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《大气污染控制工程》教学实习 四川农业大学环境科学与工程系 2011.04 第一部分 设计题材 一、设计题目 某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 二、设计目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养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）,即每台锅炉每秒产热量为2.8×103kJ 设计耗煤量：600kg/h（台），水的蒸发热为：2570.89kJ/kg 排烟温度：160℃ 烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3 空气过剩系数：α=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（标准状态下）：0.01293kg/m3 烟气其他性质按空气计算。 煤的工业分析基： CY=68%; HY=4%; SY=1%; OY=5%; NY=1%; WY=6%; AY=15%; VY=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 1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。 2、净化系统设计方案的分析确定。 3、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。 4、管网计算：确定各装置的位置及管道布置，并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总的阻力。 5、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、系统总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。 第二部分 设计指导 一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 1.标准状态下理论空气量计算 2.标准状态下理论烟气量 3.标准状态下实际烟气量 4.标准状态下烟气含尘浓度 5.标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 二、系统中烟气温度的变化 当烟气烟道较长时，必须考虑烟道温度的降低。除尘器、风机、烟囱的烟气流量应按各点的温度计算。 1、烟气在管道中的温度降 2、烟气在烟囱中的温度降 三、除尘器的选择 1、除尘器应达到的除尘效率 2、除尘器的选择 根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格，并确定除尘器的运行参数，如气流速度、压力损失和捕集粉尘量等。 四、确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置 1、各装置及管道布置的原则 根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单、紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修方便。 2、管径的确定 五、烟囱的设计 1、烟囱高度的确定 首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量（t/h），然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定确定烟囱的高度，如下表所示： 2.烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算： 烟囱底部直径 3、烟囱的抽力 六、系统阻力的计算 1、摩擦压力损失 对于圆管 2、局部压力损失 七、风机和电动机选择计算 1、风机风量的计算 2、风机风压的计算 3、电动机功率的计算 * 式中：CY, HY, SY, OY: 分别为煤中各元素所含的质量分数。 式中：Qa’—标准状态下理论空气量，m3/kg WY—煤中水分所含质量分数，%； NY—N 元素在煤中所占质量分数，%. （m3/kg） 式中：α—空气过剩系数； QS_标准状态下理论烟气量，m3/kg; Qa—标准状态下理论空气量，m3/kg。 注意：标准状态下烟气流量Q以m3/h计，因此， Q=QS×设计耗煤量 式中：dsh—排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数； AY—煤中不可燃成分的含量； QS—标准状态下实际烟气量，m3/kg 式中：SY—煤中含可燃硫的质量分数； QS—标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m3/kg。 式中：Q—标准状态下烟气流量，m3/h; F—管道散热面积，m2; CV—标准状态下烟气平均比热容（一般为1.352~1.357kJ/m3.℃） q—管道单位面积散热