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)計進一步消化和鞏固本能課程所學容，并使所學的知識系統(tǒng)化, 培養(yǎng)運用所學理論知識進行凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力。通過設(shè)計，了解工程設(shè)計 的容、方法及步驟，培養(yǎng)學生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計方案、進行設(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（2.8MWW）設(shè)計耗煤量：300kg/h（臺）排煙溫度：150C煙氣密度（標準狀態(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%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa當

2、地大氣壓力：97.86kPa冬季室外空氣溫度：-1C空氣含水（標準狀態(tài)下）按0.0l293kg / m3煙氣其他性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析值:Cy = 68%Hy = 4%Sy=1%Oy = 1%Ny=1%Wy = 6%Ay=15%Vy=13%按鍋爐大氣污染物誹放標準(GB13271 - 2001)中二類區(qū)標準執(zhí)行煙塵濃度排故標淮(標準狀態(tài)下)：200mg/m，二氧化硫排放標準(標準狀態(tài)下)：700mg/m3。凈化系統(tǒng)布置場地加圖3-1-1所示的鍋爐房北側(cè)15m以。第二章設(shè)計工藝的比較2.1除坐器的分類除塵設(shè)備分為七種類型：重力與慣性除塵裝置：重力沉降室、檔板式除塵器。旋風除塵裝置：單筒旋風除

3、塵器，多筒旋風除塵器。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。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。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。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。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)細顆粒除塵裝置”的串聯(lián)組合式除塵裝置2.2除坐器的選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，應對各種除塵器的性能性能有深刻的理解，充分考慮

4、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)，義保證適宜的除塵 效率。第三章設(shè)計說明書3.1設(shè)計容和要求燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算凈化系統(tǒng)設(shè)計方案的分析確定。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)。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、煙囪高度和出口徑以及系統(tǒng)總阻力。風機及電機的選擇設(shè)計：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng) 息阻力等計算選樣風機種類、型號及電動機的種類、型號和功率。編寫設(shè)計說明書：設(shè)計說

5、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)及參考文獻等部分，文字應簡明、通順、容正確完整，書寫工整、裝 訂成冊。圖紙要求除塵系統(tǒng)圖一 (2號圖)。系統(tǒng)圖應按比例繪制、標出設(shè)備、并附明細表。除塵系統(tǒng)平面、剖面布置圖1(2號)。圖中設(shè)備管件應標注編號，編號應與 系統(tǒng)圖對應。布置圖應按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡化，但應能表明建筑外形和主要結(jié)構(gòu)型式，加圖31和圖312。在平面布置圖中應有風向標志(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燃煤鍋爐排職量.及地和二氧化

6、植液度的it聳Id)準狀態(tài)下理論空氣量Q-4, 76(1.867 + 5. 56 9-1-0*75 0. 7(7 Cm3/kg)式中芒，H r分劃為媒中答凡素所含的通是分數(shù)“Q = 4.76(1.867Cy + 5.56Hy + 0.7& -0.7Oy) a=4.76 x (1.867 x 0.68 + 5.56 x 0.04 + 0.7 x 0.01 - 0.7 x 0.01)=7.10(m 3/kg)(2)標推狀態(tài)下理論煙氣最(設(shè)空氣含濕最以93事奇)Q. !.糖”+2 W5S、+ 11W 1 .拱時一二如皈土 背。：3有QA出 0 切淮狀態(tài)下理論空氣量、rr/：kg；Wy 煤中水分的質(zhì)量

7、分數(shù);2N元素在煤中的質(zhì)量分數(shù),Q = 1.867(Cy + 0.375Sy ) +11.2 Hy + 1.24Wy + 0.016Q，+ 0.79Q，+ 0.8 Ny= 1.867 x (0.68 + 0.375 x 0.01) +11.2 x 0.04 +1.24 x 0.06 】0.016 x 7.10 + 0.79 x 7.10 + 0.8 x 0.01=7.53(m3 / kg)標推狀態(tài)F實際煙氣星Q, Q： 1.11：(p 1)Qj (n?/kg)式中 空氣過量系數(shù)；Q：標準狀態(tài)F理論煙氣量t E ；Q： 標準狀態(tài)下理論空氣量,m5/kgfl際準狀態(tài)下螭氣流量訝應以mPhi十，因此

