课程设计某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计.docx
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课程设计某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
《工业通风与防尘》2010课程设计
一、课程设计的题目
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
二、课程设计的目的
通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容,并使所学的知识系统化,培养运用所学理论知识进行进行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,陪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。
三、设计原始资料
锅炉型号:
SZL4-13型,共1台(2.8MW×4)
设计耗煤量:
600kg/h(台)
排烟温度:
160℃
烟气密度(标准状态下):
1.34kg/m3
空气过剩系数:
α=1.4
排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:
16%
烟气在锅炉出口前阻力:
800Pa
当地大气压力:
97.86kPa
冬季室外空气温度:
-1℃
空气含水(标准状态下)按0.01293kg/m3
烟气其他性质按空气计算
煤的工业分析值:
CY=68%HY=4%SY=1%OY=5%
NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%
按锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)中二类区标准执行。
烟尘浓度排放标准(标准状态下):
200mg/m3
二氧化硫排放标准(标准状态下):
900mg/m3
净化系统布置场地如附图所示。
四、设计内容和要求
⒈燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。
⒉净化系统设计方案的分析确定。
⒊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。
⒋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阻力。
⒌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。
⒍编写设计说明书:
设计说明书按设计程序编写、包括方案的确定,设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。
课程设计说明书应有封面、目录、正文、小结及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,书写工整、装订成册。
⒎图纸要求
⑴除尘器系统图一张(1号图或2号图)。
系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号、并附明细表。
⑵除尘系统平面、剖面布置图。
图中设备管件应标注编号,编号应与系统图对应。
布置图按比例绘制。
锅炉房及锅炉绘制可以简化,但应能表明建筑外形和主要结构模式。
在平面布置图中应有方位标志(指北针)。
五、主要参考书目
⑴郝吉明,马广大主编.大气污染控制工程.北京:
高等教育出版社,2002
⑵钢铁企业采暖通风设计手册.北京:
冶金工业出版社,2000
⑶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
⑷航天部第七研究设计院编.工业锅炉房设计手册.北京:
中国建筑工业出版社,1986
⑸陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京:
中国建筑工业出版社,1997
⑹风机样本.各类风机生产厂家
⑺工业锅炉旋风除尘器指南.1984
附注:
可以自己查找类似资料、或大气污染控制工程设计手册。
后边给大家提供了知道说明书和参考资料大家可以借鉴。
锅炉房及除尘系统平面示意图
课程设计说明指导书
一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算
⒈标准状态下理论空气量
Q=4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY)(m3/kg)
式中CY、HY、SY、OY——分别为煤中各元素所含的质量分数。
⒉标准状态下理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m3)
Q=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.016Q+0.79Q+0.8NY(m3/kg)
式中Q——标准状态下理论空气量,m3/kg;
WY——煤中水分所占质量分数,%;
NY——N元素在煤中所占质量分数,%。
⒊标准状态下实际烟气量
QS=Q+1.016(a-1)Q(m3/kg)
式中a——空气过量系数;
Q——标准状态下理论烟气量,m3/kg;
Q——标准状态下理论空气量,m3/kg。
注意:
标准状态下烟气流量Q以m3/h计,因此,Q=QS×设计耗煤量.
⒋标准状态下烟气含尘浓度
式中dsh——排烟中飞灰占煤中不可然成分的质量分数;
AY——煤中不可燃成分的含量;
QS——标准状态下实际烟气量,m3/kg。
⒌标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算
式中SY——煤中含可燃硫的质量分数;
QS——标准状态下然煤产生的实际烟气量,m3/kg。
二、系统中烟气温度的变化
当烟气管道较长时,必须考虑烟气温度的降低。
除尘器、风机、烟囱的烟气流量应按各点的温度计算。
⒈烟气在管道中的温度降
式中Q——标准状态下烟气流量,m3/h;
F——管道散热面积,m2;
CV——标准状态下烟气平均比热容(一般为1.352~1.357kJ/m3•℃);
室内q=4187kJ(m2•h);室外q=5443kJ(m2•h)
⒉烟气在烟囱中的温度降
式中H——烟囱高度,m;
D——合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发
量之和,t/h;
A——温降系数,可由表1查得。
烟囱种类钢烟囱
(无衬筒)钢烟囱
(有衬筒)砖烟囱(H<50m)
壁厚<0.5m砖烟囱
壁厚>0.5m
A20.80.40.2
三、除尘器的选择
⒈除尘器应达到的除尘效率
式中C——标准状态下烟气含尘浓度,mg/m3;
CS——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m3。
⒉除尘器的选择
根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。
确定除尘器的运行参数,如气流速度、压力损失、捕及粉尘量等。
四、烟道的设计(略)
五、烟囱的设计
⒈ 烟囱高度的确定
首先确定共有一个烟囱的所有锅炉的总蒸发量(t/h),然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定(表2)确定烟囱的高度。
锅炉总额定出力/(t.h-1)《 11~22~66~810~2026~35
烟囱最低高度/m202530354045
⒉ 烟囱直径的计算
烟囱出口内径可按下式计算
式中 Q——通过烟囱的总烟气量,m3/h;
v——按表3选取的烟囱出口烟气流速,m/s.
