气大污染控制工程课程设计.doc

青 岛 农 业 大 学
学 生 课 程 设 计

设 计 名 称： 大气污染控制工程课程设计
学生专业班级： 环境工程1401
学生姓名（学号）：

指 导 教 师：

2016 年 11月 2日

目录

摘要 1
Abstract 1
关键字 1
1 绪论 1
1.1设计依据 1
1.2设计目的 1
1.3参数 2
1.4指标 2
1.5原则 3
2 工艺概述 3
2.1技术现状 3
2.2工艺选择 3
2.3本工艺优缺点 8
3 工艺计算 9
3.1烟气量 9
3.2污染物浓度 10
3.3设备 11
3.4管道设计 16
3.5压降计算 17
3.6风机等设备选型 19
4 工程概算和效益评估 20
4.1主要工程投资估算 20
4.2经济 21
4.3环境 21
4.4社会效益 21
5结论 21
参考文献 22

摘要
本文主要介绍了对锅炉中燃煤烟气运用袋式除尘法和湿式脱硫法脱尘除硫的工艺和设备，并比较了各种除尘设备的优缺点，选择了最经济，最高效的方案。
Abstract
This thesis mainly instroduces the dust removal desulfurization process in the boiler flue gas of the coal by
1绪论
1.1 设计依据
《大气污染物综合排放标准》（摘自GB16297-1996)
《锅炉大气污染物排放标准》（摘自GB13271-2001)
《环境空气质量标准》（GB3095-2012）
《中华人民共和国大气污染防治法》（2000/9/1）
《燃煤二氧化硫排放污染物防治法》(2000/9/1)
1.2设计目的
通过对大气污染控制工程课程的学习掌握一定大气污染控制技术原理。并结合对烟气除尘脱硫实际问题的处理使我们在学习专业技术基础和主要专业课程的基础上了解和掌握环境工程领域内主要设备设计的基本知识和方法体验设备的具体设计过程。培养我们综合运用所学的环境工程领域的基础理论、基本技能和专业知识分析问题和解决工程设计问题的能力和在处理问题过程中的团队协作能力同时培养调查研究查阅技术文献、资料、手册进行工程设计计算、图纸绘制及编写技术文件的基本能力提高我们分析解决实际问题的能力。
1.3参数
1.3.1设计题目SHS35-39双锅炉横置式燃煤炉烟气除尘脱硫系统设计
1.3.2设计原始资料
锅炉型号：SHS35-39 即：双锅筒横置式室燃炉
设计耗煤量：4t/h
设计煤成分：CY=66%；HY=2.4%；OY=2.7%；NY=1.1%；SY=0.77%；AY=16.3%；WY=10.6%；
VY＝18％，属于低硫烟煤。 
排烟温度：160℃。 
空气过剩系数α＝1.38
飞灰率＝27.5％ 
烟气在锅炉出口前阻力为850Pa。 
 连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度210m，90°弯头41个。
1.4指标
污染物排放按锅炉大气污染物排放标准中二类区新建排污项目执行。
（注：锅炉大气污染排放标准（GB13271—2001）中二类区执行标准烟气浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/m3）
若烟囱高度达不到GB13271—2001表4锅炉房烟囱最低允许高度（4t锅炉烟囱高度最低35m，6t锅炉烟囱高度最低40m）的要求，其排放标准值按50%执行，即：
烟尘浓度排放标准(标准状态下)：100 mg/m3
二氧化硫排放标准(标准状态下)：450 mg/m3
1.5设计原则
（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。
（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。
（3）除尘设备结构设计计算
（4）脱硫设备结构设计计算
（5）烟囱设计计算
（6）管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择
（7）根据计算结果绘制设计图，系统图要标出设备、管件编号、并附明细表；除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图若干张，以解释清楚为宜，最少3张A4图，并包括系统流程图一张。
2工艺概述
2.1技术现状
袋式除尘器的基本特点是除尘效率高、处理风量大、操作维修方便，为达到相同的除尘效率，其投资成本和运行费用均比静电除尘器低。在国外， 许多燃烧低硫煤的火电厂使用袋式除尘器。在美国，几乎所有的循环流化床锅炉均采用袋式除尘器。 在先进的袋式除尘器和普通老式的设计相比，无论是滤袋材料、除尘器的结构，还是清灰技术等方面都做了很大的改进，大大提高了其可用率。根据美国的经验，一台脉冲式袋式除尘器的使用寿命在40年以上，易损件滤袋的使用寿命也超过了4年，因此它是一种高效可靠的燃煤锅炉除尘设备。 我国燃煤引起的大气污染， 包括粉尘污染是十分严重的，我国现行的锅炉烟尘排放标准与国际标准相比还是相对较低，随着我国经济的不断发展和人民生活水平的逐步提高，今后我国环境保护标准也必将日趋严格。因此，袋式除尘器以及其极高的除尘效率和比静电除尘器更低的投资成本及运行费用，必将会在我国逐渐得到推广，最终在相当程度上取代静电除尘器。
2.2 工艺选择
2.2.1 除尘器的选择
1.除尘器的性能指标
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。
2. 除尘器的选择
在选择除尘器过程中，应全面考虑一下因素：
（1）除尘器的除尘效率；
（2）选用的除尘器是否满足排放标准规定的排放浓度
（3）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；
（4）气体的含尘浓度较高时，在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的出净化设备去除粗大粉尘，以使设备更好地发挥作用；
（5）气体温度和其他性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素；
（6）所捕集粉尘的处理问题；
（7）设备位置，可利用的空间、环境条件等因素；
（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。

