工业固体废物回转焚烧炉窑装置设计

有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985摘 要为减少对我们赖以生存的地球的污染，工业固体废物的处理已经得到世界各国、地区的高度重视，有关此领域的处理工艺及装置的研究与设计已经成为人们广泛开展的工作。 工业固体废物焚烧炉主要有炉排型焚烧炉、炉床型焚烧炉和回转炉窑式焚烧炉三种。本次设计选用了回转炉窑式焚烧炉。回转炉窑式焚烧炉是当今运用最广泛的工业固体废物焚烧炉窑。本文首先对工业固体废物焚烧的工艺过程进行了较系统性的阐述，主要包括处理能力、处理工艺过程及主要参数、耗能情况。其后重点对焚烧炉窑的性能参数及结构设计进行了说明，然后就其安装调试、试运转及维护事项进行了说明。关键字 工业固体废弃物 处理工艺 回转炉窑 设计34有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985ABSTRACTTo reduce the survival of our planets pollution, industrial solid waste has been around the world, the region attach great importance to this area of the treatment process and device research and design has become the work widely. Industrial solid waste incinerator main grate type incinerator, furnace Bed and rotary kiln incinerator incinerator-type three. The chosen design style rotary kiln incinerator. Rotary furnace type incinerator is currently the most widely used industrial solid waste incineration furnace. This article first industrial solid waste incineration process to carry out a more systematic exposition, including processing power, handling, and the main parameters of the process, energy situation. Then focus on the performance of the burning furnace and structural design parameters are described, and then on its installation commission-ing and maintenance issues are described.Key words: Industrial solid waste；Disposal Technology；Rotary kiln；Design有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396 或 11970985目 录中文摘要I英文摘要II1 绪论11.1 工业固体废弃物的介绍及危害11.2目前工业固体废弃物的国内外研究情况及意义21.3 焚烧技术发展的动向21.4 本课题研究的主要内容32 工业固体废弃物焚烧的基本工艺及相关参数的控制42.1工业固体废弃物焚烧工艺42.2工业固体废弃物焚烧过程的主要控制参数53 工业固体废弃物焚烧炉的工作原理73.1 常见工业固体废弃物焚烧炉的基本工作原理73.2常见工业固体废弃物焚烧炉比较74 回转焚烧炉窑的设计104.1 回转焚烧炉工艺流程及对设备的要求104.2回转炉窑的设计方案论证114.3 回转焚烧炉窑的设计计算125 焚烧尾气处理235.1概述235.2尾气净化236灰渣的处理247安装调试及维护257.1 安装的要求257.2 试运转267.3 操作277.4 维护277.5 检修287.6安全注意事项288结论30参考文献31致谢32本科生毕业设计 1 绪论1 绪论1.1 工业固体废弃物的介绍及危害1.1.1工业固体废弃物的定义工业固体废物是指在生产建设中产生在一定时间和地点无法利用而被丢弃的污染环境的固态和半固态废弃物质。固体废物是污染物质的主要形态之一,防止固体废物污染是我国环境保护的一项重要工作内容。