SHF339型鍋爐低硫煙煤煙氣旋風除塵濕式脫硫系統(tǒng)設計說明書

1、1 .設計題目SHF35-39型鍋爐低硫煙煤煙氣旋風除塵濕式脫硫系統(tǒng)設計2 .設計原始資料鍋爐型號：SHF35-39即，雙鍋筒橫置式沸騰爐，蒸發(fā)量35t/h,出口蒸汽壓力39MPa設計耗煤量：4.2t/h設計煤成分：Cy=55.2%HY=8%OY=4%NY=1%SY=0.8%AY=16%WY=15%;VY=18%;屬于低硫煙煤排煙溫度：160c空氣過剩系數(shù)=1.2飛灰率=35%煙氣在鍋爐出口前阻力820Pa污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標準中2類區(qū)新建排污項目執(zhí)行。連接鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設長度200m,90。彎頭40個。3 .設計內容及要求(1)根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計算鍋爐

2、燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。(2)凈化系統(tǒng)設計方案的分析，包括凈化設備的工作原理及特點；運行參數(shù)的選擇與設計；凈化效率的影響因素等。(3)除塵設備結構設計計算(4)脫硫設備結構設計計算(5)煙囪設計計算(6)管道系統(tǒng)設計，阻力計算，風機電機的選擇(7)根據(jù)計算結果繪制設計圖，系統(tǒng)圖要標出設備、管件編號、并附明細表；除塵系統(tǒng)、脫硫設備平面、剖面布置圖若干張，以解釋清楚為宜，最少4張A4圖，并包括系統(tǒng)流程圖一張。中北大學課程設計任務書學院：化工與環(huán)境學院專業(yè)：環(huán)境工程課程設計任務書1 .設計目的：通過本課程設計，掌握大氣污染控制工程課程要求的基本設計方法，掌握大氣污染控制工程設計要點及其

3、相關工程設計要點，具備初步的大氣污染控制工程方案及設備的獨立設計能力；培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學生綜合運用所學的理論知識獨立分析和解決大氣污染控制工程實際問題的實踐能力。2 .設計內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、條件、設計要求等）：1 .設計題目DZL2-13型燃煤鍋爐煙氣袋式除塵系統(tǒng)設計2 .設計原始資料鍋爐型號：DZL2-13即，單鍋筒縱置式鏈條爐，蒸發(fā)量2t/h,出口蒸汽壓力13MPa設計耗煤量：350kg/h設計煤成分：CY=76%HY=2%OY=4%NY=1%SY=3%AY=10%WY=4%;VY=8%屬于無煙煤排煙溫度：160c空氣過剩系數(shù)=1.3飛灰率=16%煙氣在鍋爐出口前阻力70

4、0Pa污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標準中二類區(qū)新建排污項目執(zhí)行。連接鍋爐、凈化設備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設長度50m,90。彎頭10個。3 .設計內容及要求(1)根據(jù)燃煤的原始數(shù)據(jù)計算鍋爐燃燒產(chǎn)生的煙氣量，煙塵和二氧化硫濃度。(2)凈化系統(tǒng)設計方案的分析確定，包括除塵器的工作原理及特點；運行參數(shù)的選擇與設計；除塵效率的影響因素等。(3)除塵設備結構設計計算(4)煙囪設計計算(5)管道系統(tǒng)設計，阻力計算，風機電機的選擇(6)根據(jù)計算結果繪制設計圖，最少三張A4圖，并包括系統(tǒng)流程圖一張。3 .設計工作任務及工作量的要求包括課程設計計算說明書(論文)、圖紙、實物樣品等：課程設計計算說明書一份，

5、并按照規(guī)定格式打印裝訂；課程設計所需若干圖紙，要求作圖規(guī)范，A4紙打印。課程設計任務書4 .主要參考文獻:1 .郝吉明，馬廣大.大氣污染控制工程.第二版.北京：高等教育出版社，2002.黃學敏，張承中.大氣污染控制工程實踐教程.北京：高等教育出版社，20032 .劉天齊.三廢處理工程技術手冊廢氣卷.北京：化學工業(yè)出版社，1999.張殿印.除塵工程設計手冊.北京：化學工業(yè)出版社，20033 .童志權.工業(yè)廢氣凈化與利用.北京：化學工業(yè)出版社，2003.周興求，葉代啟.環(huán)保設備設計手冊一大氣污染控制設備，北京：化學工業(yè)出版社，20034 .羅輝.環(huán)保設備設計與應用.北京：高等教育出版社，2003.

