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1、word目 录1 设计课程任务书1设计题目1设计目的11.3设计原始材料11.4设计容和要求21.5主要参考书目32 烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算4标准状态下理论空气量4标准状态下理论烟气量4标准状态下实际烟气量4标准状态下烟气含尘浓度5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算53 除尘器的选择6除尘器应该达到的除尘效率6除尘器的选择64 确定除尘器、风机和烟囱的位置与管道的布置8各装置与管道布置的原如此8管径确实定85烟囱的设计9烟囱高度确实定9烟囱直径的计算9烟囱的抽力106 系统阻力计算11摩擦压力损失11局部压力损失127 系统中烟气温度的变化15烟气在管道中的温度降15烟气在烟囱中的温度
2、降158 风机和电动机的选择与计算16标准状态下风机风量计算16风机风压计算17电动机功率计算189 通风除尘系统布置图1910小结与参考文献2210.1小结2210.2参考文献222. 烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算建立煤燃烧的假定：1、煤中固定氧可用于燃烧；2、煤中硫主要被氧化为 SO2；3、不考虑NOX的生成；4、煤中的N在燃烧时转化为N2。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72% ，4%，1%，5%，得0.720.05)=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%,=1%, 得(0.720.06+(0
3、.016+0.79) =7.78式中注意：标准状态下烟气流量Q以计，因此，设计耗煤量代入 ， ，得=10.75设计耗煤量=600=6450Q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%,=11%,10.75,得C175=式中煤中可燃硫的质量分数代入1%,10.75,得=20000/10.751.863. 除尘器的选择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=1637,=200,得1-200/1637=%工况下烟气流量：式中标准状态下的烟气流量，工况下烟气温度，K标准状态下
4、温度，273 KQ=6450273+160/273 = 10230 总的烟气流速Q/3600=10230/3600=型号配套锅炉容量/(j/H)处理烟气量/(m3/h)除尘效率/%设备阻力/Pa分割粒径d/(50um)质量/kgXLD-441200092-95932-11282369表3.2 除尘器外型结构尺寸见图3.1ABCDEFGHMN14001400300503501000298544607004235图3.1 除尘器外型结构尺寸4. 确定除尘器、风机和烟囱的位置与管道的布置根据锅炉运行情况与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，管道的布置也就根本可以确定了。对各装置
5、与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。(m)式中 Q工况下管烟气流量，；v烟气流速，(对于锅炉烟尘=10-15 m/s)取=14 m/s m圆整并选取风道:表4.5 风道直径规格表外径D/mm钢制板风管外径允许偏差/mm壁厚/mm5001径 :500-20.75=(mm)由公式可计算出实际烟气流速：V=14.6 (m/s)符合锅炉烟尘=10-15 m/s5. 烟囱的设计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表5.1确定烟囱的高度。表5.1 锅炉烟囱的高度锅炉总额定出力/(t/h)11-22-66-1010-
6、2026-35烟囱最低高度/m202530354045锅炉总额定出力：44=16t/h,应当选定烟囱高度为40 m烟囱出口径可按下式计算：式中通过烟囱的总烟气量，；按表5.2选取的烟囱出口烟气流速，m/s表5.2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10-204-5自然通风6-10选定=4m/s=m圆整取d=1.9 m。烟囱底部直径式中烟囱出口直径，m；烟囱高度，m；烟囱锥度通常取i=0.02-0.03。式中 H烟囱的高度，m；外界空气温度，-1；烟囱烟气平均温度，160； B当地大气压，97860。6. 系统阻力计算1对于圆管：式中摩擦阻力系数实际中对金属管
7、道可取0.02.对砖砌或混凝土管道可取0.04。管道直径,m烟气密度，kg/m3管中气流平均速率, m/s管道长度,m.对于直径500mm圆管：L=m=nB结果为:2对于砖砌拱形烟道见图6.1D=500 mm式中 S为面积，结果为：B=450 mm2图6.1 砖砌拱形烟道式中，A为面积，X为周长X= 2B+=20.45+ = m/=mL为m ,=91.1(pa)式中异形管件的局部阻力系数，与相对应的断面平均气流速率，m/s烟气密度，kg/m3图6.2中一为渐缩管。图6.2 除尘器入口前管道示意图45度时，=0.1，取=45度，=14.6m/s结果为：8.95PaLtan67.5=0.12mH=
8、2.985-2.39=0.595=0.6mH.2取=57 =1.0结果为：Pa图6.3 除尘器出口至风机入口段管道示意图45度时，=0.1，取=30度，=14.6m/s结果为：PaL=0.93(m)图6.3中b、c均为90度弯头D=500，取R=D如此结果为：Pa两个弯头V1l1V2l2V3l3T形三通管示意图Pa对于T形合流三通结果为：Pa系统总阻力其中锅炉出口前阻力为800Pa，除尘器阻力1128Pa为:7. 系统中烟气温度的变化 式中标准状态下烟气流量，m3/h管道散热面积，m21.357KJ/(m3C管道单位面积散热损失 KJ/(m3h)室=4187 KJ/(m3h)室外=5443 K
9、J/(m3h)室管道长：F=LD=2.29 (m2)室外管道长L=9.5-1.46=8.04 (m)F=LD=12.69 (m2)式中烟囱高度，m。温度系数，可由表7-2-1查得。合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和，t/h；表7.1 烟囱温降系数烟囱种类钢烟囱无衬筒钢烟囱有衬筒砖烟囱H50m，壁厚小于砖烟囱壁厚大于A2总温度降：8. 风机和电动机的选择与计算风量备用系数； Q标准状态下风机前表风量；风机前烟气温度，假如管道不太长，可以进似取锅炉排烟温度；当地大气压，kPa。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
10、系统。根据Hy和Qy，选定Y5-47型No.7c的引风机，Y5-47型引风机是在原Y5-47型引风机性能根底上改良的产品，该引风机最优工况点的全压效率为85.6%，与原Y5-47型引风机相比拟，由于进展了一系列改良，使噪声值有显著降低，噪声指标为12.5dB。性能表如下。表8.2 引风机性能表机号传动方 式转速/r/min流量/m3/h全压/Pa效率/%功率/kw所需功率/kwC式2320116633030791700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，。根据电动
11、机的功率、风机的转速、传动方式选定Y180M-2型电动机。9. 通风除尘系统布置图锅炉烟气除尘系统布置图和立面图分别见图9.1和9.2。图9.1 锅炉烟气除尘系统立面图A-A侧面图设计说明见下页图9.2 锅炉烟气除尘系统布置图设计说明烟道为砖烟道，导角为45度，与圆管连接处采取密封措施，所有器件接口处均用法兰盘连接序号名称个数规格型号备注1烟道1H=40m上径直径800，下径直径500，厚300砖烟道2人孔15004003导流板14烟道110001000砖烟道5圆管钢制6V形带57风机4Y5-47型No.7C8电动机4Y180-29弯头890度圆形，直径50010天圆地方1211降尘器4XLD
12、-4型12弯头430度Z型13锅炉4SZL4-1310. 小结与参考文献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容、巩固了知识，另一方面，也对当前环保产业的开展有了直观的认识，特别是除尘设备的开展现状。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根底。由于是第一次设计，其中难免有些不足甚至错误，还望教师批评指正。(1)郝吉明，马广阔主编大气污染控制工程：高等教育，2002(2)钢铁企业采暖通风设计手册：冶金工业，2000(3)同济大学等编锅炉与锅炉房设备：，1986(4)航天部第七研究编工业锅炉房设计手册：，1986(5)陆耀庆主编供暖通风设计手册：，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198427 / 25
