大气污染控制工程课程设计

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1、《大气污染控制工程》课程设计题目：40t/h燃煤锅炉烟气的除尘工艺设计学院：专业、班级：姓名：指导教师：2011年1月11日1设计计算21.1煤的元素分析21.2计算烟气排放量及烟气中烟尘和SO2的浓度31.2.1烟气的排放量及组成32设计方案的选择42.1预除尘设备的选择及论证42.1.1除尘器的结构设计及选用52.2二级除尘器的选择72.2.1二级除尘器的设计选型73设计评价113.1、除尘性能113.2、工艺缺点及改进114参考文献121设计计算1.1煤的元素分析本课程采用的是辽宁平庄煤辽宁

2、平庄煤的煤质报告如下表1收到基水分War/%干燥基灰分Ad/%干燥无灰基元素分析/%收到基低位发热量Qdw/kJ.kg-1干燥无灰基挥发分Vdaf/%空气干燥基水分Wad/%碳Cdaf氢Hdaf氧Odaf氮Ndaf硫Sdaf24.028.072.04.920.1.01.71457044.010.0煤中各元素含量计算Aar=（1-War）×AdCar=(1-War-Aar)×Cdaf计算结果如下（以1kg煤（收到基）为基准）表2各组分CSHO水分灰分含量/%39.3980.9302.68111.16

3、324.00021.280物质的量32.830.29126.816.97713.33—需氧/mol32.830.2916.7025-3.4885——1.2计算烟气排放量及烟气中烟尘和SO2的浓度1.2.1烟气的排放量及组成（1）蒸发量为40t/h的锅炉需煤量：水的蒸发热×蒸汽量=燃料×低位发热量×热效率总煤量=2570.8×40×103/（14570×60﹪）＝1.176×104（kg/h）=11.76t/h（2）理论空气量在空气中，O2占21％，理论空气量：Va0=4.78×22.4×（32.8

4、3+0.291+6.7025-3.4885）×10-3=3.8905m3/kg(煤)（3）理论烟气量用的是褐煤，空气过剩系数选1.35标况下理论烟气量：Q=22.4×{n(Co2)+n(So2)+n(H2o)}×10-3+V(N2)+过量空气=22.4{32.83+0.291+(26.81/2+13.33)}×10-3+(3.78/4.78*3.8905)+0.35×3.8905=5.779m3/kg(煤)（4）烟尘浓度飞灰占煤中不可燃组分的18%排烟中烟尘的浓度为：C=（0.2128×0.18×

5、103）/5.779=6.63g/m3二氧化硫浓度：C=0.93%×103/5.779=1.61g/m3（5）总排烟量总的烟气量：Q=5.779×11.76×103=6.796×104m3/h在烟气温度为140度时，总排烟量：6.796×104×（273+140）/273=1.028×105m3/h=28.56m3/s2设计方案的选择按锅炉大气污染物排放标准（GB13217-2001）二类区标准的90%执行，排放的最大允许浓度是：200mg/m3烟尘的除尘效率最低要达到：1-200×90%/663

6、0=97.28%方案初步统计，使用二级除尘，以达到预期的除尘效率。考虑到烟气量和粒径的分布问题，由于烟气量比较大，粒径主要是大颗粒，所以第一级选用旋风除尘器，进行预除尘，第二级选用电除尘器。2.1预除尘设备的选择及论证烟气的预除尘设备一般选用重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器和喷淋洗涤塔等。它们基本性能如表3示。表3除尘设备的基本性能除尘器名称阻力（Pa）除尘效率(﹪)初投资运行费用重力沉降室50~15040~60少少惯性除尘器100~50050~70少少旋风除尘器400~1300

7、70~92少中多管旋风除尘器800~150080~95中中喷淋洗涤塔100~30075~95中中2.1.1除尘器的结构设计及选用烟气量Q=1.028×105m3/h，烟气的浓度为6630mg/m3，最重要达到的除尘效率最低为97.28%，初步选用长锥体旋风除尘器。1、尺寸计算（1）筒体直径的确定烟气处理量：Q=1.028×105(m3/h)D=（Q/（2862×v）)0.5V为气流净空截面平均速度，一般为2.5~4.0m/s，在这里取3.8m/sD=3.07m（2）高度的确定筒体高度：对于出处理大

8、气量的旋风除尘器，一般筒体规格符合锥体高度：H1=2.5D=7.7m筒体高度：H2=1.5D=4.7m总高度：H=H1+H2=12.4m，可以取13m（3）进口尺寸的确定进口截面积：A=Q/uu旋风除尘器的进口气速，一般为15~25m/s，这里取20m/sA=28.56/20=1.43A=a×b，一般b/a≧2a=0.85m，b=1.7m（4）排气管尺寸的确定D1=0.5D=1.5m（5）排灰口直径的的确定D2=0.25D=0.76m（6）该设备的技术性能处理能力：Q=v×a×b×