大气污染控制工程课程设计-DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计

课程设计说明书课程名称：大气污染控制工程班级：1360050108*名：***指导教师：***能源与水利学院大气污染课程设计任务书一、课程教学目的大气污染控制工程课程设计是大气污染控制工程课程的重要实践性环节，是环境工程专业学生在校期间第一次较全面的大气污染控制设计能力训练，在实现学生总体培养目标中占有重要地位。

通过本课程学习，掌握《大气污染控制工程》课程各基本原理和基本设计方法的应用，培养环境工程专业学生解决实际问题的能力。

结合前续课程《大气污染控制工程》的内容，本课程内容为，运用各种污染物的不同控制、转化、净化原理和设计方法，进行除尘、除硫、脱氮等大气污染控制工程设计，使学生在大气污染控制工程方面得到工程训练。

（1）通过课程设计实践，树立正确的设计思想，培养综合运用大气污染控制设计课程和其他先修课程的理论与生产实际知识来分析和解决大气污染控制设计问题的能力。

（2）学习大气污染控制设计的一般方法、步骤，掌握大气污染控制设计的一般规律。

（3）进行大气污染控制设计基本技能的训练：例如计算、绘图、查阅资料和手册、运用标准和规范。

二、设计题目1.DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号：DLP2-13 即，单锅筒纵置式抛煤机炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量：350kg/h设计煤成分：C Y=60.5% H Y=3% O Y=4% N Y=1% S Y=1.5% A Y=18% W Y=12%；V Y＝15％；属于中硫烟煤排烟温度：160℃空气过剩系数＝1.4飞灰率＝21％烟气在锅炉出口前阻力650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。

连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头10个。

3.设计内容及要求（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。

（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。

课程设计说明书DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘系统设计学生姓名： 学号：学 专 指导教师：2013 年 12 月课程设计任务书目录1燃烧计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1燃煤锅炉烟气量、烟尘及二氧化硫的浓度计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1.1理论空气量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11.1.2理论烟气量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1.3实际烟气量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1.4二氧化硫浓度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 1.1.5烟气含尘浓度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1.6锅炉烟气流量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22. 净化方案设计及运行参数选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.1 旋风除尘器的工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2 旋风除尘器的特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.3 运行参数的选择与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.4 净化效率的影响因素．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.4.1 旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32.4.2 操作条件对旋风除尘器性能的影响．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43. 设备结构设计与计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3.1 进气口设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3.2 旋风除尘器外筒直径的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.3 旋风除尘器高度的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.4 旋风除尘器排气管的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6 3.5 排灰管的设计计算及卸灰装置的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64. 烟囱的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.1 烟囱直径的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 4.2 烟囱高度的设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84.3 烟囱阻力损失计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．95. 管道系统设计计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 5.1 管径的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 5.2 摩擦阻力损失计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．105.4 风机，电机的选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．116. 核算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．137. 总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15附图本次设计中要求设计一旋风除尘设备对一采用低硫烟煤的DLP2-13型锅炉所产生烟气进行净行处理，使排烟符合国家相关标准，并设计管道系统及烟囱。

课程设计说明书DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘系统设计学生姓名：学号：学院：专业：指导教师：2013 年 12 月课程设计任务书1．设计目的通过本课程设计，掌握《大气污染控制工程》课程要求的基本设计方法，掌握大气污染控制工程设计要点及其相关工程设计要点，具备初步的大气污染控制工程方案及设备的独立设计能力；培养环境工程专业学生综合运用所学的理论知识独立分析和解决大气污染控制工程实际问题的实践能力。

2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1.设计题目DLP2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘系统设计2.设计原始资料锅炉型号：DLP2-13 即，单锅筒纵置式抛煤机炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量：404kg/h设计煤成分：C Y=60.5% H Y=3% O Y=4% N Y=1% S Y=1.5% A Y=18% W Y=12%；V Y＝15％；属于中硫烟煤排烟温度：160℃空气过剩系数＝1.58飞灰率＝21％烟气在锅炉出口前阻力650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。

连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头10个。

3.设计内容及要求（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。

（2）净化系统设计方案的分析确定，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。

（3）除尘设备结构设计计算（4）烟囱设计计算（5）管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择（6）根据计算结果绘制设计图，系统图要标出设备、管件编号、并附明细表；除尘系统平面、剖面布置图若干张，以解释清楚为宜，最少3张A4图，并包括系统流程图一张。

3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸等〕：课程设计计算说明书一份，并按照规定格式打印装订；课程设计所需若干图纸，要求作图规范，A4纸打印。

