0th燃煤量的采暖鍋爐房旋風(fēng)水膜除塵器除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)大氣課程設(shè)計(jì)

1、第一章設(shè)計(jì)任務(wù)書課程設(shè)計(jì)的題目h燃煤量的采暖鍋爐房旋風(fēng)水膜除塵器除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。課程設(shè)計(jì)的目的通過課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培育運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。通過設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方式及步驟，培育學(xué)生確信大氣污染操縱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、利用技術(shù)資料、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書的能力。設(shè)計(jì)依據(jù)一、大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)本地大氣質(zhì)量執(zhí)行大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)“GB13271-2001'中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。二、煙塵排放濃度執(zhí)行大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)“GB13271-2001'中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。設(shè)計(jì)原始資料鍋爐型號(hào)民：SZL4-13型，共4臺(tái)（X4）設(shè)

2、計(jì)耗煤量：h排煙溫度：160c煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）空氣多余系數(shù):排煙中飛灰占煤中不可燃成份的比例：16%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa本地大氣壓：冬季室外空氣溫度：1C空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按kg/m3煙氣其它性質(zhì)按空氣計(jì)算煤的工業(yè)分析值：CY=68%Hy=4%Sy=1%Qy=5%Ny=1%W=6%Ay=15%Vy=13%按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB1327J2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（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）：900mg/m3凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地如圖311所示的鍋爐房北側(cè)15m之內(nèi)設(shè)計(jì)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(jì)

3、算。2 .凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確信。3 .除塵器的比較和選擇：確信除塵器類型、型號(hào)慣用語(yǔ)規(guī)格，并確信要緊運(yùn)行參數(shù)。4 .管網(wǎng)布置及計(jì)算：確信各裝置的位置及管道布置。并計(jì)算管段的管徑、長(zhǎng)度、煙囪高度和出口內(nèi)徑和系統(tǒng)總阻力。5 .風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計(jì)：依照凈化系統(tǒng)所處置煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類、型號(hào)必功率。6 .編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書：設(shè)計(jì)說(shuō)明書按設(shè)計(jì)程序編寫，包括方案的確信、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖等內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等部份，文字應(yīng)簡(jiǎn)明、通順、內(nèi)容正確完整，書寫工整、裝訂成冊(cè)。7 .圖紙要求(1)除塵系統(tǒng)圖

4、一張(1號(hào)圖或2號(hào)圖)。系統(tǒng)圖應(yīng)按比例繪制、標(biāo)出設(shè)備、管件編號(hào)，并附明細(xì)表。(2)除塵系統(tǒng)平面、剖面布置圖23張(1號(hào)、2號(hào)或3號(hào))，如圖11和12，圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)編號(hào)，編號(hào)應(yīng)與系統(tǒng)圖對(duì)應(yīng)。布置圖應(yīng)按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制能夠簡(jiǎn)化，但應(yīng)能說(shuō)明建筑外形和要緊結(jié)構(gòu)型式。在平面布置圖中應(yīng)有方位標(biāo)志(指北針)。第二章除塵器的選型及計(jì)算鍋爐煙氣量的計(jì)算-、煤燃燒的假設(shè)：(1)煤中固定氧可用于燃燒；(2)煤中硫要緊被氧化成二氧化硫;(3)不考慮氮氧化物的產(chǎn)生；(4)煤中的氮在燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化為氮?dú)?、?biāo)準(zhǔn)狀況下理論空氣量以1kg煤燃燒為基礎(chǔ)，那么:需氧量（mol）重量(g)摩爾數(shù)(mol)C680H404

5、010S10O50N100H2O60故有:標(biāo)準(zhǔn)狀況下理論需氧量Q'oo256,67100.31253.12563.86mol/kg(煤)Q'o263.8622.410001.430(m3/kg)標(biāo)準(zhǔn)狀況下理論空氣量:3Q1.430(13.78)6.838(m3/kg)式中Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，（m3/kg）;、標(biāo)準(zhǔn)狀況下理論煙氣量（空氣含水為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:標(biāo)準(zhǔn)狀況下理論需