工业固体废弃物主要来源于 冶金,煤炭,火力发电 三大部门.工矿企业生产活动过程中排放的固体废弃物,主要包括:采选废渣,主要包括矿山剩出废石,掘进废石,煤矸石,选矿废石及尾矿等；燃料废渣，主要指燃煤渣、烟道灰、粉煤灰、页岩灰等；冶金废渣，主要指黑色和有色等冶金企业排出的残渣废物，如高炉渣、钢渣、铁合金渣、各种有色金属废渣以及各种粉尘和污泥等；普通化工及石油化工产出的废渣，如硫酸渣、电石渣、碱渣、废催化剂等；放射性废弃物，主要指核工业生产过程中产生的放射性废弃物。在工业废弃物中，还可能包括不同行业丢弃的各种不合格产品，如废玻璃、废陶瓷、造纸废渣、废建材、废塑料和废化纤等。1.1.2工业固体废弃物的危害固体废物是环境的污染源，除了直接污染外，还经常以水、大气和土壤为媒介污染环境。大量堆放固体废物，浪费土地资源 固体废物不像废气、废水那样到处迁移和扩散，必须占有大量的土地。城市固体废物侵占土地的现象日趋严重，我国现在堆积的工业固体废物有60亿吨，生活垃圾有5亿吨，估计每年有1000万吨固体废物无法处理而堆积在城郊或公路两旁，几万公顷的土地被它们侵吞。固体废物的堆放，严重污染土壤 土壤是植物赖以生存的基础。长期使用带有碎砖瓦砾的“垃圾肥”，土壤就严重“渣化”；未经处理的有害废物在土壤中风化、淋溶后，就渗入土壤，杀死土壤微生物，破坏土壤的腐蚀分解能力，导致土壤质量下降；带有病菌、寄生虫卵的粪便施入农田，一些根茎类蔬菜、瓜果就把土壤中的病菌、寄生虫卵吸进或带入体内，人们食用后就会患病。固体废物向江河湖海倾倒，水污染令人堪忧 许多国家把大量的固体废物直接向江河湖海倾倒，不仅减少了水域面积，淤塞航道，而且污染水体，使水质下降。固体废物对水体的污染，有直接污染地表水，也有的下渗后污染了地下水。固体废物向大气飘散 固体废物在收运、堆放过程中未作密封处理，有的经日晒、风吹、雨淋、焚化等作用，挥发了大量废气、粉尘；有的发酵分解后产生了有毒气体，向大气中飘散，造成大气污染。影响市容环境卫生 固体废物在城市里大量堆放而又处理不妥，不仅妨碍市容，而且有害城市卫生。城市堆放的生活垃圾，非常容易发酵腐化，产生恶臭，招引蚊蝇、老鼠等孳生繁衍，容易引起疾病传染；在城市下水道的污泥中，还含有几百种病菌和病毒。长期堆放的工业固体废物有毒物质潜伏期较长，会造成长期威胁。1.2目前工业固体废弃物的国内外研究情况及意义在西方发达国家，垃圾焚烧技术的应用已经有将近130年的历史，而且目前仍被认为是最有效、经济的垃圾处理技术之一。固体垃圾焚烧处理相比于填埋、堆肥等传统方法有以下优点：占用土地面积小，由于固体废弃物经过焚烧后主要生成炉渣，而且炉渣可以用于烧成建材；此即为减量化；利于资源的再利用，工业固体废弃物中的金属成分经过焚烧后结成金属块，可用于冶金行业；此即为资源化；工业固体废弃物的焚烧处理可以有效解决填埋、堆肥过程中产生的如渗漏，恶臭等问题；降低了有害成分的含量，易于二次污染的控制。垃圾焚烧处理方法是早在 1901 年由美国人提出的。当初，主要任务是使垃圾减容，但由于当时垃圾燃烧的烟尘无法控制，一直未能得到广泛利用。到 60 年代，随着烟气处理技术的进步，这种焚烧处理垃圾方法在欧洲得到了普及和发展。 日本最早的垃圾发电站 1965 年建于大阪市，目前有垃圾焚烧炉约 3000 座，垃圾发电站 131 座，总装机容量 650MW 。到 2000 年垃圾发电容量达到 2000MW 。垃圾日处理能力 1000t/d 以上（最大为 1800t/d ）的垃圾发电站 8 座， 1995 年建成一座最大的垃圾电站，发电容量 24MW 。日本早期垃圾电站为防止炉管腐蚀，采用低参数，发电效率较低，仅为 10 -15 ，现正谋求提高到 30 。 美国垃圾焚烧厂发展很快，至 1990 年，已建 400 座，焚烧率达 18 ，到 2000 年提高到 40 。美国垃圾发电已达 2000MW ，最近在建的有日处理垃圾 2000t/d 、蒸汽温度达 430-450 、发电量为 85MW 的垃圾电站。 法国现有垃圾焚烧锅炉 300 多台，可处理 40 城市垃圾，巴黎有 4 台日处理垃圾 450t/d 的马丁式锅炉。 我国在垃圾焚烧方面虽然已经取得不少进步，但仍处于摸索与研究的阶段。九十年代在各大城市以及沿海城市地区开始重视垃圾焚烧技术的应用，但由于焚烧技术、烟气处理技术引进的步伐不能跟上，投资控制不下来，一直未能有实质性的进展。目前在国家加快能源开发及环境保护的政策指引下，我国加大了对国外垃圾焚烧技术的引进，同时也加大了自主研究开发垃圾焚烧的技术。LXRF系列立式旋转热解焚烧炉是由深圳市汉氏固体废物处理设备有限公司和清华大学环境科学与工程系共同研制开发、生产制造的，是垃圾焚烧过程中的关键设备。