某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计方案Word格式.docx

1、图1锅炉房平面布置图图2 A-A剖面图五、 主要参考书目1童志权主编大气污染控制工程：机械工业，20062同济大学等编.锅炉及锅炉房设备：中国建筑工业，19863航天部第七编.工业锅炉房设计手册：4陆耀庆主编.供暖通风设计手册.：中国建筑工业，1987风机样本.各类风机生产厂家 工业锅炉旋风除尘器指南，1984课程设计成绩评定表课程设计评分（按下表要求评定）评分项目设计说明 书质量（50 分）图纸质量（30 分）任务完成 情况（10 分）学习态度 （10 分）合计（100 分）得分指导教师评语指导老师签名：年 月 日教研室主任审核意见教研室主任签名：第 1 章 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算

2、 21.1 标准状态下理论空气量 1.2 标准状态下理论烟气1.3 标准状态下实际烟气1.4 标准状态下烟气含尘浓度 1.5 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计第2章除尘器的选择 2.2 除尘器的选择 第 3 章 确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置 3.1各装置及管道布置的原则 3.2管径的确定 3.3烟道的设计计23.447第 4 章 烟囱的设计 4.1 烟囱高度的确4.2 烟囱直径的计4.3 烟囱的抽力 10第 5 章 系统阻力的计 115.1 摩擦压力损失 5.2 局部阻力损5.3 总的阻力损第 6 章 系统中烟气温度的变化 6.1 烟气在管道中的温度降 6.2 烟气在烟囱中的温度1

3、21315第 7 章 风机和电动机选择及计7.1 标准状态下风机风量的计7.2 风机风压的计7.3 电动机功率的计 算 7.4 风机和电机的选第八章 小结 1718199第九章 参考文献 按照国际标准化组织（ISO）作出的定义，“空气污染：通常系指由于人类活 动和自然过程引起某些物质介入大气中，呈现出足够的浓度，达到了足够的时间， 并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了环境。”大气污染物的种类非 常多，根据其存在状态，可将其概括为两大类：气镕胶状态污染物和气体状态污 染物。随着工业的发展，能源的消耗量逐步上升，大气的污染物的排放量相应增加。 就现在我国的经济和技术发展水平级能源的结构来看

4、， 一煤炭为主要能源的状况在人的生存每时每刻都离不开空气， 大气质量与人类生存环境息息相关， 所以对 大气的修复比较困难。虽然人们在大气环境整治方面坐了大量的工作， 但目前的空气质量仍然不尽人意，因此防止污染、改善空气环境成为当今迫切的环境任务。 燃煤锅炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。 我国的大气是以煤烟型污染为主，其中尘与酸雨危害最大。因此，净化燃煤烟气中的粉尘和二氧化 硫是我过改善大气空气质量、减少酸雨的关键问题。粉尘的危害：粉尘的危害，不仅取决于它的暴露浓度，还在很大程度上取决 于它的组成成分、，理化性质、粒径和生物活性等。粉尘的成分和理化性质是对 人体危害的主要因素。有

5、毒的金属粉尘和非金属粉尘（铬、锰、镐、铅、汞、砷 等）进入人体后，会引起中毒以至死亡。无毒性粉尘对人体亦有危害。例如含有 游离二氧化硅的粉尘吸，入人体后，在肺沉积，能引起纤维性病变，使肺组织际 渐硬化，严重损害呼吸功能，发生“矽肺”病。二氧化硫的危害：二氧化硫为一种无色的中等强度刺激性气体。 在低浓皮下， 二氧化硫主要影响是造成呼吸道管腔缩小， 最初呼吸加快，每次呼吸曼减少。浓 度较高时，喉头感觉异常，并出现咳嗽、喷嚏、咯痰、声哑、胸痛、呼吸困难、 呼吸道红肿等症状，造成支气管炎、哮喘病，严重的可以引起肺气肿，甚至致人 于死亡。大气控制的综合措施主要包括：严格的环境管理；以环境规划为中心，实行

6、 综合防治；制大气污染的技术政策；控制环境污染的经济政策；高烟囱扩散；绿 化造林；安装废气净化装置；加强环境科学研究，检测和教育。第 1 章 烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算煤燃烧的假设：（1）煤中固定氧可用于燃烧；（2）煤中硫主要被氧化成二氧化硫；（3）不考虑氮氧化物的生产；（4）煤中的氮在燃烧时转化为氮气。1.1标准状态下理论空气量Va0 （1.866wC 5.556wH 0.699ws 0.7wo ） / 0.21（1.866 58.2% 5.556 4.36% 0.699 1.2% 0.7 5.0%） /0.21 =6.20 m3 / kg1.2标准状态下理论烟气量Vf0 1.866w

