大气污染控制工程课程设计37801

1 设计背景资料

1.1 工程概况

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。燃煤电厂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。

1.2 原始资料

锅炉规格 ：SZL4-13型，共4台 设计耗煤量 ： 600kg/h ·4台 烟气出口温度 ：150℃ 空气过剩系数 ：α=1.4

排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比列为 ：18% 烟气出口前阻力 ：800pa 室外温度 ：0℃ 当地大气压 ：97.86kpa

空气中含水（标准状态）按 ：0.01293kg/m 3 烟气其它性质按空气计算

煤的工业分子成分：C68% 、 H4% 、 O5% 、 N1% 、 S1% 、 H 2O6% 、 不可燃15%

排放标准 ：GB13271-2001二类地区标准执行

烟尘浓度排放标准（标准状态）：200mg/m 3 SO 2浓度排放标准（标准状态）：900mg/m 3 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 。

2 烟气量,烟尘和二氧化硫浓度的计算

2.1 标准状态下理论空气量

)/)(7.07.056.5867.1(76.43kg m O S H C Q Y Y Y Y a -++='

=4.76(1.867*68%+5.56*4%+0.7*1%–0.7*5%)(m 3/kg) =6.97(m 3/kg)

式中Y C 、Y H 、Y S 、Y O 分别为煤中各元素所含的质量分数；

2.2 标准状态下理论烟气量

)/(8.079.0016.024.12.11)375.0(867.13kg m N Q Q W H S C Q Y a a Y Y Y Y

s +'

+'++++='

=1.867(68%+0.375*1%)+11.2*4%+1.24*6%+0.016*6.97+0.79*6.97+0.8*1%

=7.42(m 3/kg)

式中 '

a Q ——标准状态下理论空气量，m 3/kg ；(设计空气含湿量12.93g/m 3)

Y N ——N 元素在煤中所占质量分数，%；

Y W ——煤中水分所占质量分数，%；

2.3标准状态下实际烟气量 )/()1(016.13kg m Q Q Q a s s '-+'=α

=7.42+1.016(1.2 –1)* 6.97 =8.84(m 3/kg) 式中 α——空气过量系数；

s Q ——标准状态下实际烟气量，m 3

/kg ；

'

s Q ——标准状态下理论烟气量，m 3

/kg ；

'

a Q ——标准状态下理论空气量，m 3

/kg ；

标准状态下烟气流量Q 以m 3/h 计，因此，Q =设计耗煤量⨯s Q =8.84*600 =5302(m 3/h)

2.3 标准状态下烟气含尘浓度

)/(3m kg Q A d C s

Y

sh ⋅=

84

.8%

15*%18=

=0.0031(kg/ m 3)

式中 sh d ——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数；

Y A ——煤中不可燃成分的含量；

s Q ——标准状态下实际烟气量，m 3

/kg ；

2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算

)/(102362

m mg Q S C s

Y so ⨯= 61084

.8%

1*2⨯=

=2.3*103(mg/m 3) 式中 Y S ——煤中含可燃硫的质量分数；

s Q ——标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m 3

/kg ；

3. 除尘器的选择

3.1除尘器应达到的除尘效率

C C s -

=1η

2340

200

1-

= =91.45%

式中 C ——标准状态下烟气含尘浓度，mg/m 3；

s

C ——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m 3

3.2除尘器应达到的除二氧化硫效率

C

C s

so -

=12

η 1950

900

1-

= =53.85%

式中 C ——标准状态下烟气含SO 2浓度，mg/m 3；

s

C ——标准状态下锅炉SO 2排放标准中规定值，mg/m 3；

3.3除尘器的选择

根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。确定除尘器的运行参数，如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。

工况下烟气流量 Q' =

T

QT '

=273

)

150273(*5302

=8215.19 (m 3/h) 式中 Q ——标准状态下烟气流量，m 3/h ； T’ ——工况下烟气温度，K ； T ——标准状态下温度，273K ； 则烟气流速为：

3600'Q =3600

19

.8215=2.3(m 3

/s) 根据工况下烟气流量、烟气流速及要求达到的除尘效率确定除尘器，“XD --Ⅱ型多管旋风除尘器”中选取XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器。产品性能规格见表2-1，设备外形结构尺寸见表2-2。

表2-1 XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器性能规格

表2-2 XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器外形尺寸结构 （图2-1）

4. 确定除尘器，风机和烟囱的位置及管道的位置