《大气污染控制工程》课程设计。
dg220/100火电厂型锅炉高硫无烟煤烟气。
袋式除尘湿式脱硫系统设计。
班级：环境12-2
学号：1209030211
姓名：孟繁竹
哈尔滨理工大学化学与环境工程学院环境工程系。
二○一五年七月十七日。
任务书。锅炉型号：dg-220/100 即，东方锅炉厂制造，蒸发量220t/h，出口蒸汽压力100mpa
燃烧方式是室燃炉（煤粉炉），所配发电机组功率50mw
设计耗煤量：23t/h
排烟温度：160
空气过剩系数：α＝1.25
烟气在锅炉出口前阻力：1020pa
飞灰率=29%
设计煤成分：cy＝64％ hy＝2％ sy＝3％ oy＝4％
ny＝1％ wy＝10％ ay＝16％；
vy＝8％属于高硫无烟煤。
污染物排放按照按火电厂大气污染物诽放标准中二类区标准执行。
烟尘浓度排故标淮(标准状态下)：200mg／m3
二氧化硫排放标准(标准状态下)：1200mg／m3。
连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度380m，90°弯头60个。
前言目前，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，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。
人类不仅能适应自然环境，而且还能开发利用自然资源，改造自然环境，使环境更加适合于人类生存。在人为活动影响下形成的环境，称为次生环境。工农业生产排放大量有毒有害污染物，严重污染大气、水、土壤等自然环境，破坏生态平衡，使人类生活环境的质量急剧恶化，人类生产和生活活动排入环境各种污染物，特别是生产过程排放的污染物种类极多，而且随着科学技术和工业的发展，环境中污染物的种类和数量还在与日俱增。
这些污染物随同空气、饮水和食物进入人体后，对人体健康产生各种有害影响 。大气污染是随着产业革命的兴起，现代工业的发展，城市人口的密集，煤炭和石油燃料的迅猛增长而产生的。据统计，2023年全国煤炭消耗量10.
52亿吨，到2023年煤炭消耗量增至12.8亿吨，二氧化硫排放量达2232万吨。超过欧洲和美国，居世界首位。
由于我国部分地区燃用高硫煤，燃煤设备未能采取脱硫措施，致使二氧化硫排放量不断增加，造成严重的环境污染。如不严格控制，到2023年我国煤炭消耗量增长到15亿吨时，二氧化硫排放量将达2730万吨。 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。
关键字】袋式除尘器大气污染。
1.烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算。
ch0.375n0.0134s0.
0176o0.0409+n（o2+3.78n2）→co2+0.
0188h2o+0.0176so2+(3.78n+0.
00067)n2
解得=1.01
1） 标准状态下理论空气量。
燃料的摩尔质量。
m3/kg
2）标准状态下理论烟气量（设空气含湿量为12.93）
式中 ——标准状态下理论空气量，；
——煤中水分所占质量分数，％；
——n元素在所占质量分数，％；
得qs’=5.928 m3/kg；
３）标准状态下实际烟气量。
式中 ——空气过剩系数，取1.25
得=5.928+1.016×（1.25-1）×5.76=7.391 m3/kg
标准状态下实际烟气量q应以m3/h来计。
q =7.391×23×103=1.7 ×105 m3/h
４）标准状态下烟气含尘浓度。
式中 ——排烟中飞灰占不可燃成分的质量分数；
——煤中不可燃成分的含量；
——标准状态下实际烟气量，
得c (kg/m3)
５）标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算。
cso2=式中 ——煤中可燃硫的质量分数。
得cso2(mg/m3)
6）耗煤量校核。
2.净化系统设计方案。
2.1净化系统设计工艺流程。
2.2除尘方案的选择。
方案初步统计，使用二级除尘，以达到预期的除尘效率。
考虑到烟气量和粒径的分布问题，由于烟气量比较大，粒径主要是大颗粒，所以第一级选用旋风除尘器，进行预除尘，第二级选用袋式除尘器。
2.2.1旋风除尘器。
旋风除尘器由筒体、锥体、进气管、排气管和卸灰管等组成，如下图1所示。旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进人旋风分离器时气流将由直线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆简体呈螺旋形向下、朝锥体流动，通常称此为外旋气流。
含尘气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿壁面下落，进人排灰管。旋转下降的外旋气体到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠拢。
根据“旋转矩”不变原理，其切向速度不断提高，尘粒所受离心力也不断加强。当气流到达锥体下端某一位置时，即以同样的旋转方向从旋风分离器中部，由下反转向上，继续做螺旋性流动，即内旋气流。最后净化气体经排气管排出管外，一部分未**集的尘粒也由此排出。
