燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設計模板

燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設計資料內(nèi)容僅供參考，如有不當或者侵權，請聯(lián)系本人改正或者刪除。目錄TOC\h\z\t"論文正文章標題,1,論文正文節(jié)標題,2,論文正文小節(jié)標題,3"1前言 32設計原始資料 43除塵工藝系統(tǒng)設計與計算 53．1燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算 53．1.1標準狀態(tài)下理論空氣量 53．1.2標準狀態(tài)下理論煙氣量 53．1.3標準狀態(tài)下實際煙氣量 63．1.4標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度 63．1.5標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算 63．2管徑的確定 73．3溫降的計算 73．3．1煙氣在管道中的溫度降 73．3.2煙囪高度的確定 83．3.3煙氣在煙囪中的溫度降 83．4凈化系統(tǒng)設計方案的分析確定 93．4．1除塵器應達到的除塵效率 93．4．2除塵脫硫設備選擇 93．5煙囪的設計 103．5．1煙囪直徑的計算 103．5．2煙囪底部直徑的計算 103．5．3煙囪的抽力 103．6系統(tǒng)阻力的計算 113．6．1摩擦壓力損失 113．6．2局部壓力損失 113．7風機和電動機選擇及計算 123．7．1風機風量的計算 123．7．2風機風壓的計算 123．7．3電動機功率的計算 134．小結(jié) 145參考文獻: 156附錄 166．1除塵器入口管道連接 166．2風機入口管道連接 166.3T型三通管 161前言隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,城市化與工業(yè)化進程的加速,以及煤、油為主的能源框架,環(huán)境污染越來越嚴重。而在中國的能源結(jié)構中以燃煤為主,眾所周知煤炭在燃燒過程中會產(chǎn)生較多的污染物,特別是向大氣中排放酸性污染物,在大氣遷移過程中形成酸性沉降物,即酸雨,而酸雨控制又得廣泛關注。本設計是某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設計,主要目的就是除塵與煙氣脫硫,以達到污染物排放標準,其中主要包括除塵器的選擇、煙氣管網(wǎng)的布置及風機及電機的選擇設計。2設計原始資料鍋爐型號:SZL4—13型,共4臺(2.8MW×4)設計耗煤量:600kg/h(臺)排煙溫度:160煙氣密度(標準狀態(tài)下):1.34kg/m3空氣過剩系數(shù):1.4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當?shù)卮髿鈮毫?97.86kPa冬季室外空氣溫度:-1空氣含水(標準狀態(tài)下)按0.01293kg/m3計煙氣其它性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析值:CY=68%HY=4%Sy=1%OY=5%NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%按鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271—)中二類區(qū)標準執(zhí)行:煙塵濃度排放標準(標準狀態(tài)下):200mg/m3二氧化硫排放標準(標準狀態(tài)下):900mg/m3凈化系統(tǒng)布置場地如下圖所示的鍋爐房北側(cè)15m以內(nèi)。3除塵工藝系統(tǒng)設計與計算3．1燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算3．1.1標準狀態(tài)下理論空氣量式中CY,HY,Sy,OY—分別為媒中各元素所含的質(zhì)量分數(shù)。已知煤中各種成分的質(zhì)量分數(shù)為:煤的工業(yè)分析值:CY=68%HY=4%Sy=1%OY=5%NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%各數(shù)值帶入上式可得理論空氣量:Q＝4.78×(1.867×0.68+5.56×0.04+0.7×0.01-0.7×0.05)＝6.9977m/kg3．