燃煤鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計

1、第一章 課程設(shè)計任務(wù)書1.1 課程設(shè)計的題目燃煤鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計1.2 課程設(shè)計的目的 通過課程設(shè)計進(jìn)一步消化和鞏固本能課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng) 化，培養(yǎng)運用所學(xué)理論知識進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。 通過設(shè)計， 了解工程 設(shè)計的內(nèi)容、方法及步驟， 培養(yǎng)學(xué)生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計方案、 進(jìn)行設(shè) 計計算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計說明書的能力。三、設(shè)計原始資料鍋爐型號：SZL413型，共4臺（2.8MWX 4）設(shè)計耗煤量：300kg/h（臺）排煙溫度：150C煙氣密度 （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 ）： 1.45kg/m3 空氣過剩系數(shù)：a= 1.2排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16煙

2、氣在鍋爐出口前阻力： 800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?97.86kPa冬季室外空氣溫度：-1C空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m3煙氣其他性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析值：CY= 68% Hy 二 4%9 二 1%0Y= 1%Ny= 1% WY = 6% A = 15% VY = 13%按鍋爐大氣污染物誹放標(biāo)準(zhǔn) （GBl3271 一2001 ）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行煙塵濃度排故標(biāo)淮 （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 ）：200mg m3二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn) （標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 ）：700mg m3。凈化系統(tǒng)布置場地如圖3-1-1所示的鍋爐房北側(cè)15m以內(nèi)。第二章 設(shè)計工藝的比較2.1 除塵器的分類除塵設(shè)備分為七種類型：（ 1

3、）重力與慣性除塵裝置：重力沉降室、檔板式除塵器。（2）旋風(fēng)除塵裝置：單筒旋風(fēng)除塵器，多筒旋風(fēng)除塵器。（3）濕式除塵裝置：噴淋式除塵器，沖激式除塵器，水膜除塵器，泡沫除 塵器，斜柵式除塵器，文丘里除塵器。（4）過濾層除塵器：顆粒層除塵器，多孔材料除塵器，紙質(zhì)過濾器，纖維 填充過濾器。（5）袋式除塵器：機械振打式除塵器，電振動式除塵器，分室反吹式除塵 器，噴嘴反吹式除塵器，振動式除塵器，脈沖噴吹式除塵器。（6）靜電除塵裝置：板式靜電除塵器，管式靜電除塵器，濕式靜電除塵器。（7）組合式除塵器：為提高除塵效率，往往“在前級設(shè)粗顆粒除塵裝置， 反級設(shè)細(xì)顆粒除塵裝置”的串聯(lián)組合式除塵裝置2.2 除塵器的選

4、擇各種除塵器的除塵效率、設(shè)備費及操作費等都不一樣，在設(shè)置除塵器時，應(yīng) 對各種除塵器的性能性能有深刻的理解， 充分考慮粉塵發(fā)生設(shè)備的結(jié)構(gòu)、 原料和 燃料的種類、 操作條件和含塵氣體的性質(zhì)和量， 使用除塵器的目的， 需要捕集粉 塵的特性和價值、 捕集量等情況， 以組合最經(jīng)濟的除塵系統(tǒng)， 又保證適宜的除塵 效率。第三章 設(shè)計說明書3.1 設(shè)計內(nèi)容和要求(1) 燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算(2) 凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析確定。(3) 除塵器的比較和選樣：確定除塵器類型、型號及規(guī)格。并確定其主要運 行參數(shù)。(4) 管網(wǎng)布置及計算：確定各裝置的位置及管道布置。 計計算各管段的管徑、 長度、煙囪高

5、度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。(5) 風(fēng)機及電機的選擇設(shè)計：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng) 總阻力等計算選樣風(fēng)機種類、型號及電動機的種類、型號和功率。(6) 編寫設(shè)計說明書：設(shè)計說明書按設(shè)計程序編寫、包括方案的確定，設(shè)計 計算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計的簡圖等內(nèi)容。 課程設(shè)汁說明書有封面、 目錄、前言、 正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等部分，文字應(yīng)簡明、通順、內(nèi)容正確完整，書寫工整、 裝訂成冊。(7) 圖紙要求除塵系統(tǒng)圖一張 (2 號圖)。系統(tǒng)圖應(yīng)按比例繪制、標(biāo)出設(shè)備、并附明細(xì)表。除塵系統(tǒng)平面、 剖面布置圖 1 張(2號)。圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)注編號， 編號應(yīng)與系統(tǒng)圖對應(yīng)。布置圖應(yīng)按比例繪制。鍋爐房及鍋爐

