環(huán)境工程專業(yè)開(kāi)題報(bào)告(共18頁(yè))

1、 遼寧科技(kj)學(xué)院本科畢業(yè)論文開(kāi)題(ki t)報(bào)告題目：沈陽(yáng)五里河供暖公司燃煤鍋爐脫硫除塵工藝設(shè)計(jì)專題：系別：生物醫(yī)藥與化學(xué)工程學(xué)院專 業(yè)：環(huán)境工程班級(jí)：環(huán)境BG101班學(xué)生姓名：孫博學(xué)號(hào)：6411110121指導(dǎo)教師：楊芳 2014年3月 27 日開(kāi)題報(bào)告(bogo)撰寫(xiě)要求1開(kāi)題是本科畢業(yè)設(shè)計(jì)最重要環(huán)節(jié)之一，學(xué)生要高度重視開(kāi)題報(bào)告(bogo)的撰寫(xiě)工作。2開(kāi)題報(bào)告一式一份，由學(xué)生妥善保管，最后連同畢業(yè)設(shè)計(jì)(shj)任務(wù)書(shū)、說(shuō)明書(shū)等相關(guān)資料一起裝入學(xué)生本科畢業(yè)設(shè)計(jì)資料袋中存檔。3開(kāi)題報(bào)告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下，由學(xué)生獨(dú)立完成。4開(kāi)題工作應(yīng)在教學(xué)進(jìn)程表中，本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第二周周末前完成。

2、5學(xué)生查閱的參考文獻(xiàn)（含指導(dǎo)教師推薦的參考文獻(xiàn)），設(shè)計(jì)類題目一般不少于10篇，論文類一般不少于12篇。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文(lnwn)開(kāi)題報(bào)告一、本課題的目的(md)及意義、研究(ynji)現(xiàn)狀分析（一）本課題的目的及意義自從跨入21世紀(jì)以來(lái)，人類就一直面臨著實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的重大課題，隨之帶來(lái)的是各種環(huán)境問(wèn)題，溫室效應(yīng)、酸雨、 HYPERLINK /view/72036.htm 臭氧層破壞、淡水資源危機(jī)、能源短缺、森林資源銳減、土地荒漠化、物種加速滅絕、 HYPERLINK /view/8051.htm 垃圾成災(zāi)、有毒化學(xué)品污染等。目前，大氣污染已經(jīng)變成一個(gè)全球性的問(wèn)題，是全世界城市居民生活

3、中無(wú)法逃避的現(xiàn)實(shí)，它的產(chǎn)生主要是人類的生產(chǎn)活動(dòng)造成的，嚴(yán)重影響了人體的舒適，危害了人體的健康。我國(guó)是一個(gè)煤炭資源相對(duì)豐富的國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，每天消耗著大量的能源，其中對(duì)煤炭的依賴相當(dāng)嚴(yán)重，燃煤排放的二氧化硫、顆粒物等有毒有害的污染物質(zhì)急劇增多，加上我國(guó)很多地區(qū)使用的都是高硫煤，燃煤設(shè)備未能采取除塵脫硫措施，致使二氧化硫和煙塵的排放量不斷增加，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染，最具代表性的就是我國(guó)近一兩年出現(xiàn)的霧霾天氣，這不僅影響了人體的健康，更對(duì)植被產(chǎn)生了危害。因此，社會(huì)對(duì)大氣污染的關(guān)注程度越來(lái)越高，對(duì)大氣污染治理的意愿也越來(lái)越強(qiáng)烈，在工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)高效率、低成本、低能耗的除塵脫硫設(shè)備的需要與日俱增

4、。本課題以沈陽(yáng)五里河供暖公司燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣作為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料，對(duì)煙氣系統(tǒng)進(jìn)行除塵脫硫系統(tǒng)設(shè)計(jì),通過(guò)本設(shè)計(jì)，掌握除塵脫硫基本的設(shè)計(jì)方法，具備初步的大氣污染控制工程方案及設(shè)備的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，鍛煉查閱和收集專業(yè)資料和設(shè)計(jì)手冊(cè)的技能，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)獨(dú)立分析和解決大氣污染控制工程實(shí)際問(wèn)題的實(shí)踐能力。另外，通過(guò)進(jìn)一步研究各種脫硫工藝以及除塵器的運(yùn)行原理和特點(diǎn)，選擇合適的除塵器以及脫硫工藝，使燃煤鍋爐排放的顆粒污染物和含硫氣體達(dá)到鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB132712001）中二類區(qū)時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)要求。研究現(xiàn)狀分析近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，以原煤為燃料的鍋爐每年都在逐步增加，尤其是在北方，冬

