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1、-城建学院城建学院大气污染控制工程课程设计大气污染控制工程课程设计班级: 环境工程* : 超群* : 021410240指导教师: 霞 立民 焦桂枝* *化工化工*三废混燃锅炉烟气脱硫除尘工程三废混燃锅炉烟气脱硫除尘工程设计设计【前言】【前言】随着我国工业的快速开展和国民经济的大幅增长， 大气污染问题日渐突出。 人类活动中未经处理排放的各种有毒有害气体可能造成的危害，如酸雨、光化学烟雾等等，重威胁国民安康和限制经济开展。本课程设计对象燃煤电厂， 在其生产过程中产生大量主要污染物为颗粒污染物的烟气，需要采取一定的除尘设备加以处理。【关键字】【关键字】袋式除尘器大气污染一一 原始设计资料原始设计资
2、料1.单位生产情况设计工程为 160t/h+175t/h 三废锅炉，燃料为*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.z.-5000080000m3/h，H2S 含量 8001000mg/m3。治理工程在厂区60 m烟管出锅炉房的相对标高为 3.5 m。2.煤质资料参数序号123456789工程工作基碳份工作基氢份工作基氧份工作基氮份工作基硫份工
3、作基水份工作基灰份可燃挥发份工作基低位发热量符号Car%Har%Oar%Nar%Sar%Mar%Aar%Vdaf%Qnet，ar MJ/kg单位50 m 围，22261.92.4810-0.61.01.221.93495914.515.610.583.灰成分分析序号12345678910名称二氧化硅三氧化二铝三氧化二铁氧化钙氧化镁氧化钾氧化钠三氧化硫五氧化二磷二氧化钛符号SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3P2O5TiO2单位%设计煤种52.728.3654.641.381.790.211.510.220.86校核煤种50.9832.083.854.121.441.04
4、0.142.260.600.964.气象和地理条件序号气象和地理条件参数.z.-1234567891011多年平均大气温度多年极端最高气温多年极端最低气温多年平均相对湿度多年平均风速累年瞬时最大风速最大冻土深度最大积雪深度地基承载力抗震设防烈度设计根本地震加速度值15.642.3-15.367%2.4m/s20m/s22cm22cm230kPa6 度0.05g锅炉型号：SZL413 型，共 4 台(2.8MW4)设计耗煤量：600kg/h(台)排烟温度： 160烟气密度(标准状态下)： 1.34kg/m3空气过剩系数：1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16烟气在锅炉出口前阻力：800Pa
5、当地大气压力： 97.86kPa冬季室外空气温度： -1空气含水(标准状态下)按 0.0l293kgm3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：CY68HY4SY1OY5NY1WY6AY15VY134. 排放浓度按锅炉大气污染物诽放标准(GBl3271 一 2001)中二类区标准执行烟尘浓度排故标淮(标准状态下)：200mgm3。二氧化硫排放标准(标准状态下)：900mgm3。二二 设计计算设计计算.z.-1烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算1标准状态下理论空气量YYYY式中C，H，S，O分别为煤各元素所含的质量分数。代入C22%，H2%，S0.7%，O9%，3Q(
6、m /kg)a得=4.76(1.8670.22+5.560.02+0.70.007-0.70.09)=2.21YYYY2标准状态下理论烟气量设空气含湿量为3Qma式中标准状态下理论空气量，/kg；3m12.93/kgWY煤中水分所占质量分数，；NYN 元素在所占质量分数，；3YYQm /kgWNa代入=2.21,=1.3%,=0%,得Qs1.867(0.22+0.3750.007)+11.20.02+1.240.013+(0.016+0.79)2.21+0.80=2.43(m3/kg)标准状态下实际烟气量式中空气过剩系数,取 1.63Q Qs注意：标准状态下烟气流量 Q 以m /h计，因此，设
7、计耗煤量33QQ(m /kg)(m /kg)，sa代入2.43，2.213(m /kg)得Qs=2.43+1.0160.62.213.78Q Qs设计耗煤量=3=24600m /hQ标准状态下实际烟气量标准状态下烟气含尘浓度式中dsh排烟中飞灰占不可燃成分的质量分数；.z.-AY煤中不可燃成分的含量；Qs标准状态下实际烟气量，m3/kg。3YdQ(m /kg),shsA代入16%,=15%,10.253(kg /m )得 C=0.150.16/10.25=0.00234标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算式中SY煤中可燃硫的质量分数3Q(m /kg),s代入S1%,10.25Y得Cso23(mg
8、 /m )=20000/10.251.951032除尘器的选择除尘器的选择1除尘器应到达的除尘效率3(mg /m )；式中C标准状态下烟气含尘浓度，3(mg /m )。Cs标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，代入 C=2349,Cs=200,得1-200/2340=0.91453=91.45%除尘器的选择T3工作状况下烟气流量Q Qm /hTQ246002731603=39018m /h273Q标准状态下实际烟气量，m3/hT工作状况下烟气温度，KT标准状况下温度，273KQ3901810.8m3/ s总的烟气流速3600360033单个的各为 Q=9755m /h，Q/3600=2.7m /