该研制项目为深圳市高新技术项目，并已申报国家863计划。国家建设部的建设行业垃圾处理科技发展“十五”计划和2010年规划大纲将此技术的研发列入2006-2010年的科技发展目标中，该焚烧炉采用当今世界上最为先进的热解气化焚烧技术，在焚烧炉主体设计上采用了独特的专利技术。 实现垃圾的减量化，无害化，资源化处理是垃圾处理的目标，焚烧炉及其配套的除尘装置，烟气处理装置即为垃圾焚烧处理的关键设备。充分认识这一点，搞好垃圾焚烧炉及其配套装置的研究与应用，并且在生产实践中不断提高，才能实现将垃圾变废为宝的目标。1.3 焚烧技术发展的动向垃圾焚烧将朝以下方向发展：垃圾焚烧厂尾气净化技术，特别是二恶英等污染物的消除越来越受到重视。垃圾焚烧余热综合利用技术将进一步完善。为满足日益严格的环保要求，焚烧技术向着烟气净化、残渣与废水处理以及废热回收等设备整体化方向发展。1.4 本课题研究的主要内容本课题主要是开发一条工业固体废弃物焚烧生产线，从废物的分类直到完全处理完毕。其中只要对回转炉窑的相关参数进行了计算、校核。对尾气处理和热值的利用也 进行了系统的介绍。本科生毕业设计 2 工业固体废弃物焚烧的基本工艺及相关参数的控制2 工业固体废弃物焚烧的基本工艺及相关参数的控制2.1工业固体废弃物焚烧工艺 焚烧的炉型可以有固定床式、机械移动炉排式、转窑式、流化床式、热解焚烧式和融渣式焚烧炉等炉型。当根据不同的净化要求配置净化系统后，整体的焚烧处理系统之间就会有很大的差别。传统的焚烧处理工艺包括以下七个工艺：前处理工艺；炉内加热和焚烧工艺；烟气净化工艺；热能利用工艺；灰渣处理工艺；废气处理工艺。2.1.1前处理工艺对于工业固体废弃物进行前处理的工艺过程，其与普通垃圾前处理有所不同。 图3.1 前处理原理2.1.2焚烧工艺 一个焚烧炉至少应该有两个以上的焚烧室，通过多次焚烧，实现工业固体废弃物的去除和分解，同时控制烟气中的污染物的浓度。要求炉内温度不低于850度，实际燃烧有效时间大于2S，焚烧焚毁率大于99.99%。热灼减率低于5%.2.1.3烟气净化工艺 该工艺主要对焚烧烟气进行净化处理。主要任务是尽可能多地除去飞灰颗粒、分解、吸附或洗除有毒有机气体，脱除H2S、HCl、S02、S03和NOz等无机气体，使排放的烟气中污染物的各项浓度排放指标达到规定的数值。2.1.4热能利用工艺 在工业固体废弃物的焚烧过程中的应用，由于焚烧的燃料加热以及废物本身的焚烧发热效应，有大量的热量被释放出来，因此焚烧产生的烟气温度很高。在条件许可的情况下，可以进行热能的回收利用，如产生蒸汽、热水、预加热燃烧用空气等，甚至外接热电系统或制冷系统等设备。2.1.5废气处理工艺 在工业固体废弃物的焚烧处理过程中会产生不同成分的废气甚至有毒物质，故必须有各种相对应的废气处理工艺来清除废气。2.1.6灰渣处理工艺 工业固体废弃物焚烧处理的最终产物之一是固体物质，即灰尘和炉渣。其中炉渣由焚烧炉的底部排出，灰尘由净化过程中的除尘设备收集，或者在烟气洗涤过程中清洗下来，并由沉淀、过滤或脱水后得到。2.1.7控制系统 工业固体废弃物焚烧系统及其配套设备的安全可靠运行必须依靠控制系统。在工业固体废弃物的焚烧过程中，有毒有害物质的焚毁控制、净化过程的控制、燃烧过程温度的控制、突发事故的紧急控制和安全保护等均离不开自动控制系统。2.2工业固体废弃物焚烧过程的主要控制参数在工业固体废弃物焚烧过程中，有影响作用的参数很多。在设计焚烧炉及其操作管理过程中，需要进行综合分析和对比，并根据当地的政策或法规，选出主要的控制参数进行设计或使用。复杂的参数可以有：工业固体废弃物的物理化学性质(密度、成分、热值、元素分析)、燃烧特性、传热特性、灰渣物化特性等，焚烧炉的机械结构、进风分布规律，燃烧室布置以及进出料方式等。在这些参数中最重要的参数可以有四个，即焚烧过程的温度、焚烧反应的时间、氧化剂的配比和焚烧过程物料与氧化剂的接触方式。其中的氧化剂一般取为空气。2.2.1焚烧过程的温度焚烧过程的温度，简称焚烧温度。是固体废弃物在焚烧室中进行焚烧时，焚烧室中各部位温度的平均值。在通常情况下，焚烧火焰的最高温度可能达到1500以上。但是在远离火馅的区域，烟气的温度可能很低，达到500甚至更低。焚烧温度是工业固体废弃物在焚烧室中进行干燥、蒸发、热解和焚烧过程的最重要参数。对反应的速度、反应生成的物质以及污染物的生成控制均起着十分重要的作用。2.2.2接触性能如同其他可燃物质的燃烧过程一样，在工业固体废弃物焚烧过程中也必须保证维持稳定的燃烧温度和足够的空气，在空气与欲焚烧处理的废物材料有足够时间的接触时，才有可能进行焚烧。接触性能越好，焚烧处理就可能越完善。2.2.3反应时间 在工业固体废弃物进行焚烧过程中，由于其中尺寸大小不一的废物的燃尽时间不同，因此需要确定一个较为合理的确保全部废物燃烧分解的时间参数。