表1各类除尘器的优缺点
除尘器类型
优点
缺点
机械除尘器
机械简单投资少，维修容易
体积大，效率低
电除尘器
压力损失小，处理烟气量大，能耗低
一次性投资高，安装精度要求高
袋除尘器
效率高，性能稳定可靠，操作性强
滤袋检修与更换的工作量大，对粉尘比电阻有一定的要求
湿式除尘器
结构简单，占地面积小，操作维修方便
管道易腐蚀，污水处理困难

根据工况下烟气量，烟气温度及达到的除尘率要求选择的除尘器为袋式除尘器。
除尘种类
除尘效率
净化程度
特点
简易袋式
30%
中净化
简单，除尘率低
机械振动袋式
90%
中净化
要求滤料薄而光滑，质地柔软，再过滤面震动力大
脉冲喷吹袋式
99%
细净化
清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，清灰效果好。
气环式袋式
99%
细净化
适用高湿度、高浓度的含尘气体，造价较低，气环箱上下移动时近贴滤袋，使滤袋磨损加快，故效率较高。
综合考虑除尘效率，处理风量以及总过滤面积，查阅相关资料，最终选择脉冲喷吹袋式除尘器。
各种滤料的性能
滤料名称
直径/
耐温/K
吸水率/%

耐酸性

耐碱性

强度
长期
最高
棉织物
10-20
348-358
368
8
很差
稍好
1
蚕丝
18
353-363
373
16-22

羊毛
5-15
353-363
373
10-15
稍好
很差
0.4
尼龙

348-358
368
4.0-4.5
稍好
好
2.5
奥纶

398-408
423
6
好
差
1.6
涤纶

413
433
6.5
好
差
1.6
玻璃纤维
5-8
523
—
4.0
好
差
1
芳香族聚酰胺

493
533
4.5-5.0
差
好
2.5
聚四氟乙烯

493-523
—
0
很好
很好
2.5

根据各种滤料的性能相比较和选择，最终决定选择聚四氟乙烯作为袋式除尘器的滤料。
粉尘种类
纤维种类
清灰方式
过滤速度

粉尘比阻力系数
/
飞灰（煤）
玻璃、聚四氟乙烯
逆气流、脉冲喷吹、机械振动
0.58-1.8
1.17-2.51

飞灰（油）
玻璃
逆气流
1.98-2.35
0.79
水泥
玻璃、丙烯酸系聚酯
机械振动
0.46-0.64
2.00-11.09
铜
玻璃、丙烯酸系
机械振动、逆气流
0.18-0.82
2.51-10.86
电炉
玻璃、丙烯酸系
逆气流、机械振动
0.46-1.22
8.5-119
硫酸钙
聚酯

2.28
0.067
白云石
聚酯
逆气流
1.00
112
石膏
棉、丙烯酸
机械振动
0.76
1.05-3.16
氧化铁
聚酯
逆气流机械振动
0.30
9.50
石灰窟
玻璃
逆气流
0.70
1.50

