某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计.docx

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某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计

某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计

摘要

目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要表现有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。

而大气污染可以说主要是由于人类活动造成的，大气污染对人体健康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。

现在，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。

燃煤采暖锅炉房的大气污染物主要是颗粒污染物，而且排放量比较大，所以必须通过有效的措施来进行治理，不至于影响到人们的健康生活。

关键词：

大气污染除尘课程设计旋风除尘器颗粒污染物

Acoal-firedheatingboilerfluegasdustremovalsystemdesign

Abstract：

Currently,airpollutionhasbecomeaglobalproblem,themainmanifestationsofthegreenhouseeffect,ozonedepletionandacidrain.Theairpollutioncanbemainlyduetohumanactivities,atmosphericpollutiononhumanhealthhazards,includingthenormallifeofpeopleandphysiologicalimplications.Now,airpollutionhasadirectimpactonpeople'shealth.Coal-firedheatingboilerroomofmajorairpollutantsareparticulatepollutantsandemissionsthanthelarger,sotheadoptionofeffectivemeasuresmustbetogovern,andwillnotaffectpeople'shealthandlives.

Keywords：

AirpollutionDustCurriculumdesignCycloneParticulatepollutants

目录

第一章前言1

1.1我国大气治理概况1

1.2大气污染防治技能2

1.3设计目的2

第二章设计依据3

2.1设计任务书3

2.2原始资料3

第三章除尘器4

3.1概述4

3.2除尘器的工作原理及特点5

3.2.1除尘器的工作原理5

3.2.2旋风除尘器的结构及特点6

3.3影响旋风除尘器性能的主要因素7

3.3.1几何尺寸因素7

3.3.2操作条件因素9

3.3.3固体粉尘的物理性质因素10

3.4常用除尘器的性能10

第四章设计方案11

4.1烟气量和烟尘浓度的计算11

4.1.1标准状态下理论空气量11

4.1.2标准状态下理论烟气量11

4.1.3标准状态下实际烟气量11

4.1.4标准状态下烟气含尘浓度12

4.2除尘器的选择12

4.2.1除尘器应达到的除尘效率12

4.2.2除尘器的选择12

4.3确定除尘器，风机和烟囱的位置及管道的位置14

4.3.1各装置及管道的布置原则14

4.3.2管径的确定14

4.4.系统阻力的计算15

4.4.1摩擦压力损失15

4.4.2局部压力损失15

4.5．烟囱的设计18

4.5.1烟囱高度的确定18

4.5.2烟囱直径的确定18

4.5.3烟囱的抽力19

4.6风机及电动机的选择及计算19

4.6.1风机风机量的计算19

4.6.2风机风压的计算20

4.6.3电动机功率的校核计算21

4.7系统中烟气温度的变化21

4.7.1烟气在管道中的温度降21

4.7.2烟气在烟囱中的温度降22

第五章设计说明书23

5.1设计说明书23

5.2附图23

总结24

致谢24

参考文献24

第一章前言

1.1我国大气治理概况

我国大气污染紧张，污染废气排放总量处于较高水平。

为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在污染排放节制技能等方面开展了大量研究研发工作，取患了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。

在“八五”、“九五”期间，国家辟出专款开展全球气候变化预先推测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会形态经济与自然资源的影响等方面取得很猛进展。

近年来，我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技能和管理系统，环境监测工作的进展明显。

我国国民经济的高速度完成长推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护和全球性环境问题；特别是污染防治，由工业“废气废水废渣”治理技能，扩展到综合防治技能，由点源的治理技能，扩展到区域性综合防治技能，并研究研发了无废少废的清洁生产工艺、废料资源化技能等。

在大气污染防治技能的研究研发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，如表1所列，大气污染的治理也取患了很猛进展。

表1-1近年我国大气污染治理取得的一些进展

“九五”期间全国主要污染物排放总量节制计划基本完成。

在国内生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了10～15%。

结合经济结构调整，国度取缔、关停了8.4万多家技能落后、浪费资源、劣质、污染环境和不切合安全生产条件的污染紧张又没有治理前景的小煤矿、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有用地削减了污染物排放总量。

全国23万多家有污染的工业企业中，90％以上的企业使成为事实了主要污染物达标排放。

46个考核的环境保护重点城市中，25个城市使成为事实了大气质量按功效分区达标，有19个城市（区）被授予国度环境保护模范城市（区）。

重点区域的污染治理也取患了阶段性成果。

“两控区”二氧化硫排放总量降低，酸雨规模和频率得到节制，保持稳定。

首都市环境治理初见效验。

重点区域的污染治理带动了全国污染防治工作的全面展开。

1.2大气污染防治技能

为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在石炭洁净加工研发技能、石炭洁净高效燃烧技能、石炭洁净转化技能、污染排放节制技能等方面开展了大量研究和研发，取患了许多新的成果。

