大气污染控制工程设计

成都信息工程学院大气污染控制工程课程设计小型燃煤电站锅炉烟气除尘系统设计 21设计任务书1.1设计题目…………………1.2设计目的……………………1.3设计任务……………………1.4设计资料和指标……………2设计计算过程2.1锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算……………2.2除尘器的选取……………3管道的布置与计算3.1管道的布置…………………3.2管径的计算…………………4烟囱的设计4.1烟囱高度的确定………………4.2烟囱的直径计算……………6.系统阻力的计算5.1摩擦压力损失(沿程阻力)………………5.2局部压力损失………………6.风机和电动机的选择及计算………………6.1标况下风机的风量计算………6.2风机的风压计算………………7.系统的温度变化………………7.1烟气在管道中的温度降………7.2烟气在烟囱中的温度降………参考文献…………31.课程设计任务书1.1课程设计的题目某小型燃煤电站锅炉烟气除尘系统设计1.2课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、实用技术资料、编写设计说明书的能力。1.3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.除尘系统的比较和选择：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。并计算个管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径及系统总阻力。5.风机及电机的选择：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择风机种类、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。1.4设计指标蒸汽),共3台(两用一备)参数名称单位DZL4-1.25额定蒸发量4额定出口蒸气压力MPa额定出口蒸气温度℃给水温度℃炉排面积受热面积4适应煤种AIⅢ燃煤量Kg/h容水量试验压力MPa设计效率%排烟温度℃外形尺寸长*宽*高mm6010*2520锅炉总量烟气密度(标态):1.37kg/m³冬季室外空气平均温度；4℃;锅炉出口前烟气阻力：1200Pa;排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：18%;烟气其他性质按空气计算；NY=3%;WY=5%;AY=14%;VY=11%;按锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001)中二类区标准执行：标准状态下烟尘浓度排放标准：200mg/m³;净化系统布置场地见锅炉房平面布置图。2.设计计算过程2.1锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算(1)所需理论氧气量=(0.057+0.010+0.00094-0.0016×22.4÷(2)理论烟气量=(0.057+0.02+0.00094+0.001D×22.4+7.07×0.791=7.36m³/kg5(3)实际烟气量(4)SO₂浓度计算(5)烟气含尘浓度计算(6)烟气流量设计三台(两用一备)锅炉，则每台烟气量为2.2除尘器的选择工况下烟气流量T——标准状态下温度，273K.则烟气流速为根据工况下的烟气量，烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器：由陕西蓝天锅炉设备制造公司所提供的“XDCG型陶瓷多管高效脱硫除尘器”中选取XDCG型陶瓷多管高效脱硫除尘器。产品性能规格见表3-3-1,设备外形结构尺寸见6表3-3-2.表3-3—1XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器产品性能规格型号配套锅炉容量处理烟除尘效排烟黑度设备阻力脱硫效XDGC≤1级林格曼黑度表3-3—2XDCG4型陶瓷多管高效脱硫除尘器外型结构尺寸H₂H₃3.管道的布置与计算确定除尘器，风机，烟囱的位置及管道布置。并计算各管道的管径，长度，烟囱高度和出口内径以及系统总压力。3.1管道的布置各装置及管道布置的原则根据锅炉运行的情况及锅炉现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装，操作和检修方便。3.2管径的确定式中Q——工况下管道内的烟气流量，m³/s;V——烟气流速，m/s(对于锅炉烟尘v=10~15m/s)。取v=14.5m/s则圆整并选取风道d=√(4*3.17)/(3.14*14.5)=0.53m外径钢制板风管7D/mmmm内径=d₁=500-2×0.75=495.5mm可计算出实际烟气流速：4.1烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h),然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定确定烟囱的高度。锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力/(t/h)6-1026-35烟囱最低高度/m故选取高度为35m。4.2烟囱的直径计算烟囱出口烟气流速(m/s)通风方式运行情况全负荷时最小负荷时机械通风自然通风4.2.1烟囱出口内径(式中w取5m/s)(圆整取1.5m)4.2.2烟囱底部直径d₁=d₂+2×i×Hd₁=d₂+2×i×H8i—烟囱锥度，通常取i=0.02—0.03d₁=d₂+2×i×H=1.5+2×0.022×35=3.04(m)4.2.3烟囱的抽力5.系统阻力的计算5.1摩擦压力损失(沿程阻力)对于圆管式中取λ=0.02;d=0.5m;v=14.5;a.对于直径为500mm的圆管L=9.5mb.对于砖砌拱形管道所以阻力损失△P2约为6.52Pa。5.2局部压力损失使用以下公式进行计算：9⑤90°弯头(2个)查表得&=0.23系统总阻力：(其中除尘器阻力为1000Pa,锅炉出口阻力为1200Pa,6.风机和电动机的选择及计算6.1标况下风机的风量计算6.2风机的风压计算=2165Pa机号转速r/min全压Pa电机型号电机功率96.3电动机功率的计算7.系统的温度变化7.1烟气在管道中的温度降F=πLD=3.14×1.492×0.5=2.34(m²)该段温度变化F=πLD=3.14*8.01*0.5=12.58(m²)该段温度变化所以在管道中的温度降为△t=0.92+6.45=7.37(c)7.2烟气在烟囱中的温度降式中D为合用同一烟囱的所有锅炉的蒸发量之和A为温降系数，取0.4总的温度降△t总=△t+△t₂=7.37+5=12.37(c)主要参考书目1.郝吉明，马广大主编，《大气污染控制工程》,高等教育出版社；2.童志权主