9、 s采用 MC60-长袋脉冲袋式除尘器，阻力为P=1176-1470Pa.z.-型号规格过滤面积 m2含尘浓度g/m315过滤风速m/min2-45400-10800120-15099.52290167836671730过滤风量m3/n阻力效外型尺寸长宽重量高(mm)(Kg)H2omm 率MC60-453确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置(1) 各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的位置，管道的布置也就根本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和
10、维修便。(2) 管径确实定单个锅炉的流量,1,2,3,4 管：Q/3600=2.7m3/ sd 42.7 0.586m103式中Q工况下管烟气流量，m / s；v烟气流速，取v=10m/s圆整，取 d=560mm,v 对 6，7 管：d 4Q42.710.96=11.0m/s22d3.140.5645.4=0.79 m114Q45.410.7m/sd23.140.82圆整，取 d=800mm,v 对 9 管：d 410.8=1.12m114Q410.811.0m/s22d3.141.12圆整，取 d=1120mm,v 4烟囱的设计烟囱的设计1烟囱高度确实定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸
11、发量t/h,然后根据锅炉大气.z.-污染物排放标准中的规定来确定烟囱的高度。锅炉烟囱高度表锅炉总额定出1力/(t/h)烟囱最低高度20/m查所选除尘器的相关参数，选定烟囱高度为 40m25303540451226610102026352烟囱直径的计算烟囱出口径可按下式计算式中Q通过烟囱的总烟气量，m3/h；v按下表选取的烟尘出口烟气流速，m/s。烟尘出口烟气流速表运行情况通风式全负荷机械通风自然通风选定12m/s1020610最小负荷452.53d 0.0188烟囱底部直径式中d2烟囱出口直径，H烟囱高度，m39018=1.072m12i烟囱锥度，通常取 0.020.03。这里取 0.02.z
12、.-3烟囱的抽力式中 H烟囱的高度，m；tK外界空气温度，-1C；tp烟囱烟气平均温度，160C；B当地大气压，97860Pa。5系统阻力的计算系统阻力的计算（1）摩擦压力损失Lv2(Pa)对于圆管PLd2式中L圆管长度，m；D管道直径，m；烟气密度，1.34kg /m3；v管中气流平均速率，m/s；摩擦阻力系数， 是气体雷诺数 Re 和管道相对粗糙度 K/d 的函数。 可以查手册得到 实际中对技术管道值可取 0.02，对砖砌或混凝土管道可取0.04 ，这里采用钢板制圆形通风管,取 0.02.2.181.341126.31 Pa管 1，2，3，4：v=11m/s, D=560mm,L=2.18
13、m,PL 0.020.5626.660.281.3411218.47 Pa管 5，8：v=11m/s, D=560mm,L=6.66m，PL 0.020.5623.330.81.3410.724.85 Pa管 6，7：v=10.7m/s, D=800mm,L=3.33m，PL 0.020.8231.341124.34 Pa管 9：v=11m/s, D=1120mm,L=3m，PL 0.021.122（2）局部压力损失式中异型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；.z.-v与相对应的段米娜平均气流速率，m/s；烟气密度，kg /m31.3411219.46(Pa)弯头 15，4
14、8：P 0.2421.3411212.16(Pa)三通管 256，378：P 0.1521.3410.7276.7(Pa)三通管 967：P 12系统总阻力： 其中烟气在出口前阻力 8004，120042(18.47 4.851=8221.01 Pa9.4612.16) 4.85 76.7 4.6风机及电动机选择及计算风机及电动机选择及计算1风机风量的计算式中1.1风量备用系数；Q标准状态下风机前表风量；tp风机前烟气温度，假设管道不太长，可以进似取锅炉排烟温度；B当地大气压，kPa。2风机风压的计算式中1.2风量备用系数；h系统总阻力，Pa；Sy烟囱抽力，Pa；tp风机前的烟气温度，；ty风
15、机性能表中给出的试验用气体温度，； 参考德惠风机选型系统3ykg /m标准状况下烟气密度，1.34。Hy=1.2(8221.01-183)273160101.3251.2939636.84 Pa27316097.861.34选择的风机型号：高压系列风机 9-19 1600D3电动机功率的计算Q式中y风机风量；Hy风机风压；1风机在全压头时的效率,0.81一般风机为 0.6，高效风机约为 0.9 ；.z.-2机械传动效率，当风机与电动机直连传动时2=0.95；电动机备用系数，对风机，=1.3。根据电动机的功率，风机的转速，传动式选择电动机的型号为Y355m2-4 250Kw ,转速为1450r/
16、min44439 9636 .84 1.3Ne201 Kw3600 1000 0.81 0.95三三 【小结】【小结】本次大气污染控制工程课程设计主要设计了一燃煤电厂的*燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统。通过本次课程设计，我们不但回忆了课本中学习的容、稳固了知识，另一面，也对当前环保产业的开展有了直观的认识，特别是除尘设备的开展现状。从风量计算，浓度计算，除尘效率到管线布置，我们初步将学过的知识统合地应用了一遍，为以后的工作大下了一定根底。由于是第一次设计，其中难免有些缺乏甚至错误，还望教师批评指正。四四 【参考文献】【参考文献】(1)郝吉明，马广阔主编?大气污染控制工程? ：高等教育，2002(2)?钢铁企业采暖通风设计手册? ：冶金工业，2000(3)同济大学等编?锅炉及锅炉房设备? ： ，1986(4)航天部第七研究编?工业锅炉房设计手册? ： ，1986(5)陆耀庆主编?供暖通风设计手册? ： ，1987(6)风机样本?各类风机生产厂家?(7)?工业锅炉旋风除尘器指南?1984五五 【附图】【附图】 如下如下.z.