根据我组对各种清灰方式的使用情况比较，决定选用逆气流脉冲除尘清灰。
脉冲袋式除尘器是一种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋上积尘的袋式除尘器，它具有处理风量大，除尘效率高的优点，而且清灰机构设有运动部件，滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用周期长的特点。
用《除尘器手册》中选取ppc系列逆喷脉冲袋式除尘。
2.2.2除尘过程：
含尘气体经进气口进入除尘器，较大颗粒的粉尘直接落入灰斗，含有微粒粉尘的气体通过滤袋，粉尘被滞留在滤袋外表面，而气体则经净化后由引风机排入大气。
清灰过程：
随着过滤工作的不断进行，附着在滤袋外表面的粉尘不断增多，除尘器运行阻力增大，某一过滤单元的转换阀关闭，过滤单元停止工作，反吹压缩空气逆向进入过滤单元，吹掉滤袋外表面的粉尘，然后转换阀板打开，该过滤单元重新工作，清灰转向下一过滤单元。整个清灰过程是各个过滤单元轮流交替进行的。
2.2.3除尘特点：
1、除尘效率可达99.9以上，粉尘排放可控制在30mg/Nm3以下。
2、可处理100g/Nm3以下的高浓度粉尘。
3、先进的密封措施，漏风系数小于2﹪。
4、先进的结构设计，单位体积过滤面积大，设备体积小。
5、清灰方式独特有效，延长滤袋的使用寿命。
6、关键部位质量可靠，使用寿命长。
7、性能稳定，自动化程度高，日常维护管理简单。
适用范围：
广泛应用于水泥厂的破碎、包装、库顶、熟料冷却机和各种磨机等收尘系统，还应用于冶金、化工、机械和民用锅炉等废气的收尘。
结构特点：
(1)壳体部分：包括清洁室（或称气体净化箱）、过滤室、分室隔板、检修门及壳体结构。清洁室内设有提升阀与花板，喷吹短管：过滤室内设有滤袋及其骨架。
(2)灰斗及卸灰机构：卸灰斗可按不同系列、不同进口粉尘浓度，分别设置螺旋输送机、空气输送斜槽和刚性叶轮卸料器(卸灰阀)。
(3)进出风箱体：包括进出风管路及中隔板。单排(或单列)结构布置在壳体一侧，双排(或称双列)结构布置在壳体中间：32系列较小无箱体，进出风管路分别接于灰斗与清洁室上。
(4)脉冲清灰装置：包括脉冲阀、气包、提升阀用气缸及其电磁阀等。
(5)压缩空气管路及减压装置、油水分离器、油雾器等。
(6)支柱及立式笼梯、栏杆。
气箱脉冲袋式除尘器的滤袋直径为130mm，长度多为2448mm，部分型号为3060mm。 过滤面积为62~4340m2，处理气体流量为6000~390000m3/h，过滤风速为1.0~1.5m/min，压力损失为1200~1470Pa。
2.3脱硫设备的选择
2.3.1吸收SO2的吸收塔的选择

表2-5吸收塔优缺点的比较
名称
操作参数
优  点
缺  点
填料塔
空塔气速2.0～5.0m/s
液气比0.5～1.0L/m3
压力损失200～1000Pa
结构简单，设备小，制造容易，占空间小；液气比小，能耗低；气液接触好，传质较易，可同时除尘、降温、吸收
不能无水运行
自激湍球塔
液气比1～10L/m3
喷淋密度
6～m3/(m2.h)
压力损失500Pa/m
空塔气速0.5~1.2m/s
结构简单，制造容易；
填料可用耐酸陶瓷，较易解决防腐蚀问题；
流体阻力较小，能量消耗低；
操作弹性较大，运行可靠。
不能无水运行
筛板塔
空塔气速1.0～3.0m/s
小孔气速16～22m/s
液层厚度40～60mm
单板阻力300～600Pa
喷淋密度
12～15 m3/(m2.h)
结构较简单，空塔速度高，处理气量大；
能够处理含尘气体，可以同时除尘、降温、吸收；
大直径塔检修时方便
安装要求严格，塔板要求水平；
操作弹性较小，易形成偏流和漏液，使吸收效率下降。
喷淋塔
空塔气速2.5～4.0m/s
液气比13～30L/m3
压力损失500～2000Pa
结构简单，造价低，操作容易；
可同时除尘、降温、吸收，压力损失小
气液接触时间短，混合不易均匀，吸收效率低；
液体经喷嘴喷入，动力消耗大，喷嘴易堵塞；
产生雾滴，需设除雾器

