某燃煤供热锅炉烟气除尘系统设计资料

1 一 一 燃煤锅炉房烟气除尘系统设计燃煤锅炉房烟气除尘系统设计 设设 计计 任任 务务 书书 2 一 课程设计的题目一 课程设计的题目 燃煤锅炉烟气除尘系统设计 二 课程设计的目的二 课程设计的目的 燃煤供热锅炉烟气除尘系统设计 包括集气罩 管路系统 净化设备 风 机电机和烟囱几部分 主要强化学生对燃烧参数计算 燃煤烟气参数计算 净 化系统计算和设备选型 管路系统和烟囱参数计算等方面的训练 通过课程设 计进一步消化和巩固本课程有关颗粒污染物净化技术所学内容 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 通过该部分 的课程设计 了解颗粒污染物净化系统设计的内容 方法及步骤 自主确定大 气污染控制系统的设计方案 各部分设计计算 工程图纸绘制 参考文献阅读 编写设计说明书 从而培养学生利用所学知识独立分析问题和解决问题的能力 三 设计原始资料三 设计原始资料 锅炉型号 SZL10 5 13 型 共 4 台 设计耗煤量 600kg h 台 排烟温度 190 烟气密度 标准状态下 1 34kg m3 空气过剩系数 a 1 55 排烟中飞灰占不可燃成分的比例 16 烟气在锅炉出口前阻力 800Pa 当地大气压力 100k Pa 冬季室外温度 1 空气含水 标准状态下 按 0 01293kg m3 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值 CY 68 HY 4 SY 1 OY 5 NY 1 WY 6 AY 15 VY 13 按锅炉大气污染物排放标准 GB 13271 2001 中二类区标准执行 二氧化硫排放标准 标准状态下 900mg m3 烟尘浓度排放标准 标准状态下 200 mg m3 净化系统布置场地如图 1 1 所示的锅炉房北侧 20m 以内 四 设计内容和要求四 设计内容和要求 1 燃煤理论和实际空气量和烟气量计算 烟尘和二氧化硫浓度的计算 3 2 净化效率的计算 净化系统设计方案的对比分析和优选 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 管路系统布置及参数计算 确定各装置的相对位置及管路布置 并确定各管 段的长度和流速 计算各管段的管径 烟囱高度和出口内径 各管段的压力 损失计算和并联管路的阻力平衡 以及系统总阻力的计算 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 参数计算选择风机种类 型号及电动机的种类 型号和功率 6 编写设计说明书 设计说明书按设计步骤编写 包括烟气量各项参数计算 净化效率的计算 除尘方案的确定 设计计算 设备选择和有关局部构件设 计简图等内容 7 图纸要求 1 除尘系统图一张 2 除尘系统平面图 1 张 基于图 1 1 和图 1 2 五 设计说明书参考设计提纲五 设计说明书参考设计提纲 1 燃煤烟气参数计算 1 1 标准状态下理论空气量 1 2 标准状态下理论烟气量 1 3 标准状态下实际烟气量 1 4 标准状态下烟气含尘浓度 1 5 标准状态下烟气二氧化硫浓度 2 除尘器的选择 2 1 除尘效率的确定 2 2 除尘器的选择 3 确定除尘器 风机和烟囱的位置及管道布置 3 1 各装置及管道布置的原则 3 2 管径的确定 4 烟囱的设计 4 1 烟囱高度的确定 4 2 烟囱直径的确定 4 3 烟囱的抽力 5 系统阻力的计算 5 1 摩擦压力 沿程压力 损失 5 2 局部压力损失 6 系统烟气温度的变化 6 1 烟气在管道中的温度降 4 6 2 烟气在烟囱中的温度降 7 风机和电动机的选择及计算 7 1 标准状态下风机风量计算 7 2 风机风压计算及风机选型 7 3 电动机功率计算及电机选型 8 通风除尘系统布置示意图 六 主要参考书目六 主要参考书目 1 郝吉明 马广大主编 大气污染控制工程 北京 高等教育出版社 1989 2 王丽萍 陈建平主编 大气污染控制工程 徐州 中国矿业大学 2012 3 黄学敏 张承中主编 大气污染控制工程实践教程 北京 化学工业出版社 2003 4 孙一坚主编 工业通风 中国建筑工业出版社 1994 5 航天部第七研究设计院编 工业锅炉房设计手册 北京 中国建筑工业出版 社 1986 6 奚士光等主编 锅炉及锅炉房设备 北京 中国建筑工业出版社 1994 7 金国淼主编 除尘设备设计 上海科学技术出版社 1985 3450 600 4040 4040 33303330 3660 4866 30006660 333033303330 6660 33303330 600 2180 700 图1 1 锅炉房平面布置图 34504040 4040 33303330 366030006660 333033303330 6660 33303330 图1 2 I I剖面图 5 6 二二 课课 程程 设设 计计 指指 导导 