大气污染控制工程课程设计案例
一.设计原始资料
锅炉型号：SZL4—13型，共4台(2.8MW×4) 设计耗煤量：600kg/h(台) 排烟温度：160℃
m 空气含水（标准状况下）：0.01293㎏/3
m 烟气在锅炉出口的阻力：800Pa
排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 当地大气压；97.86KPa 冬季室外空气温度：-1℃ 空气过剩系数：a=1.4 3.煤的工业分析值：
C=68%；H=4%；S=1%；N=1%；W=6%；A=15%；V=13% O=5% 4.应用基灰分：
13.38%；应用基水分：16.32%；可燃基挥发分：41.98%；应用基低位发热量：16768Kj/kg （由于媒质波动较大，要求除尘器适应性较好）
5.按锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行 烟尘浓度排放标准（标准状况下）：200㎎/ 3
m 二氧化硫排放标准（标准状况下）：900㎎/3m
净化系统布置场地在锅炉房北侧15米以内
snis-110二.设计计算
1.燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算
会计凭证装订机()O S H C Q a
7.07.056.5867.176.4-++=' )05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4⨯-⨯+⨯+⨯⨯='a
Q
=6.97)/(3
kg m
式中 C ，H ，S ，O —— 分别代表煤中各元素所含得质量分数 ⑵标准状态下理论烟气量
N Q Q W H S C Q a a S
8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++='
97.6016.006.024.104.02.1101.0375.068.01.867Q s ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯
='）（ 01.08.097.679.0⨯+⨯+
=7.42(kg m /3
)
式中a
Q '—— 标准状态下理论空气量 W-----煤中水分的质量分数 N-----N 元素在煤中的质量分数 (3)标准状态下实际烟气量
)/()1(016.1Q 3s kg m Q a Q a s
'-+'= 标准状态下烟气流量Q 应以h m /3
计，因此，设计耗煤量⨯=s Q Q
）（kg m Q /25.1097.6)14.1(016.142.73
=⨯-⨯+=
设计耗煤量⨯=s Q Q =10.25×600 =6150(h m /3
) 式中a-----空气过量系数
s Q '------标准状态下理论烟气量,kg m /3
a
Q '------标准状态下理论空气量,kg m /3 (4)烟气含尘浓度 )m /kg (Q A
d C 3s
sh •=
)/(1034.225
.
1015
.016.0C 33m kg -⨯=⨯=
)/(102.343
3
m mg ⨯= 式中sh d -------排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数 A -------煤中不可燃成分的含量
s Q ------标准状态下实际烟气量, (kg m /3
)
(5)标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 )/(102362m mg Q S
C s
so ⨯= 6so 1025
.1098
.
001.02C 2⨯⨯⨯=
)/(1091.13
3
m mg ⨯=
式中S------煤中硫的质量分数
s Q ------标准状态下燃煤产生的实际烟气量,(kg m /3
)
2.除尘器的选择
(1)除尘效率
C
C s
-
=1η 3
10
34.2200
1⨯-
=η =91.45% 式中C------标准状态下烟气含尘浓度, 3
/m
mg
s C ------标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值, 3/m mg
(2)除尘器的选择
工作状况下烟气流量 )h /m (T
T Q Q 3
'=
' 273
)
160273(1506Q +⨯='
=9754)h /m (3
式中Q-----标准状态下烟气流量,)h /m (3
threadx系统
T '-----工况下烟气温度,K
T------标准状态下温度,273K
则烟气流速为 )/(7.23600
9754
36003s m Q =='
所以采用XDCG 型陶瓷多管高效脱硫除尘器 ，应附除尘器产品性能规格.
3.确定除尘器，风机，烟囱的位置及管道布置。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阻力。 （1）各装置及管道布置的原则
根据锅炉运行情况现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置，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，并使安装，操作方便。 （2）管径的确定 v Q
d π4=
0.49d =
=（m ）
式中Q —— 工作状态下管道内的烟气流量，s /m 3
v =烟气流速（对于锅炉烟尘v =10~15s m /） 取v =14s m /
圆整并选取风道
由公式v
Q
d π4=
可计算出实际烟气流速： 8.134955
.014.37
.2442
2=⨯⨯==
d Q v π （s m /） 4. 烟囱的设计
⑴ 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.
表2 锅炉烟囱的高度
锅炉总额定出力:4*4=16(t/h)
故选定烟囱高度为 40m ⑵ 烟囱直径的计算
烟囱出口内径可按下式计算： ω
Q
防身报警器
d 0188
.0=
Q ——通过烟囱的总烟气量，h m /3
ω——按表3选取的烟囱出口烟气流速，s m /。
选定ω=4s m /
)(83.14
9754
盐酸储存罐40188
.0m d =⨯= 圆整取d=1.8m
烟囱底部直径 H i d d ⋅⋅+=221 式中 2d ——烟囱出口直径，m
H ——烟囱高度，m
i ——烟囱锥度，取 i=0.02~0.03
取 i=0.02 则 m d 5.30402.0283.11=⨯⨯+= ⑶ 烟囱的抽力
B t t H S p
k y ⋅+-+=)2731
2731(
0342.0
31086.97)160
2731
12731(
040342.0⨯⨯+--⨯⨯=y S
=183a P
式中 H ——烟囱高度，m
k t ——外界空气温度，C o p t ——烟囱内烟气平均温度，C o
B ——当地大气压，a P
5.系统阻力的计算 ⑴ 摩擦压力损失
2
2
瓷管电阻器
v d L P L ρλ⋅=∆
式中L ——管道长度，m
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