(燃煤锅炉房)环境工程课程设计资料解读
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目录第一章 设计题目§1.1设计题目-----------------------------------------------------------------------------P1第二章 原始资料§2.1建筑物地理位置--------------------------------------------------------------------P1 §2.2原始资料-----------------------------------------------------------------------------P1第三章 热负荷计算§3.1最大计算热负荷--------------------------------------------------------------------P2 §3.2平均热负荷--------------------------------------------------------------------------P2 §3.3年热负荷-----------------------------------------------------------------------------P3第四章 锅炉型号和台数的确定§4.1锅炉型号的确定--------------------------------------------------------------------P3 §4.2锅炉台数的确定--------------------------------------------------------------------P3第五章 给水和热力系统确定§5.1各种水量与排污率的确定--------------------------------------------------------P3 §5.2确定水处理方案--------------------------------------------------------------------P4 §5.3软化方法的选择--------------------------------------------------------------------P4第六章 各系统的确定与设备的选型§6.1循环水泵的选择--------------------------------------------------------------------P8 §6.2软化水箱体积的确定--------------------------------------------------------------P8 §6.3补水泵的选择-----------------------------------------------------------------------P8第七章 送引风系统的确定及设备选型计算§7.1送风系统的设计--------------------------------------------------------------------P9 §7.2引风系统的设计--------------------------------------------------------------------P11 §7.3烟囱最低允许高度和出口直径的确定-----------------------------------------P15第八章 燃料输送及除灰渣系统地确定§8.1运煤方式和燃料的输送-----------------------------------------------------------P15 §8.2除尘-----------------------------------------------------------------------------------P16 §8.3除灰渣--------------------------------------------------------------------------------P16第九章 锅炉房工艺布置说明§9.1锅炉房建筑--------------------------------------------------------------------------P17 §9.2锅炉房设备布置--------------------------------------------------------------------P17总结-------------------------------------------------------------------------------------------P17内蒙古工业大学课程设计(论文)任务书课程名称:锅炉及锅炉房设备学院:土木工程学院班级:建环11-2 学生姓名: ___ 学号:指导教师:第一章 设计题目1.1 设计题目哈尔滨某住宅小区锅炉房工艺设计(1)第二章 原始资料2.1 建筑物位置黑龙江省哈尔滨市2.2 原始资料2.2.1热介质、参数及热负荷采暖面积为150000㎡,采暖总天数为179天,采暖方式为直接取自锅炉的95℃/70℃热水采暖。
前言据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3.而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康.因此,烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作.能用于烟气脱硫和除尘的设备很多,但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜.1.设计任务书1.1.课程设计题目燃煤采暖锅炉烟气处理系统设计1.2.设计原始材料锅炉型号:SZL4-13型(额定热功率2.8米W),共3台设计耗煤量:600 千克/h·台烟气温度:160℃脱硫塔出口烟温:60℃标准状态下烟气密度:1.34千克/米3空气过剩系数:α=1.4锅炉外形尺寸:4866×3660×2550锅炉烟囱尺寸:Φ600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:5℃标准状态下空气含水:0.01293千克/米3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C=68% H=4% S=1% O=5%N=1% W=6% A=15% V=13%锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米32.