《大氣污染控制工程》課程設(shè)計(jì)DZL213型燃煤鍋爐煙氣袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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1、 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 1．設(shè)計(jì)目的： 通過本課程設(shè)計(jì)，掌握《大氣污染控制工程》課程要求的基本設(shè)計(jì)方法，掌握大氣污染控制工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其相關(guān)工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)，具備初步的大氣污染控制工程方案及設(shè)備的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力；培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識獨(dú)立分析和解決大氣污染控制工程實(shí)際問題的實(shí)踐能力。 2．設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）： 1.設(shè)計(jì)題目 DZL2-13型燃煤鍋爐煙氣袋式除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2.設(shè)計(jì)原始資料 鍋爐型號：DZL2-13 即，單鍋筒縱置式鏈條爐，蒸發(fā)量2t/h，出口蒸汽壓力13MPa 設(shè)計(jì)耗煤量：350kg/h 設(shè)計(jì)

2、煤成分：CY=76% HY=2% OY=4% NY=1% SY=3% AY=10% WY=4% ； VY＝8％ 屬于無煙煤 排煙溫度：160℃ 空氣過剩系數(shù)＝1.3 飛灰率＝16％ 煙氣在鍋爐出口前阻力700Pa 污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中二類區(qū)新建排污項(xiàng)目執(zhí)行。 連接鍋爐、凈化設(shè)備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設(shè)長度50m，90彎頭10個(gè)。 3.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 （1）根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計(jì)算鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。 （2）凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定，包括除塵器的工作原理及特點(diǎn)；運(yùn)行參數(shù)的選 擇與設(shè)計(jì)；除塵效率的影響

3、因素等。 （3）除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 （4）煙囪設(shè)計(jì)計(jì)算 （5）管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阻力計(jì)算，風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇 （6）根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制設(shè)計(jì)圖，最少三張A4圖，并包括系統(tǒng)流程圖一張。 3．設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求〔包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等〕： 課程設(shè)計(jì)計(jì)算說明書一份，并按照規(guī)定格式打印裝訂； 課程設(shè)計(jì)所需若干圖紙，要求作圖規(guī)范，A4紙打印。 課

4、程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書 4．主要參考文獻(xiàn)： 1.郝吉明，馬廣大.大氣污染控制工程.第二版.北京：高等教育出版社，2002 2. 黃學(xué)敏，張承中.大氣污染控制工程實(shí)踐教程.北京：高等教育出版社，2003 3.劉天齊.三廢處理工程技術(shù)手冊廢氣卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999 4. 張殿印.除塵工程設(shè)計(jì)手冊. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 5. 童志權(quán).工業(yè)廢氣凈化與利用. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 6.周興求，葉代啟.環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)手冊—大氣污染控制設(shè)備，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003 7.羅輝.環(huán)保設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用. 北京：高等教育出版社，2003 5．設(shè)計(jì)成果形式及

5、要求： 一、說明書裝訂順序：說明書封面，任務(wù)書，目錄，正文、參考文獻(xiàn)、附圖。 二、說明書格式 （1）用1 1.1 1.1.1 做標(biāo)題，標(biāo)題左頂格，不留空格。 （2）一級標(biāo)題3號宋體加黑；二級標(biāo)題4號宋體加黑；三級標(biāo)題小4號宋體加黑； （3）“目錄”居中， 用小4號宋體加黑，1.5倍行距； （4）正文小4號宋體，1.5倍行距。 （5）“參考文獻(xiàn)”標(biāo)題格式同一級標(biāo)題，內(nèi)容格式同正文小4號宋體，1.5倍行距。 （6）頁碼排序從正文開始，用“第～頁”形式，居中。 三、設(shè)計(jì)圖A4紙規(guī)范打印，包括圖框、明細(xì)表，平面布置圖中要有方位標(biāo)志（指北針）。 6．工作計(jì)劃及進(jìn)

6、度： 2011年5月 30 日 ：領(lǐng)取課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，明確課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，查閱相關(guān)資料。 5月 31日 ~ 6 月8日：設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制相關(guān)圖紙。 6月 9 日 ： 打印裝訂設(shè)計(jì)說明書。 6月 10日 ： 答辯或成績考核 系主任審查意見： 簽字： 年 月 日 目錄 1 概論 1 2 電除塵器 1 2.1 電除塵器的工作原理 2 2.2 電除塵器的主體結(jié)構(gòu) 2 2.3 除塵效率的影響因素 2 3 燃燒計(jì)算 4 3.1 空氣量

