前 言
大气污染是指由于人类活动或自然过程使得某种物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人类的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。随着现代工业的发展、城市人口的密集、煤及石油燃料的燃烧增长了大气污染，使得大气污染变得日益严重。在我国，大气污染以煤烟型为主，其主要污染物是二氧化硫与烟尘，它们成了我国大气污染的主要来源。再者，由于我国的煤炭资源十分丰富，随着经济建设的持续性快速发展，以煤炭为主要构成的能源消耗也在持续增长，使排放到大气中的烟尘也日益增多，导致我国大气污染逐步递增。煤炭排放占排放总量的比例逐年上升，在世界各国的排放量中位于前列，这已经成为制约我国经济和社会持续发展的重要因素。所以，改善我国大气环境质量是迫在眉睫的首要任务，也是全国人民都要十分关系的重要事情，更是环保人员大力发展与继续研究的主导方向。旋风除尘器应用最为广泛，其特点是结构简单，除尘效率较高，操作简易，价格低廉。其中旋风除尘器是比较常见的一种，除尘机理是使含尘气流作旋转运动，借助离心力降尘粒从气流中分离并捕集于器壁，再借助重力作用使尘粒落入灰斗中。目前在尘粒较粗、含尘浓度较大、要求除尘效率不太严格和高温高压下旋风除尘器仍不失为良好的除尘设备。对于微米以上的尘粒使用小型高效旋风分离器有着良好的性能，对大气量可采用数个至数十个并联设置的多管式除尘器。
关键字：大气污染 旋风除尘器
2
一、设计原始资料
锅炉型号：DHL4-13 即，单锅筒横置式链条炉，蒸发量4t/h，出口蒸汽压力13MPa
设计煤耗量：610kg/h
设计煤成分：CY=66% HY=2% OY=4% NY=1% SY=3% AY=20%
WY=4% VY=8% 属于高硫无烟煤
排烟温度：160℃ 空气过剩系数：1.3 飞灰率：16%
烟气在锅炉出口前阻力680Pa
污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。 连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90°弯头10个。
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㎎/ m3 二氧化硫排放标准（标准状况下）：900㎎/m3
二、 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算
以1kg该煤燃烧为基础，则
成分 质量/g 物质的量/mol 理论需氧量/mol 生成物 生成物的量/mol C 660 55 55 CO2 55 H 20 20 5 H2O 10 O 40 2.5 -1.25 N 10 0.714
S 30 0.9375 0.9375 SO2 0.9375 W 40 2.222 H2O 2.222
1
A 200 理论需氧量为：
（55+5-1.25+0.9375）×22.4=1337 L/kg煤
假定干空气中氮和氧的摩尔比（体积比）为3.78，则1kg该煤完全燃烧所需要的理论空气量为：
1337×（1+3.78）=6390.86 L/kg煤
空气过剩系数=1.3，则实际空气量为：
6390.86×1.3=8308.118 L/kg煤
理论烟气量为：
（55+10+0.9375+2.222）×22.4+8308.118=9834.8908 L/kg煤
160℃时实际烟气体积为：
9.8353?（160?273）=15.6 mN/kg煤 273设计煤耗量下的排烟烟气体积为：
15.6×610=9516 m3h
烟气含尘质量为：
200×16%=32 g
烟气含尘质量浓度为：
32000=2051.28 mgm3 15.6生成SO2的质量为：
0.9375×64=60 g
排烟温度下的SO2的浓度为：
60000?3846.15mgm3 15.6
三、 净化方案设计
3.1旋风除尘器系统重要组成
旋风除尘器由带锥形的外圆筒、进气筒、排气筒（内圆筒）、圆锥筒和贮灰箱及排气阀等组成。排气管插入外圆筒形成内圆筒，进气管与外圆相切，外圆筒
2
下部是圆锥筒，圆锥筒下部是贮灰箱。
3.2旋风除尘器原理
含尘气流以14~25m/s的速度由进气管沿切线方向进入旋风除尘器后，气流将由直线运动变为圆周运动。由于受到外圆筒盖及内圆筒壁的限流，迫使气流沿器壁由上而下做旋转运动，这股旋转向下的气流称为外旋气流。气流在旋转过程中产生较大的离心力，尘粒在惯性离心力推动下，逐渐被甩向外壁，接触到外壁的尘粒失去惯性而在重力作用下沿壁面下落，进入贮灰箱。旋转向下的外旋气流到达椎体时，因受到圆锥体收缩的影响而向除尘器汇集。根据“旋转矩”不变的原理，其切向速度不断提高，气流下降到一定程度时，开始返回向上，从底部转而沿轴心向上旋转运动，即内旋气流。内旋气流不含大颗粒粉尘，所以比较干净，经排气管向大气排出。
3.3旋风除尘器的影响因素 3.3.1工作条件
（1）进口速度增大，则切向速度增大，dcp减小，效率增大。但不能过大，
3