2.2.1.2旋风除尘器的运行与管理。
自进气管流人的另一小部分气体则向旋风分离器顶盖流动，然后沿排气管外侧向下流动；当到达排气管下端时即反转向上，随上升的中心气流一同从排气管排出。分散在这一部分的气流中的尘粒也随同被带走。运行管理。
除尘器的漏风对净化效率有显著影响，尤其以除尘器的排灰口的漏风更为严重。因为旋风除尘器无论是在正压下还是在负压下运行，其底部总是处于负压状态，如果除尘器底部密封不严密，从外部渗入的空气会把正在落入灰斗的粉尘重新带走。使除尘器效率显著下降。
旋风除尘器漏风有3种部位：
1)除尘器进、出口连接法兰处；
2)除尘器本体；
3)除尘器卸灰装置。
引起漏风的原因是：
1)除尘器进出口连接口处的漏风主要是由于连接件使用不当引起的，例如螺栓没有拧紧，垫片不够均匀，法兰面不平整等。
2)除尘器的本体漏风原因主要是磨损，特别是灰斗因为含尘气流在旋转或冲击除尘器本体时磨损特别严重，根据现场经验当气体含尘质量浓度超过10g/m3，在不到100天时间里可能磨坏3mm厚的钢板。
3)旋风除尘器卸灰装置的漏风。卸灰阀多用于机械自动式，如重锤式等。这些阀严密性较差，稍有不当，即产生漏风，这是除尘器运行管理的重要环节。
除尘器一旦漏风将严重影响除尘效率。据估算，旋风除尘器灰斗或卸灰阀漏风1％，除尘效率下降5％，惯性除尘器灰斗或卸灰阀漏风1％，除尘效率下降10％。沉降室入口或出口的漏风对除尘效率影响并不大，如果沉降室本体漏风则对除尘效率有较大影响。
因此，必须保持旋风除尘器线管的气密性，不允许有漏风(正压操作时)和吸风现象(负压操作时)。一般在制造后需要进行气密性试验。
防止磨损的技术措施：
1)防止排尘口堵塞。防止堵塞的方法主要是选择优质卸灰阀，使用中加强对卸灰阀的调整和检修。
2)防止过多的气体倒流入排尘口。使用卸灰阀要严密，配重得当，减轻磨损。
3)应该常检查除尘器有无因磨损而漏气的现象．以便及时采取措施。可以利用蚊香或香烟的烟气靠近易漏风处，仔细观察有无漏气。
(4)尽量避免焊缝和接头。必须要有的焊缝应磨平，法兰连接应仔细装配好。
(5)在灰尘冲击部位使用可以更换的抗磨板。或增加耐磨层。如铸石板、陶瓷板等。也可以用耐磨材料制造除尘器，例如，以陶瓷制造多管除尘器的旋风。
子；用比较厚或优质的钢板制造除尘器的圆锥部分。
(6)除尘器壁面的切向速度和入口气流速度应当保持在临界范围以下。
7)采取有效的防腐措施，在除尘器的外壳一般要刷一层红丹、二层耐腐漆或耐热漆。
旋风除尘器的堵塞和积灰主要发生在排尘口附近，其次发生在进排气的管道里。引起排尘口堵塞通常有两个原因，一是大块物料(如刨花、木片、木栉等)或杂物(如从吸尘口进入的塑料袋、碎纸、破布等)滞留在排尘口形成障碍物，之后其他粉尘在周围堆积，形成堵塞。二是灰斗内灰尘堆积过多，不能及时顺畅排出。
不论哪一种情况，排尘口堵塞严重都会增加磨损。降低除尘效率和加大设备。
的压力损失。
预防排尘口堵塞措施：
1)在吸气口增加栅网，既不增加吸风效果，又能防止杂物吸入。
2)在排尘口上部增加手掏孔，其位置应在易堵部位，大小以150x
150ram的方孔即可。手掏孔盖的法兰处应加垫片并涂密封膏，避免漏风。平时检查维修中可用小锤敲打易堵处的壁板听其声音，以检查是否有堵塞。
与袋式吸尘器、电除尘器不同，旋风除尘器的进气口或排气口形式通常不进行专门设计，所以在进、排气口略有粗糙直角、斜角等就会形成粉尘的粘附、加厚，直至半堵塞或堵塞。因为除尘器压力损失的大小和内部气流强弱有直接关系，故可依靠测定压力损失来检查工作状态正常与否。如果除尘器内部有灰尘堵塞，压力损失就上升或者压力虽未上升，则气体流量减小，遇到这两种情况。
都应该检查设备是否存在堵塞情况。避免和预防堵塞的第一个环节是从设计中考虑，设计时要根据粉尘性质和气体特点使除尘器进、出口光滑。避免容易形成堵塞的直角、斜角。
加工、制造设备时要打光突出的焊瘤、结疤等。运行管理旋风除尘器要时常观察压力、流量的异常变化，并根据这些变化找出原因，及时消除。总之，防止旋风除尘器的堵塞和积灰要做到：
1)灰斗内的粉尘位应在允许范围内；
2)排灰和运灰工具良好；
3)及时清除灰斗中的灰尘；
4)防止贮灰和集灰系统中的粉尘接块硬化。
2.2.2布袋除尘器。
2.2.2.1布袋除尘器的工作原理。
是含尘气体从下部进入圆筒形滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘**集于滤料上，透过滤料的清洁空气由排出口排出，沉积在滤料表面的粉尘，可以在机械振动的作用下从滤料表面脱落，最终落入灰斗中的一种除尘净化设施。
2.2.2.2袋式除尘设备的优缺点：
优点：⑴ 袋式除尘器可以捕集多种干性粉尘，特别是高比电阻粉尘；
⑵ 袋式除尘器可设计制造出适应不同气量的含尘气体的要求，除尘器的处理烟气量可从几m3/h到几百万m3/h；
⑶ 袋式除尘器对净化含微米或亚微米数量级的粉尘粒子的气体效率较高，一般可达99%，甚至可达99.99%以上；
⑷ 袋式除尘运行稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作、维护简单。
大气课程设计
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