7、的計(jì)算 4 3.2 煙氣量的計(jì)算 5 4 電除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 6 5 氨法脫硫工藝凈化含硫煙氣 10 5.1 濕式氨法原理 10 5.2 凈化效率的影響因素 12 5.3 氨法脫硫設(shè)計(jì)參數(shù) 12 5.4設(shè)備結(jié)構(gòu)的計(jì)算 13 5.4.1 確定塔的直徑 13 5.4.2 塔高的設(shè)計(jì) 14 5.4.3 物料平衡計(jì)算 14 6 煙囪設(shè)計(jì) 15 6.1 煙囪高度的計(jì)算 15 6.2 煙囪直徑的計(jì)算 16 6.3 煙囪底部直徑的計(jì)算 17 6.4 煙囪阻力的計(jì)算 17 6.5 煙囪高度的核算 18 7 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阻力計(jì)算 19 7.1管道直徑的確定 19 7.

8、2 系統(tǒng)阻力的計(jì)算 19 7.3 系統(tǒng)總阻力的計(jì)算 20 8 風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇 21 8.1 風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 21 8.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 21 9 核算 21 10 結(jié)束語 23 11 參考文獻(xiàn) 24 1 概論 煙塵是造成大氣污染的主要因素之一，減少大氣污染的根本措施就是減少有害物質(zhì)向大氣的排放。在選擇除塵技術(shù)時(shí)，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性、適用性和社會性等方面的影響。除塵技術(shù)受到當(dāng)?shù)貤l件、現(xiàn)場條件、燃燒煤種特性、大氣污染物質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)和需要達(dá)到的除塵效率等多種因素的影響。 從氣體中去除或捕集固態(tài)微粒或液態(tài)微粒的設(shè)備稱為除塵裝置，或除塵器。根據(jù)主要除塵機(jī)理，目前常用的

9、除塵器可分為：①機(jī)械除塵器；②電除塵器；③袋式除塵器；④濕式除塵器等。 2 電除塵器 電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進(jìn)行電離的過程中，使塵粒荷電，并在電場力的作用下使塵粒沉積在集塵機(jī)上，將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。電除塵過程與其他除塵過程的根本區(qū)別在于，分離力直接作用在粒子上，而不是作用在整個(gè)氣流上，這就決定了它具有分離粒子耗能小、氣流阻力小的特點(diǎn)。由于作用在粒子上的靜電力相對較大，所以即使對亞微米級的粒子也能有效地捕集。 電除塵器的主要優(yōu)點(diǎn)是： (1) 壓力損失小，一般為； (2) 處理煙氣量大，可達(dá)； (3) 能耗低，大約； (4) 對細(xì)粉塵有很高

10、的捕集率，可高于； (5) 可在高溫或強(qiáng)腐蝕性氣體下操作。 在收集細(xì)粉塵的場合，電除塵器是主要的除塵裝置之一。 2.1 電除塵器的工作原理 煙氣通過電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí)，使其煙塵帶正電荷，然后煙氣進(jìn)入設(shè)置多層陰極板的電除塵器通道。由于帶正電荷煙塵與陰極電板的相互吸附作用，使煙氣中的顆粒煙塵吸附在陰極上，定時(shí)打擊陰極板，使具有一定厚度的煙塵在自重和振動的雙重作用下跌落在電除塵器結(jié)構(gòu)下方的灰斗中，從而達(dá)到清除煙氣中的煙塵的目的。 2.2 電除塵器的主體結(jié)構(gòu) 電除塵器主要由電暈極、集塵極、氣流分布板、振動清灰裝置和供電設(shè)備組成。 主要設(shè)計(jì)參數(shù) 主要參數(shù) 符號

11、單位 一般范圍 總除塵效率 有效趨進(jìn)速度 氣流速度 通道長高比 板間距 比集塵表面積 電暈極間距 L/h A/Q % cm/s m/s cm mm 95～99.9 1.5～2.0 0.5～2.0 0.5～1.5 23～38 300～2400 200～300 2.3 除塵效率的影響因素 (1) 電暈電極間距

