大气课程设计 环工1001 熊旭晴 1013100106
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目录摘要 (2)1 前言 (2)2 除尘技术的发展 (3)2.1 国内电厂气力除尘技术的发展 (3)2.1.1 工作原理 (3)2.2 电除尘器的特点 (3)2.3 除尘系统工艺流程 (4)3 喷雾干燥法 (4)3.1 喷雾干燥吸收工艺基本原理 (4)3.2 工艺化学过程 (5)3.3 主要设备介绍 (6)3.4 系统控制 (7)3.5 最终产物 (7)4 喷雾干燥法工艺特点 (7)4.1 SDA工艺特点(与石灰石/石膏湿法比较) (8)4.2 SDA工艺特点(与CFB/GSA-FGD比较) (8)4.3 喷雾干燥法工艺流程图 (8)4.4 喷雾干燥设计图 (8)5 燃料计算 (9)5.1 确定理论空气量 (9)5.2 确定实际烟气量及烟尘、二氧化硫浓度 (10)6 净化方案设计 (11)6.1 电除尘器 (11)6.1.1 运行参数的选择及设计 (11)6.1.2 净化效率的影响因素 (11)7 设备结构设计计算 (12)7.1 通过除尘器的含尘气体量 (12)7.2 集尘极的比集尘面积和集尘极面积 (13)7.3 验算除尘效率 (14)7.4 有效截面积 (14)7.5 电除尘器内的通道数 (15)7.6 集尘极总长度,宽度,高度 (15)7.7 灰斗的计算 (15)7.8 校核 (15)8 烟囱的设计 (15)8.1 烟囱高度的确定 (15)8.2 烟囱直径的计算 (17)9 管道系统的设计 (17)9.1 阻力计算 (17)9.1.1 系统阻力的计算 (18)9.1.2 系统总阻力的计算 (19)9.2 风机和电动机选择与计算 (19)9.2.1 风机风量的计算 (19)9.2.2 风机风压的计算 (19)9.3 电除尘器设计图 (19)10 总结 (19)参考文献 (20)摘要随着我国社会、经济的不断发展和人民生活水平的不断提高,国家对烟尘的排放标准也将越来越严格。
因此,这些含尘烟气都需要经过高效的除尘器处理后才能够排放,在技术上、长期运行的可靠性及运行检修费用等方面,电除尘器及布袋、电袋除尘器各自的特点有哪些。
大气工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解大气工程的基本概念,掌握大气污染的成因、危害及防治措施。
2. 学生能够了解大气成分、气象要素的基本知识,并运用这些知识解释实际大气现象。
3. 学生能够掌握大气质量评价的方法,分析我国大气污染现状及政策。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析和解决实际大气污染问题,提出合理的防治措施。
2. 学生能够通过实验、调查等实践活动,培养观察、分析、解决问题的能力。
3. 学生能够熟练使用大气质量监测设备,进行数据收集和处理。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到大气环境保护的重要性,树立绿色环保意识,积极参与大气污染防治行动。
2. 学生能够关注国内外大气环境问题,关注政策动态,提高社会责任感和使命感。
3. 学生能够通过本课程的学习,培养对自然科学的好奇心和探索精神,激发学习兴趣。
课程性质:本课程为学科拓展课程,旨在帮助学生了解大气环境知识,提高环保意识和实践能力。
学生特点:六年级学生具有一定的自然科学基础,好奇心强,善于观察,具备一定的动手能力。
教学要求:结合学生特点,注重理论知识与实践操作的相结合,提高学生的环保意识和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识运用到实际生活中,为改善大气环境贡献力量。
后续教学设计和评估将围绕上述具体学习成果展开。
二、教学内容1. 大气工程基本概念:大气组成、大气层结构、大气污染源及其分类。
2. 大气污染成因与危害:大气污染物迁移与转化规律、典型大气污染事件案例分析、大气污染对人体健康及生态环境的影响。
3. 大气污染防治技术:脱硫、脱硝、除尘技术,挥发性有机物治理技术,机动车尾气净化技术。
4. 大气质量评价与监测:大气质量评价标准、监测方法与设备、数据收集与分析。
5. 我国大气污染现状与政策:大气污染防治法律法规、政策体系、重点区域大气污染治理策略。
