大氣污染課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算書完美版

鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院土木建筑工程學(xué)院環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境治理課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)算書課程設(shè)計(jì)計(jì)算書1.煙量氣、煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算（1） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量式中 CY，HY，SY，OY分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（2） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量（設(shè)空氣含濕量12.93g/m3）式中 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，() ；WY煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，% ；NYN元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，% 。（3） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量式中 a空氣過剩系數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q應(yīng)以計(jì)，因此，。（4） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度式中 排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；AY煤中不可燃成分的含量；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，。（5） 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算式中 S煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量，。2除塵器的選擇（1） 除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率式中 C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，。（2） 除塵器工況煙氣流量式中 標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煙氣流量，； 工況下煙氣溫度，K； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度，273K。則煙氣流速為： （3）除塵系統(tǒng)選擇方案凈化系統(tǒng)的布置要考慮到占地面積小，沿程損失少，一次投資小、維修管理方便以及系統(tǒng)總除塵效率高等。在凈化系統(tǒng)處理煙氣過程中不能產(chǎn)生二次污染，要做好系統(tǒng)的密封性和處理煙氣的高效率。該燃煤廠鍋爐排放煙量不大，但其煙氣含塵濃度及含硫濃度都比較大，選擇除塵器時(shí)應(yīng)該考慮除塵效率、處理煙氣流量、脫硫效率等。煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放量是200mg/m3，二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的二氧化硫排放量要達(dá)到900mg/m3。本工藝方案是按鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）中的二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。根據(jù)煙塵的粒徑分布或種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。本設(shè)計(jì)確定除塵器為無錫市四方鍋爐設(shè)備制造有限公司生產(chǎn)的ZST-4旋風(fēng)水膜脫硫除塵器（按Q/320211ARQ01-2002旋風(fēng)水膜脫硫除塵器和Q/320283JUHF01-2002高效脫硫消煙水膜除塵器標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造、試驗(yàn)和驗(yàn)收。）。其生產(chǎn)性能規(guī)格見表-1,設(shè)備外形架構(gòu)尺寸見圖-1。表-1 ZST-4型旋風(fēng)水膜脫硫除塵器性能規(guī)格表型號(hào)配套鍋爐容量(t/h)處理煙氣量(m3/h)除塵效率(%)排煙黑度設(shè)備阻力(Pa)脫硫效率(%)ZST-441200098林格曼黑度182圖-1 ZST-4型旋風(fēng)水膜脫硫除塵器外形結(jié)構(gòu)尺寸3確定除塵器、風(fēng)機(jī)很煙囪的位置及管道的布置（1）各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定各裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊，管路短，占地面積，并使安裝、操作和檢修方便。本方案的管道確定如圖-2所示。（2）管徑的確定式中 Q工況下管道內(nèi)的煙氣流量，； 煙氣流速，m/s，（可查有關(guān)手冊(cè)確定，對(duì)于鍋爐煙塵=1015m/s）。 取 v = 14 m/s 取整d = 500 mm表-2 管道參數(shù)外徑D/mm鋼制板風(fēng)管外徑允許偏差/mm壁厚/mm500+ 10.75則管的內(nèi)徑為：由公式 計(jì)算實(shí)際煙氣流速圖-2凈化系統(tǒng)管道布置圖4煙囪的設(shè)計(jì)（1） 煙囪高度的確定首先確定共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量（t/h），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定（表-3）確定煙囪的高度。表-3 鍋爐煙囪高度表鍋爐總額定出力/(t/h)1122661010202635煙囪最低高度/m202530354045鍋爐總的蒸發(fā)量/(t/h)：，則煙囪最低高度為40m。（2） 煙囪直徑的計(jì)算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算：式中 Q通過煙囪的總煙氣量，；按表4選取的煙囪出口煙氣流速，。取 v=4 m/s （見表-4）表-4煙囪出口煙氣流速通風(fēng)方式運(yùn)行情況全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)102045自然通風(fēng)682.53則圓整取d = 1.7m。煙囪底部直徑：式中 煙囪出口直徑，m；H煙囪高度，m；i煙囪錐度，通常取 i=0.020.03 。取 i =0.02（3）煙囪的抽力式中 H煙囪高度，m；外界空氣溫度，；煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，；B當(dāng)?shù)卮髿鈮海?系統(tǒng)阻力的計(jì)算（1）摩擦壓力損失對(duì)于圓管 式中 L管道長(zhǎng)度，m；d管道直徑，m；煙氣密度，；管中氣流平均速率，m/s；摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對(duì)粗糙度K/d的函數(shù)?？梢圆槭謨?cè)得到（實(shí)際中對(duì)金屬管道值可取0.02，對(duì)磚砌或混凝土管道值可取0.04）。