6、設計成果形式及要求:一、說明書裝訂順序：說明書封面，任務書，目錄，正文、參考文獻、附圖。二、說明書格式(1)用11.11.1.1做標題，標題左頂格，不留空格。(2) 一級標題3號宋體加黑；二級標題4號宋體加黑；三級標題小4號宋體加黑;(3) “目錄”居中，用小4號宋體加黑，1.5倍行距；(4) 正文小4號宋體，1.5倍行距。(5) “參考文獻”標題格式同一級標題，內容格式同正文小4號宋體，1.5倍行距(6)頁碼排序從正文開始，用“第頁”形式，居中。三、設計圖A4紙規(guī)范打印，包括圖框、明細表，平面布置圖中要有方位標志(指北針).工作計劃及進度:年月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰月曰答辯或成績

7、考核系主任審查意見:簽字:請同學們注意要求:一、裝訂順序：說明書封面，任務書，目錄，正文、參考文獻、附圖二、格式(1)用11.11.1.1做標題，標題左頂格，不留空格。(2) 一級標題3號宋體加黑；二級標題4號宋體加黑；三級標題小4號宋體加黑；“目錄”居中，用小4號宋體加黑，1.5倍行距；(4)正文小4號宋體，1.5倍行距。(5) “參考文獻”同一級標題，參考文獻內容格式同正文。(6)頁碼排序從正文開始，用“第頁”形式，居中。1燃燒計算5.1 實際耗空氣量的計算表1-11Kg應用煤的相關計算成分質量(g)摩爾數(shù)(mol)燃燒耗氧量(mol)生成氣體量(mol)生成氣體體積(L)C70058.3

8、58.358.31305.92H2010510224O401.2528N100.360.368.064s300.93750.93750.937521水分402.2249.728灰分1601Kg該煤完全燃燒時所需要標準狀況下的氧氣的體積Vo為：V0=(58.350.9375-1.25)22,4=1410.92L1Kg煤完全燃燒時所需要的理論空氣量體積Vk為：VkW410,92100/21=6718,7L實際消耗空氣量體積V為：(Vk=1.26718.7=8062.44L5.2 產(chǎn)生煙氣量的計算1Kg該煤完全燃燒后生成的煙氣量Vy為：Vy=VCO+Vh2o+VSo2+VN+V過剩=1305.92+

9、224+21+49.728+6718.7M79/100+6718.7X0,2=8252L=8.25m3則，在160c時的實際煙氣體積為Vy為：(3Vy=(160273.15)8.25/273.15=13.08m該鍋爐一小時產(chǎn)生的煙氣流量Q為：,'3433Q=Vy4.210=5.4910m/h=15.25m/s5.3 灰分濃度及二氧化硫濃度的計算煙氣中灰分的濃度CA為：CA=16035%/13.08=4.28103mg/m3煙氣中SO2的濃度Cso2為：_一_3_3Cso2=0.937564/13.08=4.5910mg/m2凈化系統(tǒng)設計方案分析2.1 旋風除塵器的設計方案分析及參數(shù)選擇

