課程設(shè)計(jì)-燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、大氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué)校：_ 院系：環(huán)境學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：環(huán)境工程 姓名：_ 學(xué)號(hào)：_ 指導(dǎo)教師：_目錄第一章 總論21.1 前言21.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)21.2.1 設(shè)計(jì)題目21.2.2 設(shè)計(jì)目的31.2.3 設(shè)計(jì)原始資料31.2.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求41.3 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則4第二章 除塵器系統(tǒng)52.1 方案確定與認(rèn)證52.2 工藝流程描述5第三章 主要及輔助設(shè)備設(shè)計(jì)與選型53.1 煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算53.1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量53.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量63.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量63.1.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度73.1.5 標(biāo)準(zhǔn)

2、狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算73.2 除塵器的選擇7參考文獻(xiàn)8第一章 總論1.1 前言目前，越來(lái)越多的環(huán)境問(wèn)題出現(xiàn)在了人們的生活中，其中包括水污染、環(huán)境污染、大氣污染、噪聲污染、固體廢棄物污染等等，這些污染在有形和無(wú)形中對(duì)人們的生活和健康產(chǎn)生了影響。其中危害性最大、范圍最廣就是大氣污染，他是潛移默化的，在人們不知不覺(jué)中使人們的健康受到影響，大氣污染對(duì)人體的的危害是多方面的，主要表現(xiàn)在呼吸道疾病與生理機(jī)能障礙，以及眼鼻等粘膜組織受到刺激而患病。對(duì)于植物而言，大氣污染物尤其是二氧化硫等對(duì)植物的危害是十分嚴(yán)重的。當(dāng)污染物濃度高時(shí)，會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生急性危害，使植物葉表面產(chǎn)生傷斑，或則直接使葉脫落枯萎；當(dāng)

3、污染物濃度不高時(shí)，會(huì)對(duì)植物產(chǎn)生慢性危害，使植物葉片退綠，或則表面上看不見(jiàn)什么危害癥狀，但植物的生理機(jī)能受到影響，造成植物產(chǎn)量下降，品質(zhì)變壞。除塵脫硫一體化是將高溫煤氣中的粉塵顆粒和氣態(tài)so2在一個(gè)單獨(dú)的捕集單元中脫硫。除塵脫硫一體化裝置可概括為干法和濕法兩中目前國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)了大量脫硫除塵一體化裝置，主要有水膜除塵器、文丘里旋風(fēng)水膜除塵器、臥式旋風(fēng)水膜除塵器、噴淋塔除塵脫硫裝置、沖擊式水浴除塵器、自激式除塵器、旋流板塔脫硫除塵一體化裝置以及高壓靜電濾槽復(fù)合型臥式除塵器等濕式處理裝置。由于除塵脫硫一體化工藝具有投資少、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低、脫硫率適中、操作管理簡(jiǎn)便、結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)已被廣泛

4、應(yīng)用。1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.2.1 設(shè)計(jì)題目 某燃煤采暖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2.2 設(shè)計(jì)目的 進(jìn)一步消化和鞏固大氣污染控制工程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的初步能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法、以及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。1.2.3 設(shè)計(jì)原始資料鍋爐型號(hào)：SZL413型，4臺(tái)，（2.8MW×4）設(shè)計(jì)耗煤量：600 噸/年·臺(tái)排煙溫度：150標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度：1.34kg / m3；空氣過(guò)剩系數(shù)：1.2飛灰占煤中不可燃成分比例：18煙氣在鍋爐出口前阻

5、力：800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?7.86kPa 冬季室外空氣溫度：-1；空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：按0.01293kg/m3；煙氣其他性質(zhì)按空氣計(jì)算。煤的工業(yè)分析值：煤質(zhì)表（其參數(shù)見(jiàn)個(gè)人參數(shù)附表） （%）CYHYSYOYNYWYAYVY45113按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB132712001）中二類(lèi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：200mg/m3二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：900mg/m31.2.4 設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求設(shè)計(jì)內(nèi)容：1) 計(jì)算燃煤鍋爐排煙量、煙塵及SO2濃度； 2) 凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定； 3) 除塵器的比較和選擇：確定除塵器類(lèi)型、型號(hào)及規(guī)格，并確定其主要運(yùn)行參數(shù)；

6、 4) 管網(wǎng)布置及計(jì)算：確定各裝置的位置及管道布置，并計(jì)算各管段的管徑、長(zhǎng)度、煙囪高度、出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力； 5) 風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計(jì)：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理的煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類(lèi)、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)、型號(hào)和功率；6) 按照工程制圖要求繪制3號(hào)工程圖一張（除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)詳圖）。設(shè)計(jì)成果要求：1) 編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：重點(diǎn)是對(duì)方案確定、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選型的說(shuō)明與合理性分析以及其它有關(guān)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖等；設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要力求文字簡(jiǎn)明、通順，內(nèi)容完整、條理清晰；圖表要清楚整齊，每個(gè)圖、表都要有名稱(chēng)和編號(hào)，并與說(shuō)明書(shū)中內(nèi)容一致。說(shuō)明書(shū)內(nèi)容應(yīng)包括：a. 封面； b.目錄； c.前言； d.正