6、的繪制可以簡化，但應(yīng)能表 明建筑外形和主要結(jié)構(gòu)型式，如圖 3 1和圖3 1 2。在平面布置圖中應(yīng)有風(fēng)向標(biāo)志(或指北針)。第四章課程設(shè)計計算書4.1燃煤鍋爐4.1.1排煙量及煙塵、二氧化硫濃度的計算K燃煤鍋爐捕妖量及煙塵和二氧化麻濃度的計轉(zhuǎn)(1>標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量Q：二雖？騎+7(? > CmVkg)式中L,OY分別為煤中各元素麻含的質(zhì)皐分?jǐn)?shù)。'YYYYQa 4.76(1.867C5.56H0.7S0.70 )4.76 (1.8670.685.56 0.040.7 0.010.7 0.01)37.10(m /kg)(S)標(biāo)踐狀態(tài)下理論繪汽駄設(shè)空吒含濕總】亙鬪袒H?)G. 1

7、斥了十戊辟5護(hù)+112川十124站一0*01説；一0曲Q：*冷5T存佃?)式中 Q： 一標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量“ m訂k時煤中水分莊質(zhì)莖分?jǐn)?shù)*屮卞元當(dāng)在煤中的貢最分?jǐn)?shù).Qs 1.867(Cy 0.375Sy) 11.2Hy 1.24Wy 0.016Qa 0.79Qa 0.8NY1.867 (0.680.375 0.01) 11.2 0.04 1.24 0.06 0.016 7.10 0.79 7.10 0.8 0.0137.53(m / kg)<3>標(biāo)揩狀態(tài)下實際煙氣至Q iQ： 1 * 01胃。一1 <nf/kg式中H箜吒過重系數(shù)；Q： 柝椎狀態(tài)下理論期氣星，Q：標(biāo)雅狀態(tài)下詡

8、論空氣量，m7kg.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q應(yīng)以亦什片，因此* Q=QX設(shè)卄耗煤量Q>=Qi+l+ 016(a1Q (m3/kg)=10.06（ m3/kg）=10.06*300=3018(m3/kg )2煙氣含塵濃度式中 L 排煙中E慶占煤中不叫疊咸分的盛量分?jǐn)?shù)孑 人一煤中不可燃成分的含星*Q,-標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下交際煙氣量* m7xgfldsb AQs0.16 0.159.692.48 10(kg/m3)2.48 103(mg/ m3)標(biāo)推狀態(tài)下姻氣中一氧化臨歡度的計算式中Sy 煤中欣的質(zhì)昱分?jǐn)?shù),Qr標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)牛的實際煙吒韋t計/k樂Cso2 空 106 2 °.。1 °

9、;98 106 2063.98(mg/m3) QS9.694.2除塵器選擇的計算3. 除塵器的選攤(1)除塵效奉式中 C怖準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵祇度* “客伽h0；標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)卜驚爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，Tng/m1 CS 1 20J 91.94%C 2.48 103(2)除塵益貳選擇工況下煙氣流最Q*罕(tn3/h)A V Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙宅涼呈m?/h；r工況下煙氣卷度，k；T標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，273K,則煙氣流速為QTT3391.5 (273 200)27335876(m3/h)Q36005876360031.63(m /s)眾攜煙塵前料輕修布或料類.I：紀(jì)下的煙亀瀝莊園1!壊詁劊的壌塵效類.型號魄