7、C 11.111wH 1.24（Va0da ww ） 0.699wS 0.79Va0 0.8wN1.866 58.2% 1.111 4.36% 1.24 （6.20 0.01293 5.2%）0.699 1.2% 0.79 6.20 0.8 1.12%=6.21 m3 / kg1.3标准状态下实际烟气量Vf Vf0 （ 1）Va0 1.24（ 1）Va0 da6.21 （1.4 1） 6.2 1.24 （1.4 1） 6.2 0.012938.73 m3 /kg由设计原始资料可知，设计耗煤量为 500 kg/h （台） 所以，标准状态下的排烟量为Q Vf设计耗煤量 即Q 8.73 500 43

8、66.7 m/h（台）1.4标准状态下烟气含尘浓度式中dsh 排灰中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数;Aar 煤中不可燃成分的含量;Vf 标准状态下实际烟气量，m3/kg。1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算第2章除尘器的选择2.1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/m32.2除尘器的选择工况下烟气量 Q QT （m3/h）T式中 Q 标准状态下的烟气流量，m3/h ；T 工况下烟气温度，K;T 标准状态下温度，273&根据、Q查手册后选用XP-800型旁路式旋风除尘器，。该除尘器主要适用于清除非粘固灰尘、煤炭、泥沙、烟尘及

9、其它粉尘等。其性能和尺寸分别见表2-1、2-2。表2-1 XP-800旁路式除尘器性能型号规格进口风速m2 / s处理风量m3/h阻力Pa效率%外形尺寸（直径x高）mm重量kgXP-800142259509350800216091.68800x3450325表2-2 XP-800旁路式旋风除尘器的尺寸型号DD1D2HH1H2ABMdh质量/kg800894400344810642280510232640200180250.2图3-1 XP型旁路式旋风除尘器第3章 确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置3.1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实际情况确定各装置的位置。一旦确定了

10、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。3.2管径的确定式中 Q 工况下管道的烟气流量，m3/s ；V 烟气流速，取v=12 m/s，m/s （对于锅炉烟尘v=10-15 m/s ）。.）4 1.924 门d . =0.452m 12圆取整d=450mm查管径手册相关参数，取标准d=450 mm管道参数见下表3-1表3-1管道参数外径D/mm钢制板风管外径允许偏差/mm壁厚/mm450 10.75径=d1=450-2 X 0.75=448.5 （mm）v 烟气流速，m/s （可查有关手册确定，对于锅炉

11、烟尘 v=1015 m/s）管径计算出来后，要进行圆整（查手册），再用圆整后的管径计算出实际烟 气流速。实际烟气流速要符合要求。3.3烟道的设计计算烟道采用拱形，图形如下图3-2所示:由系统图可以看出，烟道流过的最大烟气量是锅炉烟气量的 2倍，再加上烟气系统的漏风率，则烟道最大烟气流量为：Q 1.1 2 6925.94 15237.068 m3 / h查表可知，砖制烟道的最适合烟速是 6-8 m/s，初定烟速为7 m/s，贝妝因道面积为 A Q烟 /V烟 15237.068 0.605烟 烟 3600 7而 A B2 2（B）2 0.605贝 U B=659 mm 圆整取 B= 650mm则

12、A=0.588 m2第4章烟囱的设计4.1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锅炉烟囱的高度锅炉总额出力（t/hj）1122661010 2026 35烟囱最低高度/m202530354045锅炉总额出力：4X 4=16 （t/h）故选定烟囱的高度为40m4.2烟囱直径的计算烟囱出口径可按下式计算:（m）式中 Q 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45自然通风2.5 3选定

13、 4 m/s1.64 m则 d2 0.0188 . 4 J25*94圆整取d2 1.6 m烟囱底部直径式中 d2烟囱出口直径，mh 烟囱咼度，mi 烟囱锥度（通常取i=0.020.03 ）取 i =0.025，4.3烟囱的抽力式中 h 烟囱高度，mtk外界空气温度，c；tp 烟囱烟气平均温度，c；B 当地大气压，Pa。第5章系统阻力的计算5.1摩擦压力损失对于圆管PlL v2（Pa）d 2式中 L管道长度,md 管道直径，烟气密度，kg/m3 ；v管中气流平均速率，m/s；摩擦阻力系数，式气体雷诺数 Re和管道相对粗糙度的函数。可以查手册得到（实际对金属管道 可取0.02，对砖砌或混凝土管道

14、可取0.04 ）。a.对于450圆管L=9.3mb.对于砖砌拱形烟道Rsv-（Pa）式中，L为四个锅炉出口最远距离的一半，为 9.9 m ;为 0.04 ;Rs为截面积与润湿周边的比，即周边x 3B （ B）/2 3 0.65 （3.10.65） 2.971 m又 0.04, v 7.198,0.5880.1982.971代入上式：得 p 9.9 0.044 0.1980.84 7.198 10.88 Pa5.2局部阻力损失v （Pa）式中异形管件的局部阻力系数，可在相关手册中查到,或通过实验获得;v 与 相对应的断面平均气流速率,5.2.15.2.25.2.3烟气密度，kg / m3。两个渐