书书 某燃煤供暖锅炉烟气除尘系统设计 一 烟气量 烟尘和二氧化硫浓度的计算一 烟气量 烟尘和二氧化硫浓度的计算 1 标准状态下理论空气量 Q a 4 76 1 867CY 5 56HY 0 7SY 0 7OY m3 kg 式中 CY HY SY OY 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 12 93g m3 Q S 1 867 CY 0 375SY 11 2HY 1 24WY 0 16Q a 0 79 Q a 0 8NY m3 kg 式中 Q a 标准状态下理论空气量 WY 煤中水分所占质量分数 NY N 元素在煤中所占质量分数 3 标准状态下实际烟气量 QS Q S 1 016 a 1 Q a m3 kg 式中 a 空气过量系数 QS 标准状态下理论烟气量 m3 kg Q S 标准状态下理论空气量 m3 kg 注意 标准状态下烟气流量 Q QS 设计耗煤量 m3 h 4 标准状态下烟气含尘浓度 3 mkg Q Ad C s Ysh 式中 7 dsh 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数 AY 煤中不可燃成分的含量 QS 标准状态下实际烟气量 m3 kg 5 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 36 2 10 2 mmg Q S Cso s Y 式中 SY 煤中含可燃硫的质量分数 QS 标准状态下燃煤产生的实际烟气量 m3 kg 二 系统中烟气温度的变化二 系统中烟气温度的变化 1 烟气在管道中的温度降 C CQ Fq t V 1 式中 Q 标准状态下烟气流量 m3 h F 管道散热面积 m2 CV 标准状态下烟气平均比热容 一般为 1 352 1 357kJ m2 Q 管道单位面积散热损失 室内 q 4187kJ m2 h 室外 q 5443kJ m2 h 2 烟气在烟囱中的温度降 C D AQ t 2 式中 H 烟囱高度 D 合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和 t h 8 A 温降系数 三 除尘器的设计三 除尘器的设计 1 除尘器应达到的除尘效率 C C CS 1 式中 C 标准状态下烟气含尘浓度 mg m3 CS 标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值 mg m3 2 除尘器的选择 根据粉尘的粒径分布或种类 工况下的烟气量 烟气温度及要求达到的除 尘效率确定除尘器的种类 型号及规格 确定除尘器的运行参数 如气流速度 压力损失等 四 确定除尘器 风机和烟囱的位置及管道的布置四 确定除尘器 风机和烟囱的位置及管道的布置 1 各装置及管道布置的原则 根据锅炉运行情况和锅炉房的实际情况确定各装置的位置 一旦确定了各 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 占地面积省 并使安装 操作和检修方便 2 管径的确定 m v Q d 4 式中 Q 工况下管内烟气流量 m3 s v 烟气流速 可查有关手册确定 m s 五 烟囱的设计五 烟囱的设计 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定烟囱的高度 2 烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算 9 m v Q d0188 0 式中 Q 通过烟囱的总烟气量 m3 h v 按通风方式和运行方式选取的烟囱出口烟气流速 m s 烟囱底部直径 mHidd 21 2 式中 d2 烟囱出口直径 H 烟囱高度 m i 烟囱锥度 通常取 i 0 02 0 03 3 烟囱的抽力 PaB tt HS pk y 273 1 273 1 0342 0 式中 H 烟囱高度 m tk 外界空气温度 tp 烟囱内烟气平均温度 B 当地大气压 Pa 六 系统阻力的计算六 系统阻力的计算 1 摩擦压力损失 对于圆管 Pa v d L pl 2 2 式中 L 管道长度 不包括管件 阀门自身尺寸大小 m 10 d 管道直径 m 烟气密度 kg m3 管中气流平均速率 m s 摩擦阻力系数 2 局部压力损失 Pa v p 2 2 式中 异形管件的局部阻力系数 查有关手册 与 相对应的断面平均气流速率 m s 烟气密度 kg m3 七 风机和电动机选择及计算七 风机和电动机选择及计算 1 风机风量的计算 hm B t QQ p y 325 101 273 273 1 1 3 式中 1 1 风量备用系数 Q 标准状态下风机前风量 m3 h tp 风机前烟气温度 B 当地大气压力 2 风机风压的计算 Pa Bt t ShH yy p yy 293 1 325 101 273 273 2 1 式中 1 2 风