某燃煤供熱鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 一、 燃煤鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū) 一、課程設(shè)計(jì)的題目燃煤鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)的目的燃煤供熱鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括集氣罩、管路系統(tǒng)、凈化設(shè)備、風(fēng)機(jī)電機(jī)和煙囪幾部分，主要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)燃燒參數(shù)計(jì)算、燃煤煙氣參數(shù)計(jì)算、凈化系統(tǒng)計(jì)算和設(shè)備選型、管路系統(tǒng)和煙囪參數(shù)計(jì)算等方面的訓(xùn)練。通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本課程有關(guān)顆粒污染物凈化技術(shù)所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。通過(guò)該部分的課程設(shè)計(jì)，了解顆粒污染物凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，自主確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、各部分設(shè)計(jì)計(jì)算、工程圖紙繪制、參考文獻(xiàn)閱讀、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明

2、書(shū)。從而培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。三、設(shè)計(jì)原始資料鍋爐型號(hào)：SZL10.513型，共4臺(tái)設(shè)計(jì)耗煤量：600kg/h（臺(tái)）排煙溫度：190煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m3空氣過(guò)剩系數(shù)：a=1.55排煙中飛灰占不可燃成分的比例：16%煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?00k Pa冬季室外溫度：-1空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m3煙氣其他性質(zhì)按空氣計(jì)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(biāo)準(zhǔn)（GB 132712001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。二氧

3、化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：900mg/m3煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：200 mg/m3凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地如圖1-1所示的鍋爐房北側(cè)20m以內(nèi)。四、設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1 燃煤理論和實(shí)際空氣量和煙氣量計(jì)算、煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算。2 凈化效率的計(jì)算，凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的對(duì)比分析和優(yōu)選。3 除塵系統(tǒng)的比較和選擇：確定除塵器類型、型號(hào)、及規(guī)格，并確定其主要運(yùn)行參數(shù)。4 管路系統(tǒng)布置及參數(shù)計(jì)算：確定各裝置的相對(duì)位置及管路布置，并確定各管段的長(zhǎng)度和流速、計(jì)算各管段的管徑、煙囪高度和出口內(nèi)徑，各管段的壓力損失計(jì)算和并聯(lián)管路的阻力平衡，以及系統(tǒng)總阻力的計(jì)算。5 風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙

4、氣溫度、系統(tǒng)總阻力等參數(shù)計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類、型號(hào)和功率。6 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按設(shè)計(jì)步驟編寫，包括煙氣量各項(xiàng)參數(shù)計(jì)算、凈化效率的計(jì)算、除塵方案的確定，設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選擇和有關(guān)局部構(gòu)件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖等內(nèi)容。7 圖紙要求（1） 除塵系統(tǒng)圖一張；（2） 除塵系統(tǒng)平面圖1張，基于圖1-1和圖1-2。五、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)參考設(shè)計(jì)提綱1 燃煤煙氣參數(shù)計(jì)算1.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量1.2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量1.3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量1.4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度1.5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣二氧化硫濃度2 除塵器的選擇2.1 除塵效率的確定2.2 除塵器的選擇3 確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管

5、道布置3.1 各裝置及管道布置的原則3.2 管徑的確定4 煙囪的設(shè)計(jì)4.1 煙囪高度的確定4.2 煙囪直徑的確定4.3 煙囪的抽力5 系統(tǒng)阻力的計(jì)算5.1 摩擦壓力（沿程壓力）損失5.2 局部壓力損失6 系統(tǒng)煙氣溫度的變化6.1 煙氣在管道中的溫度降6.2 煙氣在煙囪中的溫度降7 風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇及計(jì)算7.1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量計(jì)算7.2 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓計(jì)算及風(fēng)機(jī)選型7.3 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算及電機(jī)選型8 通風(fēng)除塵系統(tǒng)布置示意圖六、主要參考書(shū)目1 郝吉明, 馬廣大主編，大氣污染控制工程，北京：高等教育出版社，19892 王麗萍, 陳建平主編，大氣污染控制工程，徐州：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，20123 黃學(xué)敏,

6、張承中主編，大氣污染控制工程實(shí)踐教程，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20034 孫一堅(jiān)主編，工業(yè)通風(fēng)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19945 航天部第七研究設(shè)計(jì)院編，工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19866 奚士光等主編，鍋爐及鍋爐房設(shè)備，北京，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，19947 金國(guó)淼主編。除塵設(shè)備設(shè)計(jì)，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1985二 課 程 設(shè) 計(jì) 指 導(dǎo) 書(shū) 某燃煤供暖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算1 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量Qa=4.76(1.867CY+5.56HY+0.7SY-0.7OY)(m3/kg)式中： CY、HY、SY、OY分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

7、2 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量（設(shè)空氣含濕量12.93g/m3）QS=1.867(CY+0.375SY)+11.2HY+1.24WY+0.16Qa+0.79 Qa+0.8NY（m3/kg）式中： Qa標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，WY煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；NYN元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%3 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量QS=QS+1.016(a-1)Qa（m3/kg）式中：a空氣過(guò)量系數(shù)；QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，m3/kg；QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3/kg。注意：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q=QS×設(shè)計(jì)耗煤量，m3/h；4 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度式中：dsh排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；AY煤中

8、不可燃成分的含量；QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，m3/kg5 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算式中：SY煤中含可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；QS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量，m3/kg；二、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化1 煙氣在管道中的溫度降式中：Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，m3/h；F管道散熱面積，m2；CV標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均比熱容（一般為1.3521.357kJ/m2.）；Q管道單位面積散熱損失。室內(nèi)：q=4187kJ/(m2.h)室外：q=5443kJ/(m2.h)2 煙氣在煙囪中的溫度降式中： H煙囪高度；D合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和，t/h；A溫降系數(shù)。 三、除塵器的設(shè)計(jì)1 除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率式

9、中：C標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3；CS標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg/m3。2 除塵器的選擇根據(jù)粉塵的粒徑分布或種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率確定除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。確定除塵器的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失等。四、確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置1 各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐房的實(shí)際情況確定各裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單，緊湊，管路短，占地面積省，并使安裝、操作和檢修方便。2 管徑的確定式中：Q工況下管內(nèi)煙氣流量，m3/sv煙氣流速，（可查有關(guān)手冊(cè)確定）m

10、/s五、煙囪的設(shè)計(jì)1 煙囪高度的確定首先確定共用一個(gè)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)定確定定煙囪的高度。2 煙囪直徑的計(jì)算煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算式中：Q通過(guò)煙囪的總煙氣量，m3/h；v按通風(fēng)方式和運(yùn)行方式選取的煙囪出口煙氣流速，m/s煙囪底部直徑式中：d2煙囪出口直徑，H煙囪高度，mi煙囪錐度，通常取i=0.020.03。3 煙囪的抽力式中：H煙囪高度，mtk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六、系統(tǒng)阻力的計(jì)算 1 摩擦壓力損失對(duì)于圓管式中：L管道長(zhǎng)度（不包括管件、閥門自身尺寸大?。?，md管道直徑，m煙氣密度，kg/m3管中氣流平均速率，m/s摩擦阻力系數(shù)2 局部壓力損失式中：異形管件的局部阻力系數(shù)，查有關(guān)手冊(cè)；與相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s；煙氣密度，kg/m3；七、風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)選擇及計(jì)算1 風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算式中：1.1風(fēng)量備用系數(shù)；Q標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前風(fēng)量，m3/htp風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，B當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ? 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算式中：1.2風(fēng)壓