燃烧反应燃尽的时间与温度、燃料颗粒程度、物理化学特性、炉排结构、送风方式及配比有关。一般情况下，在其他条件一定时，燃烧反应的时间越长，则有机废物分解的效率也就越高。但是由于化学反应的曲线具有饱和的特性，因此反应到达一定程度时，反应的速度将减慢，所以在工程上一般需要选定一个恰当的燃烧反应时间。2.2.4空气过剩系数在进行工业固体废弃物焚烧的过程中，一般要先对废物进行焚烧处理，然后对烟气进行高温焚烧处理，其目的是为了彻底分解危险废物中的有毒有害物质，使排放烟气的污染指标尽可能降低。所以，其焚烧所需的空气量一般也高于普通燃烧过程。所需空气的多少常按理想条件下的燃烧化学反应方程式进行分析计算，得出理想条件下的燃烧空气量，然后加上多余的空气量以后得到总空气量。大量燃烧经验得知，对于废气燃烧，一般空气过剩系数为1.01到1.10；对于固体废物约为1.2到2.0。对于某些难以焚烧的废物，其系数可以进一步增大。本科生毕业设计 3 工业固体废弃物焚烧炉的工作原理3 工业固体废弃物焚烧炉的工作原理3.1 常见工业固体废弃物焚烧炉的基本工作原理工业固体废弃物的焚烧处理主要的目的是最大限度地降解和去除废弃物中的有毒有害物质，实现排放的物质无任何污染性。其次是通过焚烧反应来减少废弃物的容积或体积或数量，最后是充分利用焚烧过程中的热能资源。废弃物的焚烧过程不应该将经济效益和热能利用效益作为主要考核指标。2.1 典型工业固体废弃物处理原理图针对不同的废弃物以及处理要求，设计的焚烧炉及其运行管理应该有特殊的处理功能或专门的适应性。通常，废弃物涉及的重要指标有：毒性分解指标；重金属去除指标；环境污染指标；安全管理指标。其次，才可以考虑焚烧过程的下述指标：减容或减量的指标；热能回收指标；资源回收指标；热能利用指标；经济效益；其他热经济技术指标。在很多场合下，已经习惯使用的工业锅炉或工业焚烧炉的热工技术，在危险废物焚烧过程中，需要给予特别的重视。尤其是其指导思想和主要目的必须时时加以注意。3.2常见工业固体废弃物焚烧炉比较 用于固体废弃物焚烧的炉窑主要有马丁炉，LXRF立式、式旋转窑焚烧炉，冲抛动式垃圾焚烧炉，流化床焚烧炉垃圾焚烧处理所用炉型在国际上以德国的马丁炉、等最为出名。3.2.1马丁炉型马丁炉型垃圾焚烧炉的主要特点：1）炉排的材质要求和加工精度要求高，要求炉排与炉排之间的接触面相当光滑、排与排之间的间隙相当小；2）处理垃圾范围广泛。但是，在垃圾贮坑的垃圾进行分区堆栈、发酵、翻拌混合可使垃圾的组分均匀； 3）炉排炉的炉床由众多的炉条组成。马丁炉条用高铬耐热、耐磨铸铁制造，材质性能较为优异，结构上也有独到之处，炉条的筋板作成封闭的一次风通道，利用一次风的高速流动将炉条的热量带走，起到散热翅片的作用，有效地降低炉条的工作温度，从而延长了炉条的使用寿命；4）操作实现全部机械化、自动化；5）很好的焚烧处理效果，产生烟气量少，尾气易于处理，二恶英排放能达到环保标准。马丁炉型垃圾焚烧炉工作原理垃圾通过进料斗进入倾斜向下的炉排（炉排分为干燥区、燃烧区、燃尽区），由于炉排之间的交错运动，将垃圾向下方推动，使垃圾依次通过炉排上的各个区域（垃圾由一个区进入到另一区时，起到一个大翻身的作用），直至燃尽排出炉膛。燃烧空气从炉排下部进入并与垃圾混合；高温烟气通过锅炉的受热面产生热蒸汽，同时烟气也得到冷却，最后烟气经烟气处理装置处理后排出。 马丁炉的缺点 马丁炉结构较为复杂，投资大；各个环节必须严密控制，稍有差错都有可能对环境造成很大破坏3.2.2旋转窑焚烧炉 在国内即以LXRF旋转窑焚烧炉较为先进， LXRF旋转窑焚烧炉又有立式和卧式两种：LXRF系列旋转热解焚烧炉是由深圳市汉氏固体废物处理设备有限公司和清华大学环境科学与工程系共同研制开发、生产制造的，是垃圾焚烧过程中的关键设备。该研制项目为深圳市高新技术项目，并已申报国家863计划。国家建设部的建设行业垃圾处理科技发展“十五”计划和2010年规划大纲将此技术的研发列入2006-2010年的科技发展目标中，该焚烧炉采用当今世界上最为先进的热解气化焚烧技术，在焚烧炉主体设计上采用了独特的专利技术 LXRF系列旋转热解焚烧炉的特点1)设备利用率高，灰渣中含碳量低，过剩空气量低，有害气体排放量低，垃圾热值低时燃烧困难；2)燃烧机理先进；3）制造、运行成本较对国内垃圾适应性强。适合于我国城镇低热值、高水分、不分拣的生活垃圾；特别适合于医疗废物等特种垃圾；部分工业废弃物；4)不需要预处理，操作实现全部自动化；5)处理效果好，产生烟气量少，尾气易于处理，二恶英排放几乎为零好。工作原理回转式焚烧炉是用冷却水管或耐火材料沿炉体排列，炉体水平放置并略为倾斜。