教学大纲安排:第一课时:大气工程基本概念,大气层结构及大气污染源分类。
大气课程设计小组一、教学目标本章节的教学目标分为三个维度:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:通过本章节的学习,学生需要掌握大气的基本概念、组成和特性,了解大气对地球环境和人类生活的影响。
2.技能目标:学生能够运用科学的方法观察和分析大气现象,运用所学的知识解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:培养学生对大气科学的兴趣和好奇心,增强环保意识,认识到保护大气环境的重要性。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括以下几个部分:1.大气的概念与组成:介绍大气的定义、组成及其在地球系统中的作用。
2.大气的特性:讲解大气的温度、压力、湿度等基本特性,以及大气层的结构。
3.大气对地球环境的影响:分析大气中的气体、颗粒物等对气候、天气和生态环境的影响。
4.大气污染及其防治:介绍大气污染的来源、危害及其防治措施。
5.保护大气环境的重要性:强调大气环境保护对人类生活和地球生态环境的意义。
三、教学方法为了提高教学效果,本章节将采用多种教学方法:1.讲授法:讲解大气的基本概念、组成、特性和影响因素。
2.讨论法:学生讨论大气污染的原因、危害和防治措施,培养学生的批判性思维。
3.案例分析法:分析具体的大气污染案例,让学生了解大气污染的实际情况。
4.实验法:进行大气成分的简易测定实验,培养学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《大气科学》、《大气环境》等。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,如《大气污染物理学》、《大气污染控制技术》等。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频、动画等多媒体资料,帮助学生形象地理解大气现象。
4.实验设备:准备大气成分测定仪器、模型等实验设备,让学生亲自动手操作。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与度、提问回答、小组讨论等表现,评估学生的学习态度和积极性。
大气环流课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生理解大气环流的基本概念、形成机制及对全球气候的影响;2. 掌握主要的大气环流模式,如赤道低压带、副热带高压带、极地低压带等;3. 了解大气环流与我国气候特点的关系。
技能目标:1. 培养学生运用地理图表分析大气环流的能力;2. 提高学生通过观察气象数据,预测天气变化的能力;3. 学会运用大气环流知识,解释生活中的气候现象。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对大气科学的好奇心,培养其探索精神;2. 增强学生对环境保护的意识,使其认识到大气环境对人类生活的影响;3. 培养学生的团队协作精神,提高合作学习能力。
本课程针对高年级学生,结合大气环流相关知识,注重理论与实践相结合。
课程旨在帮助学生掌握大气环流的基本知识和技能,同时培养其科学素养和环保意识,使学生在学习过程中形成积极的态度和价值观。
课程目标具体、可衡量,便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 大气环流基本概念:大气环流定义、大气环流形成机制;2. 大气环流模式:赤道低压带、副热带高压带、极地低压带的特点及形成原因;3. 大气环流与气候关系:大气环流对全球气候的影响,大气环流与我国气候特点的联系;4. 大气环流实例分析:分析典型大气环流案例,如厄尔尼诺、拉尼娜现象;5. 气象图表分析:学会使用气象图表,观察和分析大气环流变化;6. 大气环境保护:探讨大气环境问题,如全球变暖、大气污染对大气环流的影响。
教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行组织。
教学大纲明确教学内容安排和进度,确保教学内容的科学性和系统性。
