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1、中北大学课程设计说明书学生姓名：苏嘉学号：12040142X03学院：中北大学信息商务学院专业：环境工程题目：DLP4-13型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计指导教师：刘侃侃职称:讲师中北大学课程设计任务书2014/2015学年第一.学期学院：中北大学信息商务学院专业：环境工程学生姓名：苏嘉学号：12040142X03课程设计题目：DLP4-13型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计起迄日期：7月1日9月10日课程设计地点：环境工程专业实验室指导教师：赵光明系主任：王海芳下达任务书日期：2014年7月1日课程设计任务书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
2、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DLP4-13型锅炉中硫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：DLP4-13即，单锅筒横置式抛煤机炉，蒸发量4th,出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量：610kgh设计煤成分：C2=61.5%H5=4%05=3%N5=l%S5=l.5%A5=21%W5=8%;V二15机属于中硫烟煤排烟温度：160
3、C空气过剩系数二1.4飞灰率=22%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50叫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
4、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。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、实物样品等)：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。课程设计任务书4 .主要参考文献:1 .郝吉明，马广大.大气污染控制工程.第二版.北京：高等教育出版社，20022 .黄学敏，张承中.大气污染控制工程实践教程.北京：高等教育出版社，20033 .刘天齐.三废处理工程技术手册废气卷.北京：化学工业出版社，19994 .张殿印.除尘工程设计手册.北京：化学工业出版社，20035 .童志权.工业废气净化与利
5、用.北京：化学工业出版社，20036 .周兴求，叶代启.环保设备设计手册一大气污染控制设备，北京：化学工业出版社,20037 .罗辉.环保设备设计与应用.北京：高等教育出版社，20035 .设计成果形式及要求：一、说明书装订顺序：说明书封面，任务书，目录，正文、参考文献、附图。二、说明书格式(1)用1LlLLl做标题，标题左顶格，不留空格。(2) 一级标题3号宋体加黑；二级标题4号宋体加黑；三级标题小4号宋体加黑；(3) “目录”居中，用小4号宋体加黑，L5倍行距；(4)正文小4号宋体，L5倍行距。(5) “参考文献”标题格式同一级标题，内容格式同正文小4号宋体，1.5倍行距。(6)页码排序从
6、正文开始，用“第页”形式，居中。三、设计图A4纸规范打印，包括图框、明细表，平面布置图中要有方位标志(指北针)。6 .工作计划及进度：2014年7月1日：领取课程设计任务书，明确课程设计内容7月1日8月1日：查阅相关资料8月1日8月30日：设计计算，绘制相关图纸8月30日9月10日：整理所有内容9月10日答辩或成绩考核系主任审查意见:签字：年月日目录1 .弓I言72 .燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算82.1 所以由上表可得燃煤Ikg的理论需氧量为：82.4 燃烧Ikg该煤产生的理论烟气量为：92.5 二氧化颠量为：92.6 烟气中飞灰质量为：92.7160 C时烟气量为：928二氧化
7、硫浓度为：92.7161 为：92.7162 烟气流量为：93 .袋式除尘器的设计103.1 袋式除尘器的除尘机理103.2 袋式除尘器的主要特点103.3 除尘效率的影响因素113.4 运行参数的选择114 .袋式除尘器设计135 .填料塔的设计及计算155.1 吸收SO2的吸收塔的选择155.2 脱硫方法的选择165.3 填料的选择185.4 湿式石灰法脱硫运行参数的选择和设计186 .烟囱设计计算216.1 烟囱出口直径的计算：2162烟气的热释放率：216.3 烟囱几MSf度：226.4 烟气抬升高度：2265烟囱高度：226.6 烟囱底部直径：226.7 烟囱抽力：226.8 烟囱排
