大氣課設(shè)計(jì)算書

1、華北水利水電學(xué)院課程設(shè)計(jì)作業(yè)紙目 錄一、概述2二、凈化方案的確定22.1、理論空氣量的計(jì)算22.2、實(shí)際煙氣量的計(jì)算22.3、標(biāo)況下煙氣排放流量32.4、工況下煙氣排放流量42.5、煙塵及SO2濃度計(jì)算52.6、除塵效率和SO2去除率計(jì)算6三、除塵器的選擇7四、管道系統(tǒng)的布置和計(jì)算74.1、管道的布置74.2、管徑和流速計(jì)算74.3、系統(tǒng)阻力的計(jì)算8五、風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇及計(jì)算11六、煙囪的設(shè)計(jì)計(jì)算12一、 概述二、 凈化方案的確定2.1、 理論空氣量的計(jì)算以1kg煤為基準(zhǔn)，有下表：質(zhì)量/g燃煤成分物質(zhì)的量/mol理論需氧量/molC65754.7554.75S170.530.53H32328O

2、231.44-0.72H2O9050灰分1810于是，理論空氣量為：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 理論空氣量，單位（m3N/kg），標(biāo)況下。2.2、 實(shí)際煙氣量的計(jì)算理論空氣量下煙氣的組成為（mol）:CO2 : 54.75SO2 : 0.53 H2O : 16+5N2 : 3.78*62.56=236.48于是，理論煙氣量為：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 理論煙氣量，單位（m3N/kg），標(biāo)況下?？諝膺^剩系數(shù)為=1.3時，實(shí)際煙氣量為：Vfg = Vfg0 +（-1）Va0 =（7.01+（1.3 1）*6.70）m3N/kg= 9.02 m3N/kgVfg 實(shí)際煙氣量，單位（m3N/kg），標(biāo)況下。Vfg0 理論煙氣量，單位（m3N/kg），標(biāo)況下。Va0 理論空氣量，單位（m3N/kg），標(biāo)況下。 空氣量過剩系數(shù)2.3、 標(biāo)況下煙氣排放流量每臺煤粉爐的煙氣排放量為：q = Vfg *m =（9.02*1000）m3N/h = 9020 m3N/hq 每臺鍋爐實(shí)際煙氣排放量，單位

4、（m3N/h），標(biāo)況下。Vfg 實(shí)際煙氣量，單位（m3N/kg），標(biāo)況下。m 每臺鍋爐燃煤量，單位（kg/h）。煙氣總排放流量為：Q = q*n =（9020*3）m3N/h = 2.706*104 m3N/hQ 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量，單位（m3N/h），標(biāo)況下。q 每臺鍋爐實(shí)際煙氣排放量，單位（m3N/h），標(biāo)況下。n 鍋爐臺數(shù)，單位（臺）。2.4、 工況下煙氣排放流量工作狀況下煙氣流量（一臺鍋爐）：=1.398*104 m3/hq 每臺鍋爐實(shí)際煙氣排放量，單位（m3/h），工況下。q 每臺鍋爐實(shí)際煙氣排放量，單位（m3N/h），標(biāo)況下。 工況下煙氣溫度：423k 標(biāo)況下的溫度：273k煙氣

5、總排放流量為：Q = q*n =（13980*3）m3/h = 4.194*104 m3/hQ 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量，單位（m3/h），工況下。q 每臺鍋爐實(shí)際煙氣排放量，單位（m3/h），工況下。n 鍋爐臺數(shù)，單位（臺）。2.5、 煙塵及SO2濃度計(jì)算據(jù)已知條件，排煙中煙塵質(zhì)量為：m 1 = m*n*w1*w2=（1000*3*18.1%*15%）kg/h= 81.45 kg/hm 1 排煙中煙塵質(zhì)量，單位（kg/h）。m 每臺鍋爐燃煤量，單位（kg/h）。n 鍋爐臺數(shù)，單位（臺）。w1 煤的工業(yè)分析中飛灰的百分比。w2 排煙中煙塵占煤中不可燃成分的比例。煙塵濃度為：c1 = 106*m1/

6、Q=(106*81.45/(2.706*104)mg/ m3N=3010 mg/ m3Nc1 排煙中煙塵濃度，單位（mg/ m3N）。m 1 排煙中煙塵質(zhì)量，單位（kg/h）。Q 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量，單位（m3N/h），標(biāo)況下。排煙中so2質(zhì)量為：m2=(0.53*64*1000*3/1000+81.45*1.5%) kg/h =102.98 kg/hso2濃度為：c2 = 106*m2/Q=(106*102.98/(2.706*104)mg/ m3N=3805 mg/ m3NC2 排煙中so2濃度，單位（mg/ m3N）。m 2 排煙中so2質(zhì)量，單位（kg/h）。Q 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量

7、，單位（m3N/h），標(biāo)況下。2.6、 除塵效率和SO2去除率計(jì)算根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)有：煙塵除塵效率至少應(yīng)為：1=1-cs1/c1 =(1-200/3010)*100% =93.36%1 煙塵除塵效率。cs1 排放標(biāo)準(zhǔn)中煙塵濃度，單位（mg/ m3N）。c1 排煙中煙塵濃度，單位（mg/ m3N）。so2的去除率至少為：2=1-cs2/c2 =(1-900/3805)*100% =76.35%2 so2去除率。cs2 排放標(biāo)準(zhǔn)中so2濃度，單位（mg/ m3N）。c2 排煙中so2濃度，單位（mg/ m3N）。三、 除塵器的選擇四、 管道系統(tǒng)的布置和計(jì)算4.1、管道的布置4.2、管徑和