通过炉身的不停运转，使炉体内的垃圾充分燃烧，同时向炉体倾斜的方向移动，直至燃尽并排出炉体焚烧机理该炉从结构上分为热解气化炉和二燃室。热解气化炉内燃烧层次分布，从上往下依次分为干燥段、热解段、燃烧段、燃烬段和冷却段。进入热解气化炉的垃圾首先在干燥段由热解段上升的烟气干燥，其中的水分挥发；在热解气化段分解为一氧化碳、气态烃类等可燃物并形成混合烟气，混合烟气被吸入二燃室燃烧；热解气化后的残留物（液态焦油、较纯的碳素以及垃圾本身含有的无机灰土和惰性物质等）沉入燃烧段充分燃烧，温度高达1100-1300，其热量用来提供热解段和干燥段所需能量。燃烧段产生的残渣经过燃烬段继续燃烧后进入冷却段，由热解气化炉底部的一次风冷却（同时残渣预热了一次风），经炉排的机械挤压、破碎后，渣系统排出炉外。一次风穿过残渣层给燃烧段提供了充分的助燃氧。空气在燃烧段消耗掉大量氧气后上行至热解段，并形成了热解气化反应发生的欠氧或缺氧条件。由此可以看出，垃圾在热解气化炉内经热解后实现了能量的两级分配：裂解成分进入二燃室焚烧，裂解后残留物留在热解气化炉内焚烧，垃圾的热分解、气化、燃烧形成了向下运动方向的动态平衡。在投料和排渣系统连续稳定运行时，炉内各反映段的物理化学过程也持续稳定进行，从而保证了热解气化炉的持续正常运转。回转炉窑主要的缺点 回转炉窑主要的缺点在于运转过程中的振动，支撑部分容易磨损。本科生毕业设计 4 回转焚烧炉窑的设计4 回转焚烧炉窑的设计4.1 回转焚烧炉工艺流程及对设备的要求该炉从结构上分为热解气化炉和二燃室。热解气化炉内燃烧层次分布，从投料到出渣依次分为干燥段、热解段、燃烧段、燃烬段和冷却段。进入热解气化炉的垃圾首先在干燥段由热解段上升的烟气干燥，其中的水分挥发；在热解气化段分解为一氧化碳、气态烃类等可燃物并形成混合烟气，混合烟气被吸入二燃室燃烧；热解气化后的残留物（液态焦油、较纯的碳素以及垃圾本身含有的无机灰土和惰性物质等）沉入燃烧段充分燃烧，温度高达1100-1300，其热量用来提供热解段和干燥段所需能量。燃烧段产生的残渣经过燃烬段继续燃烧后进入冷却段，由热解气化炉底部的一次风冷却（同时残渣预热了一次风），经炉排的机械挤压、破碎后，渣系统排出炉外。一次风穿过残渣层给燃烧段提供了充分的助燃氧。空气在燃烧段消耗掉大量氧气后上行至热解段，并形成了热解气化反应发生的欠氧或缺氧条件。由此可以看出，垃圾在热解气化炉内经热解后实现了能量的两级分配：裂解成分进入二燃室焚烧，裂解后残留物留在热解气化炉内焚烧，垃圾的热分解、气化、燃烧形成了向下运动方向的动态平衡。在投料和排渣系统连续稳定运行时，炉内各反映段的物理化学过程也持续稳定进行，从而保证了热解气化炉的持续正常运转。 图 4.1 回转焚烧炉窑系统传统回转炉窑外形图如下： 图4.2 传统回转炉窑外形图回转窑炉是由四个分布于炉窑两端的滚路支撑。窑炉由周围环绕着的齿轮驱动。4.2回转炉窑的设计方案论证传统的传动方案有带传动，链传动，窝轮窝杆传动和齿轮传动。4.2.1带传动带传动有结构简单、传动平稳、造价低廉以及缓冲吸振等优点；但带传动也存在弹性滑动及打滑现象，尤其不适用重载场合。4.2.2链传动链传动与带传动相比，链传动无弹性滑动和打滑现象，因而能保持准确的平均传动比，传动效率比较高。但链条传动也有以下缺点：在两根平行轴间只能用于同向回转的传动；运转时不能保持恒定的瞬时传动比；磨损后容易发生跳齿；工作时噪声较大；不宜在载荷变化很大和急速反向的传动中应用。4.2.3窝轮窝杆传动窝轮窝杆传动一般不用于太大的结构。4.2.4齿轮传动齿轮传动相比于以上的传动有以下优点：齿轮传动有较高的传动效率（可达99%）；结构紧凑，在同样的使用条件下，齿轮传动所需要的传动空间尺寸比较小；工作可靠，寿命长；传动比稳定。综上所述，齿轮传动比较好，所以本设计采用齿轮传动。4.3 回转焚烧炉窑的设计计算为了达到使用要求，我们对其传动部分、支撑部分进行了校核计算，具体计算如下：4.3.1炉窑受力分析已知条件，根据相关资料选取回转炉窑。总重量90t；长度12m；直径3.2m；回转速度：0.4如图示，进行受力分析：以为满载时总重量90t，故在受力分析时一些微小的分力忽略不计，只分析起主要作用的力，则有 图4.3-两端各布置两个支撑滚轮。摩擦力 ,摩擦系数。 即是电机所需的驱动力。4.3.2电机功率计算：工作机构所需功率为工作机构自身传动效率；采用单电机驱动则电机功率取计算值的两倍以上。选择Y180L-6型，功率15KW ，转速970，质量195 。 4.3.3 联轴器的选择 联轴器的选择参照以下原则：轴的转速较低、刚性较大、能保证严格对中或轴的长度不大时，可选用刚性联轴器。轴的转速较低、刚性较小、不能保证严格对中或轴的长度较长时，一般选用无弹性元件扰性联轴器；传递钮矩较大时，应选用齿式联轴器。