锅炉房烟气除尘系统设计.doc

大气污染控制工程课程设计 某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计姓 名 : 钟旭东 班 级 : 环境工程071专 业 : 环境工程 学 号 : 200718050719学 院 : 环境科技 指导老师: 褚淑祎 2009年12月12日星期六目 录一、前言.3二、正文.4一、课程设计任务书.41、课程设计题目.42、原始资料.43、设计要求.4二、本设计书基本内容.51、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算.52、系统中烟气温度的变化.63、除尘器的选择.64、除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置.75、烟囱的设计.86系统阻力的计算.97、风机和电动机的选择及计算.10三、小结.12四、参考书目.12五、附录.12一、附图1：剖面布置图.12二、附图2：除尘系统平面布置图.12前言通过此次课程设计，让我进一步消化和巩固了大气污染控制工程所学的内容，并使所学的知识系统化，让我具备了运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。了解了工程设计的内容、方法及步骤，学会了如何确定大气控制系统的设计方案，增强了我进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。正文一、课程设计任务书1、课程设计的题目：燃煤锅炉烟气除尘系统设计2、设计原始资料：锅炉型号：SZL413型，共4台(2.8MW4)设计耗煤量：600kg/h(台)排烟温度：160烟气密度(标准状态下)：1.34kg/m3空气过剩系数：1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：97.86kPa冬季室外空气温度：-1空气含水(标准状态下)按0.0l293kgm3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：CY68 HY4 SY1 OY5NY1 WY6 AY15 VY13按锅炉大气污染物诽放标准(GBl3271一2001)中二类区标准执行烟尘浓度排故标淮(标准状态下)：200mgm3二氧化硫排放标准(标准状态下)：900mgm3。净化系统布置场地如图3-1-1所示的锅炉房北侧15m以内。3、设计内容和要求1燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算2净化系统设计方案的分析确定。3除尘器的比较和选样：确定除尘器类型、型号及规格。并确定其主要运行参数。4管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。计计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。5风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选样风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。6编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写、包括方案的确定，设计计算、设备选择和有关设计的简图等内容。课程设汁说明书有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。7图纸要求： （1）除尘系统平面布置图一张。系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。（2）剖面布置图一张。图中设备管件应标注编号，编号与平面布置图对应。二、本设计书基本内容1、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算（1）标准状态下理论空气量： （1）式中：，分别为煤中各元素所含的质量分数（2）标准状态下理论烟气量（设空气含湿量为12.93）：（2）式中：标准状态下理论空气量，；煤中水分所占质量分数，；N元素在煤中所占质量分数，（3）标准状态下实际烟气量： （3）式中：空气过剩系数，取1.4。则，标准状态下每台锅炉烟气量： （4）（4）标准状态下烟尘含尘浓度： （5）式中：排烟中飞灰占煤中不可然成分的质量分数；标准状态下实际烟气量，；煤中不可燃成分的含量。（5）标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算： （6）式中：煤中含可燃硫的质量分数；2、系统中烟气温度的变化（1）烟气在管道中的温度降：式中：标准状态下烟气流量，；管道散热面积，；标准状态下延期平均比热容（一般为1.352-1.357）管道单位面积散热损失。