12、 集塵極與放電極的間距對電除塵器的電氣性能及除塵效率均有很大影響。如間距太小，由于振打引起的位移、加工安裝的誤差和積塵等對工作電壓影響大。如間距太大，要求工作電壓高，往往受到變壓器、整流設(shè)備、絕緣材料的允許電壓的限制。一般集塵極的間距采用200

13、～300mm,即放電極與集塵極之間的距離為100～150mm。 放電極與放電極之間的距離對放電強(qiáng)度也有很大影響，間距太大，會減弱放電強(qiáng)度；但電暈線太密，也會因屏蔽作用而使其放電強(qiáng)度降低。 (2) 氣體分布的影響 電除塵器進(jìn)口處的氣體流速大于除塵器內(nèi)部的流速，所以，若不采取必要的分布措施，氣體在除塵器內(nèi)會很不均勻，中心部分流速將大大超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，氣體在除塵器內(nèi)的停留時(shí)間大大縮短，被捕集到的粉塵再飛揚(yáng)也會被高速氣流帶走。同時(shí)氣流分布不均勻會使電暈極產(chǎn)生晃動，引起供電電壓的波動，從而使實(shí)際除塵效率降低。嚴(yán)重時(shí)會造成電除塵器不能正常操作。為此，可通過加設(shè)氣流分布裝置加以解決。 (3)氣體含塵量

14、 隨含塵濃度的增加，荷電塵粒的密度會增加，荷電塵粒形成的大量空間電荷會對電暈放電產(chǎn)生屏蔽效果，出現(xiàn)電暈阻止效應(yīng)，使電暈電流大大減小，甚至為零——形成電暈閉塞，使除塵器失去除塵能力。 (4) 粉塵的比電阻 粉塵是依靠粉塵顆粒之間、以及粉塵顆粒與集塵極之間的范德華力和電附著力而附著于集塵極上，從而堆積成為粉塵層。其中的電附著力與粉塵的比電阻成正比，若粉塵的比電阻過低，則粉塵顆粒所帶的負(fù)電荷很快釋放了，使粉塵表面電位降低，失去電附著力，同時(shí)粉塵顆粒被集塵極奪去電子，形成帶正電的粉塵顆粒，在斥力的作用下，又從集塵極上跳回氣流中，再次捕集后又再次跳出，造成二次飛塵揚(yáng)，使除塵效率下降。 3 燃燒計(jì)

15、算 3.1 空氣量的計(jì)算 以1kg燃煤為基礎(chǔ)，則由已知可得，煤燃燒產(chǎn)物各組分含量分別如下： 質(zhì)量（g） 摩爾數(shù)（mol） 需氧數(shù)（mol） 生成物（mol） C 720 60 60 60 H 20 20 5 10 O 40 2.5 -1.25 -- N 10 0.7143 --

16、 0.3572 S 30 0.9375 0.9375 0.9375 W 40 2.22 -- -- A 140 -- -- -- a)燃煤1kg的理論需氧量為： 代入數(shù)據(jù)得： b)假定空氣中氮與氧的摩爾比為3.78， 則1kg該煤完全燃燒所需理論空 氣量為： 即： c)實(shí)

17、際所需空氣量為： 式中： —空氣過量系數(shù)。 代入數(shù)據(jù)得： 即: d)燃用1kg該煤產(chǎn)生的煙氣量中： ①含有的水量為： ②含有的量為： ③含有的的量為： ④含有的量為： ⑤含有的量為： 3.2 煙氣量的計(jì)算 a)標(biāo)況下產(chǎn)生的煙氣體積為： 則實(shí)際煙氣量為： 煙氣中的濃度為： 煙氣中粉塵的濃度為： 所以在該設(shè)計(jì)下所得的總煙氣量為： 式中： —標(biāo)況下產(chǎn)生總煙氣量，； —煤耗量，。 代入數(shù)據(jù)得： b）因排煙溫度為160攝氏度，即=43

