0th燃煤量的采暖锅炉房旋风水膜除尘器除尘系统设计大气课程设计

1、第一章设计任务书课程设计的题目h燃煤量的采暖锅炉房旋风水膜除尘器除尘系统设计。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内容，并使所学的知识系统化，培育运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方式及步骤，培育学生确信大气污染操纵系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、利用技术资料、编写设计说明书的能力。设计依据一、大气质量标准本地大气质量执行大气环境质量标准“GB13271-2001'中的二级标准。二、烟尘排放浓度执行大气环境质量标准“GB13271-2001'中的二级标准。设计原始资料锅炉型号民：SZL4-13型，共4台（X4）设

2、计耗煤量：h排烟温度：160c烟气密度（标准状态下）空气多余系数:排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例：16%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa本地大气压：冬季室外空气温度：1C空气含水（标准状态下）按kg/m3烟气其它性质按空气计算煤的工业分析值：CY=68%Hy=4%Sy=1%Qy=5%Ny=1%W=6%Ay=15%Vy=13%按锅炉大气污染物排放标准（GB1327J2001）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图311所示的锅炉房北侧15m之内设计内容和要求1 .燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计

3、算。2 .净化系统设计方案的分析确信。3 .除尘器的比较和选择：确信除尘器类型、型号惯用语规格，并确信要紧运行参数。4 .管网布置及计算：确信各装置的位置及管道布置。并计算管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径和系统总阻力。5 .风机及电机的选择设计：依照净化系统所处置烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号必功率。6 .编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确信、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、前言、正文、小结及参考文献等部份，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。7 .图纸要求(1)除尘系统图

4、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。(2)除尘系统平面、剖面布置图23张(1号、2号或3号)，如图11和12，图中设备管件应标编号，编号应与系统图对应。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制能够简化，但应能说明建筑外形和要紧结构型式。在平面布置图中应有方位标志(指北针)。第二章除尘器的选型及计算锅炉烟气量的计算-、煤燃烧的假设：(1)煤中固定氧可用于燃烧；(2)煤中硫要紧被氧化成二氧化硫;(3)不考虑氮氧化物的产生；(4)煤中的氮在燃烧时转化为氮气、标准状况下理论空气量以1kg煤燃烧为基础，那么:需氧量（mol）重量(g)摩尔数(mol)C680H404

5、010S10O50N100H2O60故有:标准状况下理论需氧量Q'oo256,67100.31253.12563.86mol/kg(煤)Q'o263.8622.410001.430(m3/kg)标准状况下理论空气量:3Q1.430(13.78)6.838(m3/kg)式中Qa标准状态下理论空气量，（m3/kg）;、标准状况下理论烟气量（空气含水为g/m3）CO2:56.67(mol/kg)一-12.93也0:1023,33323.33(mol/kg)181000SQ:0.3125(mol/kg)N2:0.357163.863.78241.7(mol/kg)故有:标准状况下理论需

6、氧量:QS56.6723.330.3125241.7322.0mol/kg(煤)322.022.41000=7.21m3/kg(煤)四、标准状况下实际烟气量QsQs(a1)Qa(m3/kg)式中a空气过剩系数;Qs标准状态下理论烟气量,m3/kg;那么:Qa标准状态下理论空气量,m3/kgoQs7.21(1.41)6.8389.95(m3/kg)标准状态下烟气流量Q应以m3/h计,因此，QQs设计耗煤量：QQs设计耗煤量9.957507463(m3/h)除尘器的选择、除尘器应达到的除尘效率:2002340=%式中C标准状态下烟气含尘浓度，mg/m3Cs标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/

7、m3除尘器应达到的除SO效率：so21CsC(90011950=%式中C标准状态下烟气含SO浓度，mg/m；Cs标准状态下锅炉SO2排放标准中规定值，mg/m；三、除尘器的选择依照烟尘的粒径散布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确信除尘器的种类、型号及规格。确信除尘器的运行参数，如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。每台锅炉工况下烟气流量：Q'二QTT273+160=*273=12193(m3/h)式中Q标准状态下烟气流量，m/h;T工况下烟气温度，K;标准状态下温度，273EQ12193.那么烟气流速为颠二,二卧式旋风水膜除尘器的型号及性能型号91011风量m/h额定

