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