江西环境工程职业学院 大气污染控制技术 XXX煤炭企业大气污染处理设计方案 周伟婷 二〇一六年 七月 十九日 0031401 前 言
按照国际标准化组织(ISO)做出的定义，“空气污染：通常系指由于人类活动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间，并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。”
大气污染物的种类非常多，根据其存在状态，可将其概括为两大类：气溶胶状态污染物和气体状态污染物。所谓气溶胶，在物理、化学中概括为：几分散介质为气体的胶体物系。在大气污染中，ISO提出了明确的定义，“气溶胶：系指沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。”从大气污染控制的角度，按照气溶胶的物理性质，可将其分为如下几种：(1)粉尘；（2）烟；（3）飞灰;(4)黑烟(smoke)：(5)液滴(droplet)：(6)轻雾或：（7）雾；（8）降尘；（9）飘尘；（10）总悬浮颗粒
关于大气污染物的危害，在这里主要介绍粉尘的危害-----粉尘的危害：粉尘的危害，不仅取决于它的暴露浓度，还在很大程度上取决于它的组成成分、，理化性质、粒径和生物活性等。粉尘的成分和理化性质是对人体危害的主要因素。有毒的金属粉尘和非金属粉尘（铬、锰、镐、铅、汞、砷等）进入人体后，会引起中毒以至死亡。无毒性粉尘对人体亦有危害。例如含有游离二氧化硅的粉尘吸，入人体后，在肺内沉积，能引起纤维性病变，使肺组织日渐硬化，严重损害呼吸功能，发生“矽肺”病。
目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘的目的，很少有人来通过改良脱硫除尘剂的配方来实现这一目的。假如能够在现有的成熟的高效率脱硫工艺的基础上，在投资成本和运营成本都不高的情况下，通过一些工艺的改良和脱硫药剂的改善来提高其除尘效率，使得该脱硫除尘一体化装置既有良好的脱硫效果，又能获得较高的除尘效率。这种技术的研制和开发一定会有很好的推广价值，产生良好的社会效益和经济效益。
该设计方案的处理系统主要去除某煤炭企业一备料车间两台研磨机在进行研磨、装袋操作，所产生大量轻矿物质粉尘，以较低速度扩散至周围空气中，对车间环境及工人的身体健康造成危害。为保障安全生产，改善车间环境及工人的操作条件，治理污染，要求设计一套除尘系统。
第一章：课程设计的任务
1.1设计题目
某煤炭企业的一个备料车间烟气除尘系统设计。
1.2设计目的
通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。
1.3设计原始资料
某煤炭企业一个备料车间两台研磨机进行研磨、装袋操作，产生大量轻矿物质粉尘，以较低速度扩散至周围空气中，对车间环境及工人的身体健康造成危害。为保障安全生产，改善车间环境及工人的操作条件，治理污染，要求设计一套除尘系统。
要求净化系统处理效果好，净化气达标排放、操作方便、投资省。
废气资料：近似空气，标准状态下粉尘含量1210mg/m3，废气温度60℃；（烟囱高15m，烟气排除速度20m/s）; 1#操作台流量1000m3/h,2#操作台流量1500m3/h,3#操作台流量1000m3/h,4#操作台流量2000m3/h.
