《大气污染控制工程》课程设计报告-某燃煤锅炉烟气除尘系统设计

前言在目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。

而大气污染可以说主要是人类活动造成的，大气污染对人体的舒适、安康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响。

目前，大气污染已经直接影响到人们的身体安康。

随着我国经济的高速开展，我国的二氧化硫污染越来越严重，必须通过有效的措施来进展处理，以免污染空气，影响人们的安康生活。

一、题目某燃煤锅炉房烟气净化系统设计二、目的通过课程设计进一步消化和稳固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进展净化系统设计的初步才能。

通过设计，理解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进展设计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的才能。

三、原始资料锅炉型号：SZL6－1.25－AII型，共2台〔每台蒸发量为6t/h〕所在地区：二类区。

2022年新建。

锅炉热效率：75%，所用的煤低位热值：20939kJ/kg，水的蒸发热：2570.8kJ/kg 锅炉出口烟气温度：160℃烟气密度：〔标准状态下〕1.34kg/m3空气过剩系数：α=1.3排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：98kPa平均室外空气温度：15℃空气含水率(标准状态下)按0.01293kg/m3烟气的其它性质按空气计算煤的工业分析：C ：65% H ：4% S ：1% O ：4% N ：1% W ：7% A ：18%净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧20m 以内。

图2为锅炉立面图。

图1 锅炉房平面布置图 图2 锅炉房立面图四、 设计计算 (一)、用煤量计算每台锅炉的所需热量为：Q ＝蒸发量×水的蒸发热=6×103×2570.8=1.54×107kJ/h所需的煤量为：热η⨯n H Q =%75209391054.17⨯⨯=982.2kg/hH n ——煤的低位热值 η热——锅炉的热效率(二)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 以1kg 煤燃烧为根底，那么重量〔g 〕 摩尔数〔mol 〕 产物摩尔数〔mol 〕 需氧数(mol) C 650 54.167 CO 2:54.167 54.167 H 40 40 H 2O: 20 10S 10 0.3125 SO 2: 0.3125 0.3125 O 40 2.5 O 2: 1.25 -1.25 N 10 0.714 N 2: 0.357 0 W 70 3.889 H 2O: 3.889 0 标准状态理论需氧数54.167+10+0.3125-1.25=63.23mol/kg=1.4163 m 3N /kg空气中含水量：10004.22181001293.03⨯⨯=0.01609(体积分数)1.标准状态下理论空气量0a V0a V =1.4163×4.78=6.77 m 3N /kg 〔干空气〕 0a V =01609.0177.6-=6.88 m 3N /kg 〔湿空气〕2.标准状态下理论烟气量0fg VCO 2: 54.167 mol/kgSO 2: 0.3125 mol/kgN 2:0.357+3.78×65.17=246.70 mol/kg H 2O: 20+3.889+0.01609⨯6.77= 24.0 mol/kg0fg V =10004.220.2470.2463125.0167.54⨯+++）（=7.28 m 3N /kg3.标准状态下实际烟气量fg Vfg V =0fg V +0a V (α-1)= 7.28+6.77×〔1.3-1〕=9.311 m 3N /kg标准状态下每台锅炉烟气流量总Q =fg V ⨯设计耗煤量 =9.311⨯982.2=9145.26 m 3/h4.标准状态下烟气中含尘浓度烟尘ρ烟尘ρ=Vd fgsh A ⨯=311.9%18%15⨯=2.90⨯103mg/m 35．标准状态下烟气中二氧化硫浓度2SO ρ2SO ρ=V so fgm )(2=311.91000643125.0⨯⨯=2.15×103 mg/m 3(三)、净化设备的选择1. 设备应到达的净化效率烟尘ρρηs-=1式中 ρs ——标准状态下锅炉烟所排放标准中的规定值，mg/m 3；ρ——标准状态下烟气污染物浓度，mg/m 3； 由于锅炉厂所在地区为：二类地区、2022年新建根据锅炉表1锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值可知道:锅炉类别适用区域烟尘排放浓〔mg/m 3) 烟气黑度Ⅰ时段Ⅱ时段 燃 煤 锅 炉自然通风锅炉 〔<0.7MW(1t/h)〕一类区 100 80 1 二、三类区 150 120 其它锅炉 一类区 100 80 1 二类区 250 200 三类区350 250 燃油 锅 炉轻柴油、煤油 一类区 80 80 1 二、三类区 100 100 其它燃料油一类区10080*1二、三类区200 150 燃气锅炉全部区域50501表1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值I 时段：2000年12月31日前建成使用的锅炉;II 时段：2001年1月1日起建成的使用的锅炉〔含在I 时段立项未建成或未使用的锅炉和建成使用的锅炉中需要扩建、改造的锅炉〕。

