大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì) 題 目 SZL4-13型燃煤采暖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì) 班 級(jí) 環(huán)境N121 學(xué) 號(hào) 3 學(xué)生姓名 顧丹陽(yáng) 指導(dǎo)老師 王成賢 完成日期 2015年6月7日 專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)目 錄前言······························

2、3;········································1第1章大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)······

3、83;································2 1.1設(shè)計(jì)題目················

4、···········································2 1.2設(shè)計(jì)任務(wù)·····

5、83;·················································

6、83;···2 1.3原始資料·············································

7、··············2第2章煙氣量煙塵和二氧化硫濃度計(jì)算·································

8、········3 2.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量·······································

9、83;·······3 2.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論濕煙氣量········································

10、;·····3 2.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量··········································&#

11、183;····32.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度···········································

12、;··42.5標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算·································4第3章除塵裝置的選擇設(shè)計(jì)·········&

13、#183;·········································4 3.1除塵裝置應(yīng)達(dá)到的凈化效率·····&#

14、183;·····································4 3.2除塵器的選擇··········

15、83;············································5 3.2.1除塵況煙氣流量···&

16、#183;··············································5 3.2.2除塵器型號(hào)的確定

17、3;···············································5第4章確定除塵設(shè)備風(fēng)機(jī)和煙囪的

18、位置及管道布置································6 4.1各裝置及管道布置的原則··············&

19、#183;·······························6 4.2管徑的確定················

20、83;·········································6第5章煙囪的設(shè)計(jì)·······

21、··················································

22、···7 5.1煙囪高度的確定·············································

23、·········7 5.2煙囪直徑的計(jì)算·······································

24、···············7 5.3煙囪的抽力·································&#

25、183;························8第6章系統(tǒng)阻力的計(jì)算·······················

26、83;································8 6.1摩擦壓力損失···············

27、3;········································8 6.2局部壓力損失········

28、;················································9 6.3各管段壓力損

29、失計(jì)算·················································

30、83;9第7章風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)選擇及計(jì)算···············································

31、·12 7.1風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算···············································

32、;········127.2風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算········································

33、;················127.3選用風(fēng)機(jī)型號(hào)及參數(shù)·······························

34、83;··················· 137.4電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算····························&

35、#183;························137.5選用電機(jī)型號(hào)及參數(shù)·······················

36、;····························14第8章總結(jié)····················

37、3;·············································15第9章參考文獻(xiàn)···&

38、#183;·················································&

39、#183;········15 前 言 凡是能使空氣質(zhì)量變差的物質(zhì)都是大氣污染物。大氣污染物已知的約有100多種。有自然因素（如森林火災(zāi)、火山爆發(fā)等）和人為因素（如工業(yè)廢氣、生活燃煤、汽車(chē)尾氣等）兩種，并且以后者為主要因素，尤其是工業(yè)生產(chǎn)和交通運(yùn)輸所造成的。主要過(guò)程由污染源排放、大氣傳播、人與物受害這三個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成。 影響大氣污染范圍和強(qiáng)度的因素有污染物的性質(zhì)（物理的和化學(xué)的），污染源的性質(zhì)（源強(qiáng)、源高、源內(nèi)溫度、排氣速率等），氣象條件（風(fēng)向、風(fēng)速、溫度層結(jié)等），地表性質(zhì)（地形起伏、粗糙度、地面覆蓋物等）。 防治方

40、法很多，根本途徑是改革生產(chǎn)工藝，綜合利用，將污染物消滅在生產(chǎn)過(guò)程之中；另外，全面規(guī)劃，合理布局，減少居民稠密區(qū)的污染；在高污染區(qū)，限制交通流量；選擇合適廠(chǎng)址，設(shè)計(jì)恰當(dāng)煙囪高度，減少地面污染 ；在最不利氣象條件下，采取措施，控制污染物的排放量。 中國(guó)已制訂中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法，并制訂國(guó)家和地區(qū)的“廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)”，以減輕大氣污染，保護(hù)人民健康。 大氣污染物按其存在狀態(tài)可分為兩大類(lèi)。一種是氣溶膠狀態(tài)污染物，另一種是氣體狀態(tài)污染物。氣溶膠狀態(tài)污染物主要有粉塵、煙液滴、霧、降塵、飄塵、懸浮物等。氣體狀態(tài)污染物主要有以二氧化硫?yàn)橹鞯牧蜓趸衔铮远趸獮橹鞯牡趸衔?，以一氧化碳為主的碳氧化合物以?/p>