设计概况2.1.设计内容某燃煤采暖锅炉,烟气排放最大量Q=18450米3/h,烟气最高温度160℃,烟气含尘量2340米g/米3,烟气中二氧化硫含量1950米g/米3.2.2.设计依据《锅炉大气污染物排放标准》 GB13271-2001《袋式除尘器技术要求》 GB/T6719-2009《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-89《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》 JB/T8471-1996《环境空气质量标准》 GB3095-19962.3.设计要求2.3.1.排放标准锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米33.处理工艺设计3.1.除尘工艺设计3.1.1.各除尘器的简述离心式除尘器离心分离除尘器的工作原理是,利用烟气作旋转运动,依靠离心作用将烟气中粉尘分离出来.这种离心力要比单独靠中立获得的分离大得多,因而除尘较有效.它的结构简单,运行操作方便,可以分离捕集较细的粉粒,但除尘效率不高,约85%左右,阻力一般不大于1000Pa,因此,它被广泛应用于独立的除尘装置,也可作其他除尘器的预处理装置.洗涤式除尘器洗涤式除尘器是用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体,使含烟气相互凝集,从而使尘粒得到分离的装置.其中应用最多的是文丘里洗涤除尘器,它的主要部件是文丘里管.压力水从文丘里管的喉口的小孔进入,高速的含尘烟气流通过喉口将水雾化成无数水滴,同时使尘粒粘附在所生产的水滴上.将这种气液混合物引入分离器,使水滴与尘粒分离,烟气得到净化.文丘里洗涤器的除尘效率一般在95%以上,它随液滴直径、喉管气速的增加而增加.当液滴直径比尘粒大50倍时,其除尘效率最高.这种除尘器结构简单,除尘效率高,水滴还能吸收烟气中的二氧化硫的三氧化硫.其缺点是阻力大,需要有污水处理装置.袋式除尘器袋式除尘器是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置,采用玻璃纤维作滤料的空气过滤器,主要可用于通风及空气调节的气体净化.袋式除尘器的除尘机理如下:含尘气体进入滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁气体从排出口排出,沉积在滤料上的粉尘可在机械振动的作用下从滤料表面脱落,落入灰斗中.粉尘因截留、惯性碰撞、静电和扩散等作用,逐渐在滤袋表面形成粉尘初层.初层形成后,它成为袋式除尘器的主要过滤层,提高了除尘效率,滤布起形成粉尘初层和支撑它的骨架作用,但随着粉尘在滤袋上的积聚,滤袋两侧的压力增大,会把有些已附在滤料上的细小粉粒挤压过去,使除尘效率下降.袋除尘器的阻力一般为1000-2000Pa.另外,若除尘器阻力过高,还会使除尘系统的处理气体量下降,影响生产系统的排风效果.因此,除尘器阻力达到一定数值后要及时清灰,清灰不能过分,即不应破坏粉尘初层,否则会引起除尘效率显著降低.电除尘器电除尘器是利用静电力实现尘粒与烟气流分离的一种除尘装置.电除尘器是在放电极与平板状集尘极之间加以较高的直流电压,使电晕极发生电晕放电.当含尘烟气低速流过放电极与集尘极之间时,首先烟气中的气体分子发生电离,由于含尘烟气中大部分气体(氮气、氢气、二氧化碳)与电无亲和力,故会带负电荷成为负离子,它在向正极移动中遇到随烟气流动的大部分粉尘会使粉尘取得负电荷而转向阳极板上,使粉尘所带的电荷得到中和.集尘板上粉尘到一定厚度时,可用机械振打的方法使之落入灰斗.电除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气流量、粉尘趋进速度,尤其是粉尘的导电性有关,电除尘器具有很高的除尘效率(可达99.99%),可捕集到0.1μ米以上的尘粒.它阻力小,运行费用低,处理烟气量的能力大,运行操作方便,可完全实现自动化.缺点是设备庞大,投资费用高.旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来,已有百余年历史.对于捕集5-10μ米以上的粉尘效率较高,其除尘效率可达90%以上,被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门.旋风除尘器结构简单,除尘器本身无运动部件,不需特殊的附件设备,占地面积小,制造、安装投资较少.操作、维护简单,压力损失中等,动力消耗不大,运转、维护费用较低.操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度、温度限制.对于粉尘的物理性质无特殊要求,同时可根据化工生产的不同要求,选用不同材料制成,或内衬各种不同的耐磨、耐热材料,以提高使用寿命.3.1.2.主要除尘器的选用在选择除尘技术时,应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响.除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响.针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况,对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比.1)除尘效率布袋除尘器:对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效.通常除尘效率可达99.99%以上,排放烟尘浓度能稳定低于50米g/N米3,甚至可达10 米g/N米3以下,几乎实现零排放.电除尘器:随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫),比电阻大,即使达标也变得越来越困难.而布袋除尘器的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响,具有稳定的除尘效率.