一、课程设计的题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本能课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行进化系统实际的初步能力。

通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，陪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。

三、设计原始资料锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8MW×4）设计耗煤量：600kg/h（台）排烟温度：180℃烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：α=1.35排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：17%烟气在锅炉出口前阻力：850Pa当地大气压力：97.86kPa冬季室外空气温度：-5℃空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：C Y=67% H Y=4% S Y=2% O Y=4%N Y=1% W Y=6% A Y=15% V Y=13%按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行。

烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状态下）：900mg/m3四、设计内容和要求⒈燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。

⒉净化系统设计方案的分析确定。

⒊除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。

⒋管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。

并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统阻力。

⒌风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。

⒍编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写、包括方案的确定，设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。

课程设计说明书应有封面、目录、正文、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。

⒎图纸要求⑴除尘器系统图一张（1号图或2号图）。

大气污染控制工程课程设计实例一、课程设计题目某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学内容，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。

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。

三、设计原始资料锅炉型号：SZL4-13型，共4台设计耗煤量:600kg/h（台）排烟温度：160℃烟气密度：1.34kg/Nm3空气过剩系数： =1。

4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16％烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力：97.86kPa冬季室外空气温度：—1℃空气含水按0.01293kg/ Nm3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：YO=5％，C=68%，YH=4%, Y S=1％，YYV=13%N=1％，YW=6%，Y A=15%, Y按锅炉大气污染物排放标准（GB13271—2001）中二类区标准执行：烟尘浓度排放标准：200mg/ Nm3二氧化硫排放标准:900mg/ Nm3净化系统布置场地为锅炉房北侧15m以内.四、设计计算1．燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算（1）理论空气量()Y Y Y Y aO S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中:YC 、Y H 、YS 、YO 分别为煤中各元素所含的质量百分数。

)/(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg mQ Na =⨯-⨯+⨯+⨯⨯=（2）理论烟气量（设空气含湿量12。

93g/m 3N ）Y a a Y Y Y Y sN Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++='(m 3N /kg ）式中:aQ '—理论空气量（m 3N /kg ） YW -煤中水分所占质量百分数;Y N -N 元素在煤中所占质量百分数/kg)(m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=s Q（3）实际烟气量a ss Q Q Q '-+'=)1(016.1α （m 3N /kg) 式中：α -空气过量系数。

某燃煤供热锅炉烟气除尘系统设计一、燃煤锅炉房烟气除尘系统设计设计任务书一、课程设计的题目燃煤锅炉烟气除尘系统设计二、课程设计的目的燃煤供热锅炉烟气除尘系统设计，包括集气罩、管路系统、净化设备、风机电机和烟囱几部分，主要强化学生对燃烧参数计算、燃煤烟气参数计算、净化系统计算和设备选型、管路系统和烟囱参数计算等方面的训练。

通过课程设计进一步消化和巩固本课程有关颗粒污染物净化技术所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。

通过该部分的课程设计，了解颗粒污染物净化系统设计的内容、方法及步骤，自主确定大气污染控制系统的设计方案、各部分设计计算、工程图纸绘制、参考文献阅读、编写设计说明书。

从而培养学生利用所学知识独立分析问题和解决问题的能力。

三、设计原始资料锅炉型号：SZL10.5—13型，共4台设计耗煤量：600kg/h（台）排烟温度：190℃烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：a=1.55排烟中飞灰占不可燃成分的比例：16%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：100k Pa冬季室外温度：-1℃空气含水（标准状态下）按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：C Y=68% H Y=4% S Y=1% O Y=5%N Y=1% W Y=6% A Y=15% V Y=13%按锅炉大气污染物排放标准（GB 13271—2001）中二类区标准执行。

