大气课设计算书

1、华北水利水电学院课程设计作业纸目 录一、概述2二、净化方案的确定22.1、理论空气量的计算22.2、实际烟气量的计算22.3、标况下烟气排放流量32.4、工况下烟气排放流量42.5、烟尘及SO2浓度计算52.6、除尘效率和SO2去除率计算6三、除尘器的选择7四、管道系统的布置和计算74.1、管道的布置74.2、管径和流速计算74.3、系统阻力的计算8五、风机和电机的选择及计算11六、烟囱的设计计算12一、 概述二、 净化方案的确定2.1、 理论空气量的计算以1kg煤为基准，有下表：质量/g燃煤成分物质的量/mol理论需氧量/molC65754.7554.75S170.530.53H32328O

2、231.44-0.72H2O9050灰分1810于是，理论空气量为：Va0=4.78*（54.75+0.53+8-0.72）mol/kg=299.04 mol/kg=299.04*22.4/1000 m3N/kg=6.70 m3N/kgVa0 理论空气量，单位（m3N/kg），标况下。2.2、 实际烟气量的计算理论空气量下烟气的组成为（mol）:CO2 : 54.75SO2 : 0.53 H2O : 16+5N2 : 3.78*62.56=236.48于是，理论烟气量为：Vfg0 = (54.75+0.53+21+236.48)mol/kg = 312.76mol/kg = 312.76*22

3、.4/1000 m3N/kg =7.01 m3N/kgVfg0 理论烟气量，单位（m3N/kg），标况下。空气过剩系数为=1.3时，实际烟气量为：Vfg = Vfg0 +（-1）Va0 =（7.01+（1.3 1）*6.70）m3N/kg= 9.02 m3N/kgVfg 实际烟气量，单位（m3N/kg），标况下。Vfg0 理论烟气量，单位（m3N/kg），标况下。Va0 理论空气量，单位（m3N/kg），标况下。 空气量过剩系数2.3、 标况下烟气排放流量每台煤粉炉的烟气排放量为：q = Vfg *m =（9.02*1000）m3N/h = 9020 m3N/hq 每台锅炉实际烟气排放量，单位

4、（m3N/h），标况下。Vfg 实际烟气量，单位（m3N/kg），标况下。m 每台锅炉燃煤量，单位（kg/h）。烟气总排放流量为：Q = q*n =（9020*3）m3N/h = 2.706*104 m3N/hQ 锅炉实际烟气排放总量，单位（m3N/h），标况下。q 每台锅炉实际烟气排放量，单位（m3N/h），标况下。n 锅炉台数，单位（台）。2.4、 工况下烟气排放流量工作状况下烟气流量（一台锅炉）：=1.398*104 m3/hq 每台锅炉实际烟气排放量，单位（m3/h），工况下。q 每台锅炉实际烟气排放量，单位（m3N/h），标况下。 工况下烟气温度：423k 标况下的温度：273k烟气

5、总排放流量为：Q = q*n =（13980*3）m3/h = 4.194*104 m3/hQ 锅炉实际烟气排放总量，单位（m3/h），工况下。q 每台锅炉实际烟气排放量，单位（m3/h），工况下。n 锅炉台数，单位（台）。2.5、 烟尘及SO2浓度计算据已知条件，排烟中烟尘质量为：m 1 = m*n*w1*w2=（1000*3*18.1%*15%）kg/h= 81.45 kg/hm 1 排烟中烟尘质量，单位（kg/h）。m 每台锅炉燃煤量，单位（kg/h）。n 锅炉台数，单位（台）。w1 煤的工业分析中飞灰的百分比。w2 排烟中烟尘占煤中不可燃成分的比例。烟尘浓度为：c1 = 106*m1/

6、Q=(106*81.45/(2.706*104)mg/ m3N=3010 mg/ m3Nc1 排烟中烟尘浓度，单位（mg/ m3N）。m 1 排烟中烟尘质量，单位（kg/h）。Q 锅炉实际烟气排放总量，单位（m3N/h），标况下。排烟中so2质量为：m2=(0.53*64*1000*3/1000+81.45*1.5%) kg/h =102.98 kg/hso2浓度为：c2 = 106*m2/Q=(106*102.98/(2.706*104)mg/ m3N=3805 mg/ m3NC2 排烟中so2浓度，单位（mg/ m3N）。m 2 排烟中so2质量，单位（kg/h）。Q 锅炉实际烟气排放总量

7、，单位（m3N/h），标况下。2.6、 除尘效率和SO2去除率计算根据锅炉大气污染物排放标准有：烟尘除尘效率至少应为：1=1-cs1/c1 =(1-200/3010)*100% =93.36%1 烟尘除尘效率。cs1 排放标准中烟尘浓度，单位（mg/ m3N）。c1 排烟中烟尘浓度，单位（mg/ m3N）。so2的去除率至少为：2=1-cs2/c2 =(1-900/3805)*100% =76.35%2 so2去除率。cs2 排放标准中so2浓度，单位（mg/ m3N）。c2 排烟中so2浓度，单位（mg/ m3N）。三、 除尘器的选择四、 管道系统的布置和计算4.1、管道的布置4.2、管径和

