大气课程设计：某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计.docx

《大气课程设计：某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气课程设计：某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计.docx（17页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、课程设计说明书某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计学院（部）：化学工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：2023年12月30日目录1概述2设计目的错误!未定义书签。设计依据及原那么错误!未定义书签。锅炉房根本概况错误!未定义书签。通风除尘系统的主要设计程序错误!未定义书签。2烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算4标准状态下理论空气量4标准状态下理论烟气量错误!未定义书签。标准状态下实际烟气量错误!未定义书签。标准状态下烟气含尘浓度错误!未定义书签。标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算错误!未定义书签。3除尘器的选择6除尘器应该到达的除尘效率错误!未定义书签。除尘器的选择错误!未定义书签。4确定除尘器、风机

2、和烟囱的位置及管道的布置7各装置及管道布置的原那么错误!未定义书签。管径确实定错误!未定义书签。5烟囱的设计7烟囱高度确实定错误!未定义书签。烟囱直径的计算错误!未定义书签。烟囱的抽力错误!未定义书签。6系统阻力计算10摩擦压力损失错误!未定义书签。局部压力损失错误!未定义书签。7风机和电动机的选择及计算127.1标准状态下风机风量计算127.2风机风压计算127.3电动机功率计算128系统中烟气温度的变化178.1烟气在管道中的温度降188.2烟气在烟囱中的温度降149通风除尘系统布置图15参考文献161概述通过设计进步消化和稳固本能课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进

3、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。严格按照锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准、烟尘浓度排放标准、二氧化碳排放标准进行设计计算。锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8MW*4）设计耗煤量760kgh（台）排烟温度：160C3烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压：97.86Pa冬季室外空气温度：/。c33烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：CY=68%HY=4%SY=I%OY=5%NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%按锅

4、炉大气污染物排放标准（GB132712001）中二类区标准执行。烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200mgm3二氧化碳排放标准（标准状态下）：900mgm3净化系统布置场地如下图的锅炉房北侧15m以内。1 .燃燥锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算。2 .净化系统设计方案的分析确定。3 .除尘器的比拟和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。4 .管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。5 .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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。6

5、.编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写、包括方案确实定，设计计算、设备选择和有关设计的简图等类容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等局部、文字应简明、通顺，内容正确完整，装订成册。7 .图纸要求1）除尘系统图一张。2）除尘系统平面图、剖面布置图2-3张。图中设备管件应标注编号，编号应与系统图对应。2烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算建立煤燃烧的假定：1 .煤中固定氧可用于燃烧；2 .煤中硫主要被氧化为SO2;3 .不考虑NOX的生成；4 .煤中的N在燃烧时转化为N2O标准状态下理论空气量：Qe=4.67(1.867Cy+5.56Hy+0.7Sy-0.7Oy)(mkg)式

6、中0,=68%,、4%,S=l%,=5%分别为煤中各元素所含的质量分数。结果为标准状态下理论烟气量：式中一一标准状态下理论空气量，W煤中水分所占质量分数，6%；NYN元素在煤中所占质量分数，1%。结果为21=7.42/kg)标准状态下实际烟气量：式中a空气过量系数；0】一一标准状态下理论烟气量，m&g;Ca标准状态下理论空气量，/2g：标准状态下烟气流量Q应以mh计，因此，结果为2=10.25Q=Qx设计耗煤量=Ia25x760=7790（加3/力标准状态下烟气含尘浓度：式中4h一排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数，16%；Ay一煤中不可燃成分的含量；15%2一标准状态下实际烟气量，mkg。

7、结果为C=0.00234（依/）=2340（mgm3）式中SY一煤中含可燃硫的质量分数；1%2一标准状态下燃煤产生的实际烟气量，fn”kg.结果为Cw2=19103除尘器的选择CS标准状态下烟气含尘浓度，叫W；C标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/M。结果为工况下烟气流量：式中Q标准状态下的烟气流量，(加3%)T一一工况下烟气温度，KT标准状态下温度，273K结果为C7790x(273+160)Q=-=12356w?Ih273根据工况下的烟气量、烟气温度及要求到达的除尘效率确定除尘器：选择XLD-6XLD-6除尘器产品性能规格型号配套锅炉容量/(jH)处理烟气量/(m3h)除尘效率/%设