5、天寒冷，需要供暖，各種中小型供暖燃煤鍋爐排放的污染物對(duì)環(huán)境造成了很大危害。由于煤炭的化學(xué)成分，燃煤燃燒后產(chǎn)生大量微細(xì)灰塵及以硫?yàn)橹饕煞值臍怏w，硫與空氣中的水分起化學(xué)反應(yīng)生成酸性水氣，最后形成酸雨，而灰塵漂浮在空中導(dǎo)致PM2.5的濃度升高，兩者對(duì)環(huán)境以及人的身體健康都有很大的危害。為了減少這種危害，近年來(lái)出現(xiàn)了很多除塵脫硫技術(shù)。在除塵(chchn)方面，主要(zhyo)設(shè)備(shbi)為除塵器，我國(guó)的除塵器生產(chǎn)已具有一定的規(guī)模，各種旋風(fēng)除塵器、濕式除塵器、袋式除塵器和靜電除塵器等性能逐漸完善，各種除塵設(shè)備有其特點(diǎn)，各自有自己的適用范圍。在脫硫方面，目前，世界上煙氣脫硫工藝有上百種，但具有實(shí)用價(jià)

6、值的工藝僅十幾種。根據(jù)脫硫反應(yīng)物和脫硫產(chǎn)物的存在狀態(tài)可將其分為濕法、干法和半干法3種。濕法脫硫工藝應(yīng)用廣泛，占世界總量的85.0%，其中氧化鎂法技術(shù)成熟，尤其對(duì)中、小鍋爐煙氣脫硫來(lái)說(shuō)，具有投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，非常適合我國(guó)的國(guó)情。1、除塵技術(shù)研究現(xiàn)狀隨著社會(huì)的進(jìn)步，空氣質(zhì)量一天天變差，環(huán)境問(wèn)題越開(kāi)越受到人們的重視，燃煤煙氣的除塵技術(shù)成了人們研究的重大課題，所謂煙氣除塵是指利用各種除塵器對(duì)空氣中的粉塵顆粒污染物進(jìn)行處理的技術(shù)。（1）除塵技術(shù)概述 懸浮在大氣中的粉塵顆粒超過(guò)一定的濃度就會(huì)毒化環(huán)境，危害人體健康，因此，對(duì)從污染源排放出來(lái)的粉塵進(jìn)行有效的控制與防治，是除塵的主要手段之一

7、。一般說(shuō)，任意形狀與任何密度的固體粉塵或液柱，大小在10-3103m之間，且懸浮在氣體介質(zhì)中，這種混合氣體稱為氣溶膠，把氣溶膠中固相粉塵或液相霧珠從氣體介質(zhì)中分離出來(lái)的過(guò)程稱為除塵過(guò)程。從捕集分離的物質(zhì)看，不管是無(wú)用甚至是有害的物質(zhì)，還是有使用價(jià)值可回收的物料，也不管是從凈化氣體角度出發(fā)或與氣體凈化無(wú)關(guān)，都包括在廣義的除塵范圍內(nèi)。使粉塵顆粒產(chǎn)生彌散、擴(kuò)散、碰撞、凝聚、沉降、分離等現(xiàn)象的作用或作用力如下：來(lái)自運(yùn)載(ynzi)介質(zhì)氣體的：分子擴(kuò)散；紊流擴(kuò)散；流體流動(dòng)作用。來(lái)自粉塵顆粒(kl)的：布朗擴(kuò)散；顆粒間的吸引力；電荷間的吸引與排斥力。外力：磁力(cl)；電力；機(jī)械力，如重力、慣性力、聲波力