前言今天，大气污染已经变成了一个全世界性的问题，要紧有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。

随着国民经济的进展，能源的消耗量慢慢上升，大气污染物的排放量相应增加。

而就我国的经济和技术进展就我国的经济和技术进展水平及能源的结构来看，以煤炭为要紧能源的状况在尔后相当长时刻内可不能有全然性的改变。

我国的大气污染仍将以煤烟型污染为主。

因此，操纵燃煤烟气污染是我国改善大气质量、减少酸雨和二氧化硫危害的关键问题。

我国随着经济的快速进展，因燃煤排放的二氧化硫、颗粒物等有毒有害的污染物质急剧增多。

空气污染以煤烟型为主，要紧污染物是二氧化硫和烟尘。

据统计，1990年全国煤炭消耗量亿吨，到1995年煤炭消耗量增至亿吨，二氧化硫排放量达2232万吨。

超过欧洲和美国，居世界首位。

由于我国部份地域燃用高硫煤，燃煤设备未能采取脱硫方法，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严峻的环境污染。

如不严格操纵，到2020年我国煤炭消耗量增加到15亿吨时，二氧化硫排放量将达2730万吨[3]。

因此已经到了咱们不能不面对的时候，咱们那个地址咱们将用科学的态度去面对去防治。

1设计任务1.设计题目SHS20-25型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计锅炉型号：SHS20-25 即，双锅筒横置式室燃炉（煤粉炉），蒸发量20t/h，出口蒸汽压力25MPa设计耗煤量：h设计煤成份：C Y=72% H Y=6% O Y=4% N Y=1% S Y=3% A Y=10% W Y=4% ；V Y＝8％属于高硫无烟煤排烟温度：160℃空气多余系数＝飞灰率＝29％烟气在锅炉出口前阻力800Pa污染物排放依照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。

连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度150m，90°弯头20个。

（1）依照燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。

（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的阻碍因素等。

课程设计任务书课程设计任务书目录1概论 (1)2电除尘器 (1)2.1电除尘器的工作原理 (2)2.2电除尘器的主体结构 (2)2.3除尘效率的影响因素 (2)3燃烧计算 (4)3.1空气量的计算 (4)3.2烟气量的计算 (5)4电除尘设备结构设计计算 (7)5氨法脱硫工艺净化含硫烟气 (10)5.1湿式氨法原理 (10)5.2净化效率的影响因素 (13)5.3氨法脱硫设计参数 (13)5.4设备结构的计算 (14)5.4.1 确定塔的直径 (15)5.4.2 塔高的设计 (15)5.4.3 物料平衡计算 (16)6烟囱设计 (17)6.1烟囱高度的计算 (17)6.2烟囱直径的计算 (18)6.3烟囱底部直径的计算 (19)6.4烟囱阻力的计算 (19)6.5烟囱高度的核算 (20)7管道系统设计，阻力计算 (21)7.1管道直径的确定 (21)7.2系统阻力的计算 (21)7.3系统总阻力的计算 (22)8风机电机的选择 (23)8.1风机风量的计算 (23)8.2风机风压的计算 (23)9核算 (24)10结束语 (25)11参考文献 (26)1 概论烟尘是造成大气污染的主要因素之一，减少大气污染的根本措施就是减少有害物质向大气的排放。

在选择除尘技术时，应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响。

除尘技术受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、大气污染物质排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响。

从气体中去除或捕集固态微粒或液态微粒的设备称为除尘装置，或除尘器。

根据主要除尘机理，目前常用的除尘器可分为：①机械除尘器；②电除尘器；③袋式除尘器；④湿式除尘器等。

2 电除尘器]4[电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘机上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。

电除尘过程与其他除尘过程的根本区别在于，分离力直接作用在粒子上，而不是作用在整个气流上，这就决定了它具有分离粒子耗能小、气流阻力小的特点。

DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书1.工艺流程的选择及说明脱硫除尘工艺设计说明：双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫产物处理系统四部分组成。

1.吸收剂制备和补充系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。

为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔容易造成管道及塔发生结垢、堵塞现象，可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。

另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。

2.烟气系统锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。

当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。

3.SO2吸收系统锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱水板除雾后，由引风机抽出排空。

脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气叶两相的接触，完成脱硫除尘后从塔底流出，通过明渠流到综合循环池。