18、3K， 代入數(shù)據(jù)得： 所以在排煙溫度160攝氏度下，煙氣中的濃度為： 粉塵濃度為： 故鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量為： 4 電除塵設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算 采用板式電除塵器；電暈電極為圓形電極，固定方式為重錘懸吊式；集塵極選用平板型，清灰采用濕式均勻噴霧的方法，它具有效率高，無二次揚(yáng)塵的特點(diǎn)。 （1）除塵效率： 式中：c1——除塵器入口含塵濃度，mg/m3，一般應(yīng)小于30mg/m3否 則應(yīng)加設(shè)預(yù)凈化設(shè)備。 c2——除塵器出口允許排放濃度，mg/m3，鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類區(qū)新建排污項(xiàng)目執(zhí)行，c2=200mg/m3 （

19、2）集塵極比集塵面積f： 式中——有效驅(qū)進(jìn)速度，cm/s，=10~15cm/s （3）集塵極總面積A： 考慮因處理氣量、溫度、壓力的波動和供電系統(tǒng)的可靠性等因素影響，參照實(shí)際生產(chǎn)情況，取富裕系數(shù)m=1.5~2.0。因此，其需要的集塵極面積A 則取實(shí)際集塵極面積為2300m2 實(shí)際集塵極的比集塵面積f （4）驗(yàn)算除塵效率： （5）電除塵器有效截面積F： 式中v——?dú)怏w流速，m/s，取v=2m/s （6）集塵極極板高度h： 由于F=25.455m2＜80m2

20、 取h=6m。取寬高比為1，則集塵極極板寬度B1=6m （7）氣體在電除塵器內(nèi)的通道數(shù)n： 取n=15 式中B——集塵極間距，m，目前一般集塵極的間距一般采用200~300mm，放電極與集塵極之間距離為100～150mm。 （8）集塵極總長度l： 由于放電極之間的間距為200～300之間，本設(shè)計(jì)中取電暈線的間距為250，則每個(gè)通道上的電暈線條數(shù)為： 取m為52條。 （9）灰斗： 設(shè)灰斗傾斜角60，上端口徑2m，下端口徑0.5m。 灰斗高度t： 所以應(yīng)設(shè)4個(gè)灰斗。 （10）除塵器總體計(jì)算： 除塵器總高H：

21、 式中Δh——集塵板以上超高部分，m，取Δh=0.5m。 除塵器總長L： 式中——集塵板左右到進(jìn)氣口距離，m，取。 除塵器總寬B： 式中Δb——外惻集塵板到集塵器壁的距離，m，取Δb=0.5。 支架高度P： 取灰管長度1m，灰管到地面高度為2m。 5 氨法脫硫工藝凈化含硫煙氣 5.1 濕式氨法原理 濕式氨法是目前較成熟的、已工業(yè)化的氨法脫硫工藝，并且濕式氨法既脫硫又脫氮。用氨水作為脫硫吸收劑，與進(jìn)入吸收塔的煙氣接觸混合，與氨水反應(yīng)，生成亞硫酸銨，經(jīng)與鼓人的強(qiáng)制氧化空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成硫酸銨溶液，經(jīng)結(jié)晶、脫水、干燥后即制得化學(xué)肥料硫酸銨。其主要技

22、術(shù)特點(diǎn)有：副產(chǎn)品硫酸鍍的銷路和價(jià)格是氨法工藝應(yīng)用的先決條件，由于氨法所采用的吸收劑氨水價(jià)格遠(yuǎn)比石灰石高，其吸收劑費(fèi)用很高，如果副產(chǎn)品無銷路或銷售價(jià)格低，不能抵消大部分吸收劑費(fèi)用，則不能應(yīng)用氨法工藝 [5] 。 （1）基本原理： 氨法脫硫工藝主要有兩部分構(gòu)成。 ①吸收過程：煙氣經(jīng)過吸收塔，其中的被吸收液吸收，并生成亞硫酸氨與硫酸氫銨，具體化學(xué)反應(yīng)如下： ②中和結(jié)晶：由吸收產(chǎn)生的高溶度亞硫酸氨與硫酸氨吸收液，先經(jīng)灰渣過濾去除煙塵，再在結(jié)晶反應(yīng)器中與氨起中和反應(yīng)，同時(shí)用水間接攪拌冷卻，使亞硫酸銨結(jié)晶析出，具體反應(yīng)如下： （2）濕式氨