8、。（2）除塵器分類除塵器是從含塵氣體中分離并捕集粉塵、炭粒、霧滴的裝置，它的工作狀況直接影響排往大氣中的粉塵濃度，從而影響周圍環(huán)境。由于生產(chǎn)的需要，實(shí)踐中采用了多種多樣的除塵器，根據(jù)所利用的除塵機(jī)理不同，除塵器可分為機(jī)械除塵器（機(jī)械力）和電除塵器（電力）兩大類。機(jī)械力中有重力、慣性力、沖擊、粉塵與水滴的碰撞等，過(guò)濾也是機(jī)械力作用的一種形式。根據(jù)在除塵過(guò)程中是否采用液體進(jìn)行除塵或清灰，又可分為干式除塵器和濕式除塵器，干式除塵器包括重力沉降室、慣性除塵器、電除塵器、布袋除塵器、旋風(fēng)除塵器；濕式除塵器包括噴淋塔、沖擊式除塵器、文丘里洗滌劑、泡沫除塵器和水膜除塵器等。除上述分類方法外，習(xí)慣上將除塵器分

9、為四類。機(jī)械式除塵器：包括重力沉降室，慣性除塵器和旋風(fēng)除塵器。這類除塵器的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、維護(hù)方便，但除塵效率不很高，往往用作多級(jí)除塵系統(tǒng)中的前級(jí)欲除塵。過(guò)濾式除塵器：包括袋式除塵器和顆粒層除塵器。其特點(diǎn)是以過(guò)濾機(jī)理作為除塵的主要機(jī)理，根據(jù)選用的濾料和設(shè)計(jì)參數(shù)的不同，帶式除塵器的效率可達(dá)很高（99.9%）以上。濕式除塵器：包括低能濕式除塵器和高能文氏管除塵器。這類除塵器的特點(diǎn)主要是用水作為除塵的介質(zhì)。一般來(lái)說(shuō)，濕式除塵器的除塵效率高，當(dāng)采用文氏管除塵器時(shí)，對(duì)微細(xì)粉塵的去除效率仍可達(dá)95%以上，但所消耗的能量較高，濕式除塵器的主要特點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生污水，需要進(jìn)行處理，以消除二次污染。電除塵器：

10、以電力為捕塵機(jī)理。分為干式電除塵器和濕式電除塵器，特點(diǎn)是除塵效率高，消耗動(dòng)力少，主要缺點(diǎn)時(shí)鋼材消耗多，投資高。實(shí)際中的除塵往往綜合幾種除塵機(jī)理的共同作用，目前中小型燃煤鍋爐常用的除塵器主要(zhyo)有袋式除塵器、靜電除塵器以及旋風(fēng)除塵器等。常用(chn yn)除塵器 1）袋式除塵器袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥(gnzo)、非纖維性 HYPERLINK /view/56344.htm 粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成，利用纖維織物的過(guò)濾作用對(duì)含塵氣體進(jìn)行過(guò)濾，當(dāng)含塵氣體進(jìn)入袋式除塵器后，顆粒大、比重大的粉塵，由于重力的作用沉降下來(lái)，落入灰斗，含有較細(xì)小粉塵的氣體

11、在通過(guò)濾料時(shí)，粉塵被阻留，使氣體得到凈化。一般性濾料的除塵效率是不夠高的。除塵原理：含塵煙氣進(jìn)入濾袋后，通過(guò)濾布空隙時(shí)，煙塵因篩濾截留、慣性碰撞、靜電吸引和擴(kuò)散等作用而被濾布捕集，透過(guò)濾料的清潔氣流由排出口排出。沉積在濾料上的粉塵層，通過(guò)清灰過(guò)程落入灰斗中。在濾料上最初形成的粉塵層稱為粉塵初層，初層形成后，它成為袋式除塵器的主要過(guò)濾層，濾布僅起形成初層的支撐作用。袋式除塵效果的好壞與多種因素有關(guān)，但主要取決于濾料。 2）靜電除塵器靜電除塵器是利用高壓 HYPERLINK /view/63151.htm 電場(chǎng)使煙氣發(fā)生 HYPERLINK /view/156.htm 電離，氣流中的 HYPERL