室内（2）烟气在烟尘中的温度降：式中：H烟囱高度，m；D何用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和，t/h；A温降系数，可有表1查得。表1烟囱温降系数烟囱种类钢烟囱（无衬筒）钢烟囱（有衬筒）砖烟囱（H50m）壁厚小于0.5m砖烟囱壁厚大于0.5mA20.80.40.2因在本设计任务要求中，布置的烟气管道较短，故不考虑烟气温度在管道中的温降。3、除尘器的选择（1）除尘器应达到的除尘效率： （7）式中：标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，200；标准状态下烟气含尘浓度，有（5）式计算得2341。（2）除尘器应达到的脱硫效率没： （8）式中：标准状态下二氧化硫排放标准，900；标准状态下烟气中二氧化硫浓度，有（6）式计算得1951。（3）工况下每个锅炉的烟气排放量：则，四台锅炉烟气排放量共为：10099.44=40397.6（4）除尘器选择：四台锅炉共用一台除尘器，选择用”XST20型湿式脱硫除尘器”具体参数如下：表2：除尘器参数表风量范围m3/h规格除尘总效率%脱硫效率%阻力Pa林格曼黑度分割粒径um水耗I/m346000540005255300095-9875-80600-800110.10-0.304、确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置（1）各装置及管道的布置见附图1（2）1-6、2-6、3-8、4-8管段管径的确定：式中：Q工况下每个锅炉排放的烟气流量，V烟气流速，取12m/s查全国通用通风管道计算表进行圆整后，取560mm管径的钢板制圆形通风管道，则实际烟气流速为：（3）6-7、8-7管段管径的确定：式中：烟气流速V拟取14m/s。进行圆整后，取700mm管径的钢板制圆形通风管道，则实际烟气流速为：（4）7-10管段管径的确定：式中：烟气流速V拟取13m/s。进行圆整后，取1000mm管径的钢板制圆形通风管道，则实际烟气流速为：表3：各管段管道、管件参数表管段5、9处90圆形弯头、管段6、8处90圆形三通弯头管段10、11、12处90圆形弯头管段7处60圆形三通弯头1-6、2-6、3-8、4-8管段6-7、8-7管段7-12管段5、烟囱的设计（1）烟囱高度的确定按照所有锅炉的总的蒸发量20t/h,根据锅炉大气排放标准中的规定确定烟囱的高度为40m。（2）烟囱直径的计算烟囱的出口内径：式中：Q通过烟囱的总烟气量，410099.4=40397.6 V按下表2选取的全负荷、机械通风情况下的烟尘出口烟气流速，取15m/s。表4：烟尘出口烟气流速通风方式运行情况全负荷最小负荷机械通风10-204-5自然通风6-102.5-3烟囱底部内径：式中：烟囱出口内径，m；H烟囱高度，m；i烟囱锥度，取i=0.025。（3）烟囱的抽力式中：H烟囱高度，m；外界空气温度，-1；烟囱呢延期平均温度，160；B当地大气压，97860Pa6、系统阻力的计算（1）摩擦压力损失：式中：L圆管长度，m；d管道直径，m；烟气密度，1.34 kg/m3；管中气流平均速率，m/s；摩擦阻力系数，取0.02。根据平面布置图比例尺，560mm管径管道总长：78mm2501000mm=19.5m；700mm管径管道总长：16mm2501000mm=4m；1000mm管径管道总长：5.79m。则，摩擦压力总损失为：（2）局部压力损失：式中：异形管件的局部阻力系数；与相对应的断面平均气流速率，m/s;烟气密度，1.34 kg/m3管段5、9、10、11、12处3个90圆形弯头压力损失和：管段6、8处2个90圆形三通压力损失和：管段7处60圆形三通弯头压力损失：渐缩管处因局部阻力损失过小，忽略不计7、风机贺电动机的选择和计算（1）风机风量的计算：式中：1.1风量备用系数；Q工况下风机前表风量，40397.6。（2）风机风压的计算：式中：1.2风压备用系数；系统总阻：；烟囱抽力，Pa；风机前烟气温度，风机性能表中中给出的试验用气体温度，；标准状况下烟气密度，1.34 kg/m3。根据风机选型系统，输入风机风量和风机风压，查得的适用风机型号为DHF-Z-NO1800.2，配用电机型号为Y355M3-6 200Kw。风机的具体参数如下：表5：风机及电机参数表型号DHF-Z静压(Pa)5425.5机号1800-2效率(%)77转速(r/min)918内功率(Kw)96.18电机Y355M3-6 200Kw所需功率(Kw)106.76流量(m3/h)47509噪音(Db)100.2全压(Pa)5611.7小结：课程设计到此结束，在历时3个星期的课程设计中，我发现了自己的许多不足，让我深刻地感受到学会CAD工程制图的重要性。让我意识到能熟练运用OFFICE软件对学习、工程设计有多大的裨益电脑的最大用处是在学习工作上，而非游戏娱乐。此次的课程设计，可以说是“历尽艰辛”。在计算三通的局部阻力损失时，因三通的阻力系数查对和阻力损失计算过于繁琐和不熟悉，而几经周折，一度陷入困顿。让我感受最深的便是这一点。工程设计也是要多练手，才能生巧。参考