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.doc

华南理工大学大气污染控制工程课程设计 班级: 环境工程姓名 : 郭杰 -学号 : -指导老师: -某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计【前言】随着我国工业的快速发展和国民经济的大幅增长，大气污染问题日渐突出。人类活动中未经处理排放的各种有毒有害气体可能造成的危害，如酸雨、光化学烟雾等等，严重威胁国民健康和限制经济发展。本课程设计对象燃煤电厂，在其生产过程中产生大量主要污染物为颗粒污染物的烟气，需要采取一定的除尘设备加以处理。【关键字】袋式除尘器 大气污染一 原始设计资料锅炉型号：SZL413型，共4台(2.8MW×4) 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。净化系统布置场地在锅炉房北侧15m以内。二 设计计算1 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 式中 ， ， ，分别为煤各元素所含的质量分数。代入68% ，4%，1%，5%，得=4.76 (1.8670.68+5.560.04+0.70.01-0.70.05)=6.97 （2）标准状态下理论烟气量（设空气含湿量为12.93）式中标准状态下理论空气量，；煤中水分所占质量分数，；N元素在所占质量分数，；代入=6.97 ,=6%,=1%,得1.867(0.68+0.3750.01)+11.20.04+1.240.06+(0.016+0.79) 6.97+0.80.01=7.42 （）标准状态下实际烟气量式中空气过剩系数,取1.4注意：标准状态下烟气流量Q以计，因此，设计耗煤量代入7.42 ，6.97 ，得=7.42+1.0160.46.9710.25设计耗煤量= =24600 标准状态下实际烟气量（）标准状态下烟气含尘浓度式中排烟中飞灰占不可燃成分的质量分数；煤中不可燃成分的含量；标准状态下实际烟气量，。代入16%,=15%,10.25,得C=0.150.16/10.25=0.00234（）标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算式中煤中可燃硫的质量分数代入1%,10.25,得=20000/10.251.952 除尘器的选择（1）除尘器应达到的除尘效率式中C标准状态下烟气含尘浓度，；标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，。代入C=2349,=200,得1-200/2340=0.91453=91.45%（）除尘器的选择工作状况下烟气流量 = 39018 标准状态下实际烟气量，工作状况下烟气温度，K标准状况下温度，273K总的烟气流速 10.8单个的各为Q=9755，Q/3600=2.7采用MC60-长袋脉冲袋式除尘器，阻力为P=1176-1470型号规格过滤面积m2含尘浓度g/m3过滤风速m/min过滤风量m3/n阻力H2omm效率外型尺寸长×宽×高(mm)重量(Kg)MC60-45152-45400-10800120-15099.52290×1678×366717303 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现场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，占地面积小，并使安装、操作和维修方便。(2) 管径的确定单个锅炉的流量,1,2,3,4管： /3600=2.7 m式中 工况下管内烟气流量，；烟气流速，取=10m/s圆整，取d=560mm, 10.96=11.0m/s对6，7管： =0.79 m圆整，取d=800mm, 10.7m/s对9管： =1.12m圆整，取d=1120mm, 11.0m/s4 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来确定烟囱的高度。锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力/(t/h)<1122661010202635烟囱最低高度/m202530354045查所选除尘器的相关参数，选定烟囱高度为40m（2）烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算 式中 通过烟囱的总烟气量，； 按下表选取的烟尘出口烟气流速，m/s。 烟尘出口烟气流速表通风方式运行情况全负荷最小负荷机械通风102045自然通风6102.53选定=1.072m烟囱底部直径 式中 烟囱出口直径， H烟囱高度，m i烟囱锥度，通常取0.020.03。这里取0.02（3）烟囱的抽力 式中 H烟囱的高度，m； 外界空气温度，-1； 烟囱内烟气平均温度，160； B当地大气压，97860。 5 系统阻力的计算（1） 摩擦压力损失对于圆管 式中 L圆管长度，m； D管道直径，m； 烟气密度，1.34； 管中气流平均速率，m/s； 摩擦阻力系数，是气体雷诺数Re和管道相对粗糙度K/d的函数。可以查手册得到（实际中对技术管道值可取0.02，对砖砌或混凝土管道可取0.04），这里采用钢板制圆形通风管,取0.02.管1，2，3，4：=11m/s, D=560mm,L=2.18m, 6.31 Pa管5，8：=11m/s, D=560mm,L=6.66m，18.47 Pa管6，7：=10.7m/s, D=800mm,L=3.33m，4.85 Pa管9：=11m/s, D=1120mm,L=3m，4.34 Pa（2） 局部压力损失式中 异型管件的局部阻力系数，可在有关手册中查到，或通过实验获得； 与相对应的段米娜平均气流速率，m/s；烟气密度，弯头15，48：三通管256，378：三通管967：系统总阻力：（其中烟气在出口前阻力8004，12004）=8221.01 Pa6 风机及电动机选择及计算 （1）风机风量的计算 式中 1.1风量备用系数； Q标准状态下风机前表风量； 风机前烟气温度，若管道不太长，可以进似取锅炉排烟温度； 当地大气压，kPa。 （2）风机风压的计算式中 1.2风量备用系数； 系统总阻力，Pa； 烟囱抽力，Pa； 风机前的烟气温度，； 风机性能表中给出的试验用气体温度，；（参考德惠风机选型系统） 标准状况下烟气密度，1.34 。9636.84 Pa选择的风机型号：高压系列风机9-19 1600D（3）电动机功率的计算 式中 风机风量； 风机风压； 风机在全压头时的效率,0.81（一般风机为0.6，高效风机约为0.9）； 机械传动效率，当风机与电动机直连传动时=0.95； 电动机备用系数，对风机，=1.3。根据电动机的功率，风机的转速，传动方式选择电动机的型号为Y355m2-4 250Kw ,转速为1450r/min201 Kw三 【小结】本次大气污染控制工程课程设计主要设计了一燃煤电厂的某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统。通过本次课程设计，我们不但回顾了课本中学习的内容、巩固了知识，另一方面，也对当前环保产业的发展有了直观的认识，特别是除尘设备的发展现状。从风量计算，浓度计算，除尘效率到管线布置，我们初步将学过的知识统合地应用了一遍，为以后的工作大下了一定基础。由于是第一次设计，其中难免有些不足甚至错误，还望老师批评指正。四 【参考文献】(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，2002(2)钢铁企业采暖通风设计手册北京：冶金工业出版社，2000(3)同济大学等编锅炉及锅炉房设备北京：中国建筑工业出版社，1986(4)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(5)陆耀庆主编供暖通风设计手册北京：中国建筑工业出版社，1987(6)风机样本各类风机生产厂家(7)工业锅炉旋风除尘器指南1984 五 【附图】（如下）