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1、大气污染控制工程课程设计大气污染控制工程课程设计课程名称 指导教师 专 业 班 级 姓 名 学 号 目录目录21工程概况3一、设计原始资料3二、设计内容和要求：52烟气除尘6一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算6二、选择除尘器7三、除尘器的设计11一、脱硫技术简介12二、设计计算13三、新鲜浆料的确定15四、塔径(D)的确定16五、塔入口烟道的设计16六、塔出口烟道的设计16七、喷淋层的设计16八、除雾器区域的设计17九、除硫效率174烟囱的设计181. 烟囱高度的确定182. 烟囱直径的计算183.烟囱的抽力195系统阻力的计算201.摩擦压力损失206系统中烟气温度的变化221.烟气在管道
2、中的温度降222. 烟气在烟囱中的温度降237风机和电动机选择计算231.风机风量的计算232. 风机风压的计算243、动机功率的计算248设计体会259参考书目：26 1工程概况一、设计原始资料 1、单位生产情况设计项目为160t/h+175t/h三废锅炉，燃料为某工业区洗中煤，掺烧化肥厂造气炉排出的废渣和废气。其中60t/h三废余热锅炉：燃用洗中煤及炉渣：1216t/h，造气炉吹风气气流量5000080000m3/h，H2S含量8001000mg/m3；其中75t/h三废余热锅炉：燃用洗中煤及炉渣：1520t/h，造气炉吹风气气流量5000080000m3/h，H2S含量8001000mg
3、/m3。治理工程在厂区内60 m 50 m范围内，烟管出锅炉房的相对标高为3.5 m。 2、煤质资料参数序号项目符号单位1工作基碳份Car%22262工作基氢份Har%1.92.43工作基氧份Oar%8104工作基氮份Nar%-5工作基硫份Sar%0.61.06工作基水份Mar%1.221.937工作基灰份Aar%49598可燃挥发份Vdaf%14.515.69工作基低位发热量Qnet，ar MJ/kg10.583、灰成分分析序号名称符号单位设计煤种校核煤种1二氧化硅SiO2%52.750.982三氧化二铝Al2O3%28.3632.083三氧化二铁Fe2O3%53.854氧化钙CaO%4.6
4、44.125氧化镁MgO%1.381.446氧化钾K2O%1.791.047氧化钠Na2O%0.210.148三氧化硫SO3%1.512.269五氧化二磷P2O5%0.220.6010二氧化钛TiO2%0.860.96 4、气象和地理条件序号气象和地理条件参数1多年平均大气温度15.62多年极端最高气温42.33多年极端最低气温-15.34多年平均相对湿度67%5多年平均风速2.4m/s6累年瞬时最大风速20m/s7最大冻土深度22cm8最大积雪深度22cm9地基承载力230kPa10抗震设防烈度6度11设计基本地震加速度值0.05g5、排放浓度 按国家相关排放标准二、设计内容和要求： 1、基
5、本熟悉各类除尘器的除尘机理以及选用原则。掌握管道设计与计算，初步达到具有独立进行大气污染控制工程的设计能力。 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、管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。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。 5、风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 6、编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定、设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结
6、及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。 7、编写设计计算书：根据设计说明书确定的工程主要设计参数、工艺条件，计算各工艺设备、管道工程、动力工程。计算出的设计设备及其大样应画附图，并注明相关尺寸。管道工程等应列表计算。 8、图纸要求：（）、除尘系统图一张（推荐图幅A2）。系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。（）、除尘系统平面图一张（推荐图幅A2）。2烟气除尘一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算1.标准状态下的理论空气量4.78（1.867Y5.56HY0.7Y0.7Y）（3） =4.78(1.8670.24+5.560.02+0.700.006-0
7、.700.09 ）=2.3922（3） 式中Y，Y，Y，Y分别为煤中各元素所含的质量分数。2. 标准状态下的理论烟气量1.867（Y0.375SY）11.2Y1.24Y0.0160.79+0.8NY =1.867（0.24+0.3750.006）+11.20.02+1.240.015+0.0162.3922+0.792.3922+0.80=2.622（3）式中 -标准状态下的理论空气量，3 Y煤中水分所占质量分数，% NY N元素在煤中所占质量分数，%3. 标准状态下实际烟气量 =+ 1.016(1) （3） =2.622+1.016(1.4-1)2.392=3.594（3）式中 空气过量系数