具体教学内容如下:第一课时:大气环流基本概念及形成机制;第二课时:大气环流模式及特点;第三课时:大气环流与气候关系;第四课时:大气环流实例分析;第五课时:气象图表分析;第六课时:大气环境保护。
教学内容旨在帮助学生系统掌握大气环流知识,提高分析问题和解决问题的能力。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:教师以生动形象的语言,系统地讲解大气环流的基本概念、形成机制、模式特点等理论知识,为学生奠定扎实的理论基础。
环境监测大气课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生了解大气环境监测的基本概念、原理及方法;2. 使学生掌握大气污染物种类、来源及其对环境与人体健康的影响;3. 帮助学生理解大气质量评价标准及监测数据分析。
技能目标:1. 培养学生运用大气环境监测设备进行实际操作的能力;2. 提高学生分析大气监测数据,判断空气质量,并提出改善措施的能力;3. 培养学生运用所学知识解决实际大气污染问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对大气环境保护的兴趣,树立环保意识;2. 增强学生的社会责任感,使其积极参与大气环境保护行动;3. 培养学生团队合作精神,提高沟通与协作能力。
课程性质:本课程为环境科学相关学科,结合学生年级特点,注重理论与实践相结合,以培养学生的实践操作能力、数据分析能力和环保意识为主。
学生特点:学生具有一定的环境科学基础知识,但实践经验不足,需要通过实际操作和案例分析,提高其综合运用知识的能力。
教学要求:教师需结合课程内容,采用多元化教学方法,引导学生积极参与,注重培养学生的实践操作技能和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度,激发其环保意识,实现课程目标的达成。
通过课程学习,使学生能够达到具体的学习成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 大气环境监测基本概念:大气污染、大气质量评价、大气监测;2. 大气污染物种类及来源:颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氢化合物、挥发性有机物等;3. 大气环境监测原理及方法:采样方法、分析方法、监测设备;4. 大气质量评价标准:国内外大气质量标准、污染物限值;5. 大气监测数据分析:数据统计、分析方法、评价空气质量;6. 实践操作:使用大气监测设备进行实地监测、数据采集与处理;7. 案例分析:典型大气污染事件分析,提出改善措施。
教材章节关联:1. 第一章 环境监测概述;2. 第二章 大气环境监测;3. 第三章 大气污染物及其监测方法;4. 第四章 空气质量评价与监测数据分析;5. 第五章 环境监测实践与案例分析。
环境监测大气课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解大气环境监测的基本概念,掌握大气污染的主要成分及来源。
2. 学生能够掌握大气监测的常用方法和手段,了解监测设备的工作原理。
3. 学生能够了解我国大气环境保护的政策法规,认识环境保护的重要性。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,分析大气污染问题,提出解决策略。
2. 学生能够运用大气监测设备,进行简单的数据采集和处理,具备初步的数据分析能力。
3. 学生能够通过小组合作,共同完成大气环境监测项目,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到大气环境保护的紧迫性,培养环保意识,主动参与环保行动。
2. 学生通过学习,培养科学精神,增强对科学的热爱和追求。
3. 学生能够树立正确的价值观,关注社会发展,积极参与社会事务。
课程性质:本课程为环境科学领域的学科课程,旨在帮助学生了解大气环境监测的相关知识,提高环保意识和实践能力。
学生特点:学生为八年级学生,具有一定的科学素养,好奇心强,善于合作,但可能对大气环境监测的了解有限。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力和解决问题的能力。
