大气污染控制工程课程设计报告

课程设计班级学号姓名2015年6月25日目录一、项目概况二、设计资料和依据.2.1设计依据：2.2设计内容；2.3设计要求：2.4设计参数：2.5烟气性质：2.6烟尘性质：2.7当地的气象条件：2.8净化工艺流程的确定：2.9技术水平的确定：三、系统设计部分3.1净化装置的选型设计和计算（除尘器的设计）3.1.1袋式除尘器的选型3.1.2袋式除尘器型号的确定3.1.3滤料的选择3.1.4过滤面积的确定3.1.5滤袋数量的计算3.1.6进风通道的设计3.1.7出风通道的设计3.1.8袋式除尘器清灰的设计3.1.9排灰系统的设计3.1.10灰斗的设计计算3.1.11除尘器的保温和防腐3.1.12仪器仪表3.1.13安装、调试、运行、维护和检修3.2烟囱的设计3.2.1设计的一般规定3.2.2构造规定3.2.3烟道的设计3.3净化系统配套辅助设施设计3.3.1管道材料3.3.2管道阀门3.3.3机械排灰与除灰一.项目概况随着经济的飞速发展，在人们物质生活日益丰富的今天，污染越来越成为一个我们无法忽视也无法回避的问题。在我国绝大多数城市中,粉尘是第一位的污染物,而燃煤电厂的粉尘排放又占各个行业粉尘排放的首位,针对这一现状，我国最先应用的是静电除尘器，但静电除尘器的处理效果与日益严格的环保要求相比，仍存在着较大的差距。近十年来，袋式除尘器技术的发展很快，尤其是大型脉冲除尘器，新的滤料和新的脉冲阀的问世，使袋式除尘器工况的稳定性和设备的可靠性有了充分的保证，更广泛的被用与发电行业。袋式除尘器也称为过滤式除尘器，凡是利用织物或非织造布制作的袋状过滤原件，用来捕集含尘气体中的固体颗粒的设备，均可称为袋式除尘器。袋式除尘器一般由箱体、滤袋、滤袋架、清灰机构、灰斗、放灰阀等部件构成。二.设计资料和依据2.1设计依据《火电厂大气污染排放标准》（GB13223-2003）;《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）；《火电厂烟气排放连续监测技术规范》（HJ/T75-2001）;《袋式除尘器性能测试方法》（GB12138-89）《袋式除尘器用滤袋框架技术条件》（JB/T5917-2006）《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》（GB12625-2007）《脉冲喷出类袋式除尘器技术条件》（JB/T8532-1997）《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》（JB/T8471-1996）2.2设计内容⑴根据所给的课题收集相应的设计资料；⑵进行设计参数计算及合理性分析；⑶对设计的内容进行画图；图表要清楚整齐，每个图、表都要有名称和编号2.3设计要求标准状态下袋式除尘器烟气排放浓度≤50mg/m3;除尘效率99%；漏风率≤2%。2.4设计参数额定蒸发量为75t/h,煤的成分见表6-13.收到基地位发20350KJ/Kg。煤的组成成分单位%CHONSAWV52.573.257.891.010.8326.817.6424..742.5烟气性质最大烟气量185900m3/h;烟气最高温度150℃,；烟气最大含尘量15g/m3;烟气露点温度100℃；烟气压力约3000Pa。2.6烟尘性质灰尘的成分、粒径分布分别见表：灰尘成分单位%SiO2Al2O3Fe2O3MgOCaOK2ONa2OP2O5TiO2SO349.7141.272.920.593.350.180.080.241.120.54粉尘粒径分布灰尘粒度/um55-1010-2020-3030-4747-606-7474分布/%6.413.922.915.316.46.45.313.42.7当地的气象条件年平均大气压力101.27kPa；最低温度平均值1.9℃；最高温度平均值36.3℃；冬季室外风速平均值2.4m/s;夏季室外风速平均值1.8m/s;海拔高度6.6m。