燃煤量的采暖锅炉房旋风水膜除尘器除尘系统设计大气课程设计29774545.docx

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1、燃煤量的采暖锅炉房旋风水膜 除尘器除尘系统设计大气课程 设计 297745453. Oth燃煤量的采暖锅炉房旋风水膜除尘器除尘系统设计第一章设计任务书1.1课程设计的题目3.0th燃煤量的采暖锅炉房旋风水膜除尘器除尘系统设计。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、使用技术 资料、编写设计说明书的能力。2. 3设计依据一、大气质量标准当地大气质量执行大气环境质量标准“GB13271-200

2、1”中的二级标准。二、烟尘排放浓度执行大气环境质量标准“GB13271-2001”中的二级标准。3. 4设计原始资料锅炉型号民：SZL4-13型，共4台(2. 8MW4)设计耗煤量：3. Ot/h排烟温度：16Oc烟气密度(标准状态下)：1.34kgm3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：97. 86kPa冬季室外空气温度：一IC空气含水（标准状态下）按0.01293 kgm3烟气其它性质按空气计算煤的工业分析值：C=68% H=4% S=l% Q=5% N=l% W=6% A=15% Vr=13%按锅炉大气污染物排放标准（

3、GB13271-2001）中二类区标准执行。烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200 mgm3二氧化硫排放标准（标准状态下）：900 mgm3净化系统布置场地如图3-1-1所示的锅炉房北侧15m以内。ffl 3-1 1 锅炉房平面布田4!1.5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 .除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号惯用语规格，并确定主要运行参数。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

4、等计 算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号必功率。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。课程设计说明书应有封面、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（D除尘系统图一张（1号图或2号图）。系统图应按比例绘制、标出设备、管件编号, 并附明细表。（2）除尘系统平面、剖面布置图23张（1号、2号或3号），如图1-1和1-2,图 中设备管件应标编号，编号应与系统图对应。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制 可以简化，但应能表明建筑外形和主要结构型式。在平面布

5、置图中应有方位标志（指北针）。第二章除尘器的选型及计算2.1 锅炉烟气量的计算一、煤燃烧的假设：(1)煤中固定氧可用于燃烧；(2)煤中硫主要被氧化成二氧化硫;(3)不考虑氮氧化物的产生；(4)煤中的氮在燃烧时转化为氮气。二、标准状况下理论空气量以Ikg煤燃烧为基础，贝重量(g)摩尔数(DlOD需氧量(mol)C68056.6756. 67H404010S100. 31250. 31250503.125-3.125N100. 35710H20603. 333故有：标准状况下理论需氧量：,2 = 56.67 + 10 + 0.3125-3.125 = 63.86 mol/kg(煤)Q1O263.8

6、622.41000=1.430(/)标准状况下理论空气量：Qa = 1.430 （1 + 3.78） = 6.838（/ / kg）式中 Q,a 一一标准状态下理论空气量，5 Ikg）；三、标准状况下理论烟气量（空气含水为0.01293 gm3）CO2 ： 56.67（mol / kg）12 93H7Oi 10 2 + 3.333 += 23.33（mol / kg）2181000S02: 0.3125（奴/Ag）TV2 ： 0.3571 + 63.86X 3.78 = 241.7（mH / kg）故有：标准状况下理论需氧量：Qfs = 56.67 + 23.33 + 0.3125 + 241

7、,7 = 322.0mol/ 依（煤）ZV 322.0 22.4 r 3 /I / f XQs=而一=7.2hkg （煤）四、标准状况下实际烟气量QS=Q： +S-DQ,:（苏/小）式中a空气过剩系数；Q标准状态下理论烟气量，加/Ag;Qa标准状态下理论空气量，/匕。则：Qs =7.21 + （1.4-1）6.838 = 9.95（浮 /Zg）标准状态下烟气流量Q应以加/ 计，因此，Q=Qx设计耗煤量：Q =Q, X设计耗煤量=9.95 750 = 7463(n 900 =11950 =53.85%式中C标准状态下烟气含S02浓度，mgrn3;Cs标准状态下锅炉S02排放标准中规定值，mgm3