通过课程学习,使学生能够达到上述课程目标,并在实际生活中运用所学知识。
后续教学设计和评估将围绕这些具体学习成果展开。
二、教学内容1. 大气环境监测基本概念:大气污染的定义、分类及危害;大气监测的意义和作用。
教材章节:第一章第一节2. 大气污染来源与成分:常见大气污染物(如PM2.5、SO2、NOx等)的来源、特性及对人体健康的影响。
教材章节:第一章第二节3. 大气监测方法与技术:介绍大气监测的常用方法(如地面监测、遥感监测等)及设备工作原理。
教材章节:第二章第一节4. 大气监测数据处理与分析:数据采集、处理、分析方法及简单数据分析技巧。
教材章节:第二章第二节5. 我国大气环境保护政策法规:介绍我国大气环境保护的政策法规及实施情况。
大气课程设计流程一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握大气科学的基本知识,理解大气现象的形成和发展规律,提高学生分析和解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:•掌握大气的基本组成和性质。
•理解大气压力、温度、湿度等参数的分布规律。
•学习大气运动的基本方程和气象学的基本概念。
•了解大气污染的成因和危害。
2.技能目标:•能够运用大气科学的基本原理分析气象数据。
•学会使用气象图表和气象仪器进行观测。
•能够运用数学方法处理气象问题。
•具备一定的实验操作能力和科学探究能力。
3.情感态度价值观目标:•培养学生对自然环境的热爱和保护意识。
•培养学生对科学探索的兴趣和好奇心。
•培养学生团队合作和交流分享的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括大气的基本组成和性质、大气运动的基本方程和气象学的基本概念、大气污染的成因和危害。
具体安排如下:1.第一章:大气的基本组成和性质•气体的组成和分类•大气的温度和压力•大气的湿度和其他性质2.第二章:大气运动的基本方程•流体力学基本原理•热力学基本原理•大气运动的基本方程3.第三章:气象学的基本概念•气象观测和气象数据处理•气象图表的解读和使用•气象灾害和天气预报4.第四章:大气污染的成因和危害•大气污染的来源和传播途径•大气污染对环境和人类健康的影响•大气污染的控制和防治措施三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
具体方法如下:1.讲授法:教师通过讲解和演示,向学生传授大气科学的基本知识和原理。
2.讨论法:学生分组讨论大气现象和问题,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析大气污染案例,让学生了解大气污染的实际影响和解决方法。
4.实验法:进行气象观测和实验操作,培养学生的实验操作能力和科学探究能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:《大气科学导论》2.参考书:《大气物理学》和《大气环境化学》3.多媒体资料:气象图表和气象视频资料4.实验设备:气象仪器和实验室设备以上是本课程的教学设计流程,通过明确教学目标、选择和教学内容、选择合适的教学方法以及准备适当的教学资源,希望能够有效地实现教学目标,提高学生的学习效果。
大气规划课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解大气规划的基本概念,掌握大气污染的类型及成因;2. 学生能够描述大气污染防治的主要措施和策略;3. 学生能够概述我国大气规划的政策框架及其实施情况。
技能目标:1. 学生能够分析现实生活中大气污染问题,提出解决策略;2. 学生能够运用所学知识,参与小组讨论,进行问题探究;3. 学生能够运用图表、报告等形式,展示对大气规划的学习成果。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对环境保护的责任感和使命感,增强环保意识;2. 培养学生关注社会热点问题,提高对大气污染问题的关注度;3. 培养学生团队合作精神,提升探究问题和解决问题的能力。
课程性质:本课程旨在帮助学生了解大气规划相关知识,提高学生解决实际问题的能力,培养学生环保意识和责任感。
学生特点:考虑到学生所在年级的特点,课程内容以基础知识为主,结合实际案例,注重培养学生的实践能力和综合素质。