4. 脱硫产物处理系统脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。

由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。

在水力旋流器，石膏浆被浓缩(固体含量约40％)之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池。

2.除尘器的设计及计算2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算2.1.1标准状况下理论空气量Qa'=4.67×(1.867C+5.56H+0.7S-0.7O)式中：C、H、S、O--分别为煤中各元素所含的质量分数Qa＇=4.76×(1.867+0.65+5.56×0.04+0.7×0.03-0.7×0.02)=1.44×4.76=6.868(m3/㎏)2.1.2 标准状态下理论烟气量Qs'=1.867×(C+0.375S)+11.2H+1.24W+0.016 Qa¹+0.79 Qa¹+0.8N式中： Q a ′——标准状态下理论空气量 m 3/kg ； W ——煤中水分的的质量分数； N ——N 元素在煤中的质量分数。

DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计书1.工艺流程的选择及说明脱硫除尘工艺设计说明：双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫产物处理系统四部分组成。

1.吸收剂制备和补充系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。

为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔容易造成管道及塔发生结垢、堵塞现象，可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大，再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。

另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。

2.烟气系统锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。

当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。

3.SO2吸收系统锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱水板除雾后，由引风机抽出排空。

脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气叶两相的接触，完成脱硫除尘后从塔底流出，通过明渠流到综合循环池。

4. 脱硫产物处理系统脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。

由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSO4，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。

在水力旋流器，石膏浆被浓缩(固体含量约40％)之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池。

2.除尘器的设计及计算2.1燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算2.1.1标准状况下理论空气量Qa'=4.67×(1.867C+5.56H+0.7S-0.7O)式中：C、H、S、O--分别为煤中各元素所含的质量分数Qa＇=4.76×(1.867+0.65+5.56×0.04+0.7×0.03-0.7×0.02)=1.44×4.76=6.868(m3/㎏)2.1.2 标准状态下理论烟气量Qs'=1.867×(C+0.375S)+11.2H+1.24W+0.016 Qa¹+0.79 Qa¹+0.8N式中： Q a ′——标准状态下理论空气量 m 3/kg ； W ——煤中水分的的质量分数； N ——N 元素在煤中的质量分数。

1.设计题目DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号：DZL2-13 即，单锅筒纵置式链条炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa 设计耗煤量：350kg/h设计煤成分：C Y=65% H Y=4% O Y=2% N Y=1% S Y=3% A Y=15% W Y=10% ；V Y＝8％，属于高硫无烟煤排烟温度：160℃空气过剩系数＝1.3飞灰率＝16％烟气在锅炉出口前阻力550Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中二类区新建排污项目执行。

连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头10个。

3.设计内容及要求（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。

（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。

（3）除尘设备结构设计计算（4）脱硫设备结构设计计算（5）烟囱设计计算（6）管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择（7）根据计算结果绘制设计图，系统图要标出设备、管件编号、并附明细表；除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图若干张，以解释清楚为宜，最少4张A4图，并包括系统流程图一张。

1.设计题目DZL2-13型锅炉中硫烟煤烟气旋风除尘湿式脱硫系统设计2.设计原始资料锅炉型号：DZL2-13 即，单锅筒纵置式链条炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa 设计耗煤量：390kg/h设计煤成分：C Y=64.5% H Y=4% O Y=3% N Y=1% S Y=1.5% A Y=18% W Y=8%；V Y＝15％；属于中硫烟煤排烟温度：160℃空气过剩系数＝1.3飞灰率＝16％烟气在锅炉出口前阻力550Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中二类区新建排污项目执行。

连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头10个。

《大气污染控制工程》课程设计DZL2-13型锅炉高硫无烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计姓名：李欣学院：河海学院专业：环境科学目录前言................................................. 错误!未指定书签。

1.总论............................................... 错误!未指定书签。

1.1设计任务...................................... 错误!未指定书签。

1.2设计内容及要求................................ 错误!未指定书签。

1.3设计原始资料.................................. 错误!未指定书签。

1.4参考文献...................................... 错误!未指定书签。

2.脱硫工艺流程的选择及说明........................... 错误!未指定书签。

2.1工艺比较...................................... 错误!未指定书签。

2.2工艺流程介绍.................................. 错误!未指定书签。

2.3吸收SO2的吸收塔的选择........................ 错误!未指定书签。

2.4填料的选择.................................... 错误!未指定书签。

3.除尘器设计及计算................................... 错误!未指定书签。

3.1燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 ..... 错误!未指定书签。

3.2除尘器的选择.................................. 错误!未指定书签。

4.管道布置及各管段的管径............................. 错误!未指定书签。