10、2.1.1 旋風除塵器的工作原理旋風除塵器一般有帶有一錐形的外圓筒，進氣管，排氣管，圓錐觀和貯灰箱的排氣閥組成。當含塵氣流以一定的速度(一般在1425m/s之間，最大不超過35m/s)由進氣管進入旋風除塵器后，氣流由直線運動變?yōu)閳A周運動。由于受到外圓筒上蓋及圓筒壁的限流，迫使氣流作自上而下的旋轉運動。旋轉過程中產(chǎn)生較大的離心力，塵粒在離心力的作用下，被甩向外筒壁，失去慣性后在重力的作用下，落入貯灰箱中，與氣體分離。而旋轉下降的氣流到達錐體時，因錐體收縮的影響，而向除塵器中心匯集，根據(jù)“旋轉矩”不變理論，其切向速度不斷升高，氣流下降到一定程度時，開始方向上升，經(jīng)排氣管排出。研究表明，在旋風除塵器

11、內，外旋氣流逐漸向下旋轉，內旋氣流逐漸向上旋轉，向上和向下旋轉氣流分界面上各點的軸向速度為零，分界面以外的氣流切向速度隨與軸心距離的減小而增大，越接近軸心切線速度越大，分界面以內的氣流切向速度隨其與軸心的距離的減小而降低。值得注意的是，旋風除塵器內氣流徑向速度方向與塵粒的徑向速度方向相反，塵粒由內向外運動，氣體則由外向軸心運動。由于氣流旋轉的原因，旋風除塵器內壓強越接近軸心處越低，因此，在排灰管至貯灰箱之間有任何漏風，都會使得旋風除塵器的除塵效率明顯降低。2.1.2 旋風除塵器的特點現(xiàn)在的旋風除塵器具有結構簡單、應用廣泛、種類繁多等特點；具有分離效率高可以有效地清除微粒；處理氣體量大且阻力低；

12、適用于高溫和腐蝕性氣體；運行費用低；應用廣泛等優(yōu)點。但由于旋風除塵器內氣流和粒子流動狀態(tài)復雜，準確測定較困難，至今在理論研究方面仍不夠完善，許多關鍵問題尚需實驗確定。2.1.3 運行參數(shù)的選擇與設計根據(jù)相關資料及實際運行情況，本設計中煙氣的入口速度取為v°=20m/s0根據(jù)國家相關規(guī)定及標準確灰分風的最高允許排放濃度為200mg/m3。則本設中要求達到的除塵效率”為：=(4280-200)/4280100%=95.3%2.1.4 除塵器凈化效率的影響因素影響旋風除塵器效率的因素有：二次效應、比例尺寸、煙塵的物理性質和操作變量。二次效應即捕集粒子重新進入氣流，在較小粒徑區(qū)間內，理應逸出

13、的粒子由于聚集或被較大塵粒撞向壁面而脫離氣流獲得捕集，實際效率高于理論效率；在較大粒徑區(qū)間，實際效率低于理論效率。通過環(huán)狀霧化器將水噴淋在旋風除塵器內壁上，能有效控制二次效應。高效旋風除塵器的各個部件都有一定的比例尺寸，這些比例是基于廣泛調查研究結果，某個比例關系的變動，能影響旋風除塵器的效率和壓力損失，氣體的密度和粘度、塵粒的大小和相對密度、煙氣含塵濃度等都影響旋風除塵器的除塵效率。操作條件應控制在一個較適宜的范圍內，過大會降低設備效率，過小會增加阻力損失，兩種情況均不利于設備的高效運轉。2.2 濕式石灰法脫硫將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿

14、液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進行氧化反應生成硫酸鈣，硫酸鈣達到一定飽和度后，結晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10%然后用輸送機送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴，再經(jīng)過換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95%。2.2.1 濕式石灰法脫硫方法的原理采用石灰/石灰石漿液吸收煙氣中的SO2,分為吸收和氧化兩個階段。先吸收生成的亞硫酸鈣，然后將亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣(即石膏)。該方法的實際反應機理是很復雜的，目前還不能完全了解清楚。這個過程發(fā)生的反應如下