15、缩管，查表，取 =45,则P 2 0.10.84 12.1852四个90弯头，查表，取 =0.23四个弯头，则个渐扩管,=0.112.47 （Pa）0.23 84 佗1852F2F1查表，取 =30,14.34 （Pa）4 14.34 57.37 （Pa）0.4 0.5652 1.43c, 0.448523.14 -得=0.07P 0.0784 12185 4.37 （Pa）P 0.1084 佗185 6.24 （Pa）烟道中的T形三通如图5-1所示:查表，得 =0.78风机出口管5-2 T形合流三通查表，得 =0.55Pl 0.55 84 121852 34.30 （Pa）5.3总的阻力损失

16、其中锅炉出口前阻力为800 Pa，除尘器阻力为800 PaP 11.60 10.88 12.47 57.37 4.37 6.24 48.64 34.30 800 8001785.87 （Pa）图5-4除尘器出口至风机入口段管道示意图第6章系统中烟气温度的变化6.1烟气在管道中的温度降ti C）Q Cv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1.3251.357 kJ/m3 C）；q 管道单位面积散热损失，kJ /（m3 h）。室 q1 =4187kJ /（m3 h）;室外 q2 =5433kJ/（m3 h）。室管道长：L1 2.

17、2 0.6 0.12 1.48 （m）F1 L1 D3.141.480.45 2.09 （m ）室外管道长：L212.511.02 （m）f2 l2 d11.020.45 15.57 （m2）则4187 2.09 5433 15.57=16.12 （C）Q 1.326 4366.7 1.326t26.2烟气在烟囱中的温度降（C）式中 H 烟囱高度，mD 合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和，t/h40 0.4 16A 温降系数，可由表5-1查得。烟囱种类钢烟囱 （无衬筒）钢烟囱 （有衬筒）砖烟囱（Hv 50 m）壁厚小于0.5 m砖烟囱壁厚大于0.5 m0.80.40.2表5-1烟囱温降系数4

18、C）总温度降:t t1 t2 16.12 4 20.12 （C）第7章风机和电动机选择及计算7.1标准状态下风机风量的计算式中1.1 风量备用系数;Q 标准状态下风机前风量，m3 / h ；tp风机前烟气温度，C,若管道不长，可以近似取锅炉排烟温度;B 当地大气压力，kPa。7.2风机风压的计算1 293Hy 1.2（ h Sy） Pay式中1.2 风压备用系数；h 系统总阻力，Pa ;Sy 烟囱抽力，Pa ;7.3电动机功率的计算NeQyHy3600 1000 1 2（kw）3600 1000 0.6 0.95式中 Qy 风机风量，m3/h ;Hy 风机风压，Pa ;!风机在全压头时的效率（

19、一般风机为 0.6 ）;2 机械传动效率，用V形带传动时2=0.95 ;电动机备用系数，对引风机， =1.3 o7.4风机和电机的选择根据风量 Qy=7886.34m3/h，Hy=1855.98 Pa，查表后选择 Y5-50-12NO.5C型引风机，配对电机型号为 Y132S2-2B3具体参数如下表所示：表7-1 所选风机及型号参数转速r/min全压Pa流量 m /h电动机重量/kg介质温度/C功率kw292023088158Y132S2-2B37.51258第八章 小结通过这次的课程设计，我理论实践能力得到了很大的提高，我受益良多。 这次的课程设计得以完成当然， 我首先得感王老师， 能为我们

20、选择合适的设计题 目，让我们在掌握所学的知识的基础上能比较轻松的完成任务又能达到巩固学习 知识的目的，同时在课程设计上给我的指导， 以及给我提供了这么多有用的资料， 使设计能顺利进行。 其次，我要感想我们小组的成员们， 在我们的思考与讨论下， 我们才得以知道该怎么去做，该怎么去选才能是我们设计的东西更好。通过这次的课程设计， 我再一次巩固了我所学在课堂上学的大气污染控制 工程课程的理论知识， 并对它们的应用有了进一步的了解。 同时，应为我选择了 用打印的设计说明书， 从而使自己的文字编排能有了一定的提高。 我在书写的同 时尝试用CAD去绘画其中图片，因为我们还没有学习这门课，所以是慢慢摸索，

21、从不懂到略微懂， 虽然我花了不少时间在上面， 但从图片的效果来看， 还是很不 错的，做完之后真的很有成就感。在这次的课程设计过程中，我认识到了自己专业知识的不足，做事态度和能 力的欠缺等诸多缺点， 我以后一定会加倍努力， 勤奋学习。 总之这次的课程设计 让我受益良多。最后，我要再一次感所有在课程设计中帮助过我的老师和同学们第九章 参考文献1童志权主编 . 大气污染控制工程 . ：机械工业， 20062同济大学等编 . 锅炉及锅炉房设备 . ：中国建筑工业， 19863鹿政理等编 环保设备设计手册 -2 大气污染控制设备 . ：化学工业， 2002.54天齐，黄小林，邢连壁，耿其博 . 三废处理工业手册 （ 废气卷）. ：化学 工业， 1998.5动力手册编写组 . 工业锅炉房设备手册。 ：国防工业， 1975.6风机样本 . 各类风机生产厂家7工业锅炉旋风除尘器指南， 1984