12、INK /view/56344.htm 粉塵荷電在電場(chǎng)作用下與氣流分離。負(fù)極由不同斷面形狀的金屬導(dǎo)線制成，叫放電電極。正極由不同幾何形狀的金屬板制成，叫集塵電極。靜電除塵器的性能受粉塵性質(zhì)、設(shè)備構(gòu)造和煙氣流速等三個(gè)因素的影響。粉塵的比電阻是評(píng)價(jià)導(dǎo)電性的指標(biāo)，它對(duì)除塵效率有直接的影響。比電阻過(guò)低，塵粒難以保持在集塵電極上，致使其重返氣流。比電阻過(guò)高，到達(dá)集塵電極的塵粒電荷不易放出，在塵層之間形成電壓梯度會(huì)產(chǎn)生局部擊穿和放電現(xiàn)象。這些情況都會(huì)造成除塵效率下降。 除塵原理：該裝置是在針狀負(fù)電極(電暈電極)和板狀正電極(集塵電極)之間加上60KV的高壓電，針狀電極附近就產(chǎn)生電暈放電，氣體被電離為正負(fù)離

13、子，這些離子極性和放電極相反者(即正離子)立即消失，相同者(負(fù)離子)，由于電場(chǎng)力的作用而移向板狀正電極。當(dāng)含塵氣流通過(guò)電場(chǎng)時(shí)，氣流中的塵粒在電場(chǎng)中與向板狀正電極移動(dòng)的負(fù)離子相遇，塵粒荷電，并受電場(chǎng)力作用也移向板狀正電極，從而使塵粒在板狀正電極處被捕集下來(lái)。當(dāng)積塵板表面的塵粒沉積到一定厚度時(shí)，用機(jī)械振動(dòng)方法將其除掉。為了保證除塵器在高效率下運(yùn)行，必須使粉塵粒荷電、粒子捕集和清灰等過(guò)程進(jìn)行得十分有效，才能收到好的除塵效果。 3）旋風(fēng)(xunfng)除塵器旋風(fēng)除塵器是由進(jìn)氣管、排氣管、圓筒體、圓錐體和灰斗組成。旋風(fēng)除塵器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造、安裝和維護(hù)管理，設(shè)備投資和操作費(fèi)用都較低，已廣泛用于從氣流中

14、分離固體和液體粒子，或從液體中分離固體粒子。在普通操作條件下，作用于粒子上的離心力是重力的52500倍，所以旋風(fēng)除塵器的效率顯著高于重力沉降室。在機(jī)械式除塵器中，旋風(fēng)式除塵器是效率最高的一種。它適用于非黏性及非纖維(xinwi)性粉塵的去除，大多用來(lái)去除5m以上的粒子，并聯(lián)的多管旋風(fēng)(xunfng)除塵器裝置對(duì)3m的粒子也具有8085%的除塵效率。選用耐高溫、耐磨蝕和腐蝕的特種金屬或陶瓷材料構(gòu)造的旋風(fēng)除塵器，可在溫度高達(dá)1000，壓力達(dá)500105Pa的條件下操作。從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)諸方面考慮旋風(fēng)除塵器壓力損失控制范圍一般為5002000Pa。因此，它屬于中效除塵器，且可用于高溫?zé)煔獾膬艋?，是?yīng)用廣

15、泛的一種除塵器，多應(yīng)用于鍋爐煙氣除塵、多級(jí)除塵及預(yù)除塵。它的主要缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)小塵粒（5m）的去除效率較低。除塵原理：含塵煙氣切向進(jìn)入并在旋風(fēng)除塵器內(nèi)強(qiáng)烈地沿筒壁旋轉(zhuǎn),并逐漸沿筒壁以螺旋線運(yùn)動(dòng)下降,由于強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力,把煙塵拋向筒體內(nèi)壁面,集積在壁面上的煙塵靠重力逐漸下降至除塵器的底部,并經(jīng)集灰斗排出。凈化后的煙氣從除塵器上部的中間芯管排出。2、脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀我國(guó)的能源構(gòu)成以煤炭為主，其消耗量日益增加,占一次能源總消耗量的70%左右，這種局面在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變， 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)人為SO2排放量已經(jīng)達(dá)2.341107t/a，位居世界首位，是世界上大氣環(huán)境SO2 嚴(yán)重污染的少數(shù)國(guó)家

