大气污染课程设计设计计算书完美版
郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书课程设计计算书1. 烟量气、烟尘和二氧化硫浓度的计算(1) 标准状态下理论空气量YYYY3Qa =4.761.867 C 5.56 H 0.7 S -0.7 O (m /kg)式中c Y，H，sy，O分别为煤中各元素所含的质量分数。Q； = 4.76(1.8670.655.560.050.70.01 - 0.70.05)3=7.0(m / kg )(2) 标准状态下理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m3)*YYYYY 3Qs =1.867( C - 0.375 S ) 11.2 H - 1.24 W - 0.016 Qa - 0.79 Qa 0.8 N (m / kg )式中 Qa标准状态下理论空气量，(m3/kg)；W煤中水分所占质量分数，%；NY N元素在煤中的质量分数，%。Qs =1.867(0.650.3750.01)11.20.051.240.060.0167.00.797.00.80.013 = 7.5(m3/ kg)(3) 标准状态下实际烟气量Q s = Qs 亠 1.016(a - 1 )Q a (m 3 / kg )式中a空气过剩系数；Qs标准状态下理论烟气量，m3/kg ；Qa标准状态下理论空气量，m3/kg。标准状态下烟气流量 Q应以m3/h计，因此，Q二Qs设计耗煤量 。丄3Qs =7.501.016(1 .4 -1)7.0=10.34(m / kg )Q = Q s 设计耗煤量3= 10.34550 = 5687 (m /h)标准状态下烟气含尘浓度第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书dsh3(kg / m )第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书式中dsh排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数;A煤中不可燃成分的含量；Q s标准状态下实际烟气量，m'/kg。0.16 汇 0.16C 二10 .34J33=2.4810 (kg /m )33= 2.4810 (mg / m )(4) 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算Y2S63Cso =X10 (mg / m )2Qs式中S 煤中含可燃硫的质量分数;Q s 标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m3/kgC so22 0.011010.34第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书33=1.9310 (mg /m )2. 除尘器的选择除尘器应达到的除尘效率第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书式中c 标准状态下烟气含尘浓度,3mg / m ；c s标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg / m3。第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书200二 1 -32.4810=0.9193二 91 .93%除尘器工况烟气流量第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书3式中 q 标准状况下的烟气流量，m / h ；T工况下烟气温度，K;T 标准状态下的温度，273K。 QV 5687 x (140 +273) Q =T2733= 8603 .4(m / h)则烟气流速为:=8601=2.39(m3/s)36003600(1) 除尘系统选择方案净化系统的布置要考虑到占地面积小， 沿程损失少，一次投资小、维修管理 方便以及系统总除尘效率高等。在净化系统处理烟气过程中不能产生二次污染， 要做好系统的密封性和处理烟气的高效率。该燃煤厂锅炉排放烟量不大，但其烟气含尘浓度及含硫浓度都比较大， 选择 除尘器时应该考虑除尘效率、处理烟气流量、脱硫效率等。烟尘浓度排放标准规 定的排放量是200mg/m，二氧化硫排放标准规定的二氧化硫排放量要达到 900mg/m。本工艺方案是按锅炉大气污染排放标准(GB13271-2001)中的二类区 标准进行设计。根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘 效率确定除尘器的种类、型号及规格。本设计确定除尘器为无锡市四方锅炉设备 制造有限公司生产的ZST-4旋风水膜脱硫除尘器(按 Q/320211ARQ01-2002旋 风水膜脱硫除尘器和 Q/320283JUHF01-2002高效脱硫消烟水膜除尘器标准 进行制造、试验和验收。)。其生产性能规格见表-1,设备外形架构尺寸见图-1。表-1 ZST-4型旋风水膜脱硫除尘器性能规格表型号配套锅炉容量(讪)处理烟气量3(m /h)除尘效率(%)排烟黑度设备阻力(Pa)脱硫效率()ZST-4412000>98林格曼黑度1<1200>82图-1 ZST-4型旋风水膜脱硫除尘器外形结构尺寸3. 确定除尘器、风机很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，管道的布置也就基本可以确定了。 对各装置及管道的布置应力求简单， 紧凑，管路短，占地面积，并使安装、操作和检修方便。本方案的管道确定如图-2所示。(2) 管径的确定4Qd 珂7V(m)式中Q 工况下管道内的烟气流量，m3/s ;V烟气流速，m/s,（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘V =10 15m/s）。取V =14 m/sd = J 4Q = J 4 氷 8603二=0.466 ）3600 n86008.1414取整 d = 500 mm表-2管道参数外径D/mm钢制板风管外径允许偏差/mm壁厚/mm500+ 10.75则管的内径为：d 500 - 20.75 = 498 .5mm由公式d4Q（m）计算实际烟气流速第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书4Q4860336003.140.4985 2=12 .3m / s1500图-2净化系统管道布置图43351500第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书4. 烟囱的设计（1）烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量（t/h ）,然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定（表-3 ）确定烟囱的高度。表-3锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力/(t/h)V 1122661010 2026 35烟囱最低高度/m202530354045锅炉总的蒸发量/(t/h): 4 4 =16，贝妝因囱最低高度为40m(2)烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算：d = 0.0188 h Q (m)式中Q 通过烟囱的总烟气量，m3/h ;v 按表4选取的烟囱出口烟气流速，m/s。取 v=4 m/s (见表-4 )丿4 X8603d =0.0188、= 0.018892.75 =1.74 m表-4烟囱出口烟气流速通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风10 2045自然通风682.5 3则圆整取d = 1.7m烟囱底部直径：d!=d22 i H(m)式中d2烟囱出口直径，mh 烟囱咼度，mi 烟囱锥度，通常取i=0.020.03。取 i =0.02d 1 .7420 .0240 = 3 .34 m(3)烟囱的抽力1 1 Sy = 0.0342 H () B(Pa)273 +tk 273 + tp式中h烟囱高度，mtk外界空气温度，oc ；tp 烟囱内烟气平均温度，°C ；B当地大气压，Pa oSy = 0 .034240(273112733)X 97 .86 X 10 140=168 .03(Pa)第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书5. 系统阻力的计算2v(Pa)(1) 摩擦压力损失对于圆管 式中L 管道长度,d管道直径,?烟气密度,3kg / mv管中气流平均速率,m/s;第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书第#页共14页郑州航空工业管理学院土木建筑工程学院环境工程专业环境治理课程设计设计计算书Re和管道相对粗糙度K/d的函数。摩擦阻力系数，是气体雷诺数可以查手册得到(实际中对金属管道值可取0.02，对砖砌或混凝土管道值可 取 0.04 )o1)对于圆形管道直径为500mm勺管道L =a 2 丁 a3 丁 a 4 丁=2680815500500150036501800 (mm ) =11 .45 m273273140密度换算:1 .34273x 4130.8863(kg / m )摩擦压力损失:>Pl= 0.0211 .45x0.520.88612 .3二 30 .69(Pa )2）对于砖砌拱形烟道（如图-3）JI X 4B2兀 B 2 _(_)2 2D=500mm 故 B=531mm；则 r其中A为