8、气量200002500030000使用范围165002100021000260002500033000耗水量及供水量定期供水T,hD(Dg)404040D2(Dg)656565连续供水T,hD(Dg)252525D电磁阀1''1,1''图号CT531(九)CT531(十)CT531()主要L415547405320D165618081958尺寸H433345604898A92510001075B166017001890C556608658E720800880F272296321G118013401580压力损失Pa<115<120<125除尘器

9、质量Kg160524812926旋风脱水图号CT531（十四）CT531（十五）CT531（十六）主要尺寸L423547605200D165618081958H359837904083C556608658E700800880F272296321(J92510001075压力损失Pa<110<115<120质量Kg150422642636依照条件选择型号是9号。确信除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置一、旋风水膜除尘器旋风除尘器是利用旋转气流对粉尘产生离心力，使其从气流中分离出来，分离的最小粒径可达到5-10微米。其结构简单、紧凑、占地面积小、造价低、

10、保护方便、可耐高温高压，可用于特高浓度(高达500g/m3以上)的粉尘。(1)旋风除尘器内部没有运动部件，保护方便。(2)制作、治理十分方便。(3)处置相同风量的情形积小，结构简单，价钱廉价。(4)作为预除尘器利历时，能够立式安装，利用方便。(5)处置大风量时便于多台并联利用，效率阻力不受阻碍。(6)可耐400c高温，如采纳特殊的耐高温材料，还能够耐受更高的温度。(7)除尘器内设耐磨内衬后，可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气。(8)以干法消灰，有利于回收有价值的粉尘。(1)卸灰阀若是漏损会严峻阻碍除尘效率。(2)磨损严峻，专门是处置高浓度或磨损性大的粉尘时。(3)除尘效率不高(对捕集粒径小于5um

11、的微细粉尘和尘粒密度小的粉尘，效率较低)，单独利用有时知足不了含尘气体排放浓度的要求。(4)由于除尘效率随筒体直径增加而降低，因此单个除尘器的处置风量受到必然限制。综上所述，依照烟尘的粒径散布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确信除尘器的种类、型号及规格。本设计确信除尘器为干湿一体除尘器D1345(其为旋风水膜除尘器的一种)。干湿一体除尘器是将旋风除尘器内筒作为水膜除尘器的筒体，是旋风和水膜两种除尘作用有效地结合在一路，是含尘气体在一个除尘装置中取得二次净化，以提高除尘效率。含尘气体从入口进入装置内，先通过一级旋风除尘器除尘，然后进入内筒(内壁有流动的水膜)，再进行二次离心水

12、膜除尘。由于增加了第一级干式除尘因此入口许诺最高含尘浓度可高一些，可达到4g/m3。入口速度以1822m/s为宜，要求的水压为98kPa,耗水量为一m3,压力损失为640930Pa干湿一体除尘器结构图请见附录一。二、风机和烟囱第一确信共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h),然后依照锅炉大气污染物排放标准中的规定(表5-1)确信烟囱的高度。表4-1锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力<1/(t/h)122661010202635烟囱最低高度/m202530354045锅炉型号民：SZL4-13型，共4台(X4)锅炉总的蒸发量4*4=16(t/h),那么选烟囱高度为40m烟囱出口内径可按下式计

13、算:d0.0188Q(m)v式中Q通过烟囱白总烟气量，m/h；V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1020自然通风10选v=4m/s=(m)d、d2+(=+2*40=(m)式中d2烟囱出口直径，m；烟囱高度，m；烟囱锥度，通常取i=c1Sy0.0342H(1、273tp)(a)0.0342*40(273(1)1)*97860273160273tk=183(pa)式中H烟囱高度，m;tk外界空气温度，Ctp烟囱内烟气平均温度,B本地大气压，Pa;三、管道的布置依照锅炉运行情形和锅炉房现场的实际情形确信各装置的位置

14、。一旦确信了各装置的位置，管道的布置也就大体能够确信了。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。管径的确信d式中Q工况下管内烟气流量，m3/s;v烟气流速，m/s,（可查有关手册确信，关于锅炉烟尘v1015m/s）；取v=13m/s乂4121933600d=，3.1414.5d=查手册得知壁厚为那么内径d1=550-2*=由上述公式可算出实际烟气流速忙4P193,36QQ小为分3.14*0,5455*0.5485系统阻力的计算、摩擦压力的损失Pl(Pa)式中L管道长度,d管道直径,烟气密度,kg/m3；v管中气流平均速度，m/s;摩擦阻力系数，是气体