8、;三、除尘器的选择根据烟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、捕集粉尘A)2. 2除尘器的选择一、除尘器应达到的除尘效率：1 Cs = 1-C1 200 一 2340=91.45%式中C标准状态下烟气含尘浓度，mgm3;C标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mgm3;二、除尘器应达到的除SO2效率：量等。每台锅炉工况下烟气流量:=7687. 5*273+160273=12193 (m3h)式中 Q 一一标准状态下烟气流量，m3h;T,工况下烟气温度，K；T标准状态下温度，273K。取 IOlQ

9、Q则烟气流速为嬴34(m3s)OOUU ObUU卧式旋风水膜除尘器的型号及性能：型号91011风量m3h额定气量200002500030000使用范围165002100021000260002500033000耗水量及供水量定期供水T, h2. 342. 863. 77D1 (Dg)404040D2 (Dg)656565连续供水T, h0. 560. 640. 70D1 (Dg)252525D电磁阀111图号CT 531 (九)CT 531 (十)CT 531 (H-)主要尺寸L415547405320D165618081958H433345604898A92510001075B1660170

10、01890C556608658E720800880F272296321G118013401580压力损失Pa115120125除尘器 质量Kg160524812926旋风脱水图号CT531 （十四）CT531 （十 五）CT531 （十六）主要尺寸L423547605200D165618081958H359837904083C556608658E700800880F272296321l8509001000A92510001075压力损失Pa110115120质量Kg150422642636根据条件选择型号是9号。2.3确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置一、旋风水膜除尘器旋风除尘器是利用旋

11、转气流对粉尘产生离心力，使其从气流中分离出来，分离的最小 粒径可达到5T0微米。其结构简单、紧凑、占地面积小、造价低、维护方便、可耐高温高 压，可用于特高浓度（高达500gm3以上）的粉尘。1 .旋风除尘器的优点（1）旋风除尘器内部没有运动部件，维护方便。（2）制作、管理十分方便。（3）处理相同风量的情况上体积小，结构简单，价格便宜。（4）作为预除尘器使用时，可以立式安装，使用方便。（5）处理大风量时便于多台并联使用，效率阻力不受影响。（6）可耐400高温，如采用特殊的耐高温材料，还可以耐受更高的温度。（7）除尘器内设耐磨内衬后，可用以净化含高磨蚀性粉尘的烟气。（8）以干法清灰，有利于回收有价

12、值的粉尘。2 .旋风除尘器的缺点（1）卸灰阀如果漏损会严重影响除尘效率。（2）磨损严重，特别是处理高浓度或磨损性大的粉尘时。（3）除尘效率不高（对捕集粒径小于5um的微细粉尘和尘粒密度小的粉尘, 效率较低），单独使用有时满足不了含尘气体排放浓度的要求。（4）由于除尘效率随筒体直径增加而降低，因而单个除尘器的处理风量 受到一定限制。综上所述，根据烟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。本设计确定除尘器为干湿一体除尘器D1345 （其为 旋风水膜除尘器的一种）。3.干湿一体除尘器干湿一体除尘器是将旋风除尘器内筒作为水膜除尘器的筒体，是旋风和

13、水膜两种除尘 作用有效地结合在一起，是含尘气体在一个除尘装置中得到二次净化，以提高除尘效率。 含尘气体从入口进入装置内，先经过一级旋风除尘器除尘，然后进入内筒（内壁有流动的 水膜），再进行二次离心水膜除尘。由于增加了第一级干式除尘所以进口允许最高含尘浓度可高一些，可达到4g进口 速度以1822ms为好，要求的水压为98kPa,耗水量为0. 070. 3Lm3,压力损失为640 930Pao干湿一体除尘器结构图请见附录一。二、风机和烟囱L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(th),然后根据锅炉大气污染物排 放标准中的规定(表5-1)确定烟囱的高度。表4-1锅炉烟囱高度表锅炉型号民：SZL4-13型，共4台(2. 8MWX4)锅炉总的蒸发量4*4=16 (th),则选烟囱高度为40m。2 .烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算：式中 Q通过烟囱的总烟气量，m3h ：V按表4-2选取的烟囱出口烟气流速，m/s ；表4-2 烟囱出口烟气流速/ (m/s)运行情况通风方式全负荷时最小负荷机械通风10204. 05. 0自然通风6. 0102. 53.0选 v=4msrf = 0.01884*12193=2. 08 (m)