15、。a吸收：CaO+H2O=Ca(OH)211CaOH2SO2-CaSOsL-H2OH2O2111CaCO3SC2H2O=CaSO3L-H2OCO222CaS0411H2OSO21H2O=Ca(HSO3)222由于煙氣中含有O2,因此吸收過程中會有氧化副反應發(fā)生b氧化：在氧化過程中，主要是將吸收過程中所生成的CaSO3J1H2O氧化稱為CaS0412H2。：,12CaS0心H20023H20=2CaSO4_2H2O由于在吸收過程中生成了部分Ca(HSO4)2,在氧化過程中，亞硫酸氫鈣也被氧化，分解出少量的S02：1,Ca(HSO3)2-02H20=CaS0412H20SQ2，2.2.2設備運行過

16、程中的問題及出現(xiàn)這種問題的原因(1)設備腐蝕：化石燃料燃燒的排煙中含多種微量的化學成分。在酸性條件下，對金屬的腐蝕性相當強，包括吸收塔、言其后續(xù)設備。(2)結垢和堵塞：固體沉積主要以三種方式出現(xiàn)：濕干結垢，即因溶液水分蒸發(fā)而使固體沉積；Ca(0H)2或CaC03沉積或結晶析出；CaS03或CaSO4從溶液中結晶析出。其后是導致脫硫塔內發(fā)生結構的主要原因。(3)除霧器的堵塞：液體中的小液滴，顆粒物進入除霧器，引起堵塞。解決方法：定期(每小時數(shù)次)用高速噴嘴噴清水進行沖洗。其主要原因為：在較高Ph值會發(fā)生相關反應生成軟垢；石灰系統(tǒng)中，較高Ph值下煙氣中二氧化碳的再碳酸化生成沉淀物；在塔壁和部件表面

17、形成很難處理的硬垢。2.2.3操作影響因素為了使吸收系統(tǒng)具有較高的SQ吸收率，以及減少設備的結垢與堵塞，應注意以下諸因素的影響。(1)料漿的Ph值料漿的Ph值對S02的吸收影響很大，一般新配制的漿液Ph值約在8l_9之間。隨著SO2吸收反應的進行，Ph值迅速下降，當Ph值低于6時，這種下降變得很緩慢，而當PH值小于4時，則幾乎不能吸收SQ。Ph值的變化除對SO2的吸收有影響外，還可影響到結垢、腐蝕和石灰石粒子的表面鈍化。用含有石灰石粒子的料漿吸收SO2,生成CaSO4和CaSO3,Ph值的變化對CaSO4和CaSO3的溶解度有重要影響，表2.1中數(shù)據(jù)可以看出，隨Ph值的上升，CaSO3溶解度明

18、顯下降，而CaSO4溶解度則變化不大。隨SO?的吸收，Ph值降低，溶液中溶有較多CaSO4,并在石灰石粒子表面形成一層液膜，而CaSO3得溶解又使液膜的Ph值上升，溶解度變小使液膜中CaSO3析出并沉淀在石灰石粒子的表面，形成一層外殼，使粒子表面鈍化，鈍化的外殼阻止了CaSO3的繼續(xù)溶解，抑制了吸收反應的進行，因此漿液的Ph值應控制適當。采用消石灰漿液時，Ph值控制在5到6之間，而采用石灰石漿液，Ph控制為6|_|7。(2)石灰石的粒度石灰石粒度的大小，直接影響到有效面積的大小。一般來說，粒度越小，脫硫率及石灰利用率越高。石灰石粒度一般控制在200300目。(3)吸收溫度吸收溫度低，有利于吸收

19、，但溫度過低會使H2SQ與CaCO3或Ca(OH)2間的反應速率降低，因此吸收溫度不是一個獨立可變的因素。(4)洗滌器的持液量洗滌器的持液量對H2SO4與CaCO3的反應時重要的，因為它影響到SC2所接觸的石灰石表面積的數(shù)量。只是在洗滌器中與SQ和H2O接觸，才能大量溶解，因此洗滌器的持液量大對吸收反應有利。(5)氣液比氣液比除對吸收推動力存在影響外，對吸收設備的持液量也有影響。增大液氣比對吸收有利，當Ph值為7時，氣液比(L/V)值為15時，脫硫率接近100%(6)防止結垢石灰一石灰石濕式洗滌法的主要缺點是裝置容易結垢堵塞。造成固體沉淀主要以三種方式出現(xiàn)：濕干結垢，即因溶液水分蒸發(fā)而使固體沉

