大气课程设计格式00000

1大气污染控制工程课程设计设计题目：21t/h燃煤锅炉烟气的工艺设计姓名：郎琛学号：123010040122年级：1201级系部：食品工程学院专业：环境工程指导教师：罗劼完成时间：2015-12-4武昌工学院大气污染控制工程课程设计-1-目录1设计任务及基本资料......................................................................................................-1-1.1课程设计题目..............................................................................................................-1-1.2课程设计基本资料......................................................................................................-1-2设计方案..........................................................................................................................-2-2.1物料衡算......................................................................................................................-2-2.2工艺方案的比较和选择..............................................................................................-3-3工艺计算..........................................................................................................................-5-3.1一级除尘装置——袋式除尘器（举例）..................................................................-5-3.2二级除尘装置——旋风除尘器（举例）..................................................................-7-4附图...............................................................................................................................-17-4.1袋式除尘器................................................................................................................-17-4.2旋风除尘器................................................................................................................-17-5结论...............................................................................................................................-17-武昌工学院大气污染控制工程课程设计-1-1设计任务及基本资料1.1课程设计题目21t/h燃煤锅炉烟气的工艺设计1.2课程设计基本资料1.设计规模锅炉蒸发量2t/h~38t/h2.设计原始资料（1）煤的工业分析如下表（质量比，含N量不计）：发热量CHSO灰分水分2093965.7%3.2%2.1%2.3%18.1%9.0%（2）锅炉型号：FG-35/3.82-M型（3）锅炉热效率：75%（4）空气过剩系数：1.3（5）水的蒸发热：2570.8KJ/Kg（6）烟尘的排放因子：30%（7）烟气温度：473K（8）烟气密度：1.18kg/m3（9）烟气粘度：2.4×10-5pa·s（10）尘粒密度：2250kg/m3（11）烟气其他性质按空气计算（12）烟气中烟尘颗粒粒径分布平均粒径/μm0.537.5152535455560粒径分布/％320152016106373.排放标准按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）中新建燃煤锅炉标准执行：标准状态下烟尘浓度排放标准：≤50mg/m3、二氧化硫排放浓度：≤300mg/m3。