表3
通风方式运行情况
全负荷时最小负荷
机械通风1~204~5
自然通风6~102.5~3
烟囱底部直径
d1=d2+2
•i•H(m)
式中 d2——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。
⒊ 烟囱的抽力
式中 H——烟囱高度,m;
tK——外界空气温度,℃;
tp——烟囱内烟气平均温度,℃;
B——当地大气压,Pa。
六、系统阻力的计算
⒈ 摩擦力损失
对于圆管
式中 L——管道长度,m; d——管道直径,m; ρ——烟气密度,kg/m3;
v——管中气流平均速率,m/s;λ——摩擦阻力系数,是气体雷诺数Re和管道相对粗糙度K/d的函数。
可以查手册得到。
2.局部压力损失
式中 ——异形管件的局部阻力系数,可在有关手册中查到,或通过实验获得。
——与 相对应的断面平均气流速率,m/s。
ρ——烟气密度,kg/m3。
七、风机和电机选择及计算
1.风机风量的计算
式中 1.1——风量备用系数;
Q——标准状态下风机前标态下风量,m3/h;
tP——风机前烟气温度,℃,若管道不太长,可以近似取锅炉排烟温度;
B——当地大气压力,kPa。
2.风机风压的计算
式中1.2——风压备用系数;——系统总阻力,Pa;
——烟气抽力,Pa;tP——风机前烟气温度;
——风机性能表中给出的试验用气体温度,℃;
——标准状态下烟气密度,1.34kg/m3.
计算出风机风量QY和风机风压Hy后,可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择风机型号。
3.电动机功率的计算
式中QY——风机风量,m3/h;
HY——风机风压,Pa;
η1——风机在全压头时的效率(一般风机为0.6,高效风机约为0.9);
η2——机械传动效率,当风机与电机直接传动时η2=1,用联轴器连接时
η2=0.95~0.98,用V形带传动时η2=0.95;
β——电动机备用系数,对引风机,β=1.3。
根据电动机的功率,风机的转速,传动方式选择电动机型号。
通风与除尘课程设计参考资料
烟气除尘脱硫课程设计
目录前言………………………………………………………………………4
1设计任务书
1.1课程设计标题问题
1.2设计原始质料……………………………………………………………6
2.设计方案的选择确定……………………………………………………7
2.1除尘系统的论证选择……………………………………………………7
2.1.1.2旋风除尘器的结构设计及选用|……………………………………8
2.1.1预除尘设备的论证选择………………………………………………8
2.1.1.1旋风除尘器的工作原理、应用及特点………………………………8
2.1.1.2旋风除尘器的结构设计及选用………………………………………8
2.1.1.3旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算………………10
2.1.2二级除尘设备的论证选择……………………………………………10
2.1.2.1二级除尘设备的工作原理、应用及特点……………………………15
2.1.2.2二级除尘的结构设计………………………………………………17
2.1.3除尘系统效果阐发……………………………………………………17
2.2锅炉烟气脱硫工艺的论证选择…………………………………………17
2.3风机和泵的选用及节能设备……………………………………………24
2.4投资估算和经济阐发……………………………………………………24
2.5设计结果综合评价………………………………………………………25
3附图1旋风除尘器结构图
附图2烟气净化系统图
前言
近20年来,随着国民经济的快速度完成长,我国的SO2排放量比年增长,SO2的排放已导致许多地区出现了紧张的酸雨现象,由此引起我国酸雨区不断扩展,造成全国每一年经济损失1000亿元以上,接近当年国民生产总值的2%。
据计数,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3。
而这些锅炉中,大
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