燃煤锅炉房的烟气除尘设计参考1Word文件下载.docx
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9绘制图纸15
小结16
参考文献17
1设计背景资料
1.1工程概况
目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要表现有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
而大气污染可以说主要是由于人类活动造成的，大气污染对人体健康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。
现在，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。
燃煤电厂的大气污染物主要是颗粒污染物，而且排放量比较大，所以必须通过有效的措施来进行治理，不至于影响到人们的健康生活。
1.2原始资料
锅炉规格：
SZL4-13型，共4台
设计耗煤量：
600kg/h·
4台
烟气出口温度：
160℃
空气过剩系数：
α=1.4
排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比列为：
16%
烟气出口前阻力：
800pa
室外温度：
-1℃
当地大气压：
97.86kpa
空气中含水（标准状态）按：
0.01293kg/m3
烟气其它性质按空气计算
煤的工业分子成分：
C68%、H4%、O5%、N1%、S1%、H2O6%、不可燃15%
排放标准：
GB13271-2001二类地区标准执行
烟尘浓度排放标准（标准状态）：
200mg/m3
SO2浓度排放标准（标准状态）：
900mg/m3
净化场地布置：
锅炉出气口管径为600mm，其中心线高程为2.39m，其长度为600mm，所有管道总长为9.5m，室内锅炉距外墙2.18m。
2烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算
2.1标准状态下理论空气量
=4.76（1.867*68%+5.56*4%+0.7*1%–0.7*5%）（m3/kg）=6.97（m3/kg）
式中、、、分别为煤中各元素所含的质量分数；
2.2标准状态下理论烟气量
=1.867（68%+0.375*1%）+11.2*4%+1.24*6%+0.016*6.97+0.79*6.97+0.8*1%
=7.42（m3/kg）
式中——标准状态下理论空气量，m3/kg；
（设计空气含湿量12.93g/m3）
——N元素在煤中所占质量分数，%；
——煤中水分所占质量分数，%；
2.3标准状态下实际烟气量
=7.42+1.016（1.4–1）*6.97
=10.25（m3/kg）
式中——空气过量系数；
——标准状态下实际烟气量，m3/kg；
——标准状态下理论烟气量，m3/kg；
——标准状态下理论空气量，m3/kg；
注意：
标准状态下烟气流量以m3/h计，因此，=
=10.25*600
=6150（m3/h）
2.4标准状态下烟气含尘浓度
=0.00234（kg/m3）
式中——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数；
——煤中不可燃成分的含量；
2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算
=1.95*103（mg/m3）
式中——煤中含可燃硫的质量分数；
——标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m3/kg；
3除尘器的选择
3.1除尘器应达到的除尘效率
=91.45%
式中——标准状态下烟气含尘浓度，mg/m3；
——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m3；
3.2除尘器应达到的除SO2效率
=53.85%
式中——标准状态下烟气含SO2浓度，mg/m3；
——标准状态下锅炉SO2排放标准中规定值，mg/m3；
3.3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、捕集粉尘量等。
工况下烟气流量Q'
=
=
=9754（m3/h）
式中Q——标准状态下烟气流量，m3/h；
T’——工况下烟气温度，K；
T——标准状态下温度，273K。
则烟气流速为==2.7（m3/s）
根据工况下烟气流量、烟气流速及要求达到的除尘效率确定除尘器，“XD--Ⅱ型多管旋风除尘器”中选取XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器。
产品性能规格见表2-1，设备外形结构尺寸见表2-2。
图2-1XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器外形安装尺寸（上出风）
表2-1XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器性能规格
型号
配用锅炉/t·
h-1
处理烟气量/m3·
除尘效率/%
本体阻力/Pa
分割粒径/μm
质量/kg
XD-Ⅱ-4
4
12000
>
95
<
900
3.05
1900
表2-2XD-Ⅱ-4型多管旋风除尘器外形尺寸结构（图2-1）
A
B
H0
C
E
F
K
L
M
1238
1918
3936
2843
2100
1160