教学要求:教师应注重启发式教学,引导学生主动探究问题,关注学生个体差异,提高课堂教学效果。
通过多元化的教学方法和评价手段,确保学生达到课程目标。
二、教学内容1. 大气规划概述- 大气规划的定义与意义- 大气污染的类型及成因- 大气污染防治的基本原则2. 大气污染防治措施- 环境法律法规及政策- 大气污染物排放标准- 大气污染源控制技术- 环境监测与管理3. 我国大气规划政策框架- 大气污染防治行动计划- “大气十条”政策解读- 大气污染防治攻坚战4. 实践案例分析- 城市空气质量改善案例- 工业企业大气污染治理案例- 区域联防联控案例5. 学生小组讨论与报告- 针对本地区大气污染问题,提出解决方案- 分析大气污染防治政策实施效果- 探讨大气规划在未来的发展趋势教学内容安排与进度:第一周:大气规划概述第二周:大气污染防治措施第三周:我国大气规划政策框架第四周:实践案例分析第五周:学生小组讨论与报告教材章节关联:《环境科学》第四章:大气污染与控制《环境规划与管理》第三章:大气环境规划与管理《环境保护法律法规》相关章节:大气污染防治法律法规教学内容确保科学性和系统性,结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生对大气规划的认识和实践能力。
大气课程设计书一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握大气科学的基本概念、原理和方法,培养学生的科学思维和实验技能,提高学生对大气现象和问题的认识和解决能力。
具体来说,知识目标包括了解大气的组成、结构、循环和变化等基本知识;技能目标包括能够运用科学方法进行观察、实验和数据分析;情感态度价值观目标包括培养学生对科学的兴趣和好奇心,提高学生对环境保护的认识和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括大气的基本概念、大气的组成和结构、大气循环和变化等方面的知识。
具体来说,将讲解大气的定义和特点,介绍大气的组成元素和化合物,阐述大气的层次结构和主要成分,讲解大气循环的基本原理和过程,分析大气变化的原因和影响等。
三、教学方法为了实现教学目标,将采用多种教学方法进行教学。
包括讲授法、实验法、案例分析法和讨论法等。
通过讲授法,将系统地讲解大气科学的基本知识和理论;通过实验法,让学生亲身体验和观察大气现象,培养学生的实验技能;通过案例分析法,让学生分析实际中的大气问题,提高学生的解决问题的能力;通过讨论法,激发学生的思考和讨论,培养学生的科学思维和交流能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备适当的教学资源。
包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
将使用权威的教材和参考书,提供丰富的多媒体资料,包括图片、视频和动画等,以直观地展示大气的现象和过程。
同时,将配备必要的实验设备,让学生能够进行实验和观察,增强学生的实践能力。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业和考试等几个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现将根据学生在课堂上的参与度、提问和回答问题的表现等来评估。
作业方面,将布置适量的练习题和研究报告,以巩固学生的知识和提高学生的分析能力。
考试方面,将设置期中和期末考试,考试内容将涵盖本课程的所有重要知识点,以检验学生对知识的掌握程度。
评估结果将及时反馈给学生,以帮助学生了解自己的学习情况,并采取相应的改进措施。
环境工程课程设计(大气)据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3。
而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严峻危害了工农业生产和人体健康。
因此,烟气脱硫是当前环境爱护的一项重要工作。
能用于烟气脱硫和除尘的设备专门多,但要满足运转稳固可靠、不阻碍生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜。