针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法,布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的.2)系统变化对除尘器的影响锅炉系统是一个经常变动和调节的系统,因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化.这一系列的变化,针对不同的除尘器会引起明显不同的变化.下面从主要的几个方面进行对比:(1)送、引风机风量不变,锅炉出口烟尘浓度变化①除尘器:烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化,从而导致清灰频率改变(自动调节).烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快,相应的清灰频率高,反之清灰频率低,而对排放浓度不会引起变化.②对静电除尘器:烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量,因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率,最终反映在排放浓度的变化上.通常烟尘浓度增加除尘效率提高,排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低,排放浓度会相应降低.(2)锅炉烟尘量不变,送、引风机风量变化①对布袋除尘器:由于风量的变化直接引起过滤风速的变化,从而引起设备阻力的变化,而对除尘效率基本没有影响.风量加大设备阻力加大,引风机出力增加;反之引风机出力减小.②对静电除尘器:风量的变化对设备没有什么太大影响,但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显.若风量增大,静电除尘器电场风速提高,粉尘在电场中的停留时间缩短,虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度,但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响,因此除尘效率降低非常明显;反之,除尘效率有所增加,但增加幅度不大.(3)烟气温度的变化①对布袋除尘器:烟气温度太低,结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀,烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋.但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内,就不会影响除尘效率.引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下,因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施.②对静电除尘器:烟气温度太低,结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电,但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高,粉尘比电阻升高不利于除尘.因此烟气温度直接影响除尘效率,且影响较为明显.(4)气流分布①对布袋除尘器:除尘效率与气流分布没有直接关系,即气流分布不影响除尘效率.但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀,不能偏差太大,否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋,影响除尘器滤袋的正常使用寿命.②对静电除尘器:静电除尘器非常敏感电场中的气流分布,气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低.在静电除尘器性能评价中,气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一.3)运行与管理(1)运行与管理①对布袋除尘器:运行稳定,控制简单,没有高电压设备,安全性好,对除尘效率的干扰因素少,排放稳定.由于滤袋是布袋除尘器的核心部件,是布袋除尘器的心脏,且相对比较脆弱、易损,因此设备管理要求严格.②对静电除尘器:运行中对除尘效率的干扰因素多,排放不稳定;控制相对较为复杂,高压设备安全防护要求高.由于静电除尘器均为钢结构,不易损坏,相对于布袋除尘器,设备管理要求不很严格.(2)停机和启动①对布袋除尘器:方便,但长期停运时需要做好滤袋的保护工作.②对静电除尘器:方便,可随时停机.(3)检修与维护①对布袋除尘器:可实现不停机检修,即在线维修.②对静电除尘器:检修时一定要停机4)设备投资(1)对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气),两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右(2)对于低硫高比电阻粉尘、高SiO2、Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘,两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些.(3)通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度,静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高.以呼和浩特电厂200米W机级为例:布袋除尘器:每台机组的除尘器投资<2000万元,保证排放浓度<50米g/N米3以下.对静电除尘器:按四电场,比集尘面积130米2/米3/S计算.达标250米g/N米3,每台除法器投资约2500万元.5)运行维护费用(1)运行能耗对布袋除尘器:风机能耗大,清灰能耗小.对静电除尘器:风机能耗小,电场能耗大.但是,总体来讲两种除尘器的电耗相当.对于静电除尘器难以捕集的粉尘,或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时,静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高,也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高.