2.8净化工艺流程的确定：管道管道→→↓2.9技术水平的确定：设计的除尘器应符合我国机械行业标准要求除尘器的主要性能见下表表三：脉冲喷吹类袋式除尘器主要性能项目逆喷顺喷环隙对喷气箱长袋出口粉尘浓度mg/m3≤100设备阻力kpa＜1.2＜1.4＜1.2＜1.5＜1.5＜1.5漏风率%≤3≤4过滤风速m/min1~21.5~31~2注:对有特殊要求的应用场所，产品还应满足有关排放标准的规定表四：除尘器的钢材耗量类型逆喷顺喷环隙对喷气箱长袋耗材量45~2940~2542~30＜2135~2535~22表五：除尘器主要材料选用表材料名称牌号材料标准号规格标准号锅炉脉冲带式除尘器→排灰系统处理后烟气钢板、扁钢Q235-AGB700GB704、GB912、GB3274圆钢角钢槽钢、工字钢45GB699Q235-AGB700Q235-AGB700GB702GB9787、GB9788GB706、GB707钢管10、20、Q235-AGB699、GB700GB8162、GB8163、GB3091、GB3092铸铁HT150、HT200GB9439三．系统设计部分3.1净化装置的选型设计和计算3.1.1袋式除尘器的选型标准状态下理论空气量C+O2CO2H+1/4O2H2O127.52515.32S+O2SO2O1/2O2323.8169.78标准状态下理论烟气量)/(04.5104.22)169.78323.845.32127.525(76.433'kgmQaQ(N2)=3.76Q(O2)=3.98m3/kg222'2VnVsoVVcoQOHS)/(34.5/m98.3104.22)281.10323.825.32127.525(333kgmkg标准状态下实际烟气量)/(35.604.5)12.1(34.5)1(3''kgmQQQASS式中——空气过剩系数；'AQ——标准状态下理论空气量；'SQ——标准状态下理论烟气量。标准状态下烟气流量MQQS)/(1076.4/107535.63533hmhm式中M——设计耗煤量；SQ——实际烟气量。工况条件下烟气流量)/(10163.7273423325.104325.1011076.4//355'hmTTPPQQSNNS即510163.7（hm/3）=198.97（sm/3）烟气含尘浓度SYshQAdC)/g(42220)/(04222.035.6%81.2633mmmkg式中shd——排烟中飞灰占煤中不可燃烧成分的质量分数；YA——煤中不可燃烧成分的含量；SQ——标准状态下实际烟气量。除尘效率CCS1%88.9942220501式中C——标准状态下烟气含尘浓度；sC——标准状态下锅炉烟尘排放标准钟规定值。根据工况系下的烟气量（3185900(/)Qmh）、烟气温度（423Co）及要求达到的除尘效率（99.88%）确定除尘器的种类、型号、规格及运行参数根据以上数据，经查阅资料，选用LMC2x9–170型玻纤袋式除尘器。其处理风量为183600～2000003m/h，过滤风速为＜1.0min/m。[5]产品性能规格见表表3LFEF4x230-HSY/H型波纤袋式除尘器产品性能规格型号处理风量/1mh过滤面积/2m过滤风速1/minm除尘效率/%适用温度/Co除尘器阻力/Pa设备重量/kgLMC2x9–170183600~20000030601.0982501500890003.1.2袋式除尘器型号的确定根据以上参数，确定为长袋低压脉冲袋式除尘器3.1.3滤料的选择气体温度为150Co时，加上粉尘的性质，查阅资料知，故选用涤纶滤袋。3.1.4.总过滤面积的确定A=q/60v式中:A为过滤面积，m2;q为处理的烟气量，m3/h;v为过滤速度，m/min,取1.6m/min。