10、尿轎.的運村協(xié)收如憶克連ar e/j»a.* 2-1遅式除塵9弓41理用冊卄"h 1罷力/ukiHjG/r-h'1訃聃尺寸低*即1 H譽、隊坐歆率/%D9如1和黑17晰3316 x9M < L51995|4S0凸網(wǎng)口1EJX13下葉片'J J E"4.3管網(wǎng)布置及計算礎(chǔ)崔除住器、鳳機，燔囪的位置肚営16布首，并il算各菅段的管徐 云度、地囪胚 度和出口內(nèi)徑以及索統(tǒng)總際力°（1J各裝冒及骨道柑皆的原則 根據(jù)鍋爐運舒情況及鍋臚現(xiàn)場的實際惰況確定各裝置的 &SC -E確定各裝置的位置，営道餉布置電就葦蠡可炷確定J）對各變置&

11、;管道的布置應(yīng) 力求簡埶累湊.營路短、K地匱積小，井便安裝、灤咔和檢條方便.管徑的確定式中Q 丄配下管逍內(nèi)的炯?xì)釹tl?u j煙氣Ji速,rn/s （對于鎬爐煙塵Ir=*la*-15 m/s）*4Q取 v=10m/s4 1.630.46(m)v 、3.1410圓整并選取氓話外程Pr mm1事制播爲(wèi)臂外芒忙許怕井/陽羽$oo-14Q74 1.633.14 0.498&8.5(m/s)4. 煙圍的設(shè)計<n煙闔咸度的珂定首先確定共用一牛煙囪的所有鍋爐的總的蔽發(fā)堀熱后根據(jù)粥爐大氣厲染物誹放 標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定（表3-3-3）確定煙囪的粛度，農(nóng)Dbg IS妒囂闔的豪度咧滬尼釀也出力門w時<

12、1z2fi1U-20謂7 -iHS低豪3540謂爐總顒定出力i 4X4*16 （t/h）故賞定煙囪高建為郭g（2>堰到直軽的計算爛園出口內(nèi)登可按下貞計算工d! = D- 0v.m）戌中Q瑚過煙囪的總爛氣量.亦/乩加按表3心T選取的煙閩出口煙弋淤遼，iV叭賽的7甯飆岀口用凱濤連盡）沼 行 啊 況通何為式全負(fù)薦時晟小ft 衍15自然止岡A1U£. a3選定w4m/sd= 0.0188 4 30181.31m4圓整取d=1.7m。煙囪底部崑徑討l = dF? * i ' H （m、式申込一一煙囪出口直桎，口H-煙囪高度，m:i 煙囲錐度（通常取=0殆兒煙囪底部直徑i=0.02

13、,d =tf；±2 * i H (m)=2.98mS產(chǎn)(麗士-誌r兩 式中 H煙囪髙;X，E!rk 外界空勺溫度心(>-煙呦內(nèi)煙氣平均溫度/cfn當(dāng)?shù)卮髿鈮?，F(xiàn)毗Sy0.0342H (1273 tk1273 tp0.0342 40 (1273 13茹莎)978610209(Pa)5. 垂続阻力的卄真tl> ®擦fk力捉失對于岡管=A 7 - T tPa)式中L 替道検度.ms« 一欝道叫P煙氣密乳皙中氣誡平均速率* m/Si;摩擦阻力系數(shù)，杲氣體雷諾數(shù)皿和脅遭相對粗糙H號的函如 可處手冊礙 黑(實際屮對金值可取0。2時磚園或iBSt土管道丄值對耽0昶兒

14、a.對于$500圓管L=9.5m273. . 2733、01.40.81(kg/m)273 160473Lv29.5 0.81 8.52pL0.0211.12( Pa)d 20.52IZ對于磚徹拱形煙道（參見圖3-3-2 >D一 SOOcim故 B450uhli則R=令式中.A為嘟積.K為局長.餌3-3-2蒔砌拱形煙道示京罔）局部壓力損失3p = W CPa ）2式中 異舉管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊中査91*或通過實驗獲得孑"與F相對應(yīng)的斷面平均氣漩謔率，mzsip-煙氣密度、kg/o?.圖3-3中一為漸縮會。閔3-3-3粢塵番人口前管道示意圖a云45C時,QDJ取 a=