1）對(duì)于圓形管道直徑為500mm的管道密度換算：摩擦壓力損失：2）對(duì)于磚砌拱形煙道（如圖-3）D=500mm ；故B=531mm ；則 (其中A為面積，X為周長(zhǎng))；圖-3 磚砌拱形煙道示意圖因 A=0.3925m2 則 又 取 則 （2）局部壓力損失(Pa)式中 異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊(cè)中查到；v與像對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s；煙氣密度，。1）進(jìn)氣管部分局部水頭損失的計(jì)算a) 漸縮管（如附圖-4）則 則 b) 90彎頭彎管兩個(gè)圓形90彎頭圓管直徑D=0.5m，取曲率半徑R=D，查表得則 c) 漸擴(kuò)管查三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)廢氣卷625頁表17-23部分管件局部阻力系數(shù)，取=30，得則 則 2）出氣管部分局部水頭損失的計(jì)算a) 90彎頭彎管（如附圖-5）三個(gè)圓形90彎頭圓管直徑D=0.5m，取曲率半徑R = D，查表得則 b) 三通管圖-6 T型三通管示意圖a.對(duì)于圖-6所示的三通管，則 b.對(duì)于T形合流三通管，則 （3）系統(tǒng)總阻力計(jì)算（其中鍋爐出口前阻力800 Pa，除塵器阻力1200 Pa）6風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇及計(jì)算（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算式中 1.1風(fēng)量備用系數(shù)；Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前風(fēng)量，m3/h；tp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度， 。若管道不太長(zhǎng)，可以近似取鍋爐排煙溫度；B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ琸Pa。（2）風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算式中 1.2風(fēng)壓備用系數(shù)；系統(tǒng)總壓力，Pa；Sy煙囪抽力，Pa；tp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度；ty風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗(yàn)用氣體溫度，；y標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣密度，1.34kg/m3。表-5 Y5-50-12.6C型引風(fēng)機(jī)性能表型號(hào)轉(zhuǎn)速(r/min)流量(m3/h)全壓(Pa)有效功率(KW)全壓效率(%)Y5-50-12.6C25001063226017.68383.8根據(jù)的值，選定Y5-50-12.6C型號(hào)的風(fēng)機(jī)，其性能規(guī)格如下表-5所示。（3）電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算式中 Qy風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/h；Hy風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；1風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)的效率（一般風(fēng)機(jī)為0.6，高效風(fēng)機(jī)為0.9）；2機(jī)械傳動(dòng)效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電機(jī)直接傳動(dòng)時(shí)2=1，用聯(lián)軸器連接時(shí)2=0.950.98，用V形帶傳動(dòng)時(shí)2=0.95；電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)，=1.3 。根據(jù)電動(dòng)機(jī)的功率Ne，選定與Y5-50-12.6C型引風(fēng)機(jī)配套的Y160M2-2B3型號(hào)電動(dòng)機(jī)。其性能表如下表-6所示。表-6 Y160M2-2B3型電動(dòng)機(jī)的性能表電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(r/min)功率(KW)Y160M2-2B32930157系統(tǒng)中煙氣溫度的變化當(dāng)煙氣管道較長(zhǎng)時(shí)，必須考慮煙氣溫度的降低。除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的煙氣流量應(yīng)按各點(diǎn)的溫度計(jì)算。（1） 煙氣在管道中的溫度降式中 Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m3/h；F管道散熱面積，m2；CV標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容（一般為1.3521.357kJ/m3）；Q管道單位面積散熱損失。室內(nèi)q=4187kJ/（m2h）室外q=5443kJ/（m2h）、室內(nèi)管道長(zhǎng)度及面積：室外管道長(zhǎng)度及面積：則 （2）煙氣在煙囪中的溫度降式中 H煙囪高度，m；D合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之合，t/h；表-7 煙囪降溫系數(shù)煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）磚煙囪(H50m）壁厚小于0.5m磚煙囪壁厚大于0.5mA20.80.40.2A降溫系數(shù)，可由表-7查得。則 總溫度降為8繪制圖紙鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)平面布置圖和系統(tǒng)剖面圖、彎道示意圖分別見附圖-4、附圖-5、附圖-7和附圖-8所示。9主要參考書目1.鄭銘.環(huán)保設(shè)備原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用M.化學(xué)工業(yè)出版社2.劉新旺.鍋爐房工藝與設(shè)備M.科學(xué)出版社3.郝吉明，王書肖，陸永琪.燃煤二氧化硫污染控制技術(shù)手冊(cè)M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社環(huán)境科學(xué)與工程出版中心，2001。4.黃學(xué)敏，張承中.大氣污染控制工程實(shí)踐教程M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20035.宋瑞祥.中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)高新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展M.環(huán)境保護(hù)，1999。6.王玉彬.大氣環(huán)境工程師實(shí)用手冊(cè)M.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，20037.郭靜，阮宜綸.大氣污染控制工程M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社教材出版中心，2001。8.航天部第七研究設(shè)計(jì)院編.工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京，中國建筑工業(yè)出版社，19869.奚士光等主編.鍋爐及鍋爐房設(shè)備M.北京，中國建筑工業(yè)出版社，199410.金國淼主編.除塵設(shè)備設(shè)計(jì)M.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社