1.2標準狀態(tài)下理論煙氣量Qs’=1.867(CY+0.375Sy)+11.2H+1.24W+0.16Q+0.79Q+0.8N(m/kg)式中Q:標準狀態(tài)理論空氣量,WY:煤中水分子所占質(zhì)量分數(shù),NY:N元素在媒中所占質(zhì)量分數(shù).設空氣含濕量12.93g/m3,將上面數(shù)值代入公式同理可求得標準狀態(tài)下理論煙氣量Qs’=1.867×(0.68+0.375×0.01)+11.2×0.04＋1.24×0.06+(0.16+0.79)×6.9977+0.8×0.01=8.455m/kg3．1.3標準狀態(tài)下實際煙氣量已知空氣過剩系數(shù)為1.4,可求出標準狀態(tài)下實際煙氣量QS＝8.455＋1.106×(1.4-1)×6.9977=11.30m3注意:標準狀態(tài)下煙氣流量Q以m3/h計,因此:已知設計耗煤量:600kg/h(臺)則標準狀態(tài)下煙氣流量Q=11.30×600×4=27120m33．1.4標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度式中dsh—排煙中飛灰占媒中不可燃成分的質(zhì)量分數(shù);AY—煤中不可燃成份的含量;Qs—標準狀態(tài)下實際煙氣量,m3/kg。已知:dsh=16%QY=15%Qs=11.30m3代入上式求得標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度3．1.5標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算式中Sy—煤的含可燃硫的質(zhì)量分數(shù);Qs—標準狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量,m3/kg已知:Sy=1%,Qs=11.30m3/kg代入上式可得CSO2=1.773．2管徑的確定式中Q—工況下管內(nèi)煙氣流量v—煙氣流速,m/s,(可查有關手冊確定,對于鍋爐煙塵v=10～15m/s)。已知:每臺鍋爐的煙氣流量Q=6780m3/h,取v=12m/s,可得d=圓整后取d=0.45m,可算得v=11.85m/s。3．3溫降的計算當煙氣管道較長時,必須考慮煙氣溫度的降低。除塵器、風機、煙囪的煙氣流量應按各點的溫度計算。3．3．1煙氣在管道中的溫度降式中Q—標準狀態(tài)下煙氣流量,m3/h;F—管道散熱面積,m2;Cv—標準狀態(tài)下煙氣平均比熱容(一般為1.352～1.375kJ/m3.℃)q—管道單位面積散熱損失。室內(nèi)q=4187kJ/(m2.h);室外q=5443kJ(m2.h),Q＝6780m3/h,取Cv=1.360kJ/m3.℃,而F=LS=∏已知室內(nèi)兩段:L1＝0.68m,D1=0.6m;L2=1.4m,D2=0.45m室外:墻到除塵器進口管道距離L3=3.29m,直徑計D3=0.45m;除塵器到風機的管道距離L4=4.2m,直徑計D4=0.45m;風機到煙道入口的管道距離L5=2.2m,直徑計D5＝0.45m;煙道入口到煙囪底部的煙道距離L6=12.79m,F=0.64m2;則⊿t1＝0.58℃,⊿t2=1.99℃,⊿t3=2.74℃,⊿t4=3.5℃,⊿t⊿t6=4.83風機進口前溫度降⊿t=⊿t1+⊿t2+⊿t3+⊿t4=8.81風機前溫度t1=T-⊿t=160-8.81=151.2到達煙囪入口溫度將⊿t’=⊿t1+⊿t2+⊿t3+⊿t4+⊿t5+⊿t6=15.47因此到達煙囪入口煙氣溫度t2=T－⊿t’＝160－15.47＝144.533．3.2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準中的規(guī)定(表1)確定煙囪的高度。表1鍋爐煙囪高度表鍋爐總額定出力t/h<11～22～66～1010～2026～35煙囪最低高度202530354045根據(jù)上表,由鍋爐總額定出力為16t/h,選煙囪高度為44m.3．3.3煙氣在煙囪中的溫度降式中H—煙囪高度,m;D—合用一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和,t/h;A—降溫系數(shù),可由表2查得:表2煙囪溫降系數(shù)煙囪種類鋼煙囪(無襯筒)鋼煙囪(有襯筒)磚煙囪(H<50m)壁厚小于0.5m磚煙囪壁厚大于0.5mA20.80.40.2根據(jù)鍋爐型號可知D=16t/h;選擇磚煙囪壁厚小于0.5m,取0.3m;因H=44,A＝0.4,由上公式可得⊿t2=4.4℃,而煙囪得進氣溫度為:144.53℃3．4凈化系統(tǒng)設計方案的分析確定3．4．1除塵器應達到的除塵效率式中C—標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度,mg/m3.Cs—標準狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標準中規(guī)定值,mg/m3.