如果按照即将出台的新环保标准,静电除尘器要是做到达标话,必定是采用4电场以上的静电除尘器,其电耗也就一定比布袋除尘器高.(2)维护费用布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费,从目前实际运行情况来看,一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿.静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等.此项费用较高,但年限比较长,约6年左右.(3)经济效益分析实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%,因此,电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右.如果按照目前国家征收排污费的情况来看,采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的,至少上百万到几百万元.按照以前达标即不需要交纳排污费的话,采用布袋除尘器就可以免交排污费.另外,布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少二氧化硫的排污费.总之,新的环保标准出台以后,静电除尘器要想做到达标排放,就必须采用4电场以上的除尘器.此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高,同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多.因此在新的环保要求下,静电除尘器即使达标,其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高.另外,静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右,目前新的排污费制度下,即使达标了也要对排放粉尘量进行收费,因此两种除尘器即使达标以后,静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用.因此,布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备.表1 布袋除尘器与电除尘器的比较表通过比较,选择袋式除尘器.3.2.脱硫工艺设计3.2.1.脱硫方法概述目前,世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种.根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种.湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%,其中氧化镁法技术成熟,尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说,具有投资少,占地面积小,运行费用低等优点,非常适合我国的国情.采用湿法脱硫工艺,要考虑吸收器的性能,其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等.旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点,可以快速吸收烟尘,具有很高的脱硫效率.3.2.2.工艺比选1)脱硫工艺及脱硫吸收器比较选择(1) 脱硫工艺比较选择(见表2)表2 脱硫工艺比较表3 脱硫工艺比较(2)石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点对比①石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆.石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的SO2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品.该工艺的优点主要是:A、脱硫效率高,在Ca/S比小于1.1的时候,脱硫效率可高达 90%以上;B、吸收剂利用率高,可达到90%;C、吸收剂资源广泛,价格低廉;D、适用于高硫燃料,尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理;E、副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料.该工艺的缺点是:A、系统复杂,占地面积大;B、造价高,一次性投资大;C、运行问题较多——由于副产品CaSO4易沉积和粘结,所以, 容易造成系统积垢,堵塞和磨损;D、运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;E、副产品处理问题——目前,世界上对该副产品处理,主要采用抛弃和再利用两种方法:西欧和日本因缺乏石膏资源,所以用此副产品做建筑用石膏板,与此同时,当地建筑规范也为该产品的推广使用提供了方便.但对副产品石膏的成分要求严格(CaSO4>96%).在美国,因天然石膏资源丰富,空地较多,过去一般采用抛弃处理.在中国,天然石膏资源丰富,而石灰石的成分却很难保证,因此脱硫石膏的成分不稳定,建筑行业很难采用;对于建在城市近郊或工业区的需要脱硫的电厂,又很难容纳大量石膏渣液的抛弃,即使有空闲场地抛弃,从长远来讲,仍然可能造成固体废弃物的二次污染.因而副产物处理存在问题.F、由于该工艺技术成熟,运用广泛,目前国家有相应技术规范,但国家环保总局在脱硫技术指导文件中明确指出该种方法适用于大型电站锅炉的脱硫,中小锅炉运用存在规模不经济等问题.G、为适应国内中小型锅炉的烟气脱硫,对该工艺进行了改造运用,减少脱硫剂制备和石膏生成系统尚可,但其他部分的或缺带来诸多问题,因此要谨慎用之.②氧化镁脱硫法氧化镁脱硫技术是利用氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸镁,并通入空气将亚硫酸镁生成溶解度更大的硫酸镁.氢氧化镁作脱硫剂具有反应活性大、脱硫效率高、液气比小等优点,因此具有综合投资低,运行费用低等特点.