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环境工程设计,-大气污染控制工程设计,主要内容,大气污染控制工程设计计算 典型大气污染控制工程设计实例,大气污染控制工程设计计算,1、锅炉生产工艺流程图 循环流化床示意 2、锅炉烟气除尘脱硫相关设计与计算: (1)煤的用量(也可由建设单位提供, t/h); (2)燃烧空气量及烟气量,即鼓风机风量及引风机风量(m3/h或m3/min); (3)处理装置:类型、除尘效率、相关管道设计计算; (4)烟囱高度及直径。,next,锅炉生产工艺流程图,back,煤的主要成份及分析方法,1、煤的主要成份:C、N、O、S、H、水份、灰分 2、煤的成分表示方法:P33 (1)收到基:锅炉燃料的实际成份,用于燃料计算; (2)空气干燥基:以去掉外部水分的燃料作为100%的成分; (3)干燥基:以去掉全部水分的燃料作为100%的成分(内部水亦脱除); (4)干燥无灰基:以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分。,例1:已知某种无烟煤(产自山西阳泉)的收到基水分含量为5.0%,干燥基灰分含量26%;干燥无灰基元素分析结果如下:C91.7%,H3.8%,O2.2%,N1.3%,S1.0%。试求该种煤的收到基组成。 解:收到基组成为: W:5.0% 灰分=26(100-5)=24.7% C=91.7(1-0.247-0.05)=91.70.703=64.47% H=3.80.703=2.67 % O=2.20.703=1.55 % N=1.30.703=0.91 % S=1.00.703=0.70 %,习题1:将P35湖南金竹山无烟煤的主要成分转换成收到基组成。,燃煤锅炉的相关参数计算,例2:以1t/h的燃煤锅炉为例,进行燃煤锅炉相关参数计算 煤的主要成分(收到基):C:69.9%;H:5.2%;N:1.2%;S:2.6%;O:5.9%;灰分:7.9%; 水份:7.3% 低位发热量5300千卡/kg 注:以上参数根据煤的产地、品种不同而有较大的变化。 (1)所需煤量: 注:此数值未考虑各种热损失。,(2)空气量 理论需氧量58.25+13-1.84+0.8170.22mol,空气过剩系数取为1.4,则所需空气量为10.54m3/kg, 1233m3/h.,过剩系数为1.4,则烟气量为11.14m3/kg,1304m3/h. 再根据压力损失确定电机功率,选择设备。,(3)烟气量,(4)污染物浓度计算 主要采用系数法 例3:计算上题,二氧化硫、氮氧化物及烟尘的产生浓度及产生量。 解:煤燃煤中硫的转化率经实测统计为80-85%,在此取85%。 氮氧化物的产污系数为4.81kg/t 氮氧化物产生量=4.810.117=0.56kg/h 氮氧化物的浓度=432mg/m3 烟尘的产污系数为14.29kg/t 烟尘的产生量=14.290.117=1.67kg/h 烟尘的浓度=1282mg/m3,习题2:计算1.5T/h锅炉的用煤量、空气量、烟气量及各种污染物的产生量,燃煤取自湖南金竹山。若建设项目位于环境空气二类区,计算治理设施所需达到的治理效率。 注:相关排放标准见大气污染物排放限值(DB44/27-2001),课程安排: 第1节课:继续完成习题1、2(注意习题2增加了处理效率) 第2节课:习题讲解及污染治理设施的相关设计。 可以上讲台用电脑查阅所需要的资料,但务必保持课堂安静。 谢谢合作!,(5)处理设施 小型锅炉通常都采用麻石水膜除尘装置,基本机理与湿式除尘器(旋风洗涤器)同。 关注问题:处理效率(注意排放标准)、压力损失,例3:假如例2所述锅炉位于环境空气二类区,设计恰当的污染治理措施,以达标排放。 (1)确定标准 污染物浓度:SO2=3965mg/m3, NOx=432mg/m3, 烟尘=1282mg/m3 排放标准: SO2900mg/m3, NOx600mg/m3, 烟尘150mg/m3 (2)计算要求达到的处理效率 氮氧化物不需治理已可达标,其余污染物去除效率如下:,大气污染控制相关标准,质量标准:环境空气质量标准(GB3095-1996)及其修改单(2000年) 排放标准:大气污染物综合排放标准(GB13271-1996)、锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)、大气污染物排放限值(DB44/27-2001) 标准执行顺序:行业标准地方标准国家标准 行业标准与其他标准不交叉执行。 但在广东地区,因为地方标准详细规定了锅炉的排放标准,因此执行的是地方标准,(3)选择处理方式 因烟气排放量不大,二氧化硫拟采取碱液吸收的方式;烟尘采用旋风水膜除尘器。二者合用一套装置,即旋风水膜除尘器喷雾采用碱液。 (4)参数计算 烟气处理量:1304m3/h(0.3622m3/s),气体入口流速确定为30m/s,则进气管面积为: 其余参数计算参考P177,例6-3。 耗水量确定为1.5L/m3,即1.96m3/h。经计算,完全吸收二氧化硫需NaOH6.47kg/h,乘以1.3的保险系数(根据实际运行情况调试更改),即需配制氢氧化钠浓度为4.29kg/m3。,(5)连接管直径 根据P539,表14-2,煤灰的垂直管最低流速为10m/s,水平管最低流速12m/s。 根据全国通用通风管道计算表,因线路较短,为节约管材,取直径DN190,校核后风速为12.78m/s (6)烟囱 根据标准,烟囱高度定为20米,属于垂直管,直径定在200-215mm即可。,
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