轴的转速较高或有冲击震动时，应选用弹性元件联轴器。选择联轴器时应满足如下公式式中K为载荷系数，T为联轴器传递的钮矩即轴的钮矩。为公称钮矩，它决定联轴器的型号。查表6-5 得 K取K=1.9公称转矩由 取中型载荷系数，得N.综上所述联轴器选用GY12型联轴器4.3.4传动齿轮的设计计算设计工作寿命20年，年工作360天，每天工作24小时。1.选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数。齿轮类型的选择，因为齿轮的转速为0.4r/min，速度很低，所以选用直齿圆柱齿轮。精度等级的选择，因为速度很低，所以选择7级精度。齿轮材料的选择，大齿轮采用铸钢ZG340，经调质处理，其强度极限为700MP，屈服极限为380MP，硬度为240HBS；小齿轮采用35SiMn，经调质处理，其强度极限为750MP，屈服极限为450MP，硬度为270HBS。两齿轮硬度差为30HBS。初选齿轮齿数，小齿轮齿数Z1=61，大齿轮齿数Z2=359，传动比i=359/61=5.89。2.按齿面接触疲劳强度设计。由设计计算公式1（10-9a）进行试算，即2.1确定公式内各计算数值：试选载荷系数Kt=1.3算小齿轮传递的转矩由1表10-7选取齿宽系数=0.5有1表10-6查得材料的弹性影响系数= 188.0MP1/2由1图10-21d按齿面硬度查得小齿轮的接触疲劳极限Hlim=540MP，大齿轮齿面接触疲劳极限。由式1（10-13）计算应力循环次数N1=60n1jLh=N2=由1图10-19查得接触疲劳寿命系数=0.95， =0.98计算接触疲劳许用应力，取失效概率为1%，安全系数S=2，由1式（10-12）得 2.2计算试算小齿轮分度圆直径，代入中较小值 计算圆周速度v 计算齿宽 计算齿宽与齿高之比b/h 模数 齿高h 齿宽与齿高之比 b/h 计算载荷系数根据v=0.1788m/s，7级精度，由1图10-8查得动载系数Kv=1.05，对于直齿轮假设KaFt/b100N/mm，由1表10-3查得；由1表10-2查得使用系数（中等冲击）；由1表10-4查得7级精度，小齿轮悬挂布置时，由b/h=13.6, =1.31查图10-13得=1.31，按实际载荷系数校正所得的分度圆直径，由1式（10-10a）计算模数m 3.按齿根弯曲疲劳强度设计 由1式（10-5）得弯曲疲劳强度的计算公式为3.1确定公式内的各计算值由1图10-20c查得小齿轮的弯曲疲劳极限，大齿轮的弯曲疲劳极限由1图10-18查得弯曲疲劳寿命系数，计算弯曲疲劳许用应力，取弯曲疲劳安全系数S=2，由1式（10-12）得计算载荷系数K 查取齿形系数，由1表10-5查得，查取应力校正系数，由1表10-5查得,计算大小齿轮的,并加以比较 =大齿轮的数值较大。 对比计算结果，由齿面接触疲劳强度计算的模数大于由齿根弯曲疲劳强度计算的模数，为了同时满足两者的疲劳强度，取较大模数m=11.8，并就近圆整为标准值m=12mm。按接触疲劳强度.算得的分度圆直径718mm算出小齿轮的齿数，=718/12=59.8，圆整为=60；，圆整为=354。4.几何尺寸计算计算分度圆直径 计算中心距a 计算齿轮宽度b 取=360mm，=368mm5.验算，合适 6.结构设计图4.44.3.5支撑座滑动轴承选择及校核窑体有1%的倾斜，载荷较大，转速不高。根据实际情况初步选择：圆锥滚子轴承，初选33024型圆锥滚子轴承。轴承正装，如图示，由前面的计算已知轴上滚轮受到的切向力，径向力，轴向力，滚轮接触面直径d=320mm,滚轮转速n=5.89r/min,运动中有中等载荷冲击。因为轴颈直径d=120mm，轴承要承受轴向力，故选择30024型圆锥滚子轴承，查滚动轴承手册可知30024轴承的。计算轴承的寿命1. 求两轴承受到的径向载荷和将轴系部件受到的空间力系分解为铅直面和水平面两个力系，如图。由力分析可知：图4.52. 求两轴承的计算轴向力和对于30000型轴承，按表13-7，轴承派生轴向力，其中e为表 13-5中的判断系数，其值由的大小确定，但现在轴承的轴向力未知，故先初取，因此可估算按式13-11，得查表13-5得，再计算两次计算的数值相差不是很大，因此确定，3. 求轴承当量动载荷和，因为查表13-5，径向和轴向载荷系数对轴承1 对轴承2 因轴在运动过程中有中等冲击载荷，按表13-6，取，则4. 计算轴承寿命因为，所以计算轴承的寿命以轴承2的受力大小计算小时4.3.6轴承座的设计轴承座用铸钢铸造，再经切削加工。其结构如图图4.64.3.7 轴的设计 1. 轴的材料采用45钢，其许用扭转切应力=40MP；图 4.72. 设计计算由1式（15-2）得轴的最小直径公式，由前面的计算已知，n=2.3r/min;则因为轴上开键槽，故轴相应取大值。