7、文（相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、計(jì)算及設(shè)備選型）；e.小結(jié)； f.參考文獻(xiàn)。2) 完成設(shè)計(jì)圖紙1張（3號(hào)圖紙，除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)詳圖）。課程設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)能較好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖，按比例繪制，圖面布局合理、正確清晰、符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定。最后成果及圖表要字體工整，與設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一起裝訂成冊(cè)。合訂時(shí)，說(shuō)明書(shū)在前，附表和附圖分別集中，依次放在后面。1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)和原則 鍋爐設(shè)備是燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，又將熱能傳遞給水，從而產(chǎn)生一定溫度和壓力的蒸汽和熱水的設(shè)備。鍋爐型號(hào)：SZL413型，SZ雙鍋筒縱置式，L鏈條爐排，4蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量為若干t/h 或熱水鍋爐額定供熱量為若干104kcal/h新單位制應(yīng)為MW。燃料燃燒就

8、是供給足夠的氧氣，也就是想爐膛內(nèi)供給足夠的空氣。 冬季室外溫度：-1，設(shè)備安裝在室外，考慮在冬天設(shè)備的防凍措施，以及冬季排氣冷凝形成的水霧、煙霧等。 按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 132712001）中二類(lèi)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故建地應(yīng)在二類(lèi)區(qū)：城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮各除塵器的除塵效率，設(shè)備用費(fèi)等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。通過(guò)計(jì)算，根據(jù)工況下的煙氣量、煙氣溫度及達(dá)到的除塵效率選擇除塵器。我選擇的是XL型旋流式水膜脫硫除塵器技術(shù)工藝，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失小、操作穩(wěn)定、脫硫除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)。第二章 除塵器系統(tǒng)2.1 除塵器系統(tǒng)概述對(duì)于XL型

9、旋流式水膜脫硫除塵器是一種高效的除塵器，除塵效率可達(dá)98%以上，除塵器本體阻力低于900Pa，用現(xiàn)在的鍋爐引風(fēng)機(jī)就可以保證鍋爐的正常運(yùn)行。XL型旋流式水膜脫硫除塵器內(nèi)的旋風(fēng)子采用鑄鐵或者陶瓷制作，厚度大于6MM，因此有良好的耐磨性能。除塵效率高，不產(chǎn)生二次污染 。它是工業(yè)鍋爐煙氣除塵和其他粉塵治理的理想設(shè)備！2.2 工藝流程描述鍋爐煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出，首先含塵氣體進(jìn)入除塵器氣體步室入口，通過(guò)導(dǎo)向器在旋風(fēng)子內(nèi)部旋轉(zhuǎn)，氣體在離心力的作用下，粉塵被分離。降落在集塵箱內(nèi)，經(jīng)鎖氣器排出。凈化了的氣體，形成上升的旋流。經(jīng)排氣管匯于匯風(fēng)室，后經(jīng)除塵由出口經(jīng)引風(fēng)機(jī)排人煙囪排入大氣中。本除塵器適用于各種型號(hào)各種燃

10、燒方式鍋爐的煙塵治理。第三章 主要及輔助設(shè)備設(shè)計(jì)與選型3.1 煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量式中C,H,S,O分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。計(jì)算： 3.1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量式中-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，-煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，-N元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，計(jì)算： 3.1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量式中空氣過(guò)量系數(shù)； 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量， 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，計(jì)算： 注意：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q以m3/h計(jì)，因此：鍋爐型號(hào)：SZL413型，4臺(tái)設(shè)計(jì)耗煤量600kg/h（1臺(tái)）則則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量3.1.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度式中排煙中飛灰占煤中不可燃

11、成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；煤中不可燃成分的含量；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，。計(jì)算： 3.1.5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算式中煤中可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量，計(jì)算： 3.2 除塵器的選擇1.除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率（%）式中標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的含塵濃度，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，計(jì)算： 2、除塵器應(yīng)達(dá)到的脫硫效率（%）式中-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值， -標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的含二氧化硫濃度，計(jì)算： 3.除塵器的選擇 工況下煙氣流量式中 標(biāo)況下煙氣量， 工況下煙氣溫度，K 標(biāo)況下溫度，273K計(jì)算: 根據(jù)煙塵的粒徑分布或種類(lèi)、工況下的煙氣量及要求達(dá)到的除塵器效率和所需去除硫效率的要求確定除塵器：選擇XL型旋流式水膜脫硫除塵器，具體如圖。表1 XL型旋流式水膜脫硫除塵器性能參數(shù)表及尺寸規(guī)格（mm)規(guī)格DD1H4H3H2H1HAA1A2BXL-4120010001450275010007005900500620660400B1B212EFG5205606007007503007001500重量(kg)處理煙氣量（m3/h ）除塵效率（%）脫硫效率（%）筒體阻力Pa進(jìn)口煙速m/s 出口煙速m/s 進(jìn)口流速m/s 5001200090728970090017238141723參考文獻(xiàn)1郝吉明，馬廣大等編著.大氣污染控制工程，北京：高等教育出版社. 2