故A=185900m3/h/（60*1.6m/min）=1936.46m23.1.5滤袋数量的计算选择滤袋尺寸：L=6000mm,D=130mm每条滤袋面积A1=DL=3.14*6*0.13=2.4492m2滤袋数n=A/A1=790.65取800分两室，按正方形排列横向：20个滤袋纵向：20个滤袋相邻滤袋间隔50mm除尘室的尺寸：长度L=200.13190.053.55m，取L=4m宽度200.13190.053.55Dm，取D4m3.1.6.进风通道的设计取进风口风速为20m/s,则进口管道直径D=4vQ=4185900=1.813.14203600m3.1.7出风通道的设计取出风口风速为8m/s,则出口管道直径D=4vQ=4185900=2.88m3.14836003.1.8袋式除尘器清灰的设计清灰时间的确定：袋式除尘器的压力损失Pfppp式中fp—通过清洁滤袋的压力损失，取100Pa；Pp—通过颗粒层的压力损失，Pa。参考《除尘设备》：Pp=2fPvRt式中t—清灰时间，min—含尘浓度，g/m3fv—过滤风速，m/minpR—颗粒比阻力系数，取1.2min/(g·m)设p达到1000Pa时清灰一次，将已知数据代入：1000=100+1.20×1.02×15×t解得：t=50min故滤袋运行50min清灰一次。3.1.9排灰系统的设计排灰系统有机械和气力两种，机械排灰系统一般是先通过卸灰阀将灰斗中的灰排至水平的输送装置中，再送入竖直的输送机械，提升至一定的高度，掉入储灰罐，待罐中装灰约4/5时，由真空吸引罐车运走，或经卸灰阀和加湿机使灰湿润后卸至运灰汽车上。水平输送机械一般使用螺旋输送机或刮板输送机，垂直输送机械则使用斗式提升机或刮板输送机。由于带式除尘器是在负压下工作的，漏风对除尘器影响很大，为了尽量减少除尘器的漏风和简化灰斗，采用螺旋输送机输灰，并安置一个星形卸灰阀。螺旋输送机具有结构简单、截面尺寸小、密封性好、可以中间多点装料和卸料、操作安全方便、制造成本低等优点。3.1.10灰斗的设计计算查资料得煤灰堆积密度为7903kg/m积灰堆积速度：q=31859001599%0.97/s7903600PQm灰斗尺寸设计：进灰口和出灰口均为正方形进灰口边长m4，出灰口边长为0.4m设两个灰斗，取灰斗倾角为60°则灰斗高度141tan600.4tan601.39222hm,取1.5m灰斗体积估算：V=1+s+s3hss下下上上=11.516+0.16+160.163=10.09m3式中：h是高，S上和S下分别是上下底面的面积3.1.11除尘器的保温和防腐：除尘器在运行时不可避免会产生冷凝水，对除尘器有腐蚀作用，但最直接的原因是气体的温度接近露点，甚至在露点以下，使气体产生冷凝，在金属表面出现冷凝水。因此，防止布袋除尘器腐蚀最有效的措施是尽量减少主机开停和除尘器中断电、供电的次数特别是烘干机；或启动前预热除尘器，也可以在停炉前停止清灰，在滤袋上形成灰尘层，以便在下次启动时保护滤袋。3.1.12仪器仪表排灰系统有机械和气力两种，机械排灰系统一般是先通过卸灰阀将灰斗中的灰排至水平的输送装置中，再送入竖直的输送机械，提升至一定的高度，掉入储灰罐，待罐中装灰约4/5时，由真空吸引罐车运走，或经卸灰阀和加湿机使灰湿润后卸至运灰汽车上。水平输送机械一般使用螺旋输送机或刮板输送机，垂直输送机械则使用斗式提升机或刮板输送机。由于带式除尘器是在负压下工作的，漏风对除尘器影响很大，为了尽量减少除尘器的漏风和简化灰斗，采用螺旋输送机输灰，并安置一个星形卸灰阀。螺旋输送机具有结构简单、截面尺寸小、密封性好、可以中间多点装料和卸料、操作安全方便、制造成本低等优点。3.1.13安装、调试、运行、维护和检修（1）安装前对除尘器各部件进行全面检查，检查零部件是否完好齐全，如发现缺少、损坏或变形要候补整齐方可安装。（2）对滤袋框架要认真逐个检查，如果发现脱焊弯曲变形或有毛刺，要进行修整之后再装滤袋。（3）滤袋要逐个检查尺寸是否合适，缝纫处是否牢固，如发现有破漏，跳丝要进行补修后再装在框架上，上口一定要绑扎可靠，不可漏气。（4）滤袋框