8、注意：标准状态下烟气流量Q以3h计，因此，Q =设计耗煤量=3.59415.51000=557073h4. 标准状态下烟气含尘浓度C =( dshAY )/ (/3) =(0.20.5)/3.594=0.0278式中 dsh -排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数；AY -煤中不可燃成分的含量5. 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算Cso2 =(2SY)/ 106 (mg/3) =(20.006)/3.594106=3338 SY -煤中可燃硫的质量分数二、选择除尘器 确定除尘器的种类，型式和流量时，应考虑以下要点： 1、粉尘的分散度 选择除尘器的型式时，首先要确切掌握粉尘的分散度，例如，粒径
9、在10um以上时应选离心力除尘器，在粒径为数微米以下粒径占大部分时，应选择电除尘器、过滤式除尘器或洗涤器。 2、按粉尘密度粉尘密度对除尘器的除尘性能影响很大，这种影响表现最为明显的是重力、惯性力和离心力除尘器。所有除尘器的一个共同点是堆积密度越小，尘粒分离捕集就越困难，粉尘的二次飞扬也越严重，所有在操作上与设备结构上应采取特别措施。 3、按含尘浓度、在重力、惯性力和离心力除尘器中，一般说来，进口浓度越大，除尘效率越高，可是这样一般又会增加出口含尘浓度，所以不能仅从除尘效率高，就笼统的认为粉尘处理的好。、在文氏洗涤器、喷射洗涤器等除尘器中，考虑到喉管段的摩擦损耗和喷嘴堵塞等因素，希望初始浓度不要
10、太高。、在过滤式除尘器中，初始浓度越低，整体的除尘性能越好。在高初始浓度时，希望采用压力损失变化小的连续清灰方式。、电除尘器，一般初始浓度为30mg/m3（标）以下的范围内使用。 4、烟气温度的影响 对于高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器，如果烟气中含有SO2、NO等 气态污染物时，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题。 除尘器应达到的除尘效率 = 1Cs/C 1-200/29900=99.33%式中 Cs-标准状态下烟气含尘浓度，(mg/3) C- 标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，(mg/3)根据烟尘的粒径分布和种类、工况下的烟气量、烟气温度计要求达到的除尘效率定除尘器的种类、型号
11、及规格 。确定除尘器的运行参数，如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。 经以上分析，选 ZC型回转反吹扁袋除尘器袋式除尘器，又称空气过滤器，是利用多孔纤维材料制成的滤袋，将含尘气流中的粉尘捕集下来的一种高效除尘装置。由于其具有除尘效率高，尤其对微米或亚微米级粉尘颗粒具有较高的捕集效率，除尘效率可达到99.9%以上，且不受粉尘比电阻的影响；运行稳定，对气体流量及含尘浓度适用性强；处理流量大，性能可靠等优点，因此广泛使用于工业含尘废气净化工程。但目前存在的主要问题是：普通滤料不耐高温，若采用特殊滤料，则成本很高，另外不适宜净化黏性及吸湿性强的气体，否则气体温度低于露点温度时，会产生“糊袋”现象使除尘
12、器不能正常运行。袋式除尘器的工作原理是，含尘气体从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料的粉尘，可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。常用滤料由棉、毛、人造纤维等加工而成，滤料本身网孔较大，一般为20um50um，因而新鲜滤料的除尘效率较低。颗粒因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤料表面形成粉尘层，常称为粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器分主要过滤层，提高了除尘效率。滤布只不过起着形成颗粒初层和支撑它的骨架作用，但随着颗粒在滤布上的积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率
13、下降。另外，若除尘器压力过高，还会使除尘系统的处理气体量显著下降，影响生产系统的排风效率。因此，除尘器阻力达到一定数值后，要及时清灰。清灰不能过分，即不应破坏颗粒初层，否则会引起除尘效率显著下降。对于粒径0.1 um 0.5 um的粒子，清灰后滤料的除尘效率在90%以下；对于1以下的效率在98%以下。当形成颗粒层后，对所有粒子效率都在95%以上；对于1 um以上的粒子，效率高于99.6%。三、除尘器的设计过滤面积滤袋的尺寸单个滤袋直径：，取单个滤袋长度：，取滤布长径比一般为，每条滤袋面积滤袋条数滤袋布置 按矩形布置：（A）a.滤袋分4组;b.每组36条；c.组与组之间的距离：250mm（B）组内相邻滤袋的间距：70mm（C）滤袋与外壳的间距：210mm 3烟气脱硫一、脱硫技术简介 对烟气进行脱硫技术