氧化镁吸收SO2的湿法脱硫方式是目前适合于中、小型锅炉烟气脱硫技术最为成熟的脱硫方式之一.综合氢氧化镁脱硫法具有以下四个特点:A、氧化镁原料取得容易目前包括在日本、首尔、东南亚地区、台湾地区等均有普遍使用的实绩和经验,而所使用的的氧化镁大部分均来自大陆地区.我国拥有丰富的氧化镁资源,储量约为160亿吨,占全世界的80%左右,环渤海湾的山东、辽宁地区以及山西都有丰富的产量.由于广泛地运用,使该技术相对于其他脱硫技术更加成熟.B 、米gO工艺也是技术成熟的脱硫工艺,该工艺在日本已应用了100多个项目,台湾的电厂约95﹪是.米gO法,美国波士顿的米gstic电厂150米w机组.米gO湿法脱硫1982年投产.C、米gO法脱硫效率达到90﹪~98﹪,因为米gO活性强,实例表明在相同操作条件下,米gO作为吸收剂比用CaCO3作为吸收剂时吸附效率高.D 、脱除等量的SO2消耗的米gO量仅为CaCO3的40﹪.E 、米gO法脱硫循环液呈溶液状,不易结垢,不会堵塞.氧化镁湿法的脱硫产物硫酸镁是一种溶解度很大的物质,因此在吸收塔脱硫的反应过程中,不似石灰石(石灰)/石膏法会产生结垢或堵塞的问题.F、脱硫后溶液,处理后可直接排放,无二次污染.G、脱硫设备简单,操作简单,成本低.脱硫系统包括熟化系统、吸收系统、废液处理系统,系统简单明了,现场布置简洁紧凑,系统运行安全可靠.L、脱硫产物的用途如果把米gO法脱硫工艺产物,不经氧化曝气则可以把浆液脱水湿渣,其组成米gSO3 60~70% 米gSO4 20~30 %溶解状,杂质10% ,湿渣可以作为农用肥料.可直接作基肥,追肥和叶面肥.植物正常发育的所需镁量,一般为干重5g/千克左右.施用镁肥不仅可增加作物产量,还可改善产品品质,如镁肥对甘蔗、香蕉、烟叶产量和品质都有良好作用.据调查本地区盛产甘蔗、香蕉.根据全国土壤普查表明不少地区土壤缺镁比较严重,缺镁土壤面积巨大,大约占全国耕地面积的5.8 ,若对每亩地施镁肥,则每年需求镁肥量十分巨大.2) 脱硫吸收器比较选择脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量.脱硫吸收器比较选择如表4所示.表4 脱硫塔性能吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大.相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率.因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器.3.2.3.工艺原理(1) 氧化镁法脱硫原理氧化镁法脱硫的主要原理:在洗涤中采用含有米gO 的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.氧化镁法脱硫工艺有如下特点:A 、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用.B、脱硫效率在90.0%~95.0%之间.C 、脱除等量的SO2, 米gO的消耗量仅为CaCO3的40.0%.D 、要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3~5L/米3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在10~15L/米3之间.E、我国米gO储量约80 亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一.(2) 旋流板塔吸收器脱硫原理旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段,呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的开孔高穿过,将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化,雾化后的洗涤溶液获得较高比表面积,并与废气接触完成脱硫除尘.3.3.工艺流程3.3.1.工艺流程图燃煤采暖锅炉烟气处理工艺流程3.3.2.工艺流程简述工艺流程主要分为两个工段.第一个工段为烟气除尘,第二个工段为烟气脱硫.该工艺采用过滤式脉冲布袋除尘器,脉冲袋式除尘器主要由上箱体、中箱体、下箱体和控制器等组成.含尘空气从进气口进入除尘箱,因气体突然扩张,流速骤然降低,颗料较粗的粉尘,靠其自重力向下沉降,落入灰斗.细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁,经滤袋过滤后的净化空气,通过文氏管进入上箱体,从出气口排出,被吸附在滤袋外壁的粉尘,随着时间的增长,越积越厚,除尘器阻力逐渐上升,处理的气体量不断减少,为了使除尘器经常保持有效状态,设备阻力稳定在一定的范围内,就需要清除吸附在滤袋外面的积灰.经除尘后的烟气进入第二个脱硫工段,采用湿法烟气脱硫技术在旋流板塔吸收器中对除尘后的烟气进行脱硫处理.在洗涤液中采用含有米gO的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.主要化学反应式:米gO + H2O →米g(OH)2SO2 + H2O → H2SO3→ 2H+ + SO3-2。
230mw燃煤锅炉课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解燃煤锅炉的基本工作原理,掌握230MW燃煤锅炉的主要组成部分及功能。
2. 学生能掌握燃煤锅炉的运行参数,如蒸发量、热效率、排放标准等,并了解其在能源转换中的重要性。
3. 学生能了解燃煤锅炉的环保措施及节能减排技术。
技能目标:1. 学生能通过实际案例分析,运用所学知识解决燃煤锅炉运行中可能遇到的问题。
2. 学生能运用计算工具对燃煤锅炉的热效率进行简单计算,并提出优化建议。
3. 学生能通过小组合作,设计出符合我国环保标准的燃煤锅炉改进方案。
情感态度价值观目标:1. 学生能够树立节能环保意识,关注燃煤锅炉在能源转换过程中的环境影响。
2. 学生能够培养对能源、环保等社会热点问题的关注和责任感,提高社会责任感。
3. 学生能够通过课程学习,增强对工程技术学习的兴趣,激发创新精神和团队合作意识。
课程性质:本课程为工程技术类课程,旨在帮助学生掌握燃煤锅炉的基本知识,提高解决实际问题的能力。
学生特点:初三学生具备一定的物理知识和动手能力,对新鲜事物充满好奇心,但可能对复杂工程问题缺乏深入了解。