二氧化硫排放标准（标准状态下）：900mg/m3烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200 mg/m3净化系统布置场地如图1-1所示的锅炉房北侧20m以内。

四、设计内容和要求1．燃煤理论和实际空气量和烟气量计算、烟尘和二氧化硫浓度的计算。

2．净化效率的计算，净化系统设计方案的对比分析和优选。

3．除尘系统的比较和选择：确定除尘器类型、型号、及规格，并确定其主要运行参数。

4．管路系统布置及参数计算：确定各装置的相对位置及管路布置，并确定各管段的长度和流速、计算各管段的管径、烟囱高度和出口内径，各管段的压力损失计算和并联管路的阻力平衡，以及系统总阻力的计算。

大气污染控制工程课程设计任务书——燃煤锅炉烟气除尘系统的设计一.设计资料和相关参数1.锅炉设备的主要参数2.烟气密度（标准状况下）：1.35 kg/m；空气含水（标准状况下）：0.01296 kg/m3；烟气在锅炉出口的阻力：850Pa；排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：18%；当地大气压:97.86KPa；冬季室外空气温度：-1℃；空气过剩系数：a=1.4。

3.煤的工业分析值：C=68%；H=4%；S=1%；N=1%；W=6%；A=15%；V=13%;O=5%4.应用基灰分：13.38%；应用基水分：16.32%；可燃基挥发分：41.98%；应用基低位发热量：16768Kj/kg（由于媒质波动较大，要求除尘器适应性较好）5.按锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行；烟尘浓度排放标准（标准状况下）：200 mg/m3；二氧化硫排放标准（标准状况下）：900 mg/m3；净化系统布置场地在锅炉房北侧15米以内。

二.设计要求和设计内容1、计算燃煤锅炉实际烟气量、排烟量及烟尘和二氧化硫浓度。

2、计算或设定除尘效率。

3、选择除尘器。

4、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、烟囱高度和出口内径以及系统各部分阻力。

5、完成烟囱的设计。

6、计算系统阻力。

7、绘制系统工艺流程图及主要构件的设计简图。

三．参考资料《大气污染控制工程》郝吉明，马广大主编高等教育出版社《工业锅炉除尘设备》国家环保局支持中国环境科学出版社《除尘设备设计》化工设备设计全书编辑委员会编著上海科学技术出版社《锅炉房工艺与设备》刘新旺主编科学出版社出版社《环保设备原理设计与应用》郑铭主编，陈万金副主编；化学工业出版社《环保工作者实用手册》杨丽芬，李友琥主编科学出版社《大气污染控制工程》王丽萍主编煤炭工业出版社四．说明1.设计要求和设计内容大致如此，相关步骤和环节请在设计过程中添加或加以细化。

大气污染控制工程设计说明书某厂燃煤锅炉烟气除尘处理工程方案设计一、项目概述本工程的建设单位是某燃煤厂，旨在采用现代化工程技术，对燃煤锅炉的烟气进行全面的污染控制，实现烟气除尘处理的目的。

