大气污染控制课程设计

1、贵州大学大气污染控制工程课程设计说明书课程设计说明书DLP2-13型锅炉低硫烟煤烟气旋风除尘系统设计学生姓名： 余永浩 学号： 1108100069 学 院：资源与环境工程学院 专 业： 环境科学111班 指导教师： 陈淼老师 2013 年 12 月课 程 设 计 任 务 书1设计目的：通过本课程设计，掌握大气污染控制工程课程要求的基本设计方法，掌握大气污染控制工程设计要点及其相关工程设计要点，具备初步的大气污染控制工程方案及设备的独立设计能力；培养环境工程专业学生综合运用所学的理论知识独立分析和解决大气污染控制工程实际问题的实践能力。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1.设计题目 DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘系统设计2.设计原始资料锅炉型号：DLP2-13 即，单锅筒纵置式抛煤机炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量：506kg/h设计煤成分：CY=60.5% HY=3% OY=4% NY=1% SY=1.5% AY=18% WY=12%；VY15；属于中硫烟煤 排烟温度：160空气过剩系数1.92飞灰率21 烟气在锅炉出口前阻力

2、650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90弯头10个。3.设计内容及要求（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。（2）净化系统设计方案的分析确定，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。（3）除尘设备结构设计计算（4）烟囱设计计算（5）管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择（6）根据计算结果绘制设计图，系统图要标出设备、管件编号、并附明细表；除尘系统平面、剖面布置图若干张，以解释清楚为宜，最少3张A4图，并包括系统流程图一张。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸等：课程设计计算说明书一份，并按照规定格式打印装订； 课程设计所需若干图纸，要求作图规范，A4纸打印。4主要参考文献：1.郝吉明，马广大.大气污染控制工程.第二版.北京：高等教育出版社，20022. 黄学敏，张承中.大气污染控制工程实践教程.北京：高等教育出版社，20033.刘天齐.三废处理工程技术手册废气卷.北京：化学工业出版社，19994. 张殿

3、印.除尘工程设计手册. 北京：化学工业出版社，20035. 童志权.工业废气净化与利用. 北京：化学工业出版社，20036.周兴求，叶代启.环保设备设计手册大气污染控制设备，北京：化学工业出版社，20037.罗辉.环保设备设计与应用. 北京：高等教育出版社，20035设计成果形式及要求：一、说明书装订顺序：说明书封面，任务书，目录，正文、参考文献、附图。二、说明书格式（1）用1 1.1 1.1.1 做标题，标题左顶格，不留空格。（2）一级标题3号黑体加粗；二级标题4号黑体加粗；三级标题小4号黑体；（3）“目录”居中， 用小3号黑体加粗，1.5倍行距；（4）正文小4号宋体，1.5倍行距。（5）“参考文献”标题格式同一级标题，内容格式同正文小4号宋体，1.5倍行距。（6）页码排序从正文开始，用“”形式，居中。 三、设计图A4纸规范打印，包括图框、明细表，平面布置图中要有方位标志（指北针）。目 录前言11. 燃烧计算11.1 实际耗空气量的计算11.2 产生烟气量的计算21.3 灰分浓度及二氧化硫浓度的计算32. 净化方案设计及运行参数选择32.1 旋风除尘器的工作原理32.2 旋风除尘器的

4、特点42.3 运行参数的选择与设计42.4 净化效率的影响因素42.4.1 操作条件对旋风除尘器性能的影响42.4.2旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响43.设备结构设计与计算53.1 进气口设计计算53.2 旋风除尘器外筒直径的设计计算63.3 旋风除尘器高度的设计计算63.4 旋风除尘器排气管的设计计算73.5 排灰管的设计计算及卸灰装置的选择73.6 流体阻力计算84.烟囱的设计计算94.1 烟囱直径的计算94.2 烟囱高度的设计计算104.3 烟囱阻力损失计算105.管道系统设计计算115.1 管径的计算115.2 摩擦阻力损失计算115.3 局部阻力损失计算125.4 风机，电机的选择126.各项参数147. 总结15参考文献16附图前言：本世纪以来，大气污染公害不断发生，使人们认识到保护大气不受污染的重要性。在我国，大气污染的主要类型是二氧化硫和粉尘，锅炉烟气是我国大气污染的主要来源之一，它既产生二氧化硫，同时还产生粉尘。因此，对锅炉烟气进行脱硫，净化，使锅炉烟气达标排放，对我国大气污染控制及治理，以及环境保护具有重大意义。本次设计中要求设计一旋风除尘设备对一采用低硫烟煤的

