大气污染控制工程烟囱课程设计

济南大学课程设计济南大学课程设计用纸目录1绪论...........................................................................................................11.1我国大气污染现状........................................................................11.2大气污染控制的意义....................................................................12概述...........................................................................................................22.1设计目的........................................................................................22.2设计任务及要求............................................................................22.3《环境空气质量标准》（GB3095-2012）....................................32.4SO2污染现状.................................................................................32.5SO2的危害.....................................................................................43烟囱...........................................................................................................43.1烟囱的作用....................................................................................43.2烟囱设计应注意的问题................................................................43.3烟囱材料分类................................................................................53.3.1砖石....................................................................................53.3.2混凝土................................................................................53.3.3钢材....................................................................................63.3.4隔热材料............................................................................63.4本设计所选烟囱材料................................................................63.4.1混凝土材料选择规范.........................................................63.5烟囱防腐........................................................................................74烟囱设计相关计算...................................................................................84.1出口处烟气速度...........................................................................84.2烟囱内径.......................................................................................94.3烟囱高度......................................................................................104.4烟囱的厚度..................................................................................104.5烟囱的压力损失..........................................................................115课程设计小结.........................................................................................11参考文献....................................................................................................12济南大学课程设计济南大学课程设计用纸第1页共13页某供暖锅炉烟气排放烟囱设计1绪论1.1我国大气污染现状近年来，中国大气污染物排放总量呈逐年降低态势，部分污染较严重的城市空气质量有所好转，环境质量劣三级城市比例下降，但空气质量达到二级标准城市的比例也在减少，污染仍然很严重。中国大气污染的主要来源是生活和生产用煤，主要污染物是颗粒物和SO2，部分大城市属煤烟与机动车尾气污染并重类型（如北京、上海、广州等）。颗粒物是影响中国城市空气质量的主要污染物，SO2污染也保持在较高水平。老问题还远没解决，新环境污染问题接踵而来。随着机动车辆迅猛增加，中国部分城市的大气污染特征正在由烟煤型向汽车尾气型转变，NOx、CO呈加重趋势，有些城市已出现光化学烟雾现象，全国形成华中、西南、华东、华南多个酸雨区，多地出现雾霾天气、沙尘暴天气。自1997年以来，虽然城市质量恶化的趋势有所减缓，部分城市空气质量有所改善，但某些城市大气污染仍较严重，且北方城市重于南方城市。中国酸雨分布区域广泛，成因复杂。酸雨出现的区域近年来基本稳定，主要分布在长江以南、青藏高盐以东的广大地区及四川盆地。华中、华南、西南以及华东地区存在酸雨污染严重的区域，北方地区局部区域出现酸雨。酸雨区面积约占我国国土面积的30%，酸雨污染依然严重，污染程度居高不下。根据中国气象局基于能见度的感测结果表明，2013年全国平均霾日数为35.9天，比上年增加18.3天，为1961年以来最多。中东部地区雾和霾天气多发，华北中南部至江南北部的大部分地区雾和霾日数范围为50～100天，部分地区超过100天。雾霾天气中，首要污染物以PM2.5为主。1.2大气污染控制的意义世界卫生组织和联合国环境组织发表的一份报告说：“空气污染已成为全世界城市居民生活中一个无法逃避的现实。”如果人类生活在污染十分严济南大学课程设计济南大学课程设计用纸第2页共13页重的空气里，那就将在几分钟内全部死亡。工业文明和城市发展，在为人类创造巨大财富的同时，也把数十亿吨计的废气和废物排入大气之中，人类赖以生存的大气圈却成了空中垃圾库和毒气库。因此，大气中的有害气体和污染物达到一定浓度时，就会对人类和环境带来巨大灾难。一、大气污染对人体和健康的伤害。大气污染物主要通过三条途径危害人体：一是人体表面接触后受到伤害，二是食用含有大气污染物的食物和水中毒，三是吸入污染的空气后患了种种严重的疾病。二、大气污染危害生物的生存和发育。大气污染主要是通过三条途径危害生物的生存和发育的：一是使生物中毒或枯竭死亡，二是减缓生物的正常发育，三是降低生物对病虫害的抗御能力。三、大气污染对物体的腐蚀。大气污染物对仪器、设备和建筑物等，都有腐蚀作用。如金属建筑物出现的锈斑、古代文物的严重风化等。四、大气污染对全球大气环境的影响。大气污染发展至今已超越国界，其危害遍及全球。对全球大气的影响明显表现为三个方面：一是臭氧层破坏，二是酸雨腐蚀，三是全球气候变暖。2概述2.1设计目的（1）通过课程设计使学生进一步消化和巩固《大气污染控制工程》这门课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。（2）通过设计，使学生了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生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。（3）培养学生理论联系实际、科学、严谨、求实的工作作风踏实苦干、勇于创新的敬业精神。2.2设计任务及要求某乡村全年气温在-10-35℃，距离地面10m处的年平均风速为5m/s。有一供暖锅炉。SO2排放率为10g/s,烟气流量为8m3/s,烟气温度405K，这一济南大学课程设计济南大学课程设计用纸第3页共13页地区的背景浓度为0.1mg/m3。下风方向1000m有一居民区，要求按照《环境空气质量标准》的一级排放标准来设计烟囱的高度和出口直径。要求：（1）完成烟囱高度和口径的设计计算；（2）确定烟囱所需材料；（3）计算所烟囱的压力损失；（4）按照工程制图要求绘制一张烟囱的A3图。2.3《环境空气质量标准》（GB3095-2012）表1.SO2排放浓度限值污染物名称取值时间浓度限值浓度单位一级标准二级标准年平均2060二氧化硫（SO2）日平均50150ug/m31h平均1505002.4SO2污染现状目前，我国城市大气污染状况仍然十分严重。2012年，在国家监测的343个城市中，达到或优于国家空气质量二级标准、达到三级标准和劣于三级标准的城市约各占1/3。SO2平均浓度未达到国家空气质量二级标准的城市约占22%，其中，超过国家空气质量三级标准的城市约占8%;南方地区酸雨污染较重，酸雨控制区内90%以上的城市出现了酸雨。20世纪90年代，我国国民经济以年均10%左右的速度增长，SO2、烟尘、工业粉尘等大气污染物排放总量也随之增加，1995年达到最高水平。1995年全国SO2排放总量超过欧洲和美国，居世界第一位。1995年以来由于国家对SO2等主要污染物的排放实施总量控制和经济结构调整，污染物排放总量己有所减少。据专家测算，2012年SO2的实际排放量超过环境容量的60%。SO2污染已使我国近1/3国土面积再现酸雨，成为世界三大酸雨区之一。我国燃煤带来的大气污染，特别是SO2污染，造成了巨大的经济损失，严重影响了国民经济的发展和人民群众的正常生活。济南大学课程设计济南大学课程设计用纸第4页共13页2.5SO2的危害SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解于人体的血液和其他黏性液。大气中的SO2会导致户籍到炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。同时还会使青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。SO2在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。根据经济合作发展组织（OECD）的研究，当硫酸盐年浓度在10μg/m3