本项工程面临的主要污染物是固体颗粒物，中等颗粒物（PM10）和细颗粒物（PM2.5）。

本项工程项目得到了有关政府部门的批准。

二、设计方案2.1 工艺介绍本项工程采用电除尘工艺进行污染物的处理。

该工艺是基于静电原理，将烟气通过带电电极，使烟气中的颗粒物得到电荷，通过电场作用，将这些颗粒物聚集在带电电极上，从而达到除尘的目的。

该工艺具有高效、节能、环保、操作简单等特点，是烟气处理的主要方式之一。

2.2 设备组成本项工程采用两台电除尘器，主要包括以下设备：1) 烟道管道：由高温钢板制成，出口设置防爆门防止逆火、开启检修。

2) 电极：采用高强度硅钢板制成，经特殊加工成型而成，基本不生锈，同时可让烟气均匀地流过。

3) 输送系统：由脉冲式控制器、集尘罐、灰斗组成。

通过脉冲式控制器来控制电极的电压，从而达到除尘效果，集尘罐和灰斗则用来存放除尘后的粉尘。

4) 热风回收装置：通过烟气换热和废气处置设备，减少能源消耗。

2.3 工程参数1) 处理气体流量：36600Nm3/h；2) 处理的颗粒物类型：烟尘；3) 颗粒物排放浓度≤30mg/Nm3。

三、施工方案3.1 建设实施范围本项工程建设涉及的范围为燃煤锅炉污染控制系统。

3.2 施工工艺本项工程施工采用先预制后就地安装的方法，主要包括以下步骤：1) 电极的制作：将硅钢板进行特殊处理，使其成为带电的电极。

2) 设备的安装：根据设计要求，在燃煤锅炉污染控制系统中进行设备的安装和调试。

3) 烟道管道的制作和安装：根据设计要求，制作高温钢板烟道管道，并将其安装在燃煤锅炉污染控制系统中。

4) 输送系统的安装：安装脉冲式控制器、集尘罐、灰斗等输送系统。

3.3 施工周期本项工程的施工周期预计为45天。

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 (6)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 (12)5.3氨法脱硫设计参数 (12)5.4设备结构的计算 (13)5.4.1 确定塔的直径 (13)5.4.2 塔高的设计 (14)5.4.3 物料平衡计算 (14)6烟囱设计 (15)6.1烟囱高度的计算 (15)6.2烟囱直径的计算 (16)6.3烟囱底部直径的计算 (17)6.4烟囱阻力的计算 (17)6.5烟囱高度的核算 (18)7管道系统设计，阻力计算 (19)7.1管道直径的确定 (19)7.2系统阻力的计算 (19)7.3系统总阻力的计算 (20)8风机电机的选择 (21)8.1风机风量的计算 (21)8.2风机风压的计算 (21)9核算 (21)10结束语 (23)11参考文献 (24)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。

大气污染控制工程课程设计Last revision on 21 December 2020大气污染控制工程课程设计题目SZL4-13型燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计班级环境N121学号533学生姓名顾丹阳指导老师王成贤完成日期 2015年6月7日目录前言 (1)第1章大气污染控制工程课程设计任务书 (2)设计题目 (2)设计任务 (2)原始资料 (2)第2章烟气量烟尘和二氧化硫浓度计算 (3)标准状态下理论空气量 (3)标准状态下理论湿烟气量 (3)标准状态下实际烟气量 (3)标准状态下烟气含尘浓度 (4)标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 (4)第3章除尘装置的选择设计 (4)除尘装置应达到的净化效率 (4)除尘器的选择 (5) (5) (5)第4章确定除尘设备风机和烟囱的位置及管道布置 (6)各装置及管道布置的原则 (6)管径的确定 (6)第5章烟囱的设计 (7)烟囱高度的确定 (7)烟囱直径的计算 (7)烟囱的抽力 (8)第6章系统阻力的计算 (8)摩擦压力损失 (8)局部压力损失 (9)各管段压力损失计算 (9)第7章风机和电动机选择及计算 (12)风机风量的计算 (12)风机风压的计算 (12)选用风机型号及参数 (13)电动机功率的计算 (13)选用电机型号及参数 (14)第8章总结 (15)第9章参考文献 (15)前言凡是能使空气质量变差的物质都是大气污染物。

大气污染物已知的约有100多种。

有自然因素（如森林火灾、火山爆发等）和人为因素（如工业废气、生活燃煤、汽车尾气等）两种，并且以后者为主要因素，尤其是工业生产和交通运输所造成的。

主要过程由污染源排放、大气传播、人与物受害这三个环节所构成。

影响大气污染范围和强度的因素有污染物的性质（物理的和化学的），污染源的性质（源强、源高、源内温度、排气速率等），气象条件（风向、风速、温度层结等），地表性质（地形起伏、粗糙度、地面覆盖物等）。

防治方法很多，根本途径是改革生产工艺，综合利用，将污染物消灭在生产过程之中；另外，全面规划，合理布局，减少居民稠密区的污染；在高污染区，限制交通流量；选择合适厂址，设计恰当烟囱高度，减少地面污染；在最不利气象条件下，采取措施，控制污染物的排放量。