16、之一，因此加大SO2的控制力度顯得非常緊迫和必要。（1）現(xiàn)有脫硫工藝概述目前國(guó)內(nèi)、外已開(kāi)發(fā)出很多種煙氣脫硫技術(shù)(FGD)，具有實(shí)用價(jià)值的工藝僅十幾種，分別適應(yīng)不同的場(chǎng)合和要求。根據(jù)脫硫產(chǎn)物是否回收可分為拋棄法和回收法。根據(jù)脫硫反應(yīng)物和脫硫產(chǎn)物的存在狀態(tài)又可分為濕法、干法、和半干法。根據(jù)凈化的原理可將煙氣脫硫分為吸收法、吸附法和催化轉(zhuǎn)換法。濕法脫硫技術(shù)主要包括石灰(石灰石)法、雙堿法、鈉法、鎂法、氨法、海水法、磷銨肥法等干法脫硫技術(shù)主要包括活性碳吸附法、電子束照射法、等離子體脫硫法、催化氧化和還原法等。半干法脫硫技術(shù)主要包括煙氣循環(huán)流化床技術(shù)、噴霧干燥、爐內(nèi)噴鈣/增濕活化脫硫技術(shù)。 濕法脫硫是基

17、于溶液中的堿性物質(zhì)(wzh)與溶解于水的氣態(tài)二氧化硫(SO2)即亞硫酸(H2SO3)進(jìn)行(jnxng)中和反應(yīng)，達(dá)到(d do)去除SO2的目的。由于液相反應(yīng)強(qiáng)度大大高于氣相和固相，因而濕法脫硫比干法、半干法脫硫效率高，應(yīng)用也最為廣泛，占全世界裝置總量的95%以上?，F(xiàn)有脫硫工藝比較從2009年開(kāi)始，應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)有十幾種，而最普遍莫過(guò)于國(guó)家環(huán)保部2009年頒布的工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范(HJ462-2009)中提及的4種方式方法：石灰法、石灰石-石膏法、雙堿法、鈣鈉法及氧化鎂法。這四種方法屬國(guó)家環(huán)保部認(rèn)可的用于工業(yè)鍋爐及爐窯濕法脫硫工藝技術(shù)。從數(shù)量上看，4種方法在

18、北方城市中應(yīng)用達(dá)到95%以上的是雙堿法與氧化鎂法工藝。 表2.1列出了幾種濕法脫硫工藝。表2.1 濕法脫硫工藝比較石膏法鈉法雙堿法氧化鎂法氨法海水法脫硫效率%909890989098909890987085結(jié)垢易結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢堵塞堵塞堵塞堵塞不堵塞不堵塞不堵塞占地面積大小中小大中運(yùn)行費(fèi)用高很高一般低高低投資大小較小小大較小可靠性高高高高一般高3、吸收塔類型盡管世界上濕法脫硫技術(shù)工藝多種多樣，但是原理上都是大同小異，差別主要體現(xiàn)在吸收塔各有特點(diǎn)，而其他系統(tǒng)如煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)幾乎沒(méi)有差別。濕法脫硫的吸收塔有以下幾種：（1）單回路(hul)噴淋

19、塔單回路噴淋塔是目前世界(shji)上使用最廣泛的吸收塔，約占80%以上的濕法脫硫使用單回路噴淋塔，世界上大多數(shù)擁有濕法脫硫技術(shù)的專業(yè)公司都使用這種吸收塔，該塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、構(gòu)造合理、塔中沒(méi)有填料或格柵，減少了結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，也是所有吸收塔中最經(jīng)濟(jì)的吸收塔。（2）雙回路噴淋塔雙回路噴淋塔的結(jié)構(gòu)和單回路噴淋塔相似，不同的是在吸收塔中循環(huán)回路分為下循環(huán)和上循環(huán)兩個(gè)回路，采用雙循環(huán)回路運(yùn)行(ynxng)。這樣使兩個(gè)回路中的反應(yīng)在不同的pH值下進(jìn)行，有利于提高SO2的脫出效率。（3）比曉夫吸收塔比曉夫吸收塔其實(shí)也是一種單回路噴淋塔，其主要特點(diǎn)是把漿液池分為山下兩個(gè)區(qū)，上部氧化區(qū)在低pH值環(huán)境下運(yùn)行，提供了