15、45 °C ,v=11.3m/s li=0.05 x tan67.5=0.12(m)0.81 8.5223.0(Pa)圖3-3-3中一為3012Z形彎頭h = 2.3<j = 0. 595=0, (m)fc/D=0* 6/0. 5=0. 12,取 0. 257由手冊奩得& = l0=1.0 x 0.157=0.157p22P則中b、匸均為如"彎義2v0.122v p V2v p T2 2v0.81 8.520.1574.6(Pa)2 -取 a=30 0 ,v=11.3m/s圖5-3-4除半器出至鳳機人口段管道示意圖圖2七弋中三為窗擴管査K大氣污染控制工程附表7

16、-*并取吃=恥° 則 4=0. W0.192°81 855.8(Pa)49fi5) “n!護(hù)=0. 93 (m)圖3尋4中£1為斷擴管h瓷45°時，f=0. 1L = 0. 93 (ni)D=5JQ,取尺D則 f-D* 2320.81 8.56.73(Pa)05： 3.0(Pa)除上器出口0.23岡機2對于如圖3-3 5所示T形三通管=0.78IS 3-5 T形三通管吞意圖對于T形合流三通22.8(Pa)v0.81 8.520.78 -2 2=0.552vc20.81 8.5“ 、p0.5516.1( Pa)22系統(tǒng)總阻力（其中鍋爐出口前阻力為800Pa

17、除塵器阻力1400Pa為11.12 84.13.0 4.6 5.8 3.013.5 22.8 16.1 8005881552( Pa)4.4風(fēng)機和電動機的選擇計算6鳳機'和電動機於ffXif算O）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鳳機艮量的計算Q-l. IQ -b 5 /h）式中1.1K屋備用養(yǎng)數(shù)$Q - 一標(biāo)膛按態(tài)下風(fēng)機前鳳量，打/h.匚 風(fēng)機前煙氣溫度若管道不赴匕 可以近似貶鍋爐£1煙溫度B當(dāng)池大氣壓力，k氏°Qy1.1Q273 tp273101.325B1.1 3391.56692.6( m3/h)273 200 101.32527397.86(2) 風(fēng)機鳳壓的計算昭-1似汕L&qu

18、ot;縉芳乂斗空乂津Pa)f iJ I ly£J式中L 2風(fēng)壓備用系數(shù)*工41系統(tǒng)總?B.力，F(xiàn)aj5, 煙囪抽力，內(nèi)；嘉一風(fēng)機前煙氣也度nCfG -風(fēng)機性能表申給出的貳驗用氣林溫度，t'ift標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度】(71, 34kj?/niJ)e273tp101.3251.293H y1.2(h Sy)273tyB1.2 (1552183)273200101.3251 2931393.8( Pa)27325097.861.35根據(jù)流量，壓力等選擇風(fēng)機型號轉(zhuǎn)速/r/min流量/m 3h全壓/Pa介質(zhì)溫 度/ c有效功率/kW全壓效率/%噪聲/dB(A)/dB(SA)Y5-45-

19、12No5.4C2900777627972006.04>=82.6<=83<=10.2(3電動機功率的譏埠<kW>武中Q鳳機風(fēng)量"nr/hfH# 一諷機風(fēng)壓* Pa；/ 鳳機柱全壓頭時的效瘵(一燉氐機為U筑 高效反機釣為3 9X獨機械傳動效率，當(dāng)鳳機與電機直聯(lián)棲動時書7,冃朕軸熬連接時平7您 債佃*用V形帶傳動時呢*09弘3電動機靜用系數(shù).對引帆機.?=1 敢NeQy H y3600 1000 i 26692.6 13938 1.33600 1000 0.6 0.955.9( kW)根據(jù)有效功率及風(fēng)機對應(yīng)電動機配用電動機傳動皮帶(內(nèi) 周長*根數(shù))型號轉(zhuǎn)速/r/min功率/kWY160M1-2B3293011B2261*37-慈統(tǒng)中煙氣溫糜的變化 ()煙氣在管逍中前湛度降弍中 Q毎畔狀態(tài)下炯?xì)饬髁? m'/h；F管道散熱面積.皿備G -標(biāo)準(zhǔn)伙態(tài)下炯?xì)馄骄鰺崛? 般為！一姑21一昭/kJ"卅C)： q-管道單位面