23、法脫硫工藝 濕式氨法洗滌脫硫工藝設(shè)備主要由脫硫洗滌系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、氨水制備貯存系統(tǒng)等組成。核心設(shè)備是脫硫洗滌塔。 ①煙氣系統(tǒng)：煙氣系統(tǒng)包括脫硫增壓風(fēng)機(jī)、煙氣冷卻裝置、熱交換器等。經(jīng)過除塵的煙氣在熱交換器中冷卻，在急冷段中噴水使之冷卻飽和后，進(jìn)入脫硫洗滌塔經(jīng)氨水洗滌脫硫風(fēng)機(jī)增壓和熱交換升溫后由煙囪排放。 ②脫硫洗滌系統(tǒng)：脫硫洗滌系統(tǒng)是該工藝的核心，包括吸收塔、氨水供給循環(huán)裝置、氧化裝置。洗滌塔內(nèi)置二層吸收洗滌層。洗滌層為煙氣和氨吸收液密切接觸提供載體。經(jīng)冷卻后的煙氣從底部進(jìn)入洗滌塔，逆流和從洗滌層上部噴淋下的氨水吸收液接觸，煙氣中的被氨吸收變成亞硫酸銨，通過在第一洗滌段來不斷控制洗滌液的，

24、使其在一合理的范圍內(nèi)。并根椐的含量來調(diào)節(jié)第二洗滌段的噴淋量，以求達(dá)到更好的效果。洗滌液按濃度控制提供給硫酸銨儲存罐。完成脫硫后的煙氣通過安裝于塔頂?shù)臐袷匠龎m器去除吸收過程產(chǎn)生的氣溶膠，再排出脫硫洗滌塔。 ③氨水制備貯存系統(tǒng)：把采構(gòu)來的液氨和水以一定的比例混合在容器中制成反應(yīng)所需要濃度的氨水，順流的熱交換器把吸收產(chǎn)生的熱量帶走，使溶液降到飽和溫度。產(chǎn)生的氨水貯存在罐中，能滿足一定時(shí)間內(nèi)的使用量。 ④硫酸銨結(jié)晶系統(tǒng)：該系統(tǒng)將洗滌塔中產(chǎn)生的液體硫銨溶液經(jīng)濃縮結(jié)晶形成硫酸銨固態(tài)產(chǎn)品。裝置用蒸氣加熱結(jié)晶，產(chǎn)生的水補(bǔ)充做脫硫系統(tǒng)用的工藝水。形成的脫硫副產(chǎn)品以固態(tài)直徑的硫酸銨結(jié)晶形式貯存或外運(yùn)。 其流

25、程圖如下： 圖3.1 5.2 凈化效率的影響因素 在實(shí)驗(yàn)的負(fù)荷范圍內(nèi),凈化效率總體上隨負(fù)荷的升高而下降.在相同的進(jìn)氣濃度下,隨著停留時(shí)間的增加,消除能力和凈化效率迅速提高.進(jìn)口濃度對生物滴濾器的凈化效率和所需的填料層高度有較大的影響[6]。 5.3 氨法脫硫設(shè)計(jì)參數(shù) （1）脫硫設(shè)備結(jié)構(gòu)： a)氣流速為； b) 塔高的設(shè)計(jì):收反應(yīng)時(shí)間為,層層間距，上部的設(shè)計(jì)高度，反應(yīng)器下部高度為； c) 物料平衡計(jì)算: 液氣比：取,氨過剩量為1.2 , 氨法脫硫效率為。氨法脫硫效率一般為。 （2）煙囪的設(shè)計(jì)： a) 假設(shè)煙囪的幾何高度為； b) 煙囪出口煙氣流速為

26、； c) 煙囪椎角（通常?。?，此處設(shè)計(jì)取。 （3） 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阻力計(jì)算： a) 煙氣流速:對于鍋爐內(nèi)煙塵,處設(shè)計(jì)取； b) 煙氣密度，標(biāo)況下煙氣的密度為：； c）摩擦阻力系數(shù)，使氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度的函數(shù)，可查手冊得到（實(shí)際中對金屬管道值取0.02，對磚砌或混凝土管道值可取0.04）； d) 系統(tǒng)總阻力:中鍋爐出口前阻力為，填料塔阻力為,吸收塔的總阻力為：。 （4）風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇： a)風(fēng)量備用系數(shù)為1.1；b)風(fēng)壓備用系數(shù)為：1.2[7]。 5.4設(shè)備結(jié)構(gòu)的計(jì)算 由于排出煙氣溫度較高，因此在進(jìn)入吸收塔之前應(yīng)先降溫。 5.4.1 確定塔的直徑

