大气污染控制工程课程设计

锅炉房烟气净化系统设计摘要大气污染已经变成了一个全球性的问题。主要的大气污染现象有光化学烟雾、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，大气污染对人体健康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。现在，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。燃煤采暖锅炉房的大气污染主要是颗粒污染物，而且是颗粒污染物，而且排放量比较大，所以必须通过有效的措施进行治理，不至于影响到人们的健康生活。本次课程设计内容是为一套锅炉设备设计除尘及脱硫工艺并选择型号，绘制完整的设计图。通过燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算，确定净化系统设计方案，并进行除尘器的比较和选择。然后，进行管网布置和计算，以及风机及电机的选择设计关键词：大气污染；除尘；课程设计；湿式除尘脱硫器SystemdesignofboilerfluegaspurificationAbstractCurrently,airpollutionhasbecomeaglobalproblem,themainmanifestationsofthegreenhouseeffect,ozonedepletionandacidrain.Theairpollutioncanbemainlyduetohumanactivities,atmosphericpollutiononhumanhealthhazards,includingthenormallifeofpeopleandphysiologicalimplications.Now,airpollutionhasadirectimpactonpeople'shealth.Coal-firedheatingboilerroomofmajorairpollutantsareparticulatepollutantsandemissionsthanthelarger,sotheadoptionofeffectivemeasuresmustbetogovern,andwillnotaffectpeople'shealthandlives.Thiscourseisdesignedforasetofcontentboilerequipmentdesignanddustremovalandchoosedesulfurizationprocessmodel,drawacompletedesign.Throughthecoalboilerexhaustquantityandsmokeandthecalculationoftheconcentrationofcarbondioxide,todeterminethepurificationsystemdesignscheme,andthecomparisonofthedustandchoice.Then,onpipelinenetworklayoutandcalculation,andthechoiceoffanandmotordesignKeywords：Airpollution；Dust；curriculumdesign；Dustremover目录第一章绪论...........................................11.1大气污染现状..................................11.2烟气除尘的主要技术..........................21.3国内烟气脱硫技术应用情况......................51.4锅炉烟气除尘脱硫一体化装置...................92.1课程设计的目的...............................142.2设计原始资料.................................142.3工艺流程.....................................15第三章设计计算......................................163.1烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算.............163.2除尘脱硫设备的选择...........................173.3WDL-Ⅱ型湿式烟气脱硫除尘净化器..............183.4确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的位置....223.5烟囱的设计...................................253.6风机及电动机的选择及计算.....................273.7系统中烟气温度的变化........................30第四章结论.........................................325.1关于除尘脱硫设备的选择.......................325.2关于风机电机的选择...........................325.3石灰石湿法脱硫工艺的特点.....................32谢辞..................................................34参考文献..............................................35锅炉房烟气净化系统设计1第一章绪论1.1大气污染现状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。