教学要求:结合学生特点,采用案例分析、小组合作、实践操作等方式,注重培养学生的动手能力、解决问题能力和团队合作意识。
通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在学习过程中逐步实现课程目标。
二、教学内容1. 燃煤锅炉基本原理:讲解锅炉的工作原理、热力学基础知识,以及230MW 燃煤锅炉的主要组成部分及其作用。
教材章节:《工程技术基础》第四章第一节。
2. 燃煤锅炉运行参数:介绍蒸发量、热效率、排放标准等参数,分析其在燃煤锅炉运行过程中的重要性。
教材章节:《工程技术基础》第四章第二节。
3. 环保措施及节能减排技术:讲解燃煤锅炉的环保措施,如脱硫、脱硝、除尘等,以及节能减排技术。
教材章节:《工程技术基础》第四章第三节。
4. 实际案例分析:分析实际运行中的燃煤锅炉案例,让学生了解锅炉运行过程中可能遇到的问题及解决方法。
环境工程(气)课程设计姓名:学号:班级:时间:课程设计任务书一、课程设计目的课程设计是《环境工程学》课程的主要教学环节之一。
通过课程设计了解大气污染控制工程工艺设计内容、程序和基本原则,学习设计计算方法和步骤,提高运算和制图能力。
同时,通过设计巩固所学的理论知识和实际知识,并学习运用这些知识解决工程问题。
二、设计课题及有关参数1.题目2(1)黄石某柠檬酸厂15t/h燃煤锅炉除尘系统设计(第6组)2.设计参数(1)燃煤的组成:O-3.4%,O-11.98%,N-1.01% C-66.27%,灰分-12.2%,S-1.12%,H-4.02%,H2(2)锅炉热效率为80%,空气过剩系数为1.2,低位发热量为25246kJ/kg,水的蒸发热为2570.89 kJ/kg,烟尘的排放因子为70%。
(3)烟尘密度(堆积密度):1.25×103kg/m3;润湿性:强亲水性,>8.0mm/min,比电阻为8×1010Ω·cm;黏附性:中等黏性,断裂强度为V20300-600Pa。
烟气平均温度为150℃。
烟尘真密度为2.09×103kg/m3。
(4)粉尘粒径组成:执行标准《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)三、当地气象条件年平均气温17℃,极端最高、最低气温分别为40.7和-11.0℃,气温最高7月份,平均气温29.2℃,气温最低1月份,平均气温3.9℃,全年主导风向为E,年平均风速为2.2m/s,年最大风速为17.0m/s,年平均气压101.2Kpa大气稳定度为中性D类。
当地环境空气质量标准:二级。
四、设计内容和深度要求1.除尘系统方案论证。
包括除尘器的选择及除尘基本工艺路线确定,除尘工艺流程和主要设备的选择。
2.方案论证主要进行方案的技术比较,如处理效果,技术合理性和先进性;同时进行经济比较,如一次性投资,运行管理费用及运行管理的复杂程度。
3.进行除尘系统的工艺设计计算。
环境工程专业课程设计(一)课程设计任务书一、课程设计的题目某燃煤锅炉房烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固专业课程所学内容,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。
三、设计原始资料锅炉型号:KZL4—13型,共4台锅炉蒸发量:单台4t/h计算耗煤量:600kg/h·台排烟温度:160℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过量系数:α=1.4排烟中飞灰占煤中总灰分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa空气温度:20℃空气含水(标准状态下)按0.01293 kg/m3取用烟气其他性质按空气计算煤的元素分析值:C Y = 68% H Y = 4% S Y = 1% O Y = 5%N Y = 1% W Y = 6% A Y = 15% V Y = 13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类区标准执行。
烟尘浓度排放标准(标准状态下):200mg/m3二氧化硫排放标准(标准状态下):900mg/m3净化系统布置场地如图1 所示的锅炉房北侧15m以内。
四、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。
净化系统布置区域(距锅炉房15m以内)图1 锅炉房平面布置图图2 І–І剖面图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、型号及规格,并确定其主要运行参数。
4. 管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。
并计算各管段的管径、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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的功率。
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。
安徽建筑大学环境与能源工程学院课程设计任务书目录一、设计任务 (3)1.1 工程概况 (3)1.2 设计内容 (3)二、设计依据及设计原始资料 (3)2.1设计依据 (3)2.2设计原始资料 (3)1、各生产线耗汽量及其介质参数(总热负荷:40.5 t/h) (4)燃料热值:35.53MJ/Nm3 (4)3、水质资料 (4)三、设计内容 (4)1. 锅炉总容量计算 (4)2. 锅炉类型及台数的选择和确定。
(6)3. 锅炉房送风及排烟系统 (6)4. 锅炉给水设备及水处理 (7)5. 燃气管道系统的计算 (9)(1)燃气管道的直径 (9)6. 主蒸汽管径计算 (12)7. 锅炉房主要设备表 (13)相关设备选择请自行网上查阅相关设备样本,进行设备容量及尺寸选择。