20、淀；Ca(OH)2或CaCO3沉淀或結垢析出：CaSOs或CaSO,從溶液中結晶析出。為防止固體結垢，特別是防止CaSO4的結垢，除使吸收器應滿足持液量大，氣液相間相對速度高，有較大的氣液接觸表面積，內部構件少，壓力降低等條件，還可采用控制吸收液飽和和添加劑等方法?？刂莆找哼^飽和的最好方法是在吸收液中加入二水硫酸鈣晶體或亞硫酸該晶體，提供足夠的沉積表面，使溶解鹽優(yōu)先沉淀在上面，減小固體物向設備表面沉積和增長。向吸收液中加入添加劑也是防止設備結垢的有效方法。目前使用的添加劑有鎂離子、氯化鈣、乙二酸等。對現(xiàn)已運行的石灰/石灰石流程，應用乙二酸時，不需要作任何改動。事實上，它可以在漿液循環(huán)回路的任

21、何位置加入。以乙二酸的加入，大大提高了石灰石利用率。在相同的SQ去除率下，無乙二酸系統(tǒng)的石灰石利用率僅為54%70%加入乙二酸后，利用率提高到80犯上。因而減少了固體廢物量?？朔沂Y垢和SQ去除率低的另外一個方法是添加鎂離子以改進溶液化學性質，使以可溶性鹽形式被吸收，而不是以亞硫酸鈣或硫酸鈣形式吸收。加入鎂離子增加了吸收SQ的容量，并且消除了洗滌塔內的結垢3除塵設備結構設計與計算3.1 進氣口設計計算根據(jù)已有經(jīng)驗及實際運行已確定本設計中煙氣的入口速度為：V。=20m/s?？紤]設備漏風及安全運行等因素，假定實際進入設備的煙氣量為1.2Q。則進氣口部分的截面積A為：_2A=1.2Q/v0=1.

22、215.25/20=0.915m現(xiàn)有旋風除塵器的進口有三類：直入切向進入式，蝸殼切向進入式，軸向進入反轉式（見圖3-1）。直入切向進入式蝸殼切向進入式軸向進入反轉式圖3-1現(xiàn)有的幾類進氣管本設計中采用蝸殼切向進入式，它可減少進口系統(tǒng)對筒體內氣流的撞擊和干擾，其處理量大，壓力損失小。其尺寸一般為高（a）寬（b）之比a/b在23之問。本設計中取a/b=2。則進口的寬度b為：b=670mm;進口高h=0.915：o.67=1.3657m一般旋風除塵器，具進口高a,寬b分別為旋風除塵器外筒直徑Do的0.40.75倍和0.20.25倍。本設計中假定寬為外筒直徑的0.25倍，則高應為0.428倍,則旋風除

23、塵器的外筒直徑D0為：D0=0.67"0.25=2.68m旋風除塵器的直徑越小，旋轉半徑越小，除塵效率就越高，相應的流體阻力也越大，工程常用的旋風除塵器的直徑在200mmz上，同時，為保證除塵效率不至降低太大，筒徑一般不大于1000mmo如果處理氣量大，則考慮采用并聯(lián)組合形式的旋風除塵器。所以假設取值筒徑D。=900mm,則b=0.9父0.25=0.225m,結合實際，取b=0.23mh=0.23x2.5=0.575m,結合實際，取b=0.58m則實際的高寬比：h/b=0.58/0.23=2.52（在2-3之間）所以A=bh=0.1334m2則每個筒的煙氣量Q=Av0/1.2=2.2