3. 按弯扭合成强度计算通过轴的结构设计，轴的主要结构尺寸，轴上零件的位置，以及外载荷和支反力的作用位置均以确定，轴上的载荷（弯矩和扭矩）也可以求出，因而可按弯扭合成强度条件对轴进行强度校核。作出轴的计算简图，弯矩图，扭矩图，图4.8校核轴的强度对于直径为d的圆轴，其弯扭合成强度条件为对于开了一个键槽的圆轴，16737因为轴受到的扭转切应力为静应力，取，查表15-1得45钢的弯曲许用应力。前面的计算以知，则有，故合适。4.3.8 键的选择 选择普通平键4.3.9滚轮设计滚轮承受的摩擦很大，故材料选用硬度较大的40Cr合金钢，经调质处理，表面硬度可达240-280HBS。其结构如图图4.9本科生毕业设计 5 焚烧尾气处理5 焚烧尾气处理5.1概述工业固体废物处理过程产生的烟气中常见的污染物可以按照其物理化学的性质分列如下：灰粒(即灰尘)；酸性气体(NO。，HCl， HF，HBr等)；重金属污染物；不完全燃烧产物(CO，C，CH,Cl，NE等)；有毒有机物等。5.2尾气净化对不同的污染物必须用对应的不同方法处理，以下是对各种污染物的处理方法：5.2.1酸性气体的净化垃圾焚烧过程中产生的酸性气体主要是HCL、HF、NOX和SOX，其传统的净化方法有湿法、半干法和干法三种。5.2.2二噁英和重金属的净化由于PCDDS和PCDFS二噁英类有机污染物越来越受到国家的重视，危险废物焚烧污染控制标准中对其排放浓度制定了严格的标准。据此，我们建议采取以下措施从源头上加以控制：源头遏制：对垃圾进行分拣，将能产生二恶英的塑料等成分剔出，从源头上遏制二恶英的产生；控制炉膛和二燃室的温度不低于850，并且烟气在二次炉内的停留时间不小于2秒，使二噁英彻底分解。高温烟气采用急冷措施，使烟气从850快速冷却至250，缩短了烟气在500300的二噁英易重新合成温度区间的停留时间，减少了因烟气温度降低而导致二噁英重新合成的几率。选用高效布袋除尘器，并在进入布袋除尘器前的烟道上设置活性炭喷射装置，进一步吸附二噁英。5.2.3颗粒污染物的净化 颗粒物的净化可由 静电除尘器和袋式除尘器清除。本科生毕业设计 6 灰渣的处理6灰渣的处理 焚烧灰渣是从危险废物焚烧炉的炉排下和烟气除尘器、余热锅炉等收集下来的排出物，主要是不可燃的无机物以及部分未燃尽的可燃有机物。灰渣的主要成分是金属或非金属的氧化物，即俗称的矿物质。 灰渣中含有一定量的有害物质，特别是重金属，若未经处理直接排放，将会污染土壤和地下水，对环境造成危害。另一方面，由于灰渣中含有一定数量的铁、铝等金属物质，有回收利用价值，故又可作为一种资源开发利用。焚烧灰渣的处理是危险废物焚烧工艺的一个必不可少的组成部分。危险废物焚烧产生的灰渣一般可分为下列四种：底灰。底灰系焚烧后由炉床尾端排出的残余物，主要含有焚烧后的灰分及不完全燃烧的残余物，一般经水冷却后再送出。细渣。细渣由炉床上炉条问的细缝落下，经集灰斗槽收集，一般可并入底灰，其成分有玻璃碎片、熔融的铝锭和其他金属。飞灰。飞灰是指空气污染控制设备中所收集的细微颗粒，一般系经旋风除尘器、静电除尘器或布袋除尘器所收集的中和反应物(如Cacl2、caSO。等)及未完全反应的碱剂如ca(OH)2。锅炉灰。锅炉灰是废气中悬浮颗粒被锅炉管阻挡而掉落于集灰斗中，亦有沾于炉管上再被吹灰器吹落的，可单独收集或并入飞灰一起收集。一般而言，焚烧灰渣是由底灰及飞灰共同组成的。各种灰渣中都含有重金属，特别是焚烧飞灰，其重金属浓度特别高，在对其进行最终处置之前必须先经过稳定化处理。本科生毕业设计 7 安装调试及维护7安装调试及维护本设备是一种用于焚烧工业固体废弃物的回转式炉窑。主要结构组有：窑头罩、支撑装置、传动装置、大齿轮装置、筒体部分、冷却风管、进出端密封装置等组成。物料通过窑头罩进入筒体，由窑头罩上设置的燃烧器使物料在窑体内燃烧。窑体由进料口向出料口方向向下倾斜1度，物料随窑体旋转并燃烧后不断由窑体尾部排出。7.1 安装的要求 安装前操作工人与技术人员要熟悉图纸及有关技术文件，了解设备结构及安装技术要求，根据具体条件确定安装顺序及方法，准备必要的安裂工具与设备，编制施工组织设计与安装计划，精心施工，保质保量完成安装任务。7.1.1核对基础及基础划线 安装前必须参照图纸核对烘干机基础尺寸，特别是标高、中心距、斜度及地脚螺检孔位置等。如设备实物尺寸与图纸不符，并影响到安装尺寸时，应结合基础尺寸酌予修正，作最后安装依据。首先在基础表面上划出基础的轴向中心战，并在基础侧面划出水平基准线，其误差不得大于O5毫米。然后依据水平基准线定出两基础的横向中心线，其间距误差不得大于3毫米。7.1.2 支承装置 托轮底座标高与基准点误差不得超过2毫米。