27、式中： —塔的直徑，；—煙氣流速，，取煙氣流速為。 代入數(shù)據(jù)得： 塔徑確定后，應(yīng)對填料尺寸進(jìn)行校核。塔徑，實(shí)際,校核合格。 5.4.2 塔高的設(shè)計(jì) 取吸收反應(yīng)時(shí)間為， 式中：—有效塔高，m；—吸收反應(yīng)時(shí)間，。 代入數(shù)據(jù)得：； 分二層： ； 層間間距： ； 反應(yīng)器上部的設(shè)計(jì)高度為：； 反應(yīng)器下部高度為：； 總高度為： 式中：—填料塔的總高度，； 代入數(shù)據(jù)得： 。 5.4.3 物料平衡計(jì)算 （1）液體量： 液氣比： 取

28、 式中： —液體量，； —液氣比。 代入數(shù)據(jù)得： （2）物料平衡： 總反應(yīng)： 1 1 0.9375mol 設(shè)氨過剩量為：1.2 氨量： 氨濃度： （3）脫硫效率 設(shè)氨法脫硫效率為，氨法脫硫效率一般為。 吸收量為： 由于濕式氨法脫硫產(chǎn)品可以回收利用，氨法不需要液體回流，脫硫產(chǎn)物可以直接排出。 6 煙囪設(shè)計(jì) 6.1 煙囪高度的計(jì)算 （1）假設(shè)煙囪的高度為：。 （2）設(shè)當(dāng)?shù)貧鈮簽?78.4hPa，出口溫度為60℃，則該溫度下的煙氣量為：

29、 煙囪出口粉塵濃度為： 煙氣的熱釋放率為： —煙氣的熱釋放率，；—進(jìn)口溫度和出口溫度之差，℃。 代入數(shù)據(jù)得： 查相關(guān)數(shù)據(jù)得，城區(qū)：，，，取煙囪出口處的平均風(fēng)速為，求得煙氣抬升高度為： 式中： —煙氣抬升高度， 代入數(shù)據(jù)得： （3）煙囪的有效高度： 6.2 煙囪直徑的計(jì)算 取煙囪出口煙氣流速為， 式中： —煙囪直徑，； —煙囪出口煙氣流速，由表4.2確定，。 煙囪出口煙氣流速 通風(fēng)

30、方式 運(yùn) 行 情 況 全 負(fù) 荷 時(shí) 最小負(fù)荷 機(jī) 械 通 風(fēng) 10—20 4—5 自 然 通 風(fēng) 6—10 2.5—3 代入數(shù)據(jù)得： 6.3 煙囪底部直徑的計(jì)算 式中：—煙囪高度，；—煙囪椎角（通常取），此處設(shè)計(jì)取。 代入數(shù)據(jù)得： 6.4 煙囪阻力的計(jì)算 （1）煙囪平均直徑：

31、 式中： —煙囪平均直徑，m。 代入數(shù)據(jù)得： （2）潤濕周邊的計(jì)算： 式中：—潤濕周邊，m。 代入數(shù)據(jù)得： （3）煙囪阻力： 式中： —煙囪阻力，； —阻力系數(shù)，?。? —煙氣密度，假設(shè)標(biāo)況下煙氣的密度為：。 代入數(shù)據(jù)得： 。 6.5 煙囪高度的核算 地面最大濃度為： 已知，，取，（0.5~1），據(jù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中2類區(qū)新建排污項(xiàng)目執(zhí)行： 根據(jù)除塵及脫硫效率可得： 代入數(shù)據(jù)得： 依據(jù)二類地區(qū)煙氣排放參考標(biāo)準(zhǔn)，SO2和粉塵的地面最大允許排放濃度都 為

