大气污染控制工程袋式除尘器课程设计zc(1)(精)

武夷学院课程设计说明书课程名称：大气污染控制工程课程设计题目：燃煤锅炉除尘系统设计学生姓名：张春学号：20074021067系别：环境与建筑工程系专业班级：2007级环境工程指导老师：胡家朋2009年12月1课程设计任务书一、课程设计题目燃煤锅炉除尘系统设计二、课程设计的目的课程设计是大气污染控制工程教学中一个重要的实践环节，要求综合运用所学的有关知识，在设计中掌握解决实际工程问题的能力，并进一步巩固和提高理论知识。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养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、编写设计说明书的能力。三、设计原始资料煤质表飞灰含氧量水分含硫量22％1.5%7.5％2.0％设计参数：锅炉型号：SZL10-1.6型1台设计耗煤量：650kg/h烟气粘度：2.4X10－5pa.s烟气温度：473K空气过剩系数：a=1.4允许压力损失：1200pa烟气密度：1.18kg/m3烟气真密度：2.25kg/m3标准状态下烟尘允许排放浓度：50mg/m3标准状态下二氧化硫允许排放浓度：100mg/m3四、设计内容和要求在课程设计实践过程中，灵活运用学习的除尘系统的基本原理、基本装置。结合相关文献资料的收集查阅，掌握除尘系统的设计。1.燃煤锅炉除尘系统简介；除尘系统的设计；22.根据燃煤量、煤质等数据计算烟气量及烟尘浓度；选择除尘器；3.确定除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置，并计算各管段的管径、长度、烟囱高度。4.烟囱的设计；5.系统阻力的计算；6.风机和电动机的选择和计算。7.按照工程制图要求绘制除尘系统图一张，需用AutoCAD出图。五、主要参考书目(1)郝吉明，马广大主编.大气污染控制工程.北京：高等教育出版社，2006(2)同济大学等编.锅炉及锅炉设备.北京：中国建筑工业出版社，1986(3)蒋文举主编.大气污染控制工程.北京：高等教育出版社，20063目录1前言..............................................................51.1烟气除尘技术概述.............................................51.1.1分类...................................................51.1.2除尘器性能指标.........................................61.1.3除尘器的选择...........................................61.2袋式除尘器..................................................71.2.1袋式除尘器的机理.......................................71.2.2袋式除尘器的分类.......................................82袋式除尘器的选型设计的步骤.......................................102.1收集有关资料................................................102.2选定袋式除尘器的形式、滤料及清灰方式.......................112.3确定过滤速度................................................112.4确定过滤面积................................................122.5估算除尘器的除尘效率、压力损失，确定过滤和清灰周期..........133设计计算.........................................................133.1燃煤锅炉排烟量及烟气的计算..................................133.1.1标准状态下理论空气量..................................133.1.2标准状态下理论烟气量..................................133.1.3标准状态下实际烟气量..................................133.1.4标准状态下烟气流量....................................143.1.5烟气含尘浓度..........................................143.2除尘器的选型...............................................153.2.1除尘效率..............................................153.2.2除尘器的选择..........................................153.3确定除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置.....................153.3.1各装置及管道布置的原则................................153.3.2管径的确定............................................1643.4烟囱的设计.................................................163.5系统阻力的计算.............................................163.5.1摩擦压力损失..........................................163.5.2局部压力损失..........................................173.6风机的选型.................................................193.7电动机的选型...............................................20参考文献...........................................................20附图...............................................................20致谢...............................................................2151前言空气中的颗粒物事影响我国城乡空气质量的主要污染物之一。