燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计说明书模板

燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计说明书资料内容仅供参考，如有不当或者侵权，请联系本人改正或者删除。大气污染控制工程课程设计任务书《大气污染控制工程》课程设计任务书颗粒物污染控制题目临沂某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计目的经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,培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。经过设计,了解工程设计的内容、方法及步骤,培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。设计原始资料锅炉型号:SZL4-13型,共4台(2.8MW×4)排烟温度:160烟气密度(标准状态下):1.34kg/m空气过剩系数:α=1.4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当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:-1空气含水(标准状态下):按0.01293kg/m3烟气其它性质按空气计算煤的工业分析值:设计耗煤量:500kg/h(台)Car=58.20%Har=4.36%Sar=1.20%Oar=5%Nar=1.12%War=5.2%Aar=24.92%Var=23.2按锅炉大气污染物标准(GB13271-)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1所示的锅炉房北侧15m以内。设计内容和要求燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。净化系统设计方案的分析确定。除尘器的比较和选择:确定除尘器类型、型号及规格,并确定其主要运行参数。管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置,并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。风机及电机的选择设计:根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号机电动机的种类、型号和功率。编写设计说明书:设计说明书按设计程序编写,包括方案的确定、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分,文字应简明、顺畅、内容正确完整,书写工整、装订成册。图纸要求除尘系统图一张(2号图)。系统图应标出设备、管件编号,并附明细表。除尘系统平面、剖面布置图各1张(2号或3号图),如图1和图2。布置图应按比例绘制,图中设备、管件应标注编号,编号应与系统图对应。在平面布置图中应有方位标志(指北针)。图1锅炉房平面布置图图2A-A剖面图主要参考书目[1]童志权主编.大气污染控制工程.北京:机械工业出版社,[2]同济大学等编.锅炉及锅炉房设备.北京:中国建筑工业出版社,1986[3]航天部第七设计院编.工业锅炉房设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1986[4]陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1987[5]风机样本.各类风机生产厂家[6]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:年月日目录前言 1第1章烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算2 1.1标准状态下理论空气量 21.2标准状态下理论烟气量 21.3标准状态下实际烟气量 21.4标准状态下烟气含尘浓度 31.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 3第2章除尘器的选择……………….42.2除尘器的选择 4第3章确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置 73.1各装置及管道布置的原则 73.2管径的确定 73.3烟道的设计计算 8第4章烟囱的设计 94.1烟囱高度的确定 94.2烟囱直径的计算 94.3烟囱的抽力10第5章系统阻力的计算115.1摩擦压力损失115.2局部阻力损失 125.3总的阻力损失 13第6章系统中烟气温度的变化 156.1烟气在管道中的温度降 156.2烟气在烟囱中的温度降 15第7章风机和电动机选择及计算 177.1标准状态下风机风量的计算 177.2风机风压的计算 177.3电动机功率的计算 177.4风机和电机的选择 18第八章小结 19第九章参考文献 20前言按照国际标准化组织(ISO)作出的定义,”空气污染:一般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。就现在中国的经济和技术发展水平级能源的结构来看,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,因此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,但当前的空气质量依然不尽人意,因此防止污染、改进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。中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进大气空气质量、减少酸雨的关键问题。粉尘的危害:粉尘的危害,不但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,在肺内沉积,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,严重的能够引起肺气肿,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=6.201.2标准状态下理论烟气量=6.211.3标准状态下实际烟气量由设计原始资料可知,设计耗煤量为500kg/h(台)因此,标准状态下的排烟量为即1.4标准状态下烟气含尘浓度式中—排灰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;—标准状态下实际烟气量,。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—标准状态下烟气含尘浓度,;—标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,。2.2除尘器的选择工况下烟气量式中—标准状态下的烟气流量,;—工况下烟气温度,K;—标准状态下温度,273K。根据、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、烟尘及其它粉尘等。其性能和尺寸分别见表2-1、2-2。表2-1XP-800旁路式除尘器性能型号规格进口风速处理风量阻力Pa效率%外形尺寸(直径×高)mm重量kgXP-80014~225950~9350800~2160>91.68Φ800×3450325表2-2 XP-800旁路式旋风除尘器的尺寸型号DD1D2HH1H2ABMdh质量/kgXP-800800894400344810642280510232640200180250.2图3-1XP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。一旦确定了各装置的位置,管道的布置也就基本能够确定了。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—工况下管道内的烟气流量,;—烟气流速,m/s(对于锅炉烟尘=10-15m/s)。取=12m/s,d=0.452m圆取整d=450mm查管径手册相关参数,取标准d=450mm,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内径==450-2×0.75=448.5(mm)由公式可计算出实际烟气流速式中Q——工况下管内烟气流量,m3/s;v——烟气流速,m/s(可查有关手册确定,对于锅炉烟尘v=10～15m/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:由系统图能够看出,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,则烟道内最大烟气流量为:查表可知,砖制烟道的最适合烟速是6-8m/s,初定烟速为7m/s,则烟道面积为而则B=659mm圆整取B=650mm则A=0.588校正气速,在范围内。