托轮底座十字中心线与设计位置的误差不得超过2毫米，但两底座纵向中心必须在同一直线上，其误差不超过05毫米。两组托轮的标高误差不得超过1毫米，但同一组的两个托轮的标高必须一致，其允差为01毫米。 两组托轮的横向中心线误差不得超过3毫米。托轮的斜度应按图纸要求，其误差不得超过01毫米米。允许加垫调整。支承装置符合要求后，应在底座与托轮轴承座外侧中心处作标记刻线，作为以后捡修或运转时调整依据。7.1.3炉身炉身上的轮带应制造厂内或在现场事先组装好。支撑滚轮组安装就位固后可将简体整体吊装就位。后再将轮带轴向定位的挡块与炉身垫板焊接，挡块焊接前必须保证其端面平直没有翘曲，并与垫板表面紧密贴实，不得有间隙。轮带安装后要求其端面摆差不大于2毫米。根据轮带位置对挡轮装置的位置进行调整。7.1.4传动装置装前核对零部件有关安装尺寸，如与设计不符应修正安装尺寸，所有轴承及减速器应清洗干净，并加注设计规定的润滑油或润滑脂。安装时应满足下列要求：安装大齿圈处简体焊缝须用砂轮磨平，其宽度应比弹簧板宽度大100毫米。在固定大齿圈位置前，借助于安装工具的调整螺栓仔细找正，使径向和轴向摆动不超过15毫米。 注意弹簧板与回转方向的关系，须按图示位置安装。在焊接弹簧板之前，应使简体与弹簧板密切接触，然后焊接。传动装置中的底座找正，在横向位置应根据简体中心线测量；在纵向位置应按大齿圈中心为准(注意此时轮带与挡轮接触)；订表面标高应以带挡轮支承装置底座表面标高为标准，参照设计尺寸算出高差来决定，其表面斜度和要求与托轮底座相同。小齿轮的安装应以大齿圈的中心来决定它的轴向位置，大小齿轮安装好后，应满足下列要求：1)冷态下，大小齿轮啮合齿顶间隙(在大小齿轮转动一周的任一角位上)均为6毫米，其最大允差为088毫米。2)应检查齿面接触情况：接触斑点沿齿高方向不少于40，沿齿宽方向不少于50。3)减逊n的低速轴应与小齿轮轴同心，允许偏差不得超过0.2毫米，减速机的横向水平及纵向斜度应在减速机壳体的加工接合面上测定，允许误差各为0.1mmm。7.2 试运转机器安装好后要进行试运转，其注意事项如下：试运转前要检查基础标高有无变动，各处的连接螺栓和地脚螺栓是否拧紧，各润滑点是否按规定牌号加足润滑剂，并盘车检查各机件有无卡住，干扰不正常响声等情况，待检查无误后再进行试运转。整台烘干机试运转前必须进行单机试运转电动机空负荷试运转2小时，带减速机试运转4小时，检查并记录电流，温升及注意声响是否正常。整台烘干机连续空负荷试运转时间不少于8小时，之后加料带负荷试运转48小时后要求佼下列检查：1)传动装置有无振动，冲击及不正常的噪音等情况，大小齿轮啮合及接触情况，电机负荷不应超过功率的20，温升不应超过40，电流不应超过其额定值。2)轮带与托轮的接触长度为轮带宽度的75以上，并检查挡轮的接触情况，要求挡轮接触面全宽上受力均匀。3)简体两端密封装置中磨擦板应与简体均匀接触，不得有脱空不接触情况。4)各润滑点的润滑及漏油、油质等情况，油温一般不超过60。5)各处连接螺栓有无松动，并再次拧紧各部螺栓，特别是大齿轮的对口螺栓挡轮的固定螺栓，简体两端的密封螺栓及扬料板、螺旋板的固定螺栓。6)检查各轴承的运转情况，传动齿轮和减速机齿轮啮合情况，不得有缺陷。7.3 操作正确的操作是实现安全生产的前提，必须遵守以下的规定：开车前必须对各部件做一次全面的仔细检查，确认无误后方能开车。在下列情况下禁止开动回转窑1）原料储备量不能保证回转窑在一定时间内的连续使用。2）当简体内耐火材料缺损。3）各部连接件及地脚螺栓有松动现象，传动和支承装置的零部件有不正常的振动、冲击、发热、窜动笔情况。4)当存在着没有排除的可能破坏正常运转的故障时。点火之前通风设备必须先开动起来。回转窑起动时，先进热风预热机体，然后由少到多喂入物料直至正常。停车前要先停止燃料进入窑体，然后停止喂料，让窑体继续转动，先不停排风机直至出口处再没有物料卸出，废气温度低于50时才可使凹转窑等设备停车。7.4 维护7.4.1日常维护必须经常检查严格保证滚轮轴线与炉身中心线的平行，使滚轮和轮带表面接触良好。1)对传动、支承装置必须经常检查，发现有噪音、振动、发热等不正常情况时及时处理。2)检查轮带与滚轮间的接触和磨损是否均匀，有无受力过大、受力不匀和出现麻面等不正常情况，如有应及时调整。 3)应随时检查传动底座及支承装置的地脚螺栓及其它连接螺栓，如有松动及时拧紧。4）注意基础有无振动或下沉现象。5)检查筒体两端密封装置的工作和磨损情况。6)检查窑体内部耐火材料烧损情况。7)经常检查出口废气温度及出料温度以避免使简体过热，防止简体变形与烧坏进料端各种零件。8)班上应随时检查减速机有无异常的杂音和噪音。9)电源突然中断或其它突然事故停车时，在每间隔15分钟要用绞车或人工盘车转动简体l4转，在停车