20、最好的氧化條件；下部為新加入的吸收劑區(qū)，pH值較高，有利于吸收反應(yīng)。（4）液柱塔液柱塔是三菱公司的專利技術(shù)，塔的結(jié)垢比噴淋塔更簡(jiǎn)單，特別是在噴淋層的設(shè)置上，噴淋塔的噴淋層為多層，噴嘴的分布和對(duì)噴嘴噴射角度都有嚴(yán)格的要求；而液柱塔對(duì)噴射層無(wú)嚴(yán)格的要求，技術(shù)上容易實(shí)現(xiàn)。（5）鼓泡塔鼓泡塔是千代田化工建設(shè)研制開(kāi)發(fā)的濕法脫硫技術(shù)，在吸收塔的結(jié)構(gòu)上，鼓泡塔與噴淋塔最顯著的區(qū)別是鼓泡塔不設(shè)噴淋層，因此，系統(tǒng)中沒(méi)有漿液循環(huán)泵，但是鼓泡塔插入漿液中的煙氣管有很多根，內(nèi)部件多，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，系統(tǒng)阻力也相對(duì)噴淋塔大。（6）填料塔填料塔是主要應(yīng)用于早期的濕法脫硫裝置，塔內(nèi)填充適當(dāng)高度的填料，以增加兩種流體間的接觸表面

21、。例如應(yīng)用于氣體吸收時(shí)，液體由塔的上部通過(guò)分布器進(jìn)入，沿填料表面下降。氣體則由塔的下部通過(guò)填料孔隙逆流而上，與液體密切接觸而相互作用。二、本課題的基本任務(wù)、擬解決的主要問(wèn)題，及其實(shí)現(xiàn)途徑、方法和手段本課題(kt)的基本任務(wù)1、計(jì)算燃煤鍋爐排煙量、煙塵(ynchn)及二氧化硫濃度。2、通過(guò)查閱資料，分析確定凈化系統(tǒng)工藝(gngy)方案。3、確定除塵器類型、型號(hào)和規(guī)格，計(jì)算確定其主要結(jié)構(gòu)尺寸和運(yùn)行參數(shù)。4、確定脫硫工藝系統(tǒng)方案，進(jìn)行脫硫工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)。5、進(jìn)行管網(wǎng)布置及設(shè)計(jì)計(jì)算：確定各裝置的位置及管道布置。并計(jì)算各管徑的管徑、長(zhǎng)度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。6、風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計(jì)：根據(jù)凈化

22、系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類、型號(hào)和功率。擬解決的主要問(wèn)題1、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的鍋爐排煙量的計(jì)算。2、算除塵效率及脫硫效率。3、除塵器選型及除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。4、脫硫工藝的選擇及脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。5、根據(jù)所選擇除塵和脫硫系統(tǒng)，進(jìn)行管網(wǎng)布置及設(shè)計(jì)計(jì)算。6、計(jì)算管道的壓力損失，以此進(jìn)行風(fēng)機(jī)的選型。7、煙囪的設(shè)計(jì)及計(jì)算。8、概預(yù)算，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)損益分析。9、繪制煙氣除塵脫硫系統(tǒng)平面布置圖、系統(tǒng)流程圖以及除塵系統(tǒng)剖面圖。實(shí)現(xiàn)途徑、方法和手段煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度以及除塵脫硫效率的計(jì)算。（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量Qa= 4.76(1.867CY+5.56HY+0

23、.7SY-0.7OY)(m3/kg) =4.76(1.86768%+5.563%+0.72%-0.75%) =6.74(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）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量 Qs=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016 Qa+0.79 Qa +0.8NY(m3/kg)式中： Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論(lln)空氣量，%WY煤中水分所占質(zhì)量(zhling)分?jǐn)?shù)，%NYN元素(yun s)在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，% Qs=1.867(68%+0.3752%)+11.23%+1.246%+0.0166.74 +0.796.74+

24、0.81% =7.13(m3/kg)（3）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量 QS= QS+1.016(-1) Qa(m3/kg) 式中： 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)。 QS= 7.13+1.016(1.4-1)6.74=9.87(m3/kg)（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下鍋爐煙氣流量： 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。 Q=QS設(shè)計(jì)耗煤量=9.878000=78960（m3/h）（5）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)； 煤中不可燃成分的含量； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/kg。 （6