32、0.15mg/m3，，，故煙囪選取高度合適。 7 管道系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阻力計(jì)算 7.1管道直徑的確定 計(jì)算管道的直徑、長度、煙囪高度及系統(tǒng)總阻力： （1）各裝置及管道布置的原則：根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況及鍋爐現(xiàn)場的實(shí)際情況確定各裝置的位置。對各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡單、緊湊、管程短、占地面積小、并使安裝、操作及檢修方便即可[8]。 （2）管徑的計(jì)算： 式中： —管道的直徑，；—管道內(nèi)煙氣流速，（對于鍋爐內(nèi)煙塵），此處設(shè)計(jì)取。 代入數(shù)據(jù)得： 7.2 系統(tǒng)阻力的計(jì)算 （1）沿程阻力損失： 式中： L—管道長度，??；—煙氣密度，假設(shè)標(biāo)況下煙氣的密度為：；—摩擦阻力系數(shù)，使氣體雷

33、諾數(shù)Re和管道相對粗糙度的函數(shù)?？刹槭謨缘玫剑▽?shí)際中對金屬管道值取0.02，對磚砌或混凝土管道值可取0.04）。 代入數(shù)據(jù)得： （2）局部阻力損失： 式中： —局部阻力損失，；—異形管道的局部阻力系數(shù)； —與相對應(yīng)的斷面平均氣流流速，； 已知連結(jié)鍋爐、凈化設(shè)備及煙囪等凈化系統(tǒng)總需90度彎頭50個(gè)， 局部阻力系數(shù)為： 代入數(shù)據(jù)得： 則個(gè)彎頭總阻力損失為： 7.3 系統(tǒng)總阻力的計(jì)算 系統(tǒng)總阻力（其中鍋爐出口前阻力為：,吸收塔的總阻力為： ；填料塔阻力為：700；煙囪阻力為：）為： =鍋爐出口前阻力+吸收塔阻力+管道阻力+彎頭組力+煙囪阻力 8

34、風(fēng)機(jī)電機(jī)的選擇 8.1 風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 式中： —風(fēng)機(jī)的風(fēng)量；—風(fēng)量備用系數(shù)； — 通過風(fēng)機(jī)前的風(fēng)量，。 代入數(shù)據(jù)得： 8.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 式中： —風(fēng)壓備用系數(shù)； —系統(tǒng)總阻力，。 代入數(shù)據(jù)得： 根據(jù)和選定、鍋爐通風(fēng)機(jī)，性能如下： 表9.2 機(jī)號傳動方式 轉(zhuǎn)速（） 流量() 全壓（Pa） 效率/% 功率/KW 14D 1450 86586～166100 4333～6541 79.4～87 227.30～299.10 9 核算 根據(jù)計(jì)算得出：吸

35、收塔的脫硫效率：98%，二氧化硫的初始濃度為：。 （1）可得排放煙氣中二氧化硫的濃度為： （其為GB16297-1996現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值中二級排放區(qū)中二氧化硫最高允許排放濃度)。所以符合要求，設(shè)計(jì)合理。 （2）排放煙氣中二氧化硫的速率： (其為GB16297-1996現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值中二級排放區(qū)中二氧化硫最高允許排放速率)。所以符合要求，設(shè)計(jì)合理[9] （3）排放煙氣中粉塵濃度為74.52mg/m3<150mg/m3(其為GB16297-1996現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值中二級排放區(qū)中顆粒物最高允許排放濃度)。所以符合要求，設(shè)計(jì)合理。

36、 其為GB16297-1996現(xiàn)有污染源大氣污染物排放限值中二級排放區(qū)中顆粒物最高允許排放速率)。所以符合要求，設(shè)計(jì)合理。 10 結(jié)束語 通過這次課程設(shè)計(jì)，我才明白知識必須通過應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會用的時(shí)候才是真的學(xué)會了。學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程，在以后的工作、生活中我們都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。雖然在設(shè)計(jì)過程中遇到了很多困難，但最終還是一一克服了?，F(xiàn)在無論是材料的收集，還是論文結(jié)構(gòu)的安排，CAD圖的繪制，以及設(shè)計(jì)說明書的編寫，都有了很大的提高，從中得到了很大的收獲。在這次設(shè)計(jì)中，非常感謝老師和同學(xué)的幫助。 11 參考文獻(xiàn) [1]郝吉明,李廣大等編著.大氣污染控制工程.北京:高等教育出版社,1989.5: 342-345. [2]郝吉明,李廣大.大氣污染控制工程.北京:高等教育出版社,2010.1:189-211, 555-564. [3] [4]從曉春，王根霞等編著?？諝馕廴究刂乒こ?北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2009.8: 97-99. 第25頁