1.设计任务书1.1.课程设计题目燃煤采暖锅炉烟气处理系统设计1.2.设计原始材料锅炉型号:SZL4-13型(额定热功率2.8MW),共3台设计耗煤量:600 kg/h·台烟气温度:160℃脱硫塔出口烟温:60℃标准状态下烟气密度:1.34kg/m3空气过剩系数:α=1.4锅炉外形尺寸:4866×3660×2550锅炉烟囱尺寸:Φ600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:5℃标准状态下空气含水:0.01293kg/m3烟气其他性质按空气运算煤的工业分析值:C=68% H=4% S=1% O=5%N=1% W=6% A=15% V=13%锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200mg/m3标准状态下二氧化硫排放标准:900mg/m32.设计概况2.1.设计内容某燃煤采暖锅炉,烟气排放最大量Q=18450m3/h,烟气最高温度160℃,烟气含尘量2340mg/m3,烟气中二氧化硫含量1950mg/m3。
2.2.设计依据《锅炉大气污染物排放标准》 GB13271-2001《袋式除尘器技术要求》 GB/T6719-2009《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-89《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》 JB/T8471-1996《环境空气质量标准》 GB3095-19962.3.设计要求2.3.1.排放标准锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200mg/m3标准状态下二氧化硫排放标准:900mg/m33.处理工艺设计3.1.除尘工艺设计3.1.1.各除尘器的简述离心式除尘器离心分离除尘器的工作原理是,利用烟气作旋转运动,依靠离心作用将烟气中粉尘分离出来。
环境工程课程设计大气污染控制工程设计班级:环工1001姓名:熊旭晴学号:1013100106指导教师:姚水良李济吾环境科学与工程学院2013年7月前言 (3)一工程概况 (3)二设计说明 (4)2.1设计依据 (4)2.2设计原则 (4)2.3设计范围 (4)2.4设计规模 (4)2.5设计参数与指标 (5)三工艺选择 (5)3.1除尘技术简介 (5)3.2可供选择的除尘技术 (6)3.3方案的技术比较 (7)四处理流程 (8)4.1除尘系统 (8)4.2除尘器系统 (9)4.3输灰系统 (9)4.4控制系统 (9)五预期处理效果 (10)六主要设施与设备设计选型 (10)6.1设计计算书 (10)6.2主要设备型号及技术参数确定 (20)七总图设计 (21)7.1 平面与立面布置图 (21)7.2除尘器的总图 (21)八技术经济分析 (21)8.1综合技术经济指标 (21)8.2人员编制 (21)8.3工程概算 (22)8.4远行费用分析 (22)参考文献 (22)前言中国一次能源结构决定了以煤炭为主要发电燃料的格局不会变化。
据统计,2007年全国83%的电力来自火力发电站,供给火力发电的煤炭为12.82亿吨,占到了全国煤炭产量的51%,到2010年全国煤炭产量估计达到26亿吨。
大气环境污染物仍然以煤烟型为主,煤炭燃烧产生的环境污染严重制约了中国能源工业乃至整个国民经济的更好更快发展。
目前,我国共有工业锅炉近50万台,总蒸发量约108万吨,基本上燃用未经洗选加工的原煤,而燃油或燃气锅炉不到总量的5%。
燃煤工业锅炉以层燃式链条炉为主,占90%以上,其次为层燃式往复炉,还有少量的流化床、抛煤机炉和煤粉炉。
我国燃煤工业锅炉大多容量小,燃烧效率不高,耗煤量大,污染大,采暖季节尤其严重,是我国煤炭燃烧产生的环境污染的重要来源,因此,必须使燃煤锅炉的尾气都能得到妥善处理。
在设备技术方面,空气污染治理设备中主要为除尘器,我国的除尘器生产已具有一定的规模,各种旋风除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器和静电除尘器等性能逐渐完善。
各种除尘设备有其特点,各自有自己的适用范围。
本文将对某厂新建的2台30t/h燃煤工业锅炉(沸腾床锅炉)进行除尘净化系统的设计,其中每台锅炉产生的烟气量估计为:60600Nm3/h,烟尘浓度为32.0g/Nm3,其粒径<5μm占60%。
