大气污染控制工程毕业课程设计.docx

大气污染控制工程毕业课程设计.docx

《大气污染控制工程毕业课程设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染控制工程毕业课程设计.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

大气污染控制工程毕业课程设计

（此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！

）

环境工程专题课程设计

大气污染控制工程设计说明书

题目：

某厂燃煤锅炉烟气除尘处理工程方案设计

成绩：

浙江工商大学环境科学与工程学院

2011年11月

前言………………………………………………………………………………………3

第一章工程概况…………………………………………………………………………3

1.1设计条件

1.2设计要求

第二章设计说明…………………………………………………………………………4

2.1设计依据

2.2设计原则

2.3设计范围

2.4设计规模

2.5设计参数与指标

第三章工艺选择…………………………………………………………………………6

3.1除尘技术简介

3.1.1机械除尘器

3.1.2袋式除尘器

3.1.3电除尘器

3.1.4湿式除尘器

3.2可供选择的除尘技术

3.3方案的技术比较

3.4方案确定

第四章处理流程…………………………………………………………………………9

4.1除尘系统

4.2除尘器系统

4.3输灰系统

4.4控制系统

4.5供电装置

第五章与其处理效果……………………………………………………………………10

第六章主要设施与设备设计选型………………………………………………………10

6.1主要设施设计计算

6.1.1烟气流量与净化效率计算

6.1.2除尘器的选择与设计计算

6.1.3管道的设计计算

6.1.4风机的选择计算

6.2主要设备型号及技术参数确定

第七章总图设计…………………………………………………………………………21

7.1除尘器平面与立面布置图

7.2除尘器的总图

7.3电场布置图

第八章技术经济分析……………………………………………………………………21

8.1综合技术经济指标

8.2人员编制

8.3工程概算

8.4运行费用分析

第九章参考文献………………………………………………………………………22

附图一除尘器平面与立面布置图

附图二除尘器总图

附图三电场布置图

前言

大气是人类赖以生存的最基本的环境因素，构成了环境系统的大气环境子系统。

一切生命过程，一切动物、植物和微生物都离不开大气。

大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。

它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。

造成大气污染的原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是人为因素，如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。

随着人类经济活动和生产的迅速发展，在大量消耗能源的同时，也将大量的废气、烟尘物质排入大气，严重影响了大气的质量，特别是在人口稠密的城市和工业区域。

造成大气污染的物质主要有：

一氧化碳CO、二氧化硫SO2、一氧化氮NO、臭氧O3以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、苞子等。