武昌工学院大气污染控制工程课程设计-2-2设计方案2.1物料衡算2.1.1标准状态下理论空气量（1）锅炉烟气含尘、含硫量计算蒸发量为21t/h的锅炉所需热量为：h/1040.510218.257073KJ1小时锅炉需煤量：kg/h56.3438%75209391040.57设1kg燃煤燃烧为基础：燃料成分名称质量/g煤成分的物质的量/mol理论需氧量/mol生成物的量/molC65754.7554.75C0254.75H32168H2O16S210.656250.65625SO20.65625O230.71875-0.71875——H2O905——H2O5（2）理论需氧量为（煤）kg/mol6875.6271875.065625.0875.54-假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.78，则1kg煤完全燃烧所需要的理论空气量为:（煤）kg/mol64625.299kg/mol178.36875.62即（煤）kg/m71.6/m10004.2264625.29933NNkg2.1.2标准状态下理论烟气量理论烟气量:（煤）kg/mol365.3136875.6278.3565625.01675.54即（煤）/m02.7/m10004.22365.31333kgkgNN武昌工学院大气污染控制工程课程设计-3-2.1.3标准状态下实际烟气量空气过剩系数3.1时，实际烟气量为:（煤）kg/m033.9kg/m3.071.602.73N3N473K下的烟气量：（煤）kg/m65.15kg/m033.9273K4733N3NK2.1.4标准状态下烟气含尘浓度360000m/mg29.601110033.91.18301NCSO2的浓度：333m/mg62.4649m/g64962.4m/g1000033.910006465625.0NNN473K状态下烟气总量为：h/m46.53813h/kg56.3438kg/m65.1533Q2.2工艺方案的比较和选择2.2.1除尘效率烟气的除尘效率%2.99%10029.601150-1烟尘烟尘除尘效率：%2.99≥SO2的脱硫效率%6.93%10062.4649300-1SO2脱硫效率%6.93≥2.2.2除尘设备的论证（各种除尘器的优缺点，为什么选定这个除尘器）预除尘设备的论证选择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。它们基本性能如表下表2—1示。武昌工学院大气污染控制工程课程设计-4-表2—1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400~130070~92少中多管旋风除尘器800~150080~95中中喷淋洗涤塔100~30075~95中中表2—2各种除尘器设备费、耗钢量及能耗量指标除尘器名称所占空间体积［m3/(1000m3/h)］存储设备费（比值）耗钢量［kg/(m3/h)］能耗量（KJ/m3）重力沉降室20~401.0惯性除尘器0.7~1.23.0~6.00.15~0.3旋风除尘器约1.751.0~4.00.05~0.10.8~1.6多管旋风除尘器3.92.5~5.00.07~0.151.6~4.01.重力沉降室利用粉尘与气体的比重不同的原理，使扬尘靠本身的重力(重力)从气体中自然沉降下来的净化设备，通常称为沉降室或降生室。它是一种结构简单、体积大、阻力小、易维护、效率低的比较原始的净化设备，只能用于粗净化。重力降尘室的工作原理如下图所示：含尘气体从一侧以水平方向的均匀速度V进入沉降室，尘粒以沉降速度V沉下降，运行t时间后，使尘粒沉降于室底。净化后的气体，从另一侧出口排出。2.惯性除尘器惯性除尘器也叫惰性除尘器。它的原理是利用粉尘与气体在运动中惯性力的不同，将粉尘从气体中分离出来。一般都是在含尘气流的前方设置某种形式的障碍物，使气流的方向急剧改变。此时粉尘由于惯性力比气体大得多，尘粒便脱离气流而被分离出来，得到净化的气体在急剧改变方向后排出。惯性除尘器以百叶式的最常用。（它适用于净化含有非粘性、非纤维性粉尘的空气，通常与其它种除尘器联合使用组成机组3.旋风除尘器工作原理:：旋风除尘器的工作原理如下图所示，含尘气体从入口导入除尘器的外壳和排气管之间，形成旋转向下的外旋流。悬浮于外旋流的粉尘在离心力的作用下移向器壁，并武昌工学院大气污染控制工程课程设计-5-随外旋流转到除尘器下部，由排尘孔排出。净化后的气体形成上升的内旋流并经过排气管排出。应用范围及特点：旋风除尘器适用于净化大于5~10微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。4.电除尘器电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行的电离过程使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离的一种含尘设备，其优点为：压力损失小，一般为200~500pa，烟气量大，能耗低，对细粉尘有很高的捕集效率，可高于99%，可在高温和强腐蚀气体下操作。综上所诉通过比较，旋风除尘器管理、制作方便，体积小、价格便宜，因此，选用旋风除尘器作为二级除尘系统中的预除尘。2.2.3工艺方案（包括选用什么除尘器，多高的烟囱）采用二级处理，首先利用旋风除尘为一级除尘，二级除尘为袋式除尘器。注：考虑到压损过大对除尘器的不利影响和对操作的要求高，作为一级预除尘，除尘要求不高，因此，确定旋风除尘器型号时要求阻力不大于900Pa。3工艺计算3.1一级除尘装置——旋风除尘器（举例）3.1.1设备计算（1）烟气处理量h/46.538133mQ（2）初步选用XLP/B型旋风除尘器，处理烟气量大，选用5个并联每个的烟气处理量h/69.10762546.53813q3m（3）根据所选除尘器类型可知5.8进口速度s/m2.16s/m18.18.59002p2在这里取s/m16（4）进口的截面积22vm18.0m36001669.10762qυA武昌工学院大气污染控制工程课程设计-6-（5）入口高度m6.018.022hA（6）入口宽度m3.02/18.02/bA（7）筒体直径mm999m3.033.3b33.3=×==D3.1.2设备选型（1）根据参考XLP/B品系列；取mm1060=D处理量h/m69.10762q3则选型XLP/B-10.6-Y型号218.0mbas/m73.15)360016.0/(69.10762/qu3Aa72.846218.173.158.52uP22P（2）交界圆柱面的高度：m69.2)18.0/06.1(06.16.03.2)(d3.2h31231e0=×××=×=AD（3）交界