一工程概况某厂新建2台30t/h燃煤工业锅炉(沸腾床锅炉),其除尘系统管道布置如图1。
每台锅炉产生的烟气量估计为:60600Nm3/h,烟尘浓度为32.0g/Nm3,其粒径<5μm占60%,烟气经降温至120℃进入除尘器,烟窗的直径3m,高度40m,局部阻力损失60Pa。
排放烟尘浓度要求达到《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)规定的二类区Ⅱ时段的标准。
图1 除尘系统管道布置图二设计说明2.1 设计依据1)《锅炉大气污染物排放标准》(GWPB3-1999)2)《全国通用通风管道计算手册》3)《除尘工程设计手册》4)《电除尘手册》2.2 设计原则工艺流程要合理,确保烟尘要达标排放;系统长期安全稳定运行;运行的经济性;布局要求合理;方便施工和维修检修;符合安全环保卫生要求。
2.3设计范围工程设计范围从燃煤废气的接入管开始至除尘器处理后烟囱排放为止。
包括处理工艺、除尘设备、管道、控制、风机等的设计。
2.4 设计规模处理烟气流量为:处理浓度为:2.5 设计参数与指标1)处理烟气量:60600×2=121200Nm3/h2)电除尘器截面:49m23)烟气温度:120℃4)入口含尘浓度:32.0g/Nm35)电除尘器漏风率:3%6)电除尘器本体阻力:300Pa7)电场数:2个8)电场通道数:18个9)电场长度:4.32m。
10)电场高度:7m。
11)同极间距:480mm。
12)总集尘面积:2177.28平方米13)阳极板:480mm大C型极板14)阴极线:芒刺线15)烟气流速:13.4m/s三工艺选择3.1 除尘技术简介目前,除尘技术主要有机械除尘、静电除尘、袋式除尘、湿式除尘和空气过滤除尘。
机械除尘通常指利用质量力(重力、惯性力和离心力)的作用是颗粒物与气体分离的除尘方式,常用装置有:重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器。
袋式除尘技术通常是指利用滤袋进行过滤除尘的技术。
含尘气流从下部孔板进入圆筒形滤袋内,在通过滤料的空隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁气体由排出口排出,沉积在滤料上的粉尘,可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中。
袋式除尘器的除尘效率一般可达99%以上,虽然它是最古老的除尘方法之一,但由于它效率高,性能未定可靠、操作简单,因而获得越来越广泛的应用。
同时,在结构形式、滤料、清灰方式和运行方式等方面也都得到了不断的发展。
静电除尘是含尘气体在通过高压电场进行店里的过程中,是尘粒荷电,并在电场力的作用下是尘粒沉积在集尘极上,将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘方式。
湿式除尘使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用捕集尘粒或使粒径增大的原理。
袋式除尘是利用多孔纤维材料制成的滤袋(简称布袋)将含尘气流中的粉尘捕集下来的方法。
电袋复合式除尘是电除尘器和布袋除尘器机结合,利用电除尘器的第一电场作为一级除尘单元,除去烟气中80%~90%的粉尘颗粒,再用布袋作为二级除尘单元,除去剩下的微细颗粒。
3.2 可供选择的除尘技术根据已知的烟气特性,可排除机械除尘和湿式除尘作为除尘技术的考虑。
其原因主要是:机械除尘一般用来捕集5μm以上的尘粒,除尘效率可达80%~90%;若捕集小于5μm的尘粒,则效率较低。
湿式除尘由于利用惯性扩散与凝集的作用力进行除尘,其除尘阻力损失达到800~10000pa,不适用于处理大的烟气量。
而对于静电除尘、袋式除尘以及电袋复合除尘均为适用的除尘方法,其处理温度均为小于400摄氏度,处理粒径均小于今为5μm,且均能处理大的烟气量。
但根据《锅炉大气污染物排放标准》(GWPB3-1999)规定的二类区标准,其烟气排放标准为200mg/m3。
在三种可选择的除尘方法中,均能达到达标排放。
由于考虑到电袋复合除尘的高成本,是电除尘两倍以上,所以也将此法排除使用。