8、流速計(jì)算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，鍋爐煙塵的流速為1015m/s為宜，在進(jìn)行計(jì)算時，先估算流速，計(jì)算出管徑，再比照標(biāo)準(zhǔn)管徑，計(jì)算實(shí)際流速。（1）干管管徑流速計(jì)算 d 管道直徑，單位（m）。Q 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量，單位（m3/h），工況下。v 鍋爐實(shí)際煙氣在管道內(nèi)流速，單位（m/s），工況下。估算煙氣實(shí)際流速為14m/s，由選取管徑d=1060mm，再次計(jì)算，有（2）支管管徑流速計(jì)算 d 管道直徑，單位（m）。q 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量，單位（m3/h），工況下。v 鍋爐實(shí)際煙氣在管道內(nèi)流速，單位（m/s），工況下。估算煙氣實(shí)際流速為13m/s，有選取管徑d=630mm，再次計(jì)算，有4.3、系統(tǒng)阻力的計(jì)算該管道

9、系統(tǒng)簡圖如有，首先對管段進(jìn)行編號，通過管道的布置圖和剖面圖量得其管長，并查的所用管道部件的局部阻力損失如下：部件漸擴(kuò)管900彎頭四通管局部阻力系數(shù)0.581.20.35每個CLS/A-10型水膜除塵器的壓力損失為580 Pa，除除塵器以外的管路系統(tǒng)壓力損失的計(jì)算如下：（1）、摩擦壓力損失的計(jì)算對圓形管道，其摩擦壓力損失為：L 管道長度，單位（m）。d 管道直徑，單位（m）。 摩擦壓力損失系數(shù)。v 鍋爐實(shí)際煙氣在管道內(nèi)平均流速，單位（m/s），工況下。 鍋爐實(shí)際煙氣密度，單位（kg/m3），工況下。 摩擦壓力損失，單位（Pa）。其中，的值通過查表求得，煙氣實(shí)際密度通過計(jì)算取0.871 kg/m3

10、（2）、局部壓力損失的計(jì)算 局部壓力損失系數(shù)。v 鍋爐實(shí)際煙氣在管道內(nèi)平均流速，單位（m/s），工況下。 鍋爐實(shí)際煙氣密度，單位（kg/m3），工況下。 局部壓力損失，單位（Pa）。摩擦壓力損失和局部壓力損失之和即為管道系統(tǒng)總壓力損失，對除塵系統(tǒng)中的每一管段，其詳細(xì)計(jì)算結(jié)果如下表：14除塵系統(tǒng)管道計(jì)算表管段編號流量q/(m3/h)管長L/m管徑d/mm流速v/(m/s)/d動壓v2/2摩擦壓力損失pl局部壓力損失系數(shù)之和局部壓力損失pm管段總壓力損失p管段壓力損失累計(jì)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 于是除塵系統(tǒng)總的壓力

13、損失為：p=（487.12+580）Pa = 1067.12 Pa五、 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇及計(jì)算（1） 選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量按下式計(jì)算： 選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，單位。 考慮系統(tǒng)漏風(fēng)所附加的安全系數(shù)，此設(shè)計(jì)中取0.14。 管道計(jì)算的總風(fēng)量，單位。（2） 選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓按下式計(jì)算： 選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，單位Pa。 考慮管道計(jì)算誤差及系統(tǒng)漏風(fēng)等因素所采用的安全系數(shù)，此設(shè)計(jì)中取0.18。 管道計(jì)算的總壓力損失，單位Pa。 通風(fēng)機(jī)性能表中給出的標(biāo)定狀態(tài)的空氣密度，對此設(shè)計(jì)，選取引風(fēng)機(jī)，取0.745 kg/m3。 運(yùn)行工況下進(jìn)入通風(fēng)機(jī)時的氣體密度。（3） 所需電動機(jī)的功率按下式計(jì)算： 所需電動機(jī)的功率，單位kW。 選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，單位。 選擇通風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓，單位Pa。 電動機(jī)備用系數(shù)，對于引風(fēng)機(jī)取1.3。 通風(fēng)機(jī)全壓效率，此設(shè)計(jì)中取0.6。 機(jī)械傳動效率，此設(shè)計(jì)中取0.95。六、 煙囪的設(shè)計(jì)計(jì)算（1）煙囪高度的確定根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB132712001）的規(guī)定，該鍋爐房總的額定蒸發(fā)量為6*3=18（t/h）,應(yīng)選取的煙囪高度為40m。（2）煙囪內(nèi)徑的確定煙囪的出口直徑為：d 煙囪出口直徑，單位（m）。Q 鍋爐實(shí)際煙氣排放總量，單位（m3/h），工況下。v 鍋爐實(shí)際煙氣在煙囪內(nèi)流速，單位（m/s），工況下，本設(shè)計(jì)中取4.6 m/s。故煙囪的出口直徑取1.800m。煙囪底部直