41、碳、氫結(jié)合的碳?xì)浠衔?。大氣中不僅含無(wú)機(jī)污染物，而且含有機(jī)污染物。 大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)第1章 并且隨著人類(lèi)不斷開(kāi)發(fā)新的物質(zhì)，大氣污染物的種類(lèi)和數(shù)量也在不斷變化。就連南極和北極的動(dòng)物也受到了大氣污染的影響！ 1.1設(shè)計(jì)題目SZL4-13型燃煤采暖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)任務(wù)燃煤鍋爐燃燒過(guò)程排放的煙氣中含有大量的煙塵和二氧化硫，如不采取有效的治理措施，將會(huì)對(duì)周?chē)髿猸h(huán)境及居民健康造成嚴(yán)重影響與危害。因此，本設(shè)計(jì)結(jié)合燃煤鍋爐煙氣排放特點(diǎn)，根據(jù)所提供的原始參數(shù)及資料，擬設(shè)計(jì)一套燃煤采暖爐房煙氣除塵系統(tǒng)。要求設(shè)計(jì)的凈化系統(tǒng)效果好、操作方便、投資省，且出口煙氣濃度達(dá)到鍋爐大氣污染物排放標(biāo)

42、準(zhǔn)（GB13271-2001）中二類(lèi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即：煙塵排放濃度200mg/Nm3。1.3原始資料 鍋爐型號(hào)：SZL4-13型，額定蒸發(fā)量2.8MW/h鍋爐臺(tái)數(shù)：3臺(tái)設(shè)計(jì)耗煤量：650 kg/(h·臺(tái)）排煙溫度：160煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m3空氣過(guò)剩系數(shù)：1.4煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?7.86kPa冬季室外空氣溫度：1空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m3煙塵的排放因子：25%煙氣其它性質(zhì)按空氣計(jì)算。排煙中飛灰占煤中灰分（不可燃成分）的比例：表1 燃煤煤質(zhì)（按質(zhì)量百分含量計(jì)，%）CYHYSYOYNYWYAYVY6841.651614.4

43、13第2章 煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算2.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量Qa=4.76×(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY) (m3/kg)式中：CY, HY, SY, OY 分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 2.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論濕煙氣量（設(shè)空氣含濕量12.93g/m3） Qs=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Qa+0.79Qa+0.8NY (m3/kg)式中：Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3/kg；WY煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%； NYN元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，。 2.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量Qs=Qs+1.016(a-1) Q

44、a (m3/kg) 式中： a空氣過(guò)量系數(shù) Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，m3/kg； Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3/kg。 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q以m3/h計(jì)，因此，Q= Qs×設(shè)計(jì)耗煤量2.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度 (kg/m3) 式中：dsh排煙中飛灰占煤中灰分（不可燃成分）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，排放因子，； AY煤中灰分（不可燃成分）的含量，； Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/kg。 2.5標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算 (mg/m3)式中：SY煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 0.8燃料中硫轉(zhuǎn)化為SO2的轉(zhuǎn)化率，一般取80%。 Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量，m3/kg。 第3章 除塵裝

45、置的選擇設(shè)計(jì)3.1除塵裝置應(yīng)達(dá)到的凈化效率： 式中：C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵，mg/m3； Cs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/m3。煙氣濃度達(dá)到鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）中二類(lèi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，即：煙塵排放濃度200mg/Nm3。3.2除塵器的選擇3.2.1 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：3.2.1除塵器型號(hào)的確定按設(shè)計(jì)任務(wù)要求選擇文丘里濕式除塵器，查詢(xún)相關(guān)資料選擇WC型低壓文丘里除塵器，是北京有色冶金設(shè)計(jì)研究總院參照國(guó)外設(shè)備和有關(guān)資料進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)的一種高效濕式除塵器。是DW型的改進(jìn)產(chǎn)品

46、。其具體型號(hào)參數(shù)見(jiàn)下表： 表2 WC型低壓文丘里除塵器型號(hào)參數(shù)型號(hào)額定風(fēng)量m3/h阻力 mm除塵效率%外型尺寸(長(zhǎng)*寬*高)mm入口尺寸mm出口尺寸mm設(shè)備重量kgWC-0.55000127981064×860×2600300×860500688WC-1.0100002100×860×3700580×8608501306WC-1.5150002100×1240×3700580×124011001410WC-2.0200002100×1620×3700580×162011001