如何在经济快速发展、能源需求增加的同时遏制大气污染已成为一项巨大的科技挑战。

我国政府采用综合措施，控制大气污染水平，包括：

提高能源效率优化能源结构；改造和迁移污染工业；城市规划和绿化；机动车排污量控制；道路建设和管理等。

源头治理已成为大气污染控制中一项积极有效的措施，因而每个工厂中的除尘净化设施就显得尤为重要。

经济合理的除尘设备可将污染扼杀在“摇篮”中，还我们赖以生存的大气一片洁净。

第一章工程概况

1.1设计条件

已知某厂新建2台40t燃煤工业锅炉，其除尘系统管道布置如图1。

每台锅炉产生的烟气量估计为72300Nm3-1，则为

实际间距为

（4）电场长度

根据集尘极总面积、集尘排数和电场高度算出必要的电场长度。

在计算集尘极板面积时，靠除尘器壳体壁面的集尘极，其集尘面积只能按单面计算，其余集尘极按双面计算。

已知：

H—电场高度，8m

A—集尘极面积,2465.06m2；

n—集尘极排数，19；

则电场长度

由于每个电场的长度为2.7～5.4m左右，根据收尘效率的要求，采取二电场，每个电场长度为4.3m。

⑸电晕极系统设计

①放电极型式选取

为了使电除尘器长期高效、可靠地运行，对放电极的基本要求是：

牢固可靠，不断线；电气性能良好；粘附粉尘少。

放电极的类型大致有三种：

点放电，如芒刺线；线放电，如星型线；目前有多种型式的放电极，可根据烟气性质、粉尘性质等来选定。

本设计选用芒刺线。

②放电极长度计算

由比电晕电流（指单位收尘极板上所得电晕电流）计算。

比电晕电流根据电极型式查有关手册确定。

选芒刺形，比电晕电流在0.18-0.5mAm2选取。

设计中选比电晕电流0.5mAm2

则

芒刺形电晕线单位长度的电流值i0＝0.25～0.35mAm,选取i0＝0.3mAm。

则电晕线总长度

除尘器一共有18个通道，每条电晕线长8m，则

每道中的电晕线数量为

则每道中电晕线之间的实际距离为

放电极与放电极之间的距离对放电强度影响很大.间距太小，会减弱放电的强度；但电晕极太密，也会因屏蔽作用而使其放电强度降低.放电极间距一般采用200～300mm。

所以以上求得的距离符合要求。

③放电极的悬挂与清灰方式

放电极的悬挂有三种方式：

重锤悬吊式、框架式、桅杆式。

这里选用框架式。

电晕极上沉积粉尘一般都比较少，但对电晕放电的影响很大。

如粉尘清不掉，有时在电晕极上结疤，不但使除尘效率降低，甚至能使除尘器完全停止运行。

因此，一般是对电晕极采取连续振打清灰方式，使电晕极沉积的粉尘很快被振打干净。

其振打方式也有多种，常用的有提升脱钩振打、侧部挠臂锤振打等方式，本方案采用侧部挠臂锤振打方式清灰。

⑹极板系统结构设计

常用的集尘极目前一般采用型板式，常用的型板式有C型、Z型、CSW型、CSV型等，这里选用C型集尘极。

C型集尘极极板一般用1.5～2mm的钢板轧制而成，整个集尘极由若干块C型极板拼装而成。

常用宽型的C型极板宽度为480mm，它具有较大的沉尘面积，粉尘重返气流中较少，流速可超过0.8ms。

极板上粉尘沉积较厚时，将导致火花电压降低，电晕电流减小，有效驱进速度显著减少，除尘效率大大下降。

因此，不断地将集尘板上沉积的粉尘清除干净，是维持电除尘器高效运行的重要条件。

极板的清灰方式有多种，如刷子清灰、机械振打、电磁振打以及电容振打等，应用最多的是挠臂锤机械振打，本方案也选用挠臂锤机械振打方式清灰。

一排极板安装一个振打锤，同一电场各排的振打锤安在一根传动轴上，并依次错开一定的角度，使各排极板的振打依次交替进行。

合适的振打强度和振打频率，是影响清灰效果的重要因素。

在设计阶段只是大致的确定，只有在运行中根据实际情况通过现场调节来确定。

C形板宽度为480mm,电场长度为8600mm

则每一排集尘极的极板数为：

，每一排集尘极安装18块极板

两个电场之间距离取为200mm，所以实际上电场区域所占的长度为：

L′=18480+200=8840mm

⑺工作电压与工作电流

已知：

—集尘极板间距，m（△B=2b=450mm）；

则工作电压：

已知：

i--集尘板电流密度取0.5mAm2

A—集尘极面积,2465.06m2；

则可按照下式计算工作电流：

⑻外壳设计

确定箱体、灰斗、进出口风箱、框架等结构与尺寸。

①进出口风箱设计

参照《除尘工程设计手册》P220表4-112和图4-79进行设计，选择SHWB60型：

进口风箱小端设计为正方形，其中心与箱底部的距离为：

5000mm

进口风箱大端正对电场，其设计尺寸为：

高8000mm，宽8000mm

两端口之间的距离为：

2900mm

出口风箱同进口设计

②气体分布板的设计

参照《除尘技术手册》P192（三、气流分布装置）进行设计.