8、备阻力/Pa分割粒径d(50um)质量kgXLD-641800092-95932-11282369表3.2XLD-6除尘器外型结构尺寸(见图3.1)ABCDEFGHIJ17701718297726283792150050616763061576KLMNmlnlm2n2m3n31504155615010014312137410116m4n4P116324960图3.1除尘器外型结构尺寸4确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置根据锅炉运行情况及锅炉现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置，管道的布置也就根本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单、紧凑、管路短、占地面积小，并使安装

9、、操作和检修方便。管道直径：式中工况下管道内烟气流量，v烟气流速ms（对于锅炉烟尘VZ=IO-15ms）取Vz=14ms结果为2=0.56m万X14圆整并选取风道:表4.5风道直径规格表外径D/mm钢制板风管外径允许偏差/mm壁厚mm56011内径：dl=560-2l=558(ms)由公式可计算出实际烟气流速:=1 m/s_4Q_4x3.4v73.140.55825烟囱的设计首先确定共用个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(th),然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定(表5.1)确定烟囱的高度。表5.1锅炉烟囱的高度锅炉总额定出力/(th)11-22-66-1010-2026-35烟囱最低高度/m2

10、02530354045锅炉总额定出力：44=16ItZh),应选定烟囱高度为40m烟囱出口内径可按下式计算：式中Q一一通过烟囱的总烟气量，一一按表5.2选取的烟囱出口烟气流速，m/s表5.2烟囱出口烟气流速/(m/s)通风方式运行情况全负荷时最小负荷时机械通风10-204-5自然通风6-10选定6y=4ms结果为：d=0.0188.圆整取d=2m。烟囱底部直径：式中4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)结果为:d=2+20.0240=Im)式中H烟囱高度，m；八一一外界空气温度，CtP烟囱内烟气平均温度，CB当地大气压，Pa。结果为：6系统阻力计算(1)

11、对于圆管:式中2一一摩擦阻力系数(实际中对金属管道可取002.对破砌或混凝土管道可取0.04)。d 一一管道直径,mP烟气密度，kgm317管中气流平均速率,msL一一管道长度,m对于直径50Ornm圆管:P = Qq- = L34,n 273+160结果为:M=002 2 X %殴= 27.5l 0.562(2)对于砖砌拱形烟道(见图6.1)D=560 mm式中S为面积,结果为:B=595 mmPa式中S 异形管件的局部阻力系数,v一 与J相对应的断面平均气流速率，m/sP一一烟气密度，kgm3图6.2中一为渐缩管。图6.2除尘器入口前管道示意图a 45度时,=0.1,取 =45度，v结果为

12、：Ltan67.5=0.12(m)H=2.985-2.39=0.595=0.6(m)H取UJ=Ae工1.57(rc=1.0)结果为：S大气污染控制工程附表十一，并取=30度，那么4=0.194=支手典tan(75)=0.82(m)图6.3除尘器出口至风机入口段管道示意图。皂45度时，=0.1,取。=30度，z=13.9ms结果为：L=0.82(m)图6.3中b、C均为90度弯头D=500,取R=D那么自结果为：两个弯头对于T形台V山A一一标准状态下烟气密度，kgm3结果为根据Hy和Qy,选定468型NO.的引风机表7.2468型引风机性能表机号传动方式工况序号转速rmin流量m3h全压/Pa内效率/%内功率Zkw所需功率kwC222401451131087917.2173电动机功率计算式中2风机风量，m3hv风机风压，Pa小风机在全压头时的效率（一般风机为06,高效风机约为0.9）小一一机械传动效率，当风机与电机直联传动时小=1,用联轴器连接时仇一0.98,用V型带传动时小一一电动机备用系数，对引风机，0根据电动机的功率、风机的转速、传动方式选定Y180M-2型电动机。8系统中烟气温度的变化8.1烟气在管道中的温度降式中