5、DLP2-13型锅炉所产生烟气进行净行处理，使排烟符合国家相关标准，并设计管道系统及烟囱。以下是本设计的过程内容。1. 燃烧计算1.1 实际耗空气量的计算在标准状况下，以1Kg应用煤为基准进行计算，结果见表1-1。1Kg该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积为： （1-1）假设空气中氮氧的摩尔数之比为N/O=3.78，则1Kg中硫煤完全燃烧时所需要的空气体积为： （1-2）实际消耗的空气体积为： （1-3）表1-1 1Kg应用煤的相关计算成 分质 量 （g）摩尔数 （mol）燃烧耗氧量（mol）生成气体量（mol）生成气体体积（L）C60550.450.450.41128.96H30307.515336O402.578N100.720.368.064S150.470.470.4710.53水分1206.67149.408灰分1801.2 产生烟气量的计算1Kg该煤完全燃烧后生成的烟气量为： （1-4）则，在160时的实际烟气体积为为： （1-5）该锅炉一小时产生的烟气流量为： （1-6）1.3 灰分浓度及二氧化硫浓度的计算烟气中灰分的质量为： （1-7）烟气中灰分的浓度为： （1-

6、8）烟气中质量为： （1-9） 烟气中的浓度为： （1-10）2. 净化方案设计及运行参数选择本设计中采用旋风除尘设备进行净化处理。2.1 旋风除尘器的工作原理旋风除尘器是利用旋转气流所产生的离心力将尘粒从合尘气流中分离出来的除尘装置。它具有结构简单，体积较小，不需特殊的附属设备，造价较低阻力中等，器内无运动部件，操作维修方便等优点。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒除尘效率可达80以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高旋风除尘器内气流与尘粒的运动概况：旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体，呈螺旋状由上向下向圆锥体底部运动，形成下降的外旋含尘气流，在强烈旋转过程中所产生的离心力将密度远远大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和自身的重力沿壁面下落进入集灰斗。旋转下降的气流在到达圆锥体底部后沿除尘器的轴心部位转而向上形成上升的内旋气流，并由除尘器的排气管排出。自进气口流人的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从诽气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。

7、2.2 旋风除尘器的特点现在的旋风除尘器具有结构简单；应用广泛；种类繁多，分离效率高可以有效地清除微粒；处理气体量大且阻力低； 适用于高温和腐蚀性气体； 运行费用低；应用广泛等优点2。2.3 运行参数的选择与设计根据相关资料及实际运行情况，本设计中烟气的入口速度取为。根据国家相关规定及标准确灰分风的最高允许排放浓度为3。则本设中要求达到的除尘效率为： (2-1)2.4 净化效率的影响因素2.4.1 操作条件对旋风除尘器性能的影响操作条件应控制在一个较适宜的范围内，过大会降低设备效率，过小会增加阻力损失，两种情况均不利于设备的高效运转。2.4.2旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响在旋风除尘器结构尺寸中主要的影响因素有：除尘器的外筒直径，高度，气体进口和排气管形状和大小。这些部件一般都有一较适宜的尺寸及组合。过大或过小都会降低设备效率。3.设备结构设计与计算3.1 进气口设计计算根据已有经验及实际运行已确定本设计中烟气的入口速度为：。考虑设备漏风及安全运行等因素，假定实际进入设备的烟气量为1.2Q。则进气口部分的面积为： (3-1)现有旋风除尘器的进口有三类：直入切向进入式，蜗壳切向进入式，轴向进入反转式（见图3-1）。 直入切向进入式

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