1106
1786
50
进风口
侧出风口
上出风口
d
内口尺寸
法兰孔距
内径
320*1810
14*133
3*125
260*1090
10*144
3*107
Φ600
Φ644*16孔
Φ20
4确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置
4.1各装置及管道布置的原则
根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。
一旦确定了各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。
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、操作和检修方便。
4.2管径的确定
式中——工况下管内烟气流量，m3/s；
——烟气流速，m/s，（可查有关手册确定，对于锅炉烟尘）；
取=13m/s
则d
=0.49（m）
圆整d=0.50m
查手册得知壁厚为0.75mm
则内径d1=500-2*0.75=498.5mm
由公式可算出实际烟气流速
v==13.9m/s
5烟囱的设计
5.1烟囱高度的确定
首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量（t/h），然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定（表4-1）确定烟囱的高度。
表4-1锅炉烟囱高度表
锅炉总额定出力/（t/h）
1
1~2
2~6
6~10
10~20
26~35
烟囱最低高度/m
20
25
30
35
40
45
锅炉总的蒸发量4*4=16（t/h），
则选烟囱高度为40m。
5.2烟囱直径的计算
烟囱出口内径可按下式计算
式中——通过烟囱的总烟气量，m3/h；
——按表4-2选取的烟囱出口烟气流速，m/s；
表4-2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
机械通风
4.0~5.0
自然通风
6.0~10
2.5~3.0
选=4m/s
=1.83（m）
烟囱底部直径
=1.83+2*0.025*40
=3.83（m）
式中——烟囱出口直径，m；
——烟囱高度，m；
——烟囱锥度，通常取=0.02~0.03；
5.3烟囱的抽力
=183（pa）
式中——烟囱高度，m；
——外界空气温度，℃；
——烟囱内烟气平均温度，℃；
——当地大气压，Pa；
6系统阻力的计算
6.1摩擦压力的损失
对于圆管
式中——管道长度，m；
——管道直径，m；
——烟气密度，kg/m3；
——管中气流平均速率，m/s；
——摩擦阻力系数，是气体雷诺数和管道相对粗糙度的函数。
可以查手册得到（实际中对金属管道值可取0.02，对砖砌或混凝土管道值可取0.04）；
==0.84kg/m3
=30.8（pa）
6.2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；
图6-1除尘器入口前管道示意图
图6-1中一为渐缩管。
α≤45℃时，ζ=0.1
取α=45℃，=13.9m/s
=8.1（pa）
l1=0.05*tan67.5=0.12（m）
图6-1中二为30°
Z形弯头
查ζ'
=0.157
ζ=ζReζ'
由手册查得ζRe=1.0
ζ=1.0*0.157=0.157
=12.7（pa）
图6-1中三为渐扩管
查手册得ζ=0.19
=15.4（pa）
l3=°
=0.93（m）
图6-2除尘器出口至风机入口段管段示意图
图6-2中a为渐扩管。
取α=30℃，=13.9m/s
=8.1（pa）
L=0.93（m）
图5-2中b、c均为90°
弯头
查表得ζ=0.23
=18.7（pa）
两个弯头'
=2=2*18.7=37.4（pa）
图6-3T形三通管示意图
对于如图6-3所示T形三通管ζ=0.78
=63.3（pa）
对于T形合流三通ζ=0.55
=44.6（pa）
系统总阻力（其中锅炉出口前阻力为800pa，除尘器阻力为1400pa）
=30.8+183+8.1+12.7+15.4+8.1+37.4+63.3+44.6+800+1400
=2603.4（pa）
7风机和电动机选择及计算
7.1风机风量的计算
=11109.75（m3/h）
式中1.1——风量备用系数；
——标准状态下风机前表态下风量，m3/h；
——风机前烟气温度，℃，若管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度；
——当地大气压力，kPa；
7.2风机风压的计算
=2656（pa）
式中1.2——风压备用系数；
——系统总阻力，Pa；
——烟囱抽力，Pa；
——风机前烟气温度，℃；
——风机性能表中给出的试验用气体温度，℃；
——标准状况下烟气密度，1.34kg/m3；
根据Qy和Hy选定型号为Y5-50-12No6C的引风机，其性能如表6-1
表7-1Y5-50-12No6C型引风机性能
转速/r·
min-1
流量/m3·
全压/pa
介质温度/℃
有效功率/kw
全压效率/%
Y5-50-12No6C
2720
11568
3079
200
9.89
≥83.6
噪声
配用电动机
传动皮带（内周长*根数）
dB（A）
dB（SA）
功率/kw
≤87
≤13.8
Y160L-2B3
2
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