气象资料：气温为冬季-6℃，夏季31℃，大气压力为冬季97.86kPa，夏季为95.73kPa; 备用场地：净化系统布置场地位于现有车间正南方向3m处，长20m、宽16m、高28m的露天区域。
1.4设计内容和要求
A. 燃煤锅炉排烟量及烟尘浓度的计算。 B. 净化系统设计方案的分析确定。
C. 除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参
数。
D. 管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置，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。
E. 风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总等
计算选择风机种类、型号机电动机的种类、型号和功率。
1.5设计依据
1.5.1标准文件
（1）同类粉尘治理技术和经验 （2）《环境空气质量标准》（GB3095-2012） （3）《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006） （4）《工业大气污染物排放标准》（GB4915-2004） （5）《大气污染防治技术及工程应用》（黄从国编著） （6）《除尘技术手册》（张学艺编著）
（7）《三废处理工程技术手册》（刘天齐编著） （8）《环境工程设计手册》（魏先勋编著）
（9）童志权主编《 大气污染控制工程》北京：机械工业出版社，2006 （10）同济大学等编锅炉及锅炉房设备. 北京：中国建筑工业出版社，1986 （11）航天部第七设计院编. 工业锅炉房设计手册. 北京：中国建筑工业出版社，1986
（12）陆耀庆主编. 供暖通风设计手册. 北京：中国建筑工业出版社，1987 (13)风机样本. 各类风机生产厂家 (14)工业锅炉旋风除尘器指南，1984 1.5.2 设计原则
本设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定； （1）基础数据可靠，总体布局合理；
（2）避免二次污染，降低能耗，近期远期结合、满足安全要求； （3）采用成熟、合理、先进的处理工艺，处理能力符合处理要求； （4）投资少、能耗和运行成本低，操作管理简单，具有适当的安全系数， 各工艺参数的选择略有富余，并确保处理后的尾气可以达标排放； （5）在设计中采用耐腐蚀设备及材料，以延长设施的使用寿命； （6）废气处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施； （7）工程设计及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范 和标准；
第二章 除尘器的选择
2.1 除尘器的比较和选择: 除尘器性能指标包括技术性能指标和经济性能指标，
其中，前者包括含尘气体处理量、除尘效率、阻力损失，后者包括总费用（含投资费用和运转费用）、占地面积、使用寿命。 1．选用的除尘器必须满足排放标准规定的排放要求对于运行状况不稳定的系统，要注意烟气处理量变化对除尘效率和压力损失的影响。如旋风除尘器除尘效率和压力损失，随处理烟气量增加而增加；但大多数除尘器(如电除尘器)的效率却随处理烟气量的增加而下降。
2．粉尘颗粒的物理性质对除尘器性能具有较大影响粘性大的粉尘容易粘结在除尘器表面，不宜采用干法除尘；比电阻过大或过小的粉尘，不宜采用电除尘；纤维性或憎水性粉尘不宜采用湿法除尘。不同的除尘器对不同粒径颗粒的除尘效率是完全不同的，选择除尘器时必须首先了解欲捕集粉尘的粒径分布，再根据除尘器除尘分级效率和除尘要求选择适当的除尘器。表列出了典型粉尘对不同除尘器进行试验后得出的分级效率，可供参考。试验用的粉尘是二氧化硅尘，密度?P?2.7g/cm3。
3.气体的含尘浓度含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的预净化设备，去除较大尘粒，以使设备更好地发挥作用。例如，降低除尘器人口的含尘浓度，可以提高袋式除尘器过滤速度，防止电除尘器产生电晕闭塞。对湿式除尘器则可减少泥浆处理量，节省投资及减少运转和维修工作量。一般说，为减少喉管磨损及防止喷嘴堵塞，对文丘里、喷淋塔等湿式除尘器，希望含尘浓度在10g／m3以下，袋式除尘器理想的含尘浓度为0.2~10g／m3，电除尘器希望含尘浓度在30g／m3以下。
4．烟气温度和其他性质是选择除尘设备时必须考虑的因素对于高温、高湿气体不宜采用袋式除尘器。如果烟气中同时含有SO：、NO等气态污染物，可以考虑采用湿式除尘器，但是必须注意腐蚀问题。
5．选择除尘器时，需考虑收集粉尘的处理问题有些工厂工艺本身设有泥浆废水处理系统，或采用水力输灰方式，在这种情况下可以考虑采用湿法除尘，把除尘系统的泥浆和废水纳入工艺系统。
6. 注意粉尘的物理特性（例如黏性、比电阻、润湿性等）对除尘器性能有较大的影响。另外，不同粒径粉尘的除尘器除尘效率有很大的不同。
7. 设备位置，可利用的空间、环境条件等因。
8.设备的一次性投资（设备、安装和施工等）以及操作和维修费用等经 济因素。