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)<11～22～66～1010～2026～35烟囱最低高度/m202530354045锅炉总额出力:4×4=16(t/h)故选定烟囱的高度为40m。4.2烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算:式中—经过烟囱的总烟气量,;—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10～204～5自然通风6～102.5～3选定4m/s则圆整取烟囱底部直径式中—烟囱出口直径,m;—烟囱高度,m;—烟囱锥度(一般取=0.02~0.03)。取=0.025,则=1.6+2×0.025×40=3.6(m)4.3烟囱的抽力(Pa)(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。第5章系统阻力的计算5.1摩擦压力损失对于圆管(Pa)式中—管道长度,m;—管道直径,m;—烟气密度,;—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。能够查手册得到(实际对金属管道可取0.02,对砖砌或混凝土管道可取0.04)。a．对于450圆管L=9.3mb．对于砖砌拱形烟道式中,为四个锅炉出口最远距离的一半,为9.9m;为0.04;为截面积与润湿周边的比,即周边又,,代入上式:得Pa5.2局部阻力损失式中—异形管件的局部阻力系数,可在相关手册中查到,或经过实验获得;—与相对应的断面平均气流速率,m/s;—烟气密度,。5.2.1两个渐缩管,查表,取=45°,则=0.15.2.2四个90°弯头,查表,取=0.23四个弯头,则5.2.3一个渐扩管,查表,取=30°,得=0.075.2.4e为渐缩管,查表,取=45°,则=0.10烟道中的T形三通如图5-1所示:图5-1T形三通管查表,得=0.78烟道的T形三通合流管如图5-2所示:5-2T形合流三通查表,得=0.555.3总的阻力损失其中锅炉出口前阻力为800Pa,除尘器阻力为800Pa则图5-3除尘器入口管道示意图图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(℃)式中—标准状态下烟气流量,;—管道散热面积,;—标准状态下烟气平均比热容(一般为1.325～1.357℃);—管道单位面积散热损失,。室内=4187;室外=5433。室内管道长:室外管道长:则(℃)6.2烟气在烟囱中的温度降(℃)式中—烟囱高度,m—合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和,t/h—温降系数,可由表5-1查得。表5-1烟囱温降系数烟囱种类钢烟囱(无衬筒)钢烟囱(有衬筒)砖烟囱(H＜50m)壁厚小于0.5m砖烟囱壁厚大于0.5mA20.80.40.2(℃)总温度降:(℃)

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;—标准状态下风机前风量,;—风机前烟气温度,℃,若管道不长,能够近似取锅炉排烟温度;—当地大气压力,kPa。7.2风机风压的计算式中1.2—风压备用系数;—系统总阻力,;—烟囱抽力,;—标准状态下烟气密度,(=1.34)。7.3电动机功率的计算式中—风机风量,;—风机风压,;—风机在全压头时的效率(一般风机为0.6);—机械传动效率,用V形带传动时=0.95;—电动机备用系数,对引风机,=1.3。7.4风机和电机的选择根据风量=7886.34,=1855.98,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/℃型号功率kw292023088