15、雷诺数&和管道相对粗糙度K/d的函数。能够查手册取得（实际中对金属管道值可取，对砖砌或混凝土管道值可取；273+16。或幽皿10丝.。叱14于侬肉0.55、局部压力损失2vP-(Pa)2(Pa)式中一一异形管件的局部阻力系数，可在有关手册中查到;图5-1除尘器入口前管道示用意图5-1中一为渐缩管。a045c时，(=取a=45C,v=s0.1*0.84*14.322二(pa)li=*=(m)图5-1中二为30°Z形弯头查t'=(二(Ret'由手册查得(Re=¥*一=0.157,0.84*143*二(pa)图5-1中三为渐扩管八，”0用#14工¥

16、;=0.19*=(pa)(10.5485)tan15"二1.。3(加图5-2除尘器出口至风机入口段管段示用意图5-2中a为渐扩管。a045c时，(=取a=30C,V=s*0£414一3?0z、Ap=0.1*=8.6(pa)L=0.93Gn)图4-2中b、c均为90°弯头查表得。=623绰二0.23*"整叱二L&MpaJr两个弯头p'=2p=2*=(pa)图5-3T形三通管示用意关于如图5-3所示T形三通管（=ft84*14ApO-78,-67.。（同+关于T形合流三通（=0.55*0.84*14.32=(pa)系统总阻力（其中锅炉出口前阻

17、力为800pa,除尘器阻力为1400pa）h=+208+800+1400=（pa）风机和电动机的选择设计一、系统总阻力的计算由以上计算可知，系统的总阻力为（其中锅炉出口前阻力800Pa,除尘器阻力取900Pa）:hPrP烟道P烟囱80090047238.322276(Pa)65.69800900、标准状况下风机风量的计算273Qy1.1Q273tp101.3553(m/h)B式中风量备用系数;Q标准状态下风机前风量，m3/h；tp风机前烟气温度，C。假设管道不太长,能够近似取锅炉排烟温度;B本地大气压力,kPa。Qy1.17462273160273101.32597.86313481m/h三、

18、标准状况下风机风压的计算式中Hy1.2hSy273tp273ty101.355B1.293,c、(Pa)y风压备用系数;h系统总压力,Pa；Sy烟囱抽力，Pa；tp风机前烟气温度;ty风机性能表中给出的实验用气体温度，为200C;标准状况下烟气密度，m。Hy273160101.3251.2931.2(2276163.25)27320097.861.342265.2Pa四、电动机功率的计算NeQyHy36001000i2(kW)式中Qy风机风量，m/h；Hy风机风压，Pa；风机在全压头时的效率（低效风机为，高效风机为），取;212机械传动效率，在本设计中取42=；B电动机备用系数，对引风机，B二

19、。134812265.21.3Ne360010000.80.9514.50KW依照Qy、Hy和Ne的值，选定型号的风机，其性能规格如表3-4所示表3-4型风机规格参数型号名称配用电机（KW-P3风重（m/h）全压（Pa）主轴转速（r/min）锅炉引风机15-47800-151002236-29912100适用范围：锅炉烟道排风，配用风机的电机一样由风机生产J配套供给。系统中烟气温度的转变当烟气管道较长时，必需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。、烟气在管道中的温度降式中Q标准状态下烟气流量，m3/h;管道散热面积，m2;Cv标准状态下烟气平均比热容（一样为kJ/m3C）；q管道单位面积散热损失；室内q=4187kJ/m2-h;室外q=5443kJ/m2-h;室内管道长：L=（m）F=lL-D=*=(m2)室外管道长：L=(m)F=lL-D=*=(m2)ql-Fq2-F2M=0G0G7627.5*1.354-5©k、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车炉额定蒸发量之和，t/hA温降系数，可由表3-2-1查得；表7-1烟囱温降系数砖烟囱钢烟囱钢烟囱砖烟囱烟囱种类壁厚,（H<50m）（无衬筒）（有衬筒）壁厚<第三章绘制图纸锅炉