含尘气体在电除尘器进口处流速为13.3ms，而在除尘器内部只有1.0ms，因此在入口处必须安装气流分布装置。

电除尘器中气流分布的均匀性对除尘效率影响很大，当气流分布不均匀时，在流速低处所增加的除尘效率远不足以弥补流速高处效率的降低，因而总效率降低。

气流分布装置就是在电除尘器入口处的导流装置.最常见的有百叶窗式、多空式、分布格子、栏杆型分布板和槽形钢分布板等.这里选用多空板。

开孔率因气体速度而异，对于1.0ms的速度，开孔率取50%较为合理。

沿气流方向的的第一层分布板的开孔率因比第二层小，即第一层分布板的阻力系数比第二层大，这就能使气体分布较为均匀。

一般多孔板上的孔多为30～80mm的圆孔.这里采用直径50mm的圆孔。

气体分布板层数的确定：

—电除尘器气体进口管大端截面积，m2；

—电除尘器气体进口管小端截面积，m2；

因为6＜，所以本方案中设置2块气体分布板，沿气流方向的第一层分布板与第二层分布板的间距设计为1000mm。

第一层分布板开孔率取为：

60%

第二层分布板开孔率取为：

50%

注意：

各层分布板加工以及布置时孔应交错排列，不能孔与孔正对。

各层分布板的阻力损失的计算：

第一层分布板阻力系数：

ζ=5.3

压力损失

式中：

的值取管段2～3的动压，为92.94Pa；

第二层分布板阻力系数：

ζ=4.0

压力损失

式中：

因为经过第一块分布板后，气体流速迅速降低，则的取值应小于89.5Pa，而且小的较多；

分布板处的压力损失设计为△P板=630Pa

③外壳设计

参照《除尘工程设计手册》P218表4-109、表4-112和图4-79，SHWB50型电除尘器的外壳设计参数及尺寸，设计如下：

除尘器外壳箱体的长度为：

L箱=9840mm（其中，电场区域所占的长度为8840mm，第一层分布板与第二层分布板的间距设计为700mm，第二层分布板与电场始端的间距设计为300mm）

除尘器箱体的宽度为：

B箱=8800mm（其中电场宽度为8000mm，集尘板与箱壁的距离设计为400mm）

除尘器箱体的高度为：

H箱=9000mm（其中电场高度为8000mm，电场上端至箱顶设计预留500mm，电场下端至箱底设计预留500mm，以便于极板、放电极的固定以及清灰装置的安装）

④灰斗设计

设置4个灰斗，大小尺寸一致，每一个电场横向设置2个。

每个电场的长度为4300mm，宽度为8000mm。

灰斗上口尺寸：

长为4300mm宽为4000mm

灰斗下口尺寸（设计为正方形）：

边长为500mm

灰斗高度为：

3000mm

出灰口法兰尺寸：

内口边长为500mm，外框边长为560mm

出灰口高度为：

600mm

6.1.3管道的设计计算

管道的设计计算方法：

a.根据现场实际情况布置管道，进行管段编号，标注长度和风量。

设计管段标号如下：

b.确定管道内的气体流速。

当气体流量一定时，若流速选高了，则管道断面尺寸小，材料消耗少，一次投资减少。

但系统压损增大，噪声增大，动力消耗增大，运转费用增高。

对于除尘管道，还会增加管道的磨损。

反之，若流速选低了，噪声和运行费用降低，但一次投资增加。

对于除尘管道，流速过低，还可能发生粉尘沉积而堵塞管道。

因此，要使管道系统设计经济合理，必须选择适当的流速，使投资和运行费用总和最少。

根据《大气污染控制工程（第二版）》P539表14-2知煤灰在除尘管道内最低气流速度为12ms，所以流速选为12ms。

c.根据系统各管段的风量和选择的流速确定各管段的断面尺寸。

查《除尘工程设计手册》P362表6－23除尘风管计算表，可得：

①设计管段1～2和管段9～2，根据Q=104080m3.应该配用的电机为Y型，功率为200Kw。

4电动机所需功率：

已知：

Q0—通风机的风量，233139.7m3h；

△p0—通风机风压，1619.13Pa；

K–电动机备用系数。

对于通风机，电功率小于5kW时取1.2，大于5kW时取1.15；对于引风