近百年来，西欧，美国，日本等工业发达国家大气污染事件日趋增多，本世纪50-60年代成为公害的泛滥时期，世界上由大气污染引起的公害事件接连发生，例如：英国伦敦烟雾事件，日本四日市哮喘事件，美国洛杉矶烟雾事件，印度博帕尔毒气泄漏事件等等，不仅严重地危害居民健康，甚至造成数百人，数千人的死亡。我国随着经济的快速发展，因燃煤排放的二氧化硫、颗粒物等有毒有害的污染物质急剧增多。空气污染以煤烟型为主，主要污染物是二氧化硫和烟尘。据统计，1990年全国煤炭消耗量10.52亿吨，到1995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。国家发改委能源研究所副所长李俊峰在演讲中指出我国在2007年煤炭消耗已达到年30亿吨，如今由于我国的煤炭消耗未发生结构性转变所以我国的煤炭消耗就一然后持续增加，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。锅炉房烟气净化系统设计21.2烟气除尘的主要技术除尘装置的分类除尘器种类繁多，按除尘过程中是否采用润湿剂，除尘器可以分为干式除尘器和湿式除尘器。按除尘过程中的基本作用原理可以分为机械除尘器、湿式除尘器（主要是洗涤式除尘器）、过滤式除尘器、电除尘器和声波除尘器。以下将从后一种分类角度对各种除尘器的工作机理，特点、适用场合、除尘效率作一个简单的介绍。（一）机械除尘器机械除尘器是通过质量力的作用达到除尘目的的除尘装置。质量力包括重力、惯性力和离心力，主要的机械除尘器有重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。这种除尘器构造简单、投资省、动力消耗低，除尘效率一般在40%～90%之间，是国内常用的一种除尘设备。①重力沉降室重力沉降室是利用粉尘与气体的密度不同，使含尘气体中的尘粒依靠自身的重力从气流中沉降下来，从而达到净化目的的一种装置。当含尘气流从管道进入沉降室后，由于截面扩大，气体的流速减慢。沉降速度大于气流速度的沉粒就沉降下来。重力沉降室分为水平气流沉降室和垂直气流沉降室两种。重力沉降室的性能特点是结构简单，投资小，维修管理方便，体积大。其气流速度一般为0.5～1m/s，一般只能捕集粒径大于50μm的尘粒，除尘效率，干式沉降室为50%～60%，湿式沉降室为60%～80%。主要适用于烟气量较小，尘粒较粗，现场较宽敞及环境要求较低的场合，或者作为高效除尘的预处理装置。②惯性除尘器惯性除尘器是使含尘气流冲击在挡板上，气流方向发生急剧转变，借助尘粒本身的惯性力作用使其与气流分离的装置。惯性除尘器的性能特点是压力损失大、除尘效率较低。其烟流速度在12～15m/s范围内，适用于捕集粒径大于20μm的尘粒，除尘效率锅炉房烟气净化系统设计3约为50%～70%。主要适用于非黏性、非纤维性的且密度和粒径较大的金属或矿物性粉尘，多用于多级除尘中的第一级除尘。③旋风除尘器旋风除尘器是使含尘气流按一定方向作旋转运动，借助离心力作用将尘粒从气流中分离出来的装置，也称为离心式除尘器。在机械式除尘器中，旋风除尘器是效率最高的一种，这种除尘器历史悠久、广泛应用、型式繁多，其中多管旋风除尘器具有布置紧凑，外形尺寸小，处理效率高的特点。旋风除尘器烟流速度约15～20m/s，对于大于10μm的尘粒除尘效率高，一般可达70～90%，多用于锅炉烟气除尘、多级除尘和预除尘。其主要缺点是对粒径小于5μm的细小尘粒去除效率低。（二）湿式除尘器湿式除尘也称为洗涤除尘，是利用烟气流与液体互相密切接触，使尘粒与液膜、液滴或雾沫碰撞而被吸附，凝聚变大，最终使尘粒从烟气中分离出来的装置。湿式除尘器既能净化烟气中的尘粒，也能脱除气态污染物，适宜于净化气态污染物及非纤维性、不与水发生化学作用的粉尘，尤其适用于高温、易燃、易爆烟气净化，还能用于烟气的降温、加湿和除雾等操作。其主要的性能特点是结构简单，造价低，占地少，操作及维修方便，压力损失小，处理效率高。湿式除尘器可有效去除0.1～20μm的液态或固态粒子，对于大于10μm的尘粒的除尘效率可达90～95%以上。低能洗涤器常用于焚烧炉、化肥制造、石灰窑及铸造车间化铁炉的除尘；高能洗涤器，如文丘里洗涤器，净化效率达95%以上，常用于炼铁、炼钢、造纸及化铁炉烟气除尘。湿式除尘器种类很多，按造作特性，大致可分为以下几类：①喷洒式此类除尘器设备中，含尘气流是连续相，液体可以是分散相，也可以是连续相，相接触面有限，分离效率不高。这一类型包括淋洒式洗涤塔、旋风水膜式洗涤器、填料塔洗涤器等。锅炉房烟气净化系统设计4②泡沫洗涤除尘器气体呈分散相，液体是连续相和分散相共存，泡沫的形成是由于气体的鼓泡作用，湍动程度和相际接触面积大，除尘效率高。③压力喷射除尘器。气体和液体在压力作用下，喷射形成微粒分散在另一相中（多是液相分散在气相中），湍动程度和相接触面均很高，冲击强度也高，除尘效率高。喷雾洗涤塔、喷射洗涤器、文丘里洗涤器等都是这一类型。（三）过滤式除尘器过滤式除尘器是利用棉、毛、人造纤维等纺织物品或固体颗粒物的过滤作用来分离、捕集气体中固体或液体粒子的处理方法。过滤式除尘的过程比较复杂，按照不同粒径的粉尘在流体中运动的不同力学特征，发生惯性碰撞效应、截面效应、扩散效应、静电效应、筛滤效应等。过滤式除尘器可分为内部过滤式和外部过滤式两种。①内部过滤式颗粒层除尘器属于内部过滤式，它以一定厚度的颗粒物作为过滤层，耐高温、耐腐蚀、滤料可长期使用，除尘效率较高，适用于一般工业窑炉。②外部过滤式如袋式除尘器，这也是目前采用最广泛的过滤除尘装置。袋式除尘器是使含尘气体通过过滤袋来滤去粉尘的分离装置。其不受粉尘浓度、粒度和空气量变化的影响，具有除尘效率高，适用范围广，可处理不同类型颗粒污染物，操作弹性大，结构简单，运行可靠等优点，对于粒径为0.5μm的尘粒捕集效率达98～99%，对于粒径为0.1μm的尘粒捕集效率也很