(13)参考文献: (13)一、设计任务1.1 工程概况(1)工程名称:某燃气热水锅炉房工艺设计(2)地理位置:安徽省马鞍山市,东经118.48°,北纬31.56°1.2 设计内容(1)燃烧计算(2)风机选型(3)烟囱计算(4)排污系统设计(5)主蒸汽管道相关计算二、设计依据及设计原始资料2.1设计依据《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)《锅炉安全技术监察规程》(TSG G0001-2012)《锅炉房设计规范》(GB50041-2008)《工业锅炉水质》(GBT 1576-2008)《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014)《城镇燃气设计规范》(GB 50028-2006)《工业金属管道设计规范》(GB 50316-2000)(2008年版) 《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-2011)2.2设计原始资料1、各生产线耗汽量及其介质参数(总热负荷:40.5 t/h)2、燃气资料燃料热值:35.53MJ/Nm33、水质资料原水质资料如下:总硬度:5.2mmol/L;碳酸盐硬度:5.5mmol/L;非碳酸盐硬度:0.3mmol/L;总碱度:2.1mmol/L;溶解氧:5.8mg/L;PH值:7.0;含盐量:259mg/L。
石家庄铁道大学四方学院课程设计锅炉及锅炉房设备2009 级电气工程系专业建筑环境与设备工程学号 XXX学生姓名 XXX指导教师 X X完成日期 2012 年1月 8 日目录第一章设计任务 (2)1.1设计内容 (2)1.2设计基本要求 (2)第二章主要技术指标 (3)2.1工程概况 (3)2.2相关参数选择 (3)第三章锅炉机组的选择 (4)第四章给水及给水设备的选择 (5)4.1锅炉循环水量的计算 (5)4.2循环水泵扬程的计算 (5)4.3循环水泵的选择 (6)第五章定压及水处理设备的选择 (7)5.1膨胀容积的计算 (7)5.2定压装置及补水泵的选择 (7)5.3软化水设备及软化水箱的选择 (8)5.4鼓风机的选择 (8)5.5其他 (9)第六章水器系统主要管道管径的确定 (10)6.1循环水主干管的确定 (10)6.2天燃气总管径的确定 (10)第七章燃气及排烟系统 (11)7.1烟气量的计算 (11)7.2燃气及天然气泄露报警装置 (11)7.3循环水泵的选择 (12)第八章热工控制和测量仪表 (14)第九章锅炉房的布置 (15)设计总结 (16)参考文献 (17)第一章设计任务1.1 设计内容1、热水锅炉的选取;2、锅炉房水动力计算3、锅炉房水处理及烟风阻力计算4、热水锅炉房系统图5、热水锅炉房平面图1.2设计基本要求1、熟练掌握所学的专业知识,能够综合运用所学知识,独立分析和解决实际问题,具备一定的创新意识和实践能力,获得了科学研究的基础训练。
2、在设计中着重培养理论联系实际的工作做风和严肃认真的科学态度。
3、进一步训练和提高分析设计能力、理论计算能力、计算机应用能力,以及查阅文献资料和文字表达等基本技能。
第二章主要技术指标2.1 工程概况本设计为一燃气热水锅炉房系统工艺设计,主要为石家庄某住宅小区采暖提供所需的热能。
2.2 相关参数的选择(1)供热热负荷:本设计位于石家庄,建筑面积46000m2,建筑高度为34 m,系统阻力30 m。
环境工程专业课程设计(一)课程设计任务书一、课程设计的题目某燃煤锅炉房烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固专业课程所学内容,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。
三、设计原始资料锅炉型号:KZL4—13型,共4台锅炉蒸发量:单台4t/h计算耗煤量:600kg/h·台排烟温度:160℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过量系数:α=1.4排烟中飞灰占煤中总灰分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa空气温度:20℃空气含水(标准状态下)按0.01293 kg/m3取用烟气其他性质按空气计算煤的元素分析值:C Y = 68% H Y = 4% S Y = 1% O Y = 5%N Y = 1% W Y = 6% A Y = 15% V Y = 13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类区标准执行。
烟尘浓度排放标准(标准状态下):200mg/m3二氧化硫排放标准(标准状态下):900mg/m3净化系统布置场地如图1 所示的锅炉房北侧15m以内。
四、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。
净化系统布置区域(距锅炉房15m以内)图1 锅炉房平面布置图图2 І–І剖面图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、型号及规格,并确定其主要运行参数。
4. 管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。
并计算各管段的管径、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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的功率。
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。
大气燃煤锅炉课程设计总结篇一:大气燃煤锅炉课程设计总结在大气燃煤锅炉课程设计中,我们旨在设计一台高效率、低排放的燃煤锅炉,以满足环保要求和可持续发展的需求。
在这门课程中,我们学习了锅炉的原理、设计和计算,并深入了解了燃煤锅炉的燃烧过程和环保措施。
在设计过程中,我们首先考虑了锅炉的效率和热效率。
为了提高锅炉的热效率,我们采用了高效的燃烧设备和合理的烟气处理系统。
在燃烧设备方面,我们采用了先进的燃烧器技术和精确的燃烧控制技术,以确保燃料能够充分燃烧,减少燃烧产生的污染物。
在烟气处理方面,我们采用了高效的脱硫、脱硝和除尘设备,以减少燃烧产生的污染物。
此外,我们还考虑了锅炉的安全性和环保性。
在设计过程中,我们采用了严格的安全标准和环保要求,以确保锅炉的运行安全和排放符合环保标准。
我们采用了先进的控制系统,以确保锅炉的正常运行和安全排放。
最后,我们还考虑了锅炉的经济性。
在设计过程中,我们采用了合理的燃料采购和运输方案,以确保锅炉的运行成本较低。
我们还考虑了锅炉的维护和保养,以确保锅炉的长期稳定运行。
总的来说,在大气燃煤锅炉课程设计中,我们通过学习和实践,掌握了燃煤锅炉的设计、计算和优化技术,并深入了解了燃煤锅炉的燃烧过程和环保措施。