通过比较各种设备的性能参数，自激湍流塔流体阻力小，能量消耗低；操作弹性较大，运行可靠，我们最终选取自激湍球塔。
2.3.2脱硫方法的选择

（1）工艺比较
湿法脱硫是采用液体吸收剂洗涤SO2烟气以除去SO2的技术。
本设计为SO2烟气的湿法脱硫。
湿法脱硫是目前世界上应用最广的脱硫技术,其优点是技术成熟,脱硫效率高,操作简便,吸收剂价廉易得适用煤种范围广,所用设备较简单等优点。常用方法有石灰/石灰石吸收法、钠碱吸收法、氨吸收法。
表2-6脱硫工艺比较
项目
优点
缺点
石灰/石灰石吸收法
脱硫效率高，吸收剂资源广泛，价格低廉，副产品石膏可用建筑材料
系统复杂，占地面积大，造价高，容易结垢造成堵塞，运行费用高，只使用大型电站锅炉
氢氧化钠吸收法
价格便宜，脱硫效率高，副产品的溶解度特性更适用加热解吸过程，可循环利用，吸收速度快
高温下NaHSO3转换成Na2SO3,丧失吸收二氧化硫的能力
氨吸收法
脱硫效率高，运行费用低
吸收剂在洗涤过程中挥发产生氨雾，污染环境，投资大

我们选用石灰/石灰石吸收法吸收二氧化硫。
（2）原理
将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。经吸收塔排出的石膏浆液经浓缩、脱水，使其含水量小于10%，然后用输送机送至石膏贮仓堆放，脱硫后的烟气经过除雾器除去雾滴，再经过换热器加热升温后，由烟囱排入大气。由于吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高，钙硫比较低，脱硫效率可大于95%。
采用石灰/石灰石浆液吸收烟气中的SO2，分为吸收和氧化两个阶段。先吸收生成的亚硫酸钙，然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙(即石膏)。该方法的实际反应机理是很复杂的，目前还不能完全了解清楚。这个过程发生的反应如下。
吸收：

由于烟气中含有，因此吸收过程中会有氧化副反应发生。
氧化：在氧化过程中，主要是将吸收过程中所生成的氧化称为：

由于在吸收过程中生成了部分，在氧化过程中，亚硫酸氢钙也被氧化，分解出少量的SO2：

设备运行过程中的问题及出现这种问题的原因：
①设备腐蚀：化石燃料燃烧的排烟中含多种微量的化学成分。在酸性条件下，对金属的腐蚀性相当强，包括吸收塔、言其后续设备。
②结垢和堵塞：固体沉积主要以三种方式出现：湿干结垢，即因溶液水分蒸发而使固体沉积；或沉积或结晶析出；或从溶液中结晶析出。其后是导致脱硫塔内发生结构的主要原因。
③除雾器的堵塞：液体中的小液滴，颗粒物进入除雾器，引起堵塞。解决方法：定期(每小时数次)用高速喷嘴喷清水进行冲洗。
（3）工艺流程
我们所采用的是石灰石/石灰法湿式烟气脱硫技术。锅炉烟气经除尘、冷却后送入吸收塔，吸收塔内用调配好的石灰石或石灰浆液洗涤含SO2的烟气，洗涤净化后的烟气经除雾和再热后排放。吸收塔内排出的吸收液流入循环槽，加入新鲜的石灰石或石灰浆液进行再生。
（4）填料的选择
填料是填料塔的核心，它提供了塔内气液两相的接触面而且促使气液两相分散，液膜不断更新，填料与塔的结构决定了塔的性能。填料必须具备较大的比表面，有较高的空隙率、良好的润湿性、耐腐蚀、一定的机械强度、密度小、价格低廉等。填料的种类很多，大致可分为实体填料与网体填料两大类。实体填料包括环形填料(如拉西环、鲍尔环和阶梯环)，鞍型填料(如弧鞍、矩鞍)，以及由陶瓷、金属、塑料等材质制成的填料。网体填料主要是由金属丝网制成的填料，如鞍形网、波纹网等。鲍尔环由于环壁开孔，大大提高了环内空间及环内表面的利用率，气流阻力小，液体分布均匀。与其它填料相比，鲍尔环的气体通量可增加50%以上，传质效率提高30%左右。鲍尔环是一种应用较广的填料。
结合几种填料的优缺点最终决定本次设计选择塑性鲍尔环作为填料。
3工艺计算
3.1烟气体积及污染物排放量的计算
以1kg低硫烟煤燃烧为基础，燃烧情况如表2.1
表2.1
化学成分
质量/kg
物质的量/mol
需氧量
C
660
55
55
H
24
12
6
O
27
0.843
-0.843
S
77
0.241
0.241
N
11
0.393
0
A
113
0
0
W
16
5.889
0
理论需氧量：55+6-0.843+0.241+0+0+0=60.398mol
(1)理论空气量为：Vo2= (60.398)×（1+3.78）×22.4/1000=6.47lm3/kg
(2)实际空气量为:Va= 6.47×1.38=8.39m3/kg
(3)理论烟气量:VCO2+VH2O+VSO2+VN2
=（55+12+5.899+0.24+0.393+3.78×60.398）×22.4/1000
=6.761m3/kg
(4)实际烟气量:6.761+（1.38-1）×6.47=9.22m3/kg
(5)160℃烟气量 :V=9.22×（273+160）/273=14.62m3/kg
标况下SO2浓度: WSO2=0.241×64×1000/9.22=1673mg/m3
烟气含尘浓度 :WA=113×0.275/9.22=3.37g/m3=3370mg/m3
锅炉标况下烟气流量: Q=9.22×4000=36880m3/h
锅炉工况下烟气流量 :36880×（273+160）/273×3600=58494.65m3/h
3.2、除尘设备
3.2.1除尘设备的设计与计算
（1）除尘器效率
η=1-=1-50/3370=98.5%
（2）袋式除尘器总过滤面积
160℃下的烟气流量为：
=Q××=36880××=58494.65
式中：—标准状态下实际烟气量，
—当地实际大气压，取一个标准大气压，即==101.325KPa
—排烟温度
所以总过滤面积：
其主要性能与主要结构尺寸见下表：