已知:Cs=200mg/m3;C=2124mg/m3,可得h=90.6%3．4．2除塵脫硫設備選擇綜合上各因素可選出XDCG4型陶瓷奪冠高效脫硫除塵器,詳情如下:圖1除塵脫硫設備結(jié)構圖表3XDCG4型陶瓷奪冠高效脫硫除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格型號配套鍋爐容量/t/h處理煙氣量/m3/h除塵效率/%排煙黑度設備阻力/Pa脫硫效率/%質(zhì)量kgXDGC441>981級林格曼黑度800～1400>852800表4XDCG4型陶瓷奪冠高效脫硫除塵器外形結(jié)構尺寸HH1H2H3ABCDEF446029854235700140014003005035010003．5煙囪的設計3．5．1煙囪直徑的計算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算式中Q—經(jīng)過煙囪的總煙氣量,m3/h;υ—按表5選取的煙囪出口煙,m/s。表5煙囪出口煙氣流速通風方式運行情況全負荷時最小負荷機械通風10～204～5自然通風6～102.5～3由煙氣總流量Q=27120m3/h,取υ=12m/s,可得煙囪出口內(nèi)d=3．5．2煙囪底部直徑的計算煙囪底部直徑式中d2—煙囪出口直徑,m;H—煙囪高度,m;i—煙囪錐度,一般取i=0.02～0.03。取i=0.02,已知d2=0.89m,H=44m則d1＝0.89+2×0.02×44=2.65m3．5．3煙囪的抽力式中H—煙囪高度,tk—外界空氣溫度,tp—煙囪內(nèi)煙氣平均溫度,B—當?shù)卮髿鈮?已知H=44m,tk=-1℃,tp=140.23℃,B=97860Pa;則S3．6系統(tǒng)阻力的計算3．6．1摩擦壓力損失對于圓管:式中L—管道長度值;鋼管和磚砌的長度d—管道直徑,ρ—煙氣密度v—管中氣流平均速率λ—摩擦阻力系數(shù),是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度K/d的函數(shù)。能夠查手冊得到(實際中對金屬管道λ值可取0.02,對磚砌或混凝土管道λ值可取0.04)。已知管道長L=2.18+0.6+1.19+0.4+1.6+1.8+2.2=9.97m,d=0.45mλ=0.02,v=11.85m/s,ρ=1.34kg/m3則代入上面公式有⊿pL=41.68Pa3．6．2局部壓力損失式中:ξ—異形管件的局部阻力系數(shù),可在有關手冊中查到,或經(jīng)過實驗獲得;v—與ξ相對應的斷面平均氣流速率,m/s;ρ—煙氣密度,kg/m3已知90°彎頭ξ＝1.1;30°Z形管ξ＝0.16;天圓地方分別為:ξ＝0.19與ξ＝0.13;T形三通:合流管ξ＝0.78;分流管ξ＝0.55;v=11.85m/s,ρ=1.34kg/m3代入上面公式有△p=273.78Pa有＝41.68Pa＋273.78Pa＋1400Pa＝1715.46Pa3．7風機和電動機選擇及計算3．7．1風機風量的計算式中1.1—風量備用系數(shù);Q—標準狀態(tài)下風機前表態(tài)下風量,m3/h;tp—風機前煙氣溫度,℃,若管道不太長,能夠近似去鍋爐排煙溫度;B—當?shù)卮髿鈮毫?kPa。已知Q=6780m3/h;tp＝151.2℃代入上述公式得Qy=1.120×1043．7．2風機風壓的計算式中1.2—風壓備用系數(shù);—系統(tǒng)總阻力,Pa;Sy—煙囪抽力,Pa;tp—風機前煙氣溫度;ty—風機性能表中給出的試驗用氣體溫度,℃;ρy—標準狀況下煙氣密度,已知:＝1715.46Pa,tp＝151.2℃,ρy＝1.34kg/m3;Sy＝185.0Pa,B＝97.86kPa,查得ty＝250代入上式Hy=1488.25Pa由上面計算出風機風量Qy和風機風壓Hy,所選風機的型號如下表:名稱型號風壓范圍mmH2O風量范圍m3/h功率范圍Kw鍋爐離心通風機Y4-70-1240～187890～181001.5～5.53．7．3電動機功率的計算式中Qy—風機風量,m3/h;Hy—風機風壓,Pa;η1—風機在全壓頭時的效率(一般風機為0.6,高效風機約為0.9);η2—機械傳動效率,當風機與電機直聯(lián)傳動時η2=1,用聯(lián)軸器連接時η2=0.95～0.98,用V形帶傳動時η2=0.95;β—電動機備用系數(shù),對引風機,β=1.3已知Qy=1.120×104m3/h,Hy=1488.25Pa,η1＝0.9,η2代入上式得Ne＝7.04Kw根據(jù)計算得的電動機的功率,傳動方式選擇電動機型號為:J2-61小型鼠籠型電動機4．小結(jié)經(jīng)過這