3.3 方案的技术比较针对电除尘器和布袋除尘器两种可选案,以下将对其进行优缺点的比较:电除尘器的优点和缺点(一)电除尘器的优点1.处理烟气量大,单台烟气处理量达200万立方米每小时。
而布袋除尘器要完成这个处理量则需要更加庞大的设备。
2.可用于高温(可高达500℃)、高压和高湿的场合,连续运转时间长,两次大修时间间隔长。
3.具有高效低阻的特点,电除尘器压力损失仅100~200Pa,大约是布袋除尘器的1/5~1/8。
4.适用范围广,维护简单方便。
(二)电除尘器的缺点1.一次性投资较大。
2.除尘效率受粉尘比电阻影响大,若不采取一定措施,除尘效率将受到影响。
3.对初始浓度大的含尘气体需设置预处理装置。
4.电除尘器运行初期,除尘效果基本能达到要求,但由于其结构及工作原理的局限,随着运行时间的延续,电除尘器内部组件变形、积灰、电场变化,除尘效率会有所改变;电除尘器每运行一个周期后,须进行大修。
而进行周期维修所需投入的人力、财力及检修停产带来的损失都很大。
5.收尘后的气体含尘量一般在30~50mg/m3,如果要进一步降低含尘量则要增加较大的体积,投资成本较高。
目前,我国已经要求排放气体含尘量不大于30mg/m3,这种情况下,电除尘器只能用增大的气室体积来达到相应的除尘效率。
布袋除尘器的优点和缺点(一)布袋除尘器的优点1.除尘效率高,可捕集0.3nm以上的粉尘,使含尘气体净化到15mg/m3甚至以下。
2.附属设备少,投资省,技术要求没有电除尘器那样高。
3.能捕集电除尘难以回收的粉尘;并且在一定程度上能收集硝化物、硫化物等化合物。
4.对负荷变化适应性好,特别适宜捕集细微而干燥的粉尘,所收的干尘便于处理和回收利用。
5.袋式除尘器收集含有爆炸危险或带有火花的含尘气体时安全性较高。
(二)布袋除尘器的缺点1.收集湿度高的含尘气体时,应采取保湿措施,以免因结露而造成“糊袋”,因此布袋除尘气对气体的湿度有一定的要求。
2.对于不同类型气体,应选用相应类型的布袋;且需要经常更换布袋,布袋消耗量较大。
3.对于高温气体,必须采用降温措施。
4.阻力较大,一般压力损失为1000~1500Pa。
5.接收粒径大的含尘气体时,布袋较易磨损。
针对该厂使用的燃煤工业锅炉是沸腾床锅炉,尽管沸腾层内的燃烧比较充分,从布风板排渣管排出的冷渣碳含量很小(质量数为1%~3% ),但由于锅炉是燃用0~8mm的宽筛分燃料,其中0~2 mm燃料所占比例很大,在现有沸腾风速下,这部分细煤粒进入沸腾层便被带走,尽管在悬浮室出口处装有高温水平分离器,但由于分离效率低,烟气含尘浓度仍高。
对于高温且接收粒径大的含尘气体,布袋消耗量将很大。
另外,该厂的每台锅炉的烟气产生量为7.21万标准立方米每小时,对于布袋除尘来说,需要比电除尘更大的处理规模来进行烟气处理。
综上所述,针对该烟气处理应选择电除尘方法。
四处理流程4.1 除尘系统1、进气烟箱2、除尘器系统3、输灰系统4、控制系统4.2 除尘器系统1、气流分布板2、壳体3、阴极系统4、阳极系统5、阴极振打系统6、阳极振打系统7、气流分布板及振打系统8、槽型板及振打系统9、集灰斗及加热系统10、灰斗内部阻流板4.3 输灰系统1、星型卸料器2、铰刀3、提升机4、料罐5、星型卸料器6、加湿机7、运灰车4.4 控制系统1、高压供电系统2、输灰控制系统3、清灰控制系统4、流量控制系统五预期处理效果净化烟气浓度降到200mg/m3达标排放。
六主要设施与设备设计选型6.1 设计计算书6.1.1烟气流量与净化效率计算烟气流量为:排放浓度:入口浓度:净化效率为:6.1.2除尘器设计计算(1)集尘板面积计算集尘板面积按下式计算式中:A—集尘极面积,m2;η—集尘效率;Q—处理气量,m3/s;ωP—粉尘的有效驱进速度,对于不同粉尘,ωP=0.05~0.35m/s选取,如飞灰ωP=0.1~0.14m/s,水泥干粉尘ωP=0.06~0.07m/s。
取粉尘有效驱进速度则集尘板面积:(2)电场断面面积计算电场断面面积按下式计算式中:A C—电场断面面积,m2;v—气体平均流速,m/s。
对于一定结构形式的电除尘器,当气体流速增加时,除尘效率降低。
因此气体流速不宜过大,但流速过小,除尘器体积增大,造价增加。
目前一般采用v =0.8-1.2m/s左右。
取气体平均流速:则电场断面面积:取电场断面形状尺寸为:(3)集尘极与放电极的间距和排数集尘极的排数可根据电场断面宽度和集尘极的间距确定,即式中:n—集尘排数;B—电场断面宽度,m;△B—集尘极板间距,m(△B=2b)。