6、氧量:QS56.6723.330.3125241.7322.0mol/kg(煤)322.022.41000=7.21m3/kg(煤)四、標(biāo)準(zhǔn)狀況下實(shí)際煙氣量QsQs(a1)Qa(m3/kg)式中a空氣過剩系數(shù);Qs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量,m3/kg;那么:Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量,m3/kgoQs7.21(1.41)6.8389.95(m3/kg)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q應(yīng)以m3/h計(jì),因此，QQs設(shè)計(jì)耗煤量：QQs設(shè)計(jì)耗煤量9.957507463(m3/h)除塵器的選擇、除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率:2002340=%式中C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3Cs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/

7、m3除塵器應(yīng)達(dá)到的除SO效率：so21CsC(90011950=%式中C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含SO濃度，mg/m；Cs標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐SO2排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/m；三、除塵器的選擇依照煙塵的粒徑散布或種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確信除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。確信除塵器的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。每臺(tái)鍋爐工況下煙氣流量：Q'二QTT273+160=*273=12193(m3/h)式中Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m/h;T工況下煙氣溫度，K;標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，273EQ12193.那么煙氣流速為顛二,二臥式旋風(fēng)水膜除塵器的型號(hào)及性能型號(hào)91011風(fēng)量m/h額定

8、氣量200002500030000使用范圍165002100021000260002500033000耗水量及供水量定期供水T,hD(Dg)404040D2(Dg)656565連續(xù)供水T,hD(Dg)252525D電磁閥1''1,1''圖號(hào)CT531(九)CT531(十)CT531()主要L415547405320D165618081958尺寸H433345604898A92510001075B166017001890C556608658E720800880F272296321G118013401580壓力損失Pa<115<120<125除塵器

9、質(zhì)量Kg160524812926旋風(fēng)脫水圖號(hào)CT531（十四）CT531（十五）CT531（十六）主要尺寸L423547605200D165618081958H359837904083C556608658E700800880F272296321(J92510001075壓力損失Pa<110<115<120質(zhì)量Kg150422642636依照條件選擇型號(hào)是9號(hào)。確信除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置一、旋風(fēng)水膜除塵器旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流對(duì)粉塵產(chǎn)生離心力，使其從氣流中分離出來(lái)，分離的最小粒徑可達(dá)到5-10微米。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、占地面積小、造價(jià)低、

10、保護(hù)方便、可耐高溫高壓，可用于特高濃度(高達(dá)500g/m3以上)的粉塵。(1)旋風(fēng)除塵器內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，保護(hù)方便。(2)制作、治理十分方便。(3)處置相同風(fēng)量的情形積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)錢廉價(jià)。(4)作為預(yù)除塵器利歷時(shí)，能夠立式安裝，利用方便。(5)處置大風(fēng)量時(shí)便于多臺(tái)并聯(lián)利用，效率阻力不受阻礙。(6)可耐400c高溫，如采納特殊的耐高溫材料，還能夠耐受更高的溫度。(7)除塵器內(nèi)設(shè)耐磨內(nèi)襯后，可用以凈化含高磨蝕性粉塵的煙氣。(8)以干法消灰，有利于回收有價(jià)值的粉塵。(1)卸灰閥若是漏損會(huì)嚴(yán)峻阻礙除塵效率。(2)磨損嚴(yán)峻，專門是處置高濃度或磨損性大的粉塵時(shí)。(3)除塵效率不高(對(duì)捕集粒徑小于5um