25、）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算 式中： 煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/kg。 （7）除塵(chchn)脫硫效率 除塵(chchn)效率： 脫硫效率(xio l)： 式中： C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3 Coso2煙氣中二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），mg/m3 C0煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），mg/m3 Cso2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度，mg/m3根據(jù)計(jì)算的除塵脫硫效率，確定除塵器的類型和脫硫工藝。除塵器類型的確定除塵器的選擇要依據(jù)處理風(fēng)量、使用溫度、除塵效率、壓力損失等多種因素，尤其是袋式除塵器的選擇，更要考慮煙塵的酸堿性，通過(guò)查資料知，該型鍋爐的粉塵粒

26、徑分布見(jiàn)表2.2。表2.2 該鍋爐粉塵粒徑分布粒徑（m）15258155835131含量（%） 3.64.849.237.14.21.1經(jīng)過(guò)計(jì)算，本設(shè)計(jì)要求的除塵效率為91.8%，根據(jù)粒徑范圍（125）m以及除塵效率，經(jīng)過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，滿足要求的除塵器有文丘里洗滌器，電除塵器以及袋式除塵器。對(duì)于文丘里洗滌器，由于工況下煙氣流量為97760m3/h，煙氣流量比較大，阻力（400010000Pa）比較大，容易形成堵塞，并且會(huì)產(chǎn)生酸性廢氣，所以不考慮使用。袋式除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)：1）除塵效率高，一般在99%以上，除塵器出口氣體含塵濃度在數(shù)10mg/m3之內(nèi)，對(duì)亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級(jí)效率。2）處理風(fēng)量的

27、范圍廣，小的僅1min數(shù)m3，大的可達(dá)1min數(shù)萬(wàn)m3，既可用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵，減少大氣污染物的排放。3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，初期投資比電除塵器少，維護(hù)操作方便。4）采用(ciyng)玻璃纖維、聚四氟乙烯、P84等耐高溫濾料時(shí)，可在200以上(yshng)的高溫條件下運(yùn)行。5）對(duì)粉塵的特性不敏感(mngn)，不受粉塵及電阻的影響。6）在保證同樣高除塵效率的前提下，造價(jià)低于電除塵器，但運(yùn)行費(fèi)用高。電除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行費(fèi)用低。電除塵器的 電場(chǎng)風(fēng)速基本控制在0（.81.2）m/s之間，過(guò)低設(shè)備體積相應(yīng)增大，過(guò)高排放濃度不達(dá)標(biāo)。由于工況下煙氣流量達(dá)到97760m3/h，阻礙了電除塵器的設(shè)計(jì)與使

28、用。電除塵器初期投資較高，容易出現(xiàn)破損和故障，并不便于設(shè)備維護(hù)。另外，袋式除塵器的理想含塵濃度為0.210g/m3，本設(shè)計(jì)參數(shù)中計(jì)算得煙氣含塵濃度為2.43g/m3，適合用袋式除塵器。綜上，本設(shè)計(jì)選取袋式除塵器作為該燃煤鍋爐的粉塵處理裝置。脫硫工藝選擇 本設(shè)計(jì)要求脫硫效率為77.8%，由表2.2知，這幾種工藝脫硫效率均滿足要求，但是經(jīng)過(guò)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)：石灰石-石膏法雖然工藝非常成熟，但投資大，占地面積大，不適合中、小鍋爐，其他工藝均有此缺點(diǎn)；相比之下，氧化鎂法具有投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低、不結(jié)垢、不堵塞、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。另外，自上世紀(jì)80年代鎂脫硫技術(shù)商業(yè)化以來(lái)，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有美國(guó)、德國(guó)、波