8、，QwQ,、僚計耗煤量Q, = Q； + L016J1)Q： (mVkg)=10.06( m3/kg)Q=QX設(shè)計耗煤量=10.06*300=3018 ( m3/kg )3；均氣含芭濃度式中山一排煙中飛象占煤中不可燃成分的質(zhì)量分數(shù)；/T煤中不可燃成分的含量；Q-標準狀態(tài)下實際煙氣量m*屈。C =氣 * = Q16xQ15 _ 2.48x 10-3(kg/m3)= 2.48x 103(mg/m3) Q 9.69標蒞狀態(tài)下煙N中一氧化硫技度的計算|cs(j2 X 10B (mg/m3)式中5y煤中硫的質(zhì)量分數(shù)；0標準狀態(tài)F燃煤產(chǎn)生的實際煙,、暈 irLkq_ 2063.98(mg/m3)廠2% 八

9、 2x0.01x0.98 in9.69C =X106 _X106SO2QS4.2除塵器選擇的計算3.除塵器的選擇 除塵效率式中 C標準狀態(tài)F煙氣含塵濃度，m/mL成析準狀態(tài)F鍋爐煙塵排放標準中規(guī)定值I n；m1 C A 200門=1 s _ 1 = 91.94%C2.48 x103(2)除塵器的選擇I 工況下煙氣流量祭 ir.3/h)式中Q -標準狀態(tài)下的煙氣流量，m3/h；T1工況下煙氣溫度，玦T標潛狀態(tài)下溫度，273K.八 QT 3391.5 x (273 + 200)273Q = r = = 5876(m3 / h)則煙氣流速為-Q = 5876 = 1.63(m3/s)3600 360

10、0損據(jù)煙生的粒稅計布或斡英.五說下的煙氣匝、蜩氣汲度&要求述劍的除塵蚊庵定隱 2;器的沖類、墅號及嫩格.株定除塵吞的運行磐收.如氣施速度、限力貌大、摘集粉塵 E型y !處理風域 /rn h 1r七 /cimiiHqO一柞衣is/t - h1外招尺寸長況覽X高） /mm腋坐敕率 /%L成量腿環(huán)成i以的-弓項m2.3-M?1知八葺代1耕4.3管網(wǎng)布置及計算%踴定蹤牛器、鳳機、埃由的先罟.炊管道布置.并計富各管股的管耗、爻度、也囪商 度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總咀力,門】各裝置及管道有直的原則根據(jù)鋼:爐運行情濕及鍋爐現(xiàn)場的實際情也確定各裝置代 位置:曰.確定各裝置的位置，管道的布皆出就基大M以蹄定-對各.

11、裝苴及骨道的打宣有 力求簡單，緊虞，管路短、占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便n管徑的確定.式中口工沉下管道內(nèi)的煩流量，mL、l-一園氣沆速，皿任:肘于鍋爐:燃塵r1C-1S m/s圓整并選取風逾外徑Prnim鋼制抵猊甘外徑允許偏差/mm壁.厚危m50 C吐10. ?&內(nèi)徑 J =500 2X0. 75 = 495x5 (mm)I 4x1.63V3.14 xlO=0.46(m)由公式可計算出實際煙氣流速:=8.5(m/s)4Q _4x1.63Tdl-3.14x0.498524.煙囪的設(shè)計11）煙囪高度的確定首先確定共用一個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量（Vh）,然后根據(jù)鍋爐火氣污染物排放 標準中