8、放核算237 .阻力计算247.1 管道阻力计算247.2 除尘器压力损失257.3 烟囱阻力计算267.4 系统总阻力的计算268 .引风机和电动机计算和选择278.1 风机风量的计算278.2 风机风压的计算278.3 电动机功率核算279 .总结29参考文献30附图1 .弓I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。随着国民经济的发展，能源的消耗量逐步上升，大气污染物的排放量相应增加。而就我国的经济和技术发展就我国的经济和技术发展水平及能源的结构来看，以煤炭为主要能源的状况在今后相当长时间内不会有根本性的改变。我国的大气污染仍将以煤烟型污染为主。因此
9、，控制燃煤烟气污染是我国改善大气质量、减少酸雨和SO2危害的关键问题。我国是煤炭资源十分丰富的国家，一次能源构成中燃煤占75国左右。随着经济建设的持续性快速发展，以煤炭为主要构成的能源消耗也在持续增长。就我国煤碳消耗量从1990年的9.8亿吨增加到1995年的12.8亿吨；二氧化硫排放总量随着煤碳消费量的增长而急剧增加到1995年全国二氧化硫排放总量达到2370万吨；工业燃烧煤排放的烟尘总量1478万吨；工业粉尘排放量约为639万吨；全国汽车拥有量已超1050万辆比1990年增加3420万辆，汽车排放的氮氧化物、一氧化碳和碳氢化物排放总量逐年上升。到1997年，我国烟尘排放总量为1565X10
10、t,其中燃煤排放占排放总量的80%以上，在世界各国的排放量中位于前列，这已经成为制约我国经济和社会发展的重要环境因素。2000年，我国二氧化硫排放量为1995万吨，居世界第一位。据专家测算，要满足全国天气的环境容量要求，二氧化硫排放量要在基础上，至少消减40%左右。此外，2000年，我国烟尘排放量为1165万吨；工业粉尘的排放量为1092万吨，大气污染是我国目前第一大环境问题。因而已经到了我们不得不面对的时候，我们这里我们将用科学的态度去面对去防治。2 .燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算已知：设计耗煤量：610kgh设计煤成分：0615%H2=4%g%N2=l%S2=I5%A=21%W
11、=8%;V三15%;属于中硫烟煤排烟温度：160空气过剩系数二L4飞灰率=22%假设燃烧IKg该燃煤，计算可得下表：表LIlKg煤燃烧计算表质量(g)摩尔质量(gmol)物质的量(mol)耗氧量(InOI)C6151251.2551.25H4022010O3032-0.94-0.94N10280.360S15320.470.47W80184.440A210/02.1 所以由上表可得燃煤Ikg的理论需氧量为：no2=51.25+10+0.47-0.94=60.78molKg煤V0=60.7822.4=1361.5LKg煤2. 2干空气中氮和氧物质的量之比为3.78,则Ikg该煤完全燃烧理论需空气
12、量为：V,=I361.5x(l3.78)=6508L6.5,2.3 实际所需空气量为：Vo=6.5xl.4=9.1PKg煤2.4 燃烧Ikg该煤产生的理论烟气量为:Ui=(51.25104.44O.47O.3660.78x3.78)x1OO=6.64m3实际烟气量为：V=6.64+9.1-6.5=9.24m32.5二氧化硫质量为：mso2=0.4764=30.08g=30080mg2.6烟气中飞灰质量为：m4=2100.22=46.2g=46200mg2.7160C时烟气量为:VJ7924x(273160)=mH273.2.8二氧化硫浓度为：30080zsWn=2O46mgm14.72.9灰尘
13、浓度为:46200c.sy=3l13mgm14.72. 10锅炉烟气流量为：Q=Vx61O14.7x61O8967m3/h=2.49m%3.袋式除尘器的设计3.1袋式除尘器的除尘机理含尘气体通过袋式除尘器时，其过滤过程分两个阶段进行。首先，含尘气体通过清洁滤料(新的或清洗过的植料)，粉尘被捕集，此时滤料纤维起过滤作用，过滤效率为5080%。随着过滤过程的进行，被阻留的粉尘不断增加一部分灰尘嵌入滤料内部，另一部分则覆盖在滤料表面形成一层粉尘层，此时含尘气体主要通过粉尘层进行过滤这是袋式除尘器的主要滤尘阶段。袋式除尘器的除尘效率之所以很高，主要依靠滤料表面形成的这层粉尘层。袋式除尘器的捕尘机理包括
14、筛滤、惯性碰撞、拦截、扩散、重力沉降!213. 2袋式除尘器的主要特点(1)除尘效率高，特别是对微细粉尘也有较高的除尘效率，一般可达99%o如果在设计和维护管理时给予充分注意，除尘效率不难达到99.9%以上。(2)适应性强，可以捕集不同性质的粉尘。例如，对于高比电阻粉尘采用袋式除尘器比电除尘器优越。此外，入口含尘浓度在一相当大的范围内变化时，对除尘效率和阻力的影响都不大。(3)使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到数十万立方米。可以做成直接安装于室内、机器附近的小型机组，也可以做成大型的除尘器室。(4)结构简单，可以因地制宜采用直接套袋的简易袋式除尘器，也可采用效率更高的脉冲清灰袋式除尘器。(5)工作稳定，便于回收干料，没有污泥处理、腐蚀等问题，维护简单。(6)应用范围受到滤料耐温、耐腐蚀性能的限制，特别是在耐高温性能方面，目前涤纶滤料适用于120130,而玻璃纤维滤料可耐250C左右，若含尘气体温度更高时，或者采用造价高的特殊滤料，或者采取降温措施。这会使系统复杂化，造价也高。(7)不适宜联结性强及吸湿性强的粉尘，特别是含尘气体温度低于露点时会产生结露，致使滤袋堵塞。(8)处理风量大时，占地面积大，造价高。(9)滤料是袋式防尘器中的主要部件，其造价一般占设各费用的10%15%左右，