与此同时，我国大气污染的防治也取得重要进展。

酸雨和二氧化硫节制区的污染防治工作已深入展开。

“两控区”内175个地市和电力、石炭等行业体例了二氧化硫污染防治规划。

关停小火电机组198台（装机容量208万千瓦）。

8个省、自治区、直辖市起头限制燃煤含硫量。

目前，“两控区”年削减二氧化硫排放量近80万吨，93个城市二氧化硫的浓度达到国度环境质量尺度。

如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国度规定的水平，SO2的排放量将从每一年680万吨下降至170万吨，NOx的排放量将从100％下降至30％，DO2也将减排2500万吨。

中国节制和整治大气污染任重而道远。

设计尺度主要参考《大气污染物排放限值》，工艺运行设计达到国度GB13271--91锅炉大气污染物排放尺度。

除尘脱硫设计原则

（1）脱硫率>80%。

除尘效率>97%;

（2）技能较为成熟,运行费用低;⑶投资省;（4）能利用现有设施;（5）建造工期短,方便;⑹系统简便,易于操作管理;（7）主体设备的使用寿命>8ａ;（8）烟气脱硫以氧化镁为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫容量,达到以废治废,降低运行成本的目的。

能用于烟气脱硫和除尘的设备很多，但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。

1.3设计目的

通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。

通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的能力。

通过查阅资料，了解烟气的危害与防治在研习设计资料的基础上，提出对烟气采用何种控制方式；根据烟气量，密度，以及要达到的排烟浓度等因素，进行除尘器的设计与选择；合理地进行风机和电机的选择。

第二章设计依据

2.1设计任务书

燃煤锅炉燃烧过程排放的烟气中含有大量的烟尘和二氧化硫，如不采取有效的治理措施，将会对周围大气环境及居民健康造成严重影响与危害。

因此，本设计结合燃煤锅炉烟气排放特点，根据所提供的原始参数及资料，拟设计一套燃煤采暖炉房烟气除尘系统。

要求设计的净化系统效果好、操作方便、投资省，且出口烟气浓度达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准，即：

烟尘排放浓度≤200mg/Nm3、SO2排放浓度≤900mg/Nm3。

2.2原始资料

锅炉型号：

SZL4-13型，共3台（2.8MW×4）注：

该锅炉为抛煤机炉

设计耗煤量：

600kg/台

排烟温度：

180℃

当地大气压力：

980hPa

烟气密度：

1.17kg/m3；

空气含水：

0.01293kg/m3注：

标准状况下且假定烟气的其余性质和空气一致

煤的工业分析如下：

C:

53%H:

5%S:

2%O:

6%N:

1%War:

8%Var:

15%

注：

假定灰分有60％进入到烟气中，锅炉烟气出口处阻力为1000Pa

该锅炉排放污染物标准（GB13271-2001）中二类区标准执行，需要达到指标：

烟尘浓度排放标准：

200mg/m3。

净化场地布置：

锅炉出气口管径为600mm，其中心线高程为2.39m，其长度为600mm，所有管道总长为9.5m，室内锅炉距外墙2.18m。

第三章除尘器

3.1概述

工业除尘所涉及的多相混合物称为气相悬浮系或气溶胶。

分散于其中的细小颗粒叫做尘粒或微粒，而尘粒的堆集状态叫做粉体。

在工程设计中为了正确地设计和选择除尘设备，必须掌握粉尘的主要物理和化学性质，用于描述粉尘性质的参数有：

粒径与分散度、密度与堆积密度、凝聚性、湿润性、荷电与导电性、自然堆积角、爆炸性。

在日常工业上用于粉尘颗粒物分离的设备主要有：

重力沉降式除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、旋风除尘器，简述如下：

（1）重力除尘器重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置。

它的沉降速度太小，仅为离心沉降速度的几十分之一。

实际应用中，结构简单，阻力小、但体积大、除尘效率低、设备维修周期长。

（2）惯性除尘器这是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从含尘气体中分离出来的除尘设备。

这种除尘器结构简单，阻力较小，但除尘效率较低，一般应用于一级除尘。

（3）电除尘器电除尘器中的含尘气体在通过高压电场电离时，尘粒荷

电并在电场力作用下，尘粒沉积于电极上，从而使尘粒与含尘气体相分离的一种除尘设备。

它能有效地回收气体中的粉尘，以净化气体。

各种电除尘器由于具有效率高、阻力低、能适用于高温和除去细微粉尘等优点，获得了比其他除尘器更

快的发展，但投资大。

关于减少电除尘器的耗电量，运用空调技术使高电阻含尘气体也能获得很好效果，使除尘器操作处于最佳条件和提高除尘效率等问题正在开展研究。

（4）湿式除尘器这种除尘器是使含尘气体与水或其它液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用而把尘粒从气流中分离出来。

湿式除尘器以水为媒介物，因此它适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体，不适用于除去黏性粉尘。

湿式除尘