大氣污染課程設(shè)計-某燃煤鍋爐房煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)計

專業(yè)：環(huán)境工程班級：學(xué)號：姓名：完成日期某燃煤鍋爐房煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)計目錄TOC\o"1-2"\h\u28206一、課程設(shè)計的目的 130801二、設(shè)計原始資料 116454三、設(shè)計計算 2216291、煤量計算 2138302、燃煤鍋爐排煙量及煙塵濃度和二氧化硫濃度的計算。 2203673、除塵器的選擇 4159914、確定除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的位置以及管道布置。并計算各管段的管徑，長度，煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。 575295、煙囪的設(shè)計 689646、系統(tǒng)阻力的計算 8313787、風(fēng)機(jī)和電動機(jī)選擇和計算 93002四、小結(jié) 1124061五、主要參考書目 11一、課程設(shè)計的目的通過課程設(shè)計進(jìn)一步消化和鞏固本課程所學(xué)的內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)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、查閱有關(guān)設(shè)計手冊、編寫設(shè)計說明書的能力。二、設(shè)計原始資料鍋爐型號：SZL6－1.25－AII型，共2臺（每臺蒸發(fā)量為6t/h）所在地區(qū)：二類區(qū)。2006年新建。鍋爐熱效率：75%，所用的煤低位熱值：20939kJ/kg，水的蒸發(fā)熱：2570.8kJ/kg鍋爐出口煙氣溫度：160℃煙氣密度：（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）1.34kg/m3空氣過剩系數(shù)：α=1.3排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：15%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?8kPa平均室外空氣溫度：15℃空氣含水率(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)按0.01293kg/m3煙氣的其它性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析：C：65%H：4%S：1%O：4%N：1%W：7%A：18%按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271－2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣濃度排放標(biāo)準(zhǔn)：200標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下二氧化硫濃度排放標(biāo)準(zhǔn)：900凈化系統(tǒng)布置場地為鍋爐房北側(cè)20m以內(nèi)。三、設(shè)計計算1、煤量計算每臺鍋爐的所需熱量為：=蒸發(fā)量×水的蒸發(fā)熱=6××2570.8=1.5425kJ/h所需的煤量為：==982.205kg2、燃煤鍋爐排煙量及煙塵濃度和二氧化硫濃度的計算。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量煤的工業(yè)分析（每kg）：成分含量（g）摩爾數(shù)需氧量C：65054.16754.167H：402010S：100.31250.3125O：401.25-1.25N：100.3570W：703.8890A：18000總量：63.2295理論空氣量=63.2295(3+1.78)22.41000=6.77(2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量（設(shè)空氣含水率（標(biāo)況）0.01293）煙氣的組成（mol）：54.167：0.3215：0.3571+63.22953.78=239.365：23.889空氣含水率=0.01293=0.016濕空氣=(54.167+0.3125+239.365+23.889)22.41000+0.016=7.1172+0.1100=7.2272(3)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量式中——空氣過量系數(shù)；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量；；——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量；。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量應(yīng)以計，因此，=設(shè)計耗煤量（）=設(shè)計耗煤量=9.291982.205=9125.466（4）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度==2906mg/m3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算==3、除塵器的選擇除塵效率η=1-式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/; ——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放規(guī)定值，200mg/。 η=1-=的效率式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含濃度，mg/;——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐排放規(guī)定值，900mg/。除塵器的選擇工況下煙氣流量=(/h)式中Q——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣流量，/h_——工況下煙氣溫度，T——標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煙氣溫度。=14473.724/h=4.02/s根據(jù)工況下的煙氣流量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器：“HCWS系列文丘里水膜脫硫除塵器”。