47、959WC-2.5250002100×2000×3700580×200011002195WC-3.0300002100×2380×3700580×238012002718WC-4.0400002100×3140×4000580×314013903829WC-5.0500002100×3900×3700580×390013905600注：1、允許風(fēng)量波動(dòng)±20%。2、自流運(yùn)行耗水量5m3/10000風(fēng)量，為省水量可循環(huán)運(yùn)行。3、經(jīng)適當(dāng)組合，處理風(fēng)量可達(dá)到-m3/h或更

48、大根據(jù)煙氣工況流量選擇wc-1.5型低壓文丘里濕式除塵器第4章 定除塵設(shè)備、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道布置4.1各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐房現(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，占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。4.2管徑的確定 （m）式中：Q工況下管內(nèi)煙氣流量，m3/s； v煙氣流速，m/s，（可查有關(guān)手冊(cè)確定，對(duì)于鍋爐煙塵v1015m/s）。v煙氣流速取13m/s則對(duì)圓管進(jìn)行圓整，查全國(guó)通用通風(fēng)管道計(jì)算表則表3 圓斷面風(fēng)管統(tǒng)一規(guī)格外徑/mm鋼板通風(fēng)管外徑允許偏差/mm壁厚/mm6

49、502.0內(nèi)徑依據(jù)公式計(jì)算出實(shí)際煙氣流速：第5章 煙囪的設(shè)計(jì)5.1煙囪高度的確定用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量為表4 鍋爐煙囪高度表鍋爐房裝機(jī)總?cè)萘縈W<0.70.7<1.41.4<2.82.8<77<1414<28t/h<11<22<44<1010<2020<40煙囪最低允許高度m202530354045查表可得5.2煙囪直徑的計(jì)算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算 （m）式中：Q通過(guò)煙囪的總煙氣量，m3/h； u按表3選取的煙囪出口煙氣流速，m/s。表5 煙囪出口煙氣流速（m/s）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)102

50、045自然通風(fēng)6102.53取則煙囪底部直徑： (m)式中：d2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 則5.3煙囪的抽力： （Pa）式中：H煙囪高度，m； tk外界空氣溫度，； tp煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，； P當(dāng)?shù)卮髿鈮?，Pa。則 第6章 系統(tǒng)阻力的計(jì)算 6.1摩擦壓力損失對(duì)于圓管： （Pa） 式中：L管道長(zhǎng)度，m； d管道直徑，m； 煙氣密度，kg/m3； u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)磚砌和混凝土管道值可取0.04）。取管長(zhǎng)L=1.524+1.4

51、01+0.692+0.577+1.61+3.801+2.028=11.633（m）=12（m）取=0.02，則 6.2 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，或通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得； u與相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s； 煙氣密度，kg/m3。(1) 二個(gè)漸擴(kuò)管，查表，取=30°，得=0.7 (2) 三個(gè)90°彎頭，查表，取=0.25 （3）一個(gè)T型合流三通管，=0.55 系統(tǒng)總阻力（其中鍋爐出口阻力為800Pa，除塵器阻力1244.6Pa）為6.3各管段壓力損失計(jì)算管段1：根據(jù)查“計(jì)算表”得實(shí)際流速,動(dòng)壓摩擦壓力損失為:各部件局部壓力損失： 集

52、氣罩，彎頭，直流三通=0.12+0.25+0.78=1.15管段3：根據(jù)，查“計(jì)算表”得d=530mm,動(dòng)壓=109.368pa，v=13.5m/s摩擦壓力損失為:局部壓力損失為合流三通對(duì)應(yīng)總管動(dòng)壓的損失，除塵器壓力損失為1244.6pa 管段4：氣體流量同管段3，即根據(jù)，查“計(jì)算表”得d=530mm,動(dòng)壓=109.368pa，v=13.5m/s摩擦損失壓力為：該管段有彎頭兩個(gè)，查表得則局部壓力損失管段5：氣體流量同管段:4，即根據(jù)，查“計(jì)算表”得d=530mm,動(dòng)壓=109.368pa，v=13.5m/s摩擦損失壓力為：該管段局部壓力損失主要包括通風(fēng)機(jī)進(jìn)出口及排風(fēng)口傘型風(fēng)帽的壓力損失，通風(fēng)機(jī)進(jìn)口壓力損失不計(jì)，出口，傘型風(fēng)帽，則局部壓力損失管段2：根據(jù)查“計(jì)算表”得實(shí)際流速,動(dòng)壓摩擦損失壓力為 該管段 集氣罩，彎頭，合流三通并聯(lián)管路壓力平衡：10%節(jié)點(diǎn)壓力不平衡，采用調(diào)整管徑的方法，進(jìn)行壓力平衡調(diào)整。取,則v=15m/s，符合1015m/s 總壓力損失210.027+1