11、的微細(xì)粉塵和塵粒密度小的粉塵，效率較低)，單獨(dú)利用有時(shí)知足不了含塵氣體排放濃度的要求。(4)由于除塵效率隨筒體直徑增加而降低，因此單個(gè)除塵器的處置風(fēng)量受到必然限制。綜上所述，依照煙塵的粒徑散布或種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確信除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。本設(shè)計(jì)確信除塵器為干濕一體除塵器D1345(其為旋風(fēng)水膜除塵器的一種)。干濕一體除塵器是將旋風(fēng)除塵器內(nèi)筒作為水膜除塵器的筒體，是旋風(fēng)和水膜兩種除塵作用有效地結(jié)合在一路，是含塵氣體在一個(gè)除塵裝置中取得二次凈化，以提高除塵效率。含塵氣體從入口進(jìn)入裝置內(nèi)，先通過一級(jí)旋風(fēng)除塵器除塵，然后進(jìn)入內(nèi)筒(內(nèi)壁有流動(dòng)的水膜)，再進(jìn)行二次離心水

12、膜除塵。由于增加了第一級(jí)干式除塵因此入口許諾最高含塵濃度可高一些，可達(dá)到4g/m3。入口速度以1822m/s為宜，要求的水壓為98kPa,耗水量為一m3,壓力損失為640930Pa干濕一體除塵器結(jié)構(gòu)圖請(qǐng)見附錄一。二、風(fēng)機(jī)和煙囪第一確信共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量(t/h),然后依照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定(表5-1)確信煙囪的高度。表4-1鍋爐煙囪高度表鍋爐總額定出力<1/(t/h)122661010202635煙囪最低高度/m202530354045鍋爐型號(hào)民：SZL4-13型，共4臺(tái)(X4)鍋爐總的蒸發(fā)量4*4=16(t/h),那么選煙囪高度為40m煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)

13、算:d0.0188Q(m)v式中Q通過煙囪白總煙氣量，m/h；V按表4-2選取的煙囪出口煙氣流速，m/s;表4-2煙囪出口煙氣流速/(m/s)通風(fēng)方式運(yùn)行情況全負(fù)荷時(shí)最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)1020自然通風(fēng)10選v=4m/s=(m)d、d2+(=+2*40=(m)式中d2煙囪出口直徑，m；煙囪高度，m；煙囪錐度，通常取i=c1Sy0.0342H(1、273tp)(a)0.0342*40(273(1)1)*97860273160273tk=183(pa)式中H煙囪高度，m;tk外界空氣溫度，Ctp煙囪內(nèi)煙氣平均溫度,B本地大氣壓，Pa;三、管道的布置依照鍋爐運(yùn)行情形和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情形確信各裝置的位置

14、。一旦確信了各裝置的位置，管道的布置也就大體能夠確信了。對(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。管徑的確信d式中Q工況下管內(nèi)煙氣流量，m3/s;v煙氣流速，m/s,（可查有關(guān)手冊(cè)確信，關(guān)于鍋爐煙塵v1015m/s）；取v=13m/s乂4121933600d=，3.1414.5d=查手冊(cè)得知壁厚為那么內(nèi)徑d1=550-2*=由上述公式可算出實(shí)際煙氣流速忙4P193,36QQ小為分3.14*0,5455*0.5485系統(tǒng)阻力的計(jì)算、摩擦壓力的損失Pl(Pa)式中L管道長(zhǎng)度,d管道直徑,煙氣密度,kg/m3；v管中氣流平均速度，m/s;摩擦阻力系數(shù)，是氣體

15、雷諾數(shù)&和管道相對(duì)粗糙度K/d的函數(shù)。能夠查手冊(cè)取得（實(shí)際中對(duì)金屬管道值可取，對(duì)磚砌或混凝土管道值可??；273+16?；蛴拿?0絲.。叱14于儂肉0.55、局部壓力損失2vP-(Pa)2(Pa)式中一一異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊(cè)中查到;圖5-1除塵器入口前管道示用意圖5-1中一為漸縮管。a045c時(shí)，(=取a=45C,v=s0.1*0.84*14.322二(pa)li=*=(m)圖5-1中二為30°Z形彎頭查t'=(二(Ret'由手冊(cè)查得(Re=¥*一=0.157,0.84*143*二(pa)圖5-1中三為漸擴(kuò)管八，”0用#14工¥