產(chǎn)品性能規(guī)格見表1，設(shè)備外形結(jié)構(gòu)尺寸見表2表1HCWS系列文丘里水膜脫硫除塵器的規(guī)格型號處理煙氣量/()除塵器進(jìn)口流速/(m/s)文丘里喉部流速/(m/s)筒體內(nèi)上升流速/(m/s)脫硫效率/耗水量/(t/h)阻力/(mm)除塵效率/配套鍋爐容量/(t/h)HCWS15000~180009.5~1355~703.5~4.560~805~680~12095~97.56表2HCWS系列文丘里水膜脫硫除塵器的尺寸74502504700165085024018014008503925190250650250800520360220540702704、確定除塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的位置以及管道布置。并計算各管段的管徑，長度，煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。（1）各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況及鍋爐現(xiàn)場情況確定各裝置的位置。一旦確定各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡單、緊湊、管路短、占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。（2）管徑的確定式中——工況下管內(nèi)的煙氣流量，/sV——煙氣流速，m/s（對于鍋爐煙塵v=10~15m/s）取v=14m/s圓整并選取風(fēng)道表3外徑D/mm鋼制板風(fēng)管外徑允許偏差/mm壁厚/mm63019.00內(nèi)徑：d=630-29=612mm由公式可計算出實際煙氣流速：5、煙囪的設(shè)計（1）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（t/h），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定（表3）確定煙囪的高度。表4鍋爐煙囪的高度鍋爐總額定出力/(t/h)<11~22~66~1010~2026~35煙囪最低高度/m202530354045鍋爐總額定出力：26=12(t/h)故選定煙囪高度為40m(2)煙囪直徑的計算：d=0.0188(m)式中——通過煙囪的總煙氣量， ——按表4選取的煙囪出口煙氣流速，m/s.表5煙囪出口煙氣流速/(m/s)通風(fēng)方式運(yùn)行情況全負(fù)荷時最小負(fù)荷機(jī)械通風(fēng)10~204~5自然通風(fēng)6~102.5~3選定=12 m/sd=0.0188=0.923m圓整取d=1.0m可以根據(jù)公式d=0.0188計算出實際煙囪出口煙氣流速==煙囪底部直徑(m)式中——煙囪出口直徑,m;H——煙囪高度，m;i——煙囪錐度，通常取I=0.02~0.03取i=0.02(3)煙囪的抽力式中H——煙囪高度，m；tk——外界空氣溫度，℃；tp——煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，℃；B——當(dāng)?shù)卮髿鈮?，Pa。=155.9Pa6、系統(tǒng)阻力的計算（1）摩擦阻力損失對于圓管式中L——管道長度，md——管道直徑，m——煙氣密度，kg/λ——摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度的函數(shù)?？梢圆槭謨缘玫?。（實際中對金屬管道λ值可取0.02，對磚徹或混凝土管道λ可取0.04）。取=0.02而L=21.3m ===局部壓力損失（參照鍋爐煙氣脫硫除塵器平面圖2張） 表6序號A1/A2個數(shù)/PaL/mm10.907112.50.010.78567.720.707122.50.097.064226.930.5441300.323.545302.2430.75176.5850.5543.167因為鍋爐出口前的阻力為800Pa，除塵器阻力為980Pa系統(tǒng)的總阻力為=53.39+0.785+7.064+23.545+176.58+43.167+800+980=2084.53Pa7、風(fēng)機(jī)和電動機(jī)選擇和計算（1）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算式中1.1——風(fēng)量備用系數(shù)； ——標(biāo)注狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前風(fēng)量，/h；——風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，℃，若管道不太長，可以近似取鍋爐排煙溫度；B——當(dāng)?shù)卮髿鈮?，kPa/h風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算式中1.2——風(fēng)壓備用系數(shù)； ——系統(tǒng)總阻力，Pa； ——煙囪抽力，Pa； ——風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，℃； ——風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗用氣溫度，℃引風(fēng)機(jī)為200℃；Pa根據(jù)和選定Y5-50-12N06C的引風(fēng)機(jī)，性能表7如下型號轉(zhuǎn)速/r/min流量//h全壓/Pa介質(zhì)溫度/℃有效功率/kW全壓效率/%噪聲Y5-50-12N06C272016677235020010.8883.6/dB(A)/dB(SA)8713.8電動機(jī)功率的計算式中——風(fēng)機(jī)風(fēng)量，/h; ——風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa； ——風(fēng)機(jī)在全壓頭時的效率（一般風(fēng)機(jī)為0.5-0.7)； ——機(jī)械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電動機(jī)直聯(lián)傳動時=1，用聯(lián)軸器連接時=0.95~0.98,用V形帶傳動時=0，95； ——電動機(jī)備用系數(shù)，對引風(fēng)機(jī)，=1.3根據(jù)電動機(jī)的功率、風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、傳動方式選定Y160L-2B3型電動機(jī)。四、小結(jié)通過這次課程設(shè)計的，我的思維能力和組織能力都有了很大的提高，學(xué)會了如何全面思考，有步驟、有條例地完成每一步設(shè)計。同時，我也了解到作為一名大學(xué)生所應(yīng)該具備的基本技能，譬如，我們應(yīng)該學(xué)會如何迅速獨(dú)立地尋找到有用的資料，如何與同學(xué)團(tuán)結(jié)協(xié)作等。在這次設(shè)