24、2m3/s所以，應該并聯(lián)七個完全相同的旋風除塵器。3.2 旋風除塵器高度的設計計算性能較好的旋風除塵器，具直筒部分高度一般為其外筒直徑的12倍，錐體部分高度為外筒直徑的13倍，錐部底角在20040°之間。本設計中直筒部分高度H1,錐體部分高度H2,分別取為旋風除塵器外筒直徑的1.7倍及2倍。則：H1=1.70.9=1.53mH2=20.9=1.8m旋風除塵器的總高度H為：H=H1H2=3.33m旋風除塵器排氣管的設計計算現(xiàn)有的排氣管有兩類：底部收縮式和直管式（見圖3-2）。排氣管的類型圖3-2無論哪一類排氣管，其管徑一般取為旋風除塵器外筒直徑的0.30.5倍。本設計采用直管式，其管徑

25、Di取為，則排氣管管徑:D1=0.5D0=0.50.9=0.45m排灰管的設計計算及卸灰裝置的選擇旋風除塵器的排灰管直徑D2一股取為外筒直徑的0.25倍，即D2=0.25D00.225m底部錐角«為:«=2arctan900-225-21.24o（在20o40°之間）21000卸灰裝置兼有卸灰和密封兩種功能，是影響除塵器的關鍵部件之一。若有漏風現(xiàn)象，不但影響正常排灰，而且嚴重影響除塵器效率?，F(xiàn)有的卸灰裝置有兩類:二級翻板式和回轉式（見圖3-3）。本設計采用二級翻板式。平曲臂回轉式二級翻板式圖3-3現(xiàn)有的兩類卸灰裝置3.5流體阻力計算旋風除塵器內的壓力損失一般可按下

26、式計算:式中:。煙氣密度，約為0.748Kg/m35除塵器內含塵氣體的流速,流體阻力系數(shù)，無量綱;其中16Ade'式中:A旋風除塵器的進口截面積,de排氣管直徑，m帶入相關值，得:注2202Ap=10.54m-O-m0.748=1576.8Pa（在500-2000PaN間）4濕式石灰法脫硫運行參數(shù)的選擇和設計再熱煙氣溫度大于75°C,煙氣流速在15m/s,漿液Ph大于9,石灰/石灰石漿質量濃度在10%15戒間，液氣比在825L/m3,氣液反應時間35s,氣流速度為3.0m/s,噴嘴出口流速10m/s,噴淋效率覆蓋率200%300%脫硫石膏含水率為40%60%一般噴淋層為36層

27、，煙氣中SO2體積分數(shù)為4000/10-,脫硫系統(tǒng)阻力在25003000Pa.4.1 噴淋塔內流量計算假設噴淋塔內平均溫度為800°,壓力為120KPa則噴淋塔內煙氣流量為:c2273t101.324小，八Qv=Qs(1K)273Pa式中：Qv噴淋塔內煙氣流量，m3/h;Qs標況下煙氣流量，m3/h;K一除塵前漏氣系數(shù)，00.1;Qv=15.2527380101.324(10.05)=17.48m3/s2731204.2 噴淋塔徑計算依據(jù)石灰石煙氣脫硫的操作條件參數(shù)，可選擇噴淋塔內煙氣流速v=4s,則噴淋塔截面A為：2A=Q/v=17.48/4=4.37m則塔徑d為：d=：/4A/二

28、-.44.37/3.14=2.36m取塔徑D0=3000mm。4.3 噴淋塔高度計算噴淋塔可看做由三部分組成，分成為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。(1) 吸收區(qū)高度依據(jù)石灰石法煙氣脫硫的操作條件參數(shù)得，選擇噴淋塔噴氣液反應時間t=4s,則噴淋塔的吸收區(qū)高度為：H1=vt=44=16m(2) 除霧區(qū)高度除霧器設計成兩段。每層除霧器上下各設有沖洗噴嘴。最下層沖洗噴嘴距最上層(3.43.5)m。則取除霧區(qū)高度為：H2-3.5m漿池高度漿池容量Vi按液氣比漿液停留時間ti確定：V1=LGQt1式中：L/G一液氣比，取18L/m3;Q一標況下煙氣量，m3/h;ti一漿液停留時間，s；一般ti為4min8min,