16、;=0.19*=(pa)(10.5485)tan15"二1.。3(加圖5-2除塵器出口至風(fēng)機(jī)入口段管段示用意圖5-2中a為漸擴(kuò)管。a045c時(shí)，(=取a=30C,V=s*0£414一3?0z、Ap=0.1*=8.6(pa)L=0.93Gn)圖4-2中b、c均為90°彎頭查表得。=623綽二0.23*"整叱二L&MpaJr兩個(gè)彎頭p'=2p=2*=(pa)圖5-3T形三通管示用意關(guān)于如圖5-3所示T形三通管（=ft84*14ApO-78,-67.。（同+關(guān)于T形合流三通（=0.55*0.84*14.32=(pa)系統(tǒng)總阻力（其中鍋爐出口前阻

17、力為800pa,除塵器阻力為1400pa）h=+208+800+1400=（pa）風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)總阻力的計(jì)算由以上計(jì)算可知，系統(tǒng)的總阻力為（其中鍋爐出口前阻力800Pa,除塵器阻力取900Pa）:hPrP煙道P煙囪80090047238.322276(Pa)65.69800900、標(biāo)準(zhǔn)狀況下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算273Qy1.1Q273tp101.3553(m/h)B式中風(fēng)量備用系數(shù);Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前風(fēng)量，m3/h；tp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，C。假設(shè)管道不太長(zhǎng),能夠近似取鍋爐排煙溫度;B本地大氣壓力,kPa。Qy1.17462273160273101.32597.86313481m/h三、

18、標(biāo)準(zhǔn)狀況下風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算式中Hy1.2hSy273tp273ty101.355B1.293,c、(Pa)y風(fēng)壓備用系數(shù);h系統(tǒng)總壓力,Pa；Sy煙囪抽力，Pa；tp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度;ty風(fēng)機(jī)性能表中給出的實(shí)驗(yàn)用氣體溫度，為200C;標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣密度，m。Hy273160101.3251.2931.2(2276163.25)27320097.861.342265.2Pa四、電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算NeQyHy36001000i2(kW)式中Qy風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m/h；Hy風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)的效率（低效風(fēng)機(jī)為，高效風(fēng)機(jī)為），取;212機(jī)械傳動(dòng)效率，在本設(shè)計(jì)中取42=；B電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)，B二

19、。134812265.21.3Ne360010000.80.9514.50KW依照Qy、Hy和Ne的值，選定型號(hào)的風(fēng)機(jī)，其性能規(guī)格如表3-4所示表3-4型風(fēng)機(jī)規(guī)格參數(shù)型號(hào)名稱配用電機(jī)（KW-P3風(fēng)重（m/h）全壓（Pa）主軸轉(zhuǎn)速（r/min）鍋爐引風(fēng)機(jī)15-47800-151002236-29912100適用范圍：鍋爐煙道排風(fēng)，配用風(fēng)機(jī)的電機(jī)一樣由風(fēng)機(jī)生產(chǎn)J配套供給。系統(tǒng)中煙氣溫度的轉(zhuǎn)變當(dāng)煙氣管道較長(zhǎng)時(shí)，必需考慮煙氣溫度的降低。除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的煙氣流量應(yīng)按各點(diǎn)的溫度計(jì)算。、煙氣在管道中的溫度降式中Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m3/h;管道散熱面積，m2;Cv標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容（一樣為kJ/m3C）；q管道單位面積散熱損失；室內(nèi)q=4187kJ/m2-h;室外q=5443kJ/m2-h;室內(nèi)管道長(zhǎng)：L=（m）F=lL-D=*=(m2)室外管道長(zhǎng)：L=(m)F=lL-D=*=(m2)ql-Fq2-F2M=0G0G7627.5*1.354-5©k、煙氣在煙囪中的溫度降式中H煙囪高度，m;D合用同一煙囪的所有車爐額定蒸發(fā)量之和，t/hA溫降系數(shù)，可由表3-2-1查得；表7-1煙囪溫降系數(shù)磚煙囪鋼煙囪鋼煙囪磚煙囪煙囪種類壁厚,（H<50m）（無(wú)襯筒）（有襯筒）壁厚<第三章繪制圖紙鍋爐