据统计每人每天吸入的空气量远远超过每天的饮水量和进食量，在这些吸入的空气中经常携带着大量的颗粒物，对人体健康产生重大的影响。研究发现，大气中的SO2、NOx和CO等污染物的含量与人类死亡率并没有紧密的联系，而可吸入颗粒物则成为导致人类死亡率上升的主要原因。在我国各大城市的污染物检测中心发现，总悬浮颗粒物（TSP）70%以上的来源是燃烧过程，目前我国工业锅炉每年的烟尘排放量约6~8Mt，占全国烟尘总排放量的33%~35%，可见减少锅炉燃烧烟尘排放对改善大气质量有着举足轻重的作用。[1]1.1烟气除尘技术概述1.1.1分类烟气除尘技术按其工作原理可分为机械作用和静电力作用两大类，其共同点是使颗粒物的气体通过每个力场或电场，通过力场或电场的作用使颗粒物从气体中分离[1]。从气体中去除获捕集固态、液态微粒的设备称为除尘装置或除尘器。按捕集分离尘粒的机理将各种除尘器归纳成机械式除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器和电除尘器等四大类。（1）机械式除尘器机械式除尘器通常指利用质量力（重力、惯性力和离心力等）的作用而使尘粒物质与气流分离的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器。（2）湿式除尘器湿式除尘器是利用液滴、液膜、气泡等形式，将含尘气流中的尘粒和有害气体去除的设备。湿式除尘器的种类很多，通常情况耗能低的主要用于治理废气；耗能改高的一般用于除尘。用于除尘方面的湿式除尘器主要有：喷淋塔式除尘器、文丘里除尘器、自激式除尘器和水膜式除尘器。（3）过滤式除尘器过滤式除尘器是采用一定的过滤材料，使含尘气流通过过滤材料来达到分离气体中固体粉尘的一种高效除尘设备。目前常用的有袋式除尘器和颗粒除尘器。（4）电除尘器电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离过程中，使含尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘集上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。61.1.2除尘器性能指标除尘器性能指标包括技术性能指标和经济性能指标，其中，前者包括含尘气体处理量、除尘效率、阻力损失，后者包括总费用（含投资费用和运转费用）、占地面积、使用寿命。上述各项指标是除尘设备选用及研发的依据。表5-1列举了各种除尘设备的基本性能。表1除尘设备的分类及基本性能类别除尘设备形式阻力/pa除尘效率/%投资费用运行费用机械式除尘器重力沉降室50～15040～60少少惯性除尘室100～50050～70少少旋风除尘器400～130070～92少中多管旋风除尘器80～150080～95中中湿式除尘器喷淋洗涤器100～30075～95中中文丘里除尘器5000～2000090～98少高自激式除尘器800～200085～98中较高水膜式除尘器500～150085～98中较高过滤式除尘器颗粒除尘器800～200085～99较高较高袋式除尘器800～200085～99.9较高较高电除尘器～干式除尘器100～20085～99高少湿式静电除尘器125～50090～99高少1.1.3除尘器的选择在选择除尘器过程中，应全面考虑一下因素：（1）除尘器的除尘效率（各种除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率见表5-2）；（2）选用的除尘器是否满足排放标准规定的排放浓度；（3）注意粉尘的物理特性（例如黏性、比电阻、润湿性等）对除尘器性能有较大的影响，另外，不同粒径粉尘的除尘器除尘效率有很大的不同；（4）气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的出净化设备，去除粗大粉尘，以使设备更好地发挥作用；（5）气体温度和其他性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素；（6）所捕集粉尘的处理问题；（7）设备位置，可利用的空间、环境条件等因素；（8）设备的一次性投资（设备、安装和施工等）以及操作和维修费用等经济因素。7表2各种除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率除尘器名称除尘效率/%除尘器名称除尘效率/%50m5m1m50m5m1m惯性除尘器95263干式静电除尘器999986中效旋风除尘器94278湿式静电除尘器999892高效旋风除尘器967327中能文丘里除尘器约999997冲击式是式除尘器988538高能文丘里除尘器约1009998自激式湿式除尘器约1009340振打袋式除尘器999999喷淋洗涤器（空塔）999455逆喷袋式除尘器约10099991.2袋式除尘器袋式除尘器属于过滤式除尘器，可用于粒径大于0.1m的含尘气体，其除尘效率一般可达到99%以上，不仅性能稳定可靠，操作简单，而且所收集的干尘粒也便于回收利用。对于细小而干燥的粉尘，采用袋式除尘净化比较适宜。袋式除尘有如下缺点：由于所用滤布受到温度、腐蚀性的条件的限制，只适用于净化腐蚀性小、温度低于300C的含尘气体，不适用于粘结性强、吸湿性强的含尘气体（含有油雾、凝结水和粉尘黏度大的含尘气体）。[2]1.2.1袋式除尘器的机理袋式除尘器主要依靠含尘气流通过滤袋纤维时产生的筛虑、碰撞、截留、扩散、静电和重力等六种效应进行进化，其中以“筛虑效率”为主。图1是袋式除8尘器的结构图。当含尘气流从下部进入圆筒形滤袋，通过滤料的空隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体由排出口排出。沉积在滤料上的粉