96-6性能参数表
型号
过滤面积
/m2
滤袋数量
/条
处理风量
m3/h
含尘浓度
96-6
557
576
40100
<1300
设备质量/kg
滤袋尺寸
/mm
设备阻力
/Pa
除尘效率
%
过滤风速
/m/min
14880
Φ150×2100
1470-1770
＞99.9
1.2-2.0

影响因素：过滤风速、滤料风速、滤料种类、清灰方式、入口含尘浓度、处理气体性质、净化物料种类等。
由前面计算可知进口烟气流量为:
Q=36880m/h=614.67m/min=10.24m/s

计算用烟气量为：

则可得烟气所要经过的总的滤袋面积为：A==773.6m
选用长2米，直径150毫米的圆筒形滤布。160℃时，烟气密度大约为0.817，烟囱出口处大约为0.756。
设计袋的直径为：D=150mm=0.15m
设计袋的高度为：L=2.0m=2100mm
则可得每条滤袋的面积为：
可得所需滤袋的条数为：n==条,选用500条滤袋。
有4个滤室，每个滤室分4个组，则每个组有滤袋30条,分布为长方向上为6条滤袋，宽方向上为5条滤袋，当滤袋直径为150mm时，袋与袋之间的距离为180 mm-190mm之间，,此处设计中取袋与袋之间的距离为180mm,即0.18m。为了便于安装与检修，两个组之间留500mm宽的检修通道。边排滤袋与壳体间留出距离为300mm。
由以上设计可得滤室的长为： 0.15×12+0.18×10+0.5+0.3×2= 4.7取5m 宽为： 0.15×16+0.06×15+0.3×2=3.38取3.5m
设灰斗短边与地面夹角为60°，灰斗底面为直径0.6m的圆筒，底面距地面0.5m,计算灰斗高度：
滤袋上方的安装高度取0.8m，则除尘器的总高度为：

3.2.湿式石灰法脱硫运行参数的选择和设计
3.2.1吸收塔内流量计算
假设吸收塔内平均温度为80C°,压力为120Kpa,则吸收塔内烟气流量为:
QV=Q××=××=11.18m3/s
式中
V—吸收塔内烟气流量m3/s
Q—标况下烟气流量m3/s
3.2.2吸收塔径计算
依据石灰石烟气脱硫的操作条件参数，可选择吸收塔内烟气流速V=5m/s。则吸收塔截面A为：
A=QV/V=11.8/5=2.36m2
则塔径d为:
d===1.73
取塔径DO=2m
3.2.3吸收塔高度计算
吸收塔可看做由三部分组成,分成为吸收区、除雾区和浆池.
 (1)吸收区高度:依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得,设吸收塔喷气液反应时间t=3s则吸收塔的吸收区高度为: H1=vt=3×3=9m。
吸收区一般设置3-6个喷淋层，每个喷淋层都装有多个雾化喷嘴，本设计中设置4 个喷淋层，喷淋层间距为2m，入口烟道到第一层喷淋层的距离为2m，最后一层喷淋层到除雾器的距离1m。
（2）除雾区高度：除雾器用来分离烟气所携带的液滴,在吸收塔中,由上下两极除雾器(水平或菱形) 及冲水系统(包括管道、阀门和喷嘴等) 构成。每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴。后一层喷淋层到除雾器的距离1m,除雾器的高度为2.5m ,除雾器到吸收烟道出口的距离0.5m。
则取除雾区高度为：
H2=4m