8、流速计算根据经验，锅炉烟尘的流速为1015m/s为宜，在进行计算时，先估算流速，计算出管径，再比照标准管径，计算实际流速。（1）干管管径流速计算 d 管道直径，单位（m）。Q 锅炉实际烟气排放总量，单位（m3/h），工况下。v 锅炉实际烟气在管道内流速，单位（m/s），工况下。估算烟气实际流速为14m/s，由选取管径d=1060mm，再次计算，有（2）支管管径流速计算 d 管道直径，单位（m）。q 锅炉实际烟气排放总量，单位（m3/h），工况下。v 锅炉实际烟气在管道内流速，单位（m/s），工况下。估算烟气实际流速为13m/s，有选取管径d=630mm，再次计算，有4.3、系统阻力的计算该管道

9、系统简图如有，首先对管段进行编号，通过管道的布置图和剖面图量得其管长，并查的所用管道部件的局部阻力损失如下：部件渐扩管900弯头四通管局部阻力系数0.581.20.35每个CLS/A-10型水膜除尘器的压力损失为580 Pa，除除尘器以外的管路系统压力损失的计算如下：（1）、摩擦压力损失的计算对圆形管道，其摩擦压力损失为：L 管道长度，单位（m）。d 管道直径，单位（m）。 摩擦压力损失系数。v 锅炉实际烟气在管道内平均流速，单位（m/s），工况下。 锅炉实际烟气密度，单位（kg/m3），工况下。 摩擦压力损失，单位（Pa）。其中，的值通过查表求得，烟气实际密度通过计算取0.871 kg/m3

10、（2）、局部压力损失的计算 局部压力损失系数。v 锅炉实际烟气在管道内平均流速，单位（m/s），工况下。 锅炉实际烟气密度，单位（kg/m3），工况下。 局部压力损失，单位（Pa）。摩擦压力损失和局部压力损失之和即为管道系统总压力损失，对除尘系统中的每一管段，其详细计算结果如下表：14除尘系统管道计算表管段编号流量q/(m3/h)管长L/m管径d/mm流速v/(m/s)/d动压v2/2摩擦压力损失pl局部压力损失系数之和局部压力损失pm管段总压力损失p管段压力损失累计p/pa1139804.28 63012.460.025167.67.262 1.16 78.416 85.68 487.122

11、139803.50 63012.460.025167.65.939 0.58 39.208 45.15 3139806.50 63012.460.025167.611.029 1.20 81.120 92.15 4139805.46 63012.460.025167.69.264 1.20 81.120 90.38 11419407.00 106013.210.0134767.129 0.93 70.680 77.81 12419407.65 106013.210.0134767.791 1.16 88.160 95.95 5139804.28 63012.460.025167.67.262

12、1.16 78.416 85.68 6139803.50 63012.460.025167.65.939 0.58 39.208 45.15 7139806.50 63012.460.025167.611.029 1.20 81.120 92.15 8139804.28 63012.460.025167.67.262 1.16 78.416 85.68 9139803.50 63012.460.025167.65.939 1.78 120.328 126.27 101398011.96 63012.460.025167.620.293 1.20 81.120 101.41 于是除尘系统总的压力

13、损失为：p=（487.12+580）Pa = 1067.12 Pa五、 风机和电机的选择及计算（1） 选择通风机的风量按下式计算： 选择通风机的风量，单位。 考虑系统漏风所附加的安全系数，此设计中取0.14。 管道计算的总风量，单位。（2） 选择通风机的风压按下式计算： 选择通风机的风压，单位Pa。 考虑管道计算误差及系统漏风等因素所采用的安全系数，此设计中取0.18。 管道计算的总压力损失，单位Pa。 通风机性能表中给出的标定状态的空气密度，对此设计，选取引风机，取0.745 kg/m3。 运行工况下进入通风机时的气体密度。（3） 所需电动机的功率按下式计算： 所需电动机的功率，单位kW。 选择通风机的风量，单位。 选择通风机的风压，单位Pa。 电动机备用系数，对于引风机取1.3。 通风机全压效率，此设计中取0.6。 机械传动效率，此设计中取0.95。六、 烟囱的设计计算（1）烟囱高度的确定根据锅炉大气污染物排放标准（GB132712001）的规定，该锅炉房总的额定蒸发量为6*3=18（t/h）,应选取的烟囱高度为40m。（2）烟囱内径的确定烟囱的出口直径为：d 烟囱出口直径，单位（m）。Q 锅炉实际烟气排放总量，单位（m3/h），工况下。v 锅炉实际烟气在烟囱内流速，单位（m/s），工况下，本设计中取4.6 m/s。故烟囱的出口直径取1.800m。烟囱底部直