29、本設計中取值為6min,則漿池容積為：V1=1810，549006/60=98.82m3選取漿池直徑等于或略大于噴淋塔D。，本設計中選取的漿池直徑D1為3.5m,然后再根據(jù)M計算漿池高度:h04V1二D；式中：h0一漿池高度,V一漿池容積,D1漿池直徑,h0=498嗎=10.28m3.143.52從漿池液面到煙氣進口底邊的高度為0.8l2ml本設計中取為2ml噴淋塔高度噴淋塔高度為：Ht=H1H2h0=163.510.28=29.78m5煙囪設計計算具有一定速度的熱煙氣從煙囪出口排除后由于具有一定的初始動量，且溫度高于周圍氣溫而產(chǎn)生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。這相對增加了煙囪的幾何高度

30、，因此煙囪的有效高度為：H=HsH式中：煙囪的有效高度,mHs煙囪的幾何高度，m；H煙囪抬升高度，m,參照國家標準，確定煙囪高度為Hs=60m5.1 煙氣釋放熱計算TQh=0.35PaQvTs式中：Qh煙氣熱釋放率，kw;Pa一大氣壓力，取鄰近氣象站年平均值；Qv一實際排煙量，m3.sTs煙囪出口處的煙氣溫度，433K;Ta一環(huán)境大氣溫度，K;取環(huán)境大氣溫度Ta=293K,大氣壓力Pa=978.4kPa：T=TsTa=433-293=140K入273160101.3243Qv=15.25(10.05)=21.44m/s273120Qh=0.35PaQvT/Ts=0.35978.421.4414

31、0/433=2373.8Kw煙氣抬升高度計算由2100kw<QH<21000kw,Ta-Ts>35K,可得:H=n0QHn1Hsn2U式中：小八，.一系數(shù),n1取0.6,n取0.4,n0取0.292,則:：H=0.2922373.80.6600.41/4=39.77m則煙囪有效高度:H=HS.：H=6039.7799.77m煙囪直徑的計算設煙氣在煙囪內的流速為v=20m/s,則煙囪平均截面積為:21442A=1.072m20則煙囪的平均直徑d為:4Ad1.167m取煙囪直徑為DN1200mm校核流速v得:v=4Qv/二d2=18.97m/s煙囪阻力計算煙囪亦采用鋼管，其阻力可

32、按下式計算:Pm=L亞d2式中：摩擦阻力系數(shù)，無量綱;v管內煙氣平均流速，m/s；:煙氣密度,:煙氣密度,Kg/m3;l管道長度,d管道直徑,：p=0.02""0.74818.972=230.16Pa1.16725.2 煙囪高度校核假設吸收塔的吸收效率為：96%可得排放煙氣中二氧化硫的濃度為:Cso2=(1-96%)4.59103=183.6mg/m3氧化硫排放的排放速率:Vso2=Cso2Qv=183.621.44=3.94g/s"max2VsO2y.2.一二uHez式中:P寸一為一個常數(shù)，一般取0.5L1,此處取0.7;.z一23.9433max=20.7=0

33、.0441mg/m<0.15mg/m3.14499.772國家環(huán)境空氣質量二級標準日平均SO?的濃度為0.15mg/m3,所以設計符合要求6管道系統(tǒng)設計計算6.1管徑的計算管道采用薄皮鋼管，管內煙氣流速為v°=i5m/s,則管道直徑d為:41.2Q3600二v0式中：Q煙氣流量，m3/h;V0煙氣流速，m/s;1.2修正系數(shù)代入相關值得:d_41.254900",36003.1415=1247mm結合實際情況，取為1250mm,則實際煙氣流速v0為V041.254900""""236003.141.25=14.92m/s6.2摩擦阻力損失計算根據(jù)流體力學原理，空氣在任何橫截面形狀不變的管道內流動時，摩擦阻力