=91.70.703=64.47% H=3.80.703=2.67 % O=2.20
3、.703=1.55 % N=1.30.703=0.91 % S=1.00.703=0.70 %,习题1：将P35湖南金竹山无烟煤的主要成分转换成收到基组成。,燃煤锅炉的相关参数计算,例2：以1t/h的燃煤锅炉为例，进行燃煤锅炉相关参数计算 煤的主要成分（收到基）：C：69.9%；H：5.2%；N：1.2%；S：2.6%；O：5.9%；灰分：7.9%; 水份：7.3% 低位发热量5300千卡/kg 注：以上参数根据煤的产地、品种不同而有较大的变化。 （1）所需煤量： 注：此数值未考虑各种热损失。,（2）空气量 理论需氧量58.25+13-1.84+0.8170.22mol,空气过剩系数取为1.4
4、，则所需空气量为10.54m3/kg, 1233m3/h.,过剩系数为1.4，则烟气量为11.14m3/kg，1304m3/h. 再根据压力损失确定电机功率，选择设备。,（3）烟气量,（4）污染物浓度计算 主要采用系数法 例3：计算上题，二氧化硫、氮氧化物及烟尘的产生浓度及产生量。 解：煤燃煤中硫的转化率经实测统计为80-85%，在此取85%。 氮氧化物的产污系数为4.81kg/t 氮氧化物产生量=4.810.117=0.56kg/h 氮氧化物的浓度=432mg/m3 烟尘的产污系数为14.29kg/t 烟尘的产生量=14.290.117=1.67kg/h 烟尘的浓度=1282mg/m3,习题
5、2：计算1.5T/h锅炉的用煤量、空气量、烟气量及各种污染物的产生量，燃煤取自湖南金竹山。若建设项目位于环境空气二类区，计算治理设施所需达到的治理效率。 注：相关排放标准见大气污染物排放限值（DB44/27-2001）,课程安排： 第1节课：继续完成习题1、2（注意习题2增加了处理效率） 第2节课：习题讲解及污染治理设施的相关设计。 可以上讲台用电脑查阅所需要的资料，但务必保持课堂安静。 谢谢合作！,（5）处理设施 小型锅炉通常都采用麻石水膜除尘装置，基本机理与湿式除尘器（旋风洗涤器）同。 关注问题：处理效率（注意排放标准）、压力损失,例3：假如例2所述锅炉位于环境空气二类区，设计恰当的污染治
6、理措施，以达标排放。 (1)确定标准 污染物浓度：SO2=3965mg/m3, NOx=432mg/m3, 烟尘=1282mg/m3 排放标准： SO2900mg/m3, NOx600mg/m3, 烟尘150mg/m3 (2)计算要求达到的处理效率 氮氧化物不需治理已可达标，其余污染物去除效率如下：,大气污染控制相关标准,质量标准：环境空气质量标准（GB3095-1996）及其修改单（2000年） 排放标准：大气污染物综合排放标准（GB13271-1996）、锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）、大气污染物排放限值（DB44/27-2001） 标准执行顺序：行业标准地方标准国家标
7、准 行业标准与其他标准不交叉执行。 但在广东地区，因为地方标准详细规定了锅炉的排放标准，因此执行的是地方标准,（3）选择处理方式 因烟气排放量不大，二氧化硫拟采取碱液吸收的方式；烟尘采用旋风水膜除尘器。二者合用一套装置，即旋风水膜除尘器喷雾采用碱液。 （4）参数计算 烟气处理量：1304m3/h(0.3622m3/s)，气体入口流速确定为30m/s，则进气管面积为： 其余参数计算参考P177，例6-3。 耗水量确定为1.5L/m3，即1.96m3/h。经计算，完全吸收二氧化硫需NaOH6.47kg/h，乘以1.3的保险系数（根据实际运行情况调试更改），即需配制氢氧化钠浓度为4.29kg/m3。,（5）连接管直径 根据P539，表14-2，煤灰的垂直管最低流速为10m/s，水平管最低流速12m/s。 根据全国通用通风管道计算表，因线路较短，为节约管材，取直径DN190，校核后风速为12.78m/s （6）烟囱 根据标准，烟囱高度定为20米，属于垂直管，直径定在200-215mm即可。,