通过课程设计,我们不仅提高了自己的技术水平,还为社会的发展和环保要求的提高做出了贡献。
篇二:大气燃煤锅炉课程设计总结在大气燃煤锅炉的课程设计中,我们旨在通过课程设计实践,巩固和充实《锅炉原理》课程的知识,学会使用热力计算标准方法,并具有综合考虑锅炉机组设计与布置的初步能力。
在进行大气燃煤锅炉的设计过程中,我们需要考虑多个因素,例如锅炉的主要参数和燃料特性参数,以及锅炉整体布置和受热面的布置等。
在这些因素中,燃料特性参数是至关重要的,因为不同的燃料会产生不同的燃烧反应和热力学特性。
在燃料的选择方面,我们需要考虑锅炉的使用场合和燃料的价格等因素。
同时,在进行锅炉的设计时,我们还需要考虑到锅炉受热面的结构设计和热力计算,以确保锅炉在高温下能够正常运行。
环境工程专业课程设计(一)课程设计任务书一、课程设计的题目某燃煤锅炉房烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固专业课程所学内容,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。
三、设计原始资料锅炉型号:KZL4—13型,共4台锅炉蒸发量:单台4t/h计算耗煤量:600kg/h·台排烟温度:160℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过量系数:α=1.4排烟中飞灰占煤中总灰分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa空气温度:20℃空气含水(标准状态下)按0.01293 kg/m3取用烟气其他性质按空气计算煤的元素分析值:C Y = 68% H Y = 4% S Y = 1% O Y = 5%N Y = 1% W Y = 6% A Y = 15% V Y = 13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类区标准执行。
烟尘浓度排放标准(标准状态下):200mg/m3二氧化硫排放标准(标准状态下):900mg/m3净化系统布置场地如图1 所示的锅炉房北侧15m以内。
四、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。
净化系统布置区域(距锅炉房15m以内)图1 锅炉房平面布置图图2 І–І剖面图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、型号及规格,并确定其主要运行参数。
4. 管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。
并计算各管段的管径、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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的功率。
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. 图纸要求除尘系统平面、剖面布置图各1张(均为1号图),如图1 和图2 。
图中设备管件应标注编号,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。
在平面布置图中应有方位标志(指北针)。
五、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,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) C.H. 莫强主编. 杨文学,徐希平等译. 唐宗炎校. 锅炉设备空气动力计算(标准方法). 北京:电力工业出版社,1981.(二) 课程设计指导书一、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4.76(1.8765.560.70.7)Y Y Y Y V C H S O =++- (m 3/ kg)式中 C Y ,H Y ,S Y ,O Y ——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/m 3)1.867(0.375)11.1 1.240.0160.790.8Y Y Y Y Y y V C S H W V V N =++++++ (m 3/ kg) 式中 V ——标准状态下理论空气量,m 3/ kg ; W Y ——煤中水分所占质量分数,%; N Y ——煤中N 元素所占质量分数,%。
3. 标准状态下实际烟气量1.016(1)y y V V V α=+- (m 3/ kg)式中 α——空气过量系数;y V ——标准状态下理论空气量,m 3/ kg ; V ——标准状态下理论空气量,m 3/ kg ;注意:标准状态下烟气流量'y V 以3/m h 计,因此,'y V =y V ×设计耗煤量。
4. 标准状态下烟气含尘浓度Y fh yd A C V =(kg/m 3)式中 fh d ——排烟中飞灰占煤中总灰分的比例; A Y ——煤中灰分的质量分数;y V ——标准状态下实际烟气量,m 3/kg 。
5. 标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算26210Y SO yS C V =⨯ (mg/m 3) 式中 S Y ——煤中硫的质量分数;y V ——标准状态下燃煤产生的实际烟气量,m 3/kg 。
二、系统中烟气温度的变化当烟气管道较长时,必须考虑烟气温度的降低。
除尘器、风机、烟囱的烟气流量应按各点的温度计算。
1. 烟气在管道中的温度降1'y Vq Ft V C ∆=(℃) 式中 'y V ——标准状态下烟气流量,m 3/h ; F ——管道散热面积,m 2;C V ——标准状态下烟气平均比热容(一般为1.352 ~ 1.357 kJ/m 3 · ℃); q ——管道单位面积散热损失。
室内q =4187 kJ/(m 2 · h)室内q =5443 kJ/(m 2 · h) 2. 烟气在烟囱中的温度降2t ∆=(℃) 式中 H ——烟囱高度,m ;D ——合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和,t/h ; A ——温降系数,可由下表查得。
烟囱温降系数三、除尘器