 (3)浆池高度:浆池容量V1按液气比浆液停留时间t1确定：
V1=Qt1=×36880×=46.1m3
式中—液气比,一般为15-25L/m3取15L/m3

Q—标况下烟气量m3/h
 t1 —浆液停留时间,s,一般为4min～8min本设计中取值为5min

选取浆池直径等于吸收塔DO,本设计中选取的浆池直径D1为6m,然后再根据V1计算浆池高度:
H3=4v1/πDt2=4×46.1/3.14×36=1.63m
式中H3—浆池高度m

V1—浆池容积m3
从浆池液面到烟气进口底边的高度为0.8-2m。本设计中取为1.5m。
(4)喷淋塔烟气进口高度设计
喷淋塔烟气进口高度h4=烟气出口高度与进口高度相同
(5)吸收塔高度:
H=H1+H2+H3=9+4+1.63=14.63m
3.3烟囱设计计算
3.3.1烟囱高度的计算
具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量，且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：
H=HS+△H
式中 H—烟囱的有效高度m
HS—烟囱的几何高度m
ΔH—烟囱抬升高度m。

3.3.2烟气释放热计算

式中：—烟气热释放率，；
—大气压力，近似取一个标准大气压101.325kPa；
—实际排烟量，
—烟囱出口处的烟气温度，433；
—环境大气温度
取环境大气温度=293K，大气压力=101.325kP

环境大气压下的烟气流量：

3.3.3烟囱直径的计算
烟囱出口内径可按下式计算
D=0.0188
式中 —通过烟囱的总烟气量， ；
—按表选取的烟囱出口烟气流速， 。
选定v=20m/s
D=0.81 选取0.85m
圆形烟囱的出口内径一般不小于0.8m。
烟囱底部直径

式中D——烟囱出口直径，m；
H——烟囱高度，m；
i——烟囱锥度，通常取i＝0.02~0.03。
选定i=0.03
d1=3.3m
3.3.4烟囱几何高度的计算
根据锅炉的蒸发量（t/h），然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定表确定烟囱高度
表 3-8-1燃煤、燃油（燃轻柴油、煤油除外）锅炉房烟囱最低允许高度GB 13271-2001
锅炉房装
机总容量
MW
＜0.7
0.7~＜1.4
1.4~＜2.8
2.8~＜7
7~＜14
14~＜28
t/h
＜1
1~＜2
2~＜4
4~＜10
10~＜20
20~≤40
烟囱最低允许高度
m
20
25
30
35
40
45
查上表可得：H=35m
3.3.5烟气抬升高度计算
由
QH＜1700W可得
△H=2*(1.5vsD+0.01QH)/u=5.59m
式中 Vs—烟囱出口流速取20m/s
D—烟囱出口内径m
u—烟囱出口处平均风速取10m/s
所以烟囱的有效高度 H=40.59m

3.3.6烟囱高度校核
假设吸收塔的吸收效率为80%，可得排放烟气中二氧化硫的浓度为：

二氧化硫排放的排放速率：

用下式校核：

式中：—为一个常数，一般取0.51，此处取0.6；

查得国家环境空气质量二级标准时平均的浓度为,所以设计符合要求。
3.4管道设计
3.4.1管径的计算
假设管道采用薄皮钢管，管内烟气流速为，则管道直径为：

式中：—160时的烟气流量，；
—烟气流速，；
1.2—修正系数
代入相关值得：

参照圆形通风管道规格，取为1300mm，则实际烟气流速为

3.4.2管道摩擦阻力损失计算
（1）根据流体力学原理，空气在任何横截面形状不变的管道内流动时，摩擦阻力可用下式计算：
=0.02×210×152×0.84=396.9pa

式中λ—摩擦阻力系数,无量纲,对于薄皮钢管λ=0.02
 v—管内烟气平均流速,m/s
 ρ—烟气密度kg/m3
 L—管道长度210m
d—管道直径m