12、的規(guī)定（表3-3-3）確定煙囪的高度1E3-3-A耗爐煙囪的高度鋼爐總麒定出丸Mt?。?1 -2如6砒最低高度.皿20$3D354045鍋爐總額定出力：4X416 （t/h）故逃定煙囪高度為40m.C2）煙囪直徑的計算煙囪出口內(nèi)徑耳按下式計算*tj! = 0. 0188* Im）式中Q通過煙囪的總W氣量，mVk;w按表3T-4逃取的煙囪出口煙氣流速，m/s.d=0.01884x3018.眼=1.31m3-3-4 煙圓出口增，流itE口 F通虬方式無行情 &金負荷時最小魚荷機救通陽102045宜然通風R1UL5-3選定 u = 4m/s圓整取d=1.7mo煙囪底部直徑di d?r2 i * H

13、(m)式中 d. 一-煙囪出口直徑，msH 煙囪高度，叫l(wèi) 一煙囪錐度(通常取020.D3J,姻囪底部直徑i=0.02,di =由十2 , 1 Ff (m) =2.98m(3煙囪的抽力50. 0342H(”3-十沱十九 J *8 CPa)式中 H 一煙囪高度，mj“外界空氣溫度/C;玨-一煙囪肉煙氣平均溫度H一 一當?shù)卮髿鈮?，PL1 1S =0.0342H()By273+ t273 + 1kp1 1=0.0342 x40 x() x 97.86 x 1。3 = 209(Pa)273-1 273 + 200上系統(tǒng)阻力的計算 U)窿擦壓力損失對于圓管式中L-管道長度，msd 管道直徑，nuP煙氣密

14、度，kg-mJ;y管中氣流平均速率.m/sj；摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)R*和管道相對粗糙度的函數(shù)可以查手冊得 到(實際中對金屬管謂A值可取ii. Q2.對磚冏或握凝土管道值可雇DN)a.對于巾500圓管L=9.5m273273p = p = 1.4x= 0.81(kg/m3)o 273 + 160473L pv29.5 0.81x8.52= 0.02 0- x 2=11.12( Pa)圖3-3-2磚砌拱形煙道.云意圖b.對于磚砌拱形煙道（參見K 3-3-2）A = 2x洪* =營+蕓（變ID 500i；iui敵 B=450mm則R=式中 /!為面積K為一周枝“局部壓力損失R)式中 =82.6

15、=83=10.2電動機功機的計算NR=Q 書_ kW)海 mg%式中Qv風機風量，：ir/n：* 一鼠機風壓，Pci：Vl -凡機在全壓頭時的蚊皋一股風機為5,高敏氐機鴕為3,9尤壓-機械傳動效率.當風機勺電批宜聯(lián)傳萄時功=1，用成軸器連接時吁一。.花0,98.用V形帶傳動時瑯= O.95j口電動機普用條藪，莊引鳳磯.31 .楫Qy 叩二6692.6x 1393.8 x 1.3 = 5(成)3600 x 1000q 門3600 x 1000 x 0.6 x 0.951 2根據(jù)有效功率及風機對應電動機配用電動機傳動皮帶(用 長*根數(shù))型號轉(zhuǎn)速 /r/min功率/kWY160M1-2B329301

16、1B2261*3了.系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 煙氣在管在中的溫度降Ul /11LI式中Q -勿準伏態(tài)1、也氣流管道散熱面積，m2；標準狀態(tài)下煙匕平均比熱容，一般為LM2,5.357kJm：U)?-管道單位面積散熟損失。室內(nèi) q = 41WkJ/Lm * h)室外 7 = 3443kJ/，h)L2. 18 0. 6-0, 12 = 1,(tr.)室內(nèi)管道長；K = kL D= MX1.= 2.冷(-ir )室外管道長:L = 9, 51. 16 = 8.(M (m)F=M * IJ=i. 14X3. 04區(qū)仇 5 = M. 6M Cm1 )門+ F m F4187 x 2.29 + 5443 x 12.623391.5 x 1.354=17.0(C)S妣穴在劉叵中的溫度降初 C ）-/D式中 H -底肉高度，D合用同一煙囪的所有鍋爐額定燕發(fā)量之和，t/ h ；A溫澤系數(shù)，可山表3-AS在捋