29、蘭、日本、韓國(guó)以及中國(guó)臺(tái)灣等地區(qū)先后建立了成功的脫硫業(yè)績(jī)，例如，日本的三菱重工、富士化水，美國(guó)的Zimmer熱電廠，中國(guó)山東濱化集團(tuán)、華能集團(tuán)辛店電廠、山東魯北化工集團(tuán)等都采用了這一脫硫技術(shù)，結(jié)合這些成功的案例，本方案選用氧化鎂法脫硫工藝。確定吸收塔類型由于本設(shè)計(jì)采用氧化鎂作為脫硫吸收劑，所以不易發(fā)生結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，而填料塔結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，檢修較方便，廣泛應(yīng)用于氣體吸收、蒸餾、萃取等操作。所以采用填料塔作為吸收塔。4、工藝(gngy)方案的確定對(duì)于鍋爐(gul)排出的煙氣首先經(jīng)過(guò)袋式除塵器進(jìn)行粉塵捕集，然后通過(guò)引風(fēng)機(jī)的作用經(jīng)過(guò)換熱器降溫進(jìn)入填料塔脫硫，最后經(jīng)過(guò)換熱器加熱使其溫度達(dá)到露點(diǎn)以上通過(guò)煙囪

30、排放入大氣中。其工藝流程如圖2.1所示。圖2.1除塵(chchn)脫硫系統(tǒng)工藝方案三、完成本課題所需工作條件（如工具書(shū)、計(jì)算機(jī)、實(shí)驗(yàn)、調(diào)研等），可能遇到的問(wèn)題以及解決的方法和措施（一）完成本課題所需工作(gngzu)條件1、對(duì)所學(xué)的專業(yè)有一個(gè)清楚地認(rèn)識(shí)，關(guān)于除塵脫硫的設(shè)計(jì)(shj)，自身必須具備一定的理論知識(shí)2、自己要能獨(dú)立(dl)查閱相關(guān)資料，會(huì)文獻(xiàn)檢索和資料搜集。3、能夠進(jìn)行相關(guān)的設(shè)計(jì)計(jì)算，具備獨(dú)立完成設(shè)計(jì)的能力。4、會(huì)使用CAD繪圖軟件以及Word、Excel等Office辦公軟件。（二）遇到的問(wèn)題1、除塵器的類型很多，但是在實(shí)際設(shè)計(jì)計(jì)算中缺少具體的設(shè)計(jì)計(jì)算方案，除塵器計(jì)算選型受到限制。

31、 2、設(shè)計(jì)中所選擇的除塵器類型造價(jià)不清楚，在判斷經(jīng)濟(jì)合理性上受到阻礙。3、在脫硫工藝的選擇上，缺少相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，難以取舍。4、設(shè)計(jì)中遇到的設(shè)備如除塵器、脫硫塔等沒(méi)有見(jiàn)過(guò)實(shí)物，對(duì)它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不了解，在設(shè)計(jì)計(jì)算上有一定的困難。 5、工程制圖的規(guī)范性。（三）解決問(wèn)題的方法和措施對(duì)本課題的研究，主要采用的是文獻(xiàn)資料法，利用網(wǎng)絡(luò)大量收集所需要的資料，加強(qiáng)自己的知識(shí)儲(chǔ)備，另外，利用網(wǎng)絡(luò)和圖書(shū)館的有限資源，結(jié)合自己所學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。在實(shí)習(xí)期間，合理利用實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，去了解各個(gè)設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理、以及它們的經(jīng)濟(jì)性，這也是一個(gè)收集資料的過(guò)程，而且是很寶貴的資料。對(duì)于在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到的計(jì)算，必須是有依有據(jù)，每一步都嚴(yán)格把控，因?yàn)閷?duì)于設(shè)計(jì)，一步錯(cuò)可能就意味著整個(gè)設(shè)計(jì)的失敗。圖紙要嚴(yán)格按照規(guī)范來(lái)畫(huà)，不能因工作量大而簡(jiǎn)略圖紙，加強(qiáng)對(duì)作圖知識(shí)的學(xué)習(xí)，不會(huì)的問(wèn)題多向指導(dǎo)教師咨詢。四、已查閱參考文獻(xiàn)目錄1 秦華軍，趙海紅，孫文松.燃煤脫硫技術(shù)研究現(xiàn)狀J.華北(Hubi)工學(xué)院學(xué)報(bào).2003.24（6）：433434.2 郝吉明，馬廣大(gungd)，王書(shū)肖.大氣污染控制工程M.第三版.北京：高等教育出版社，2010.1.3 白云峰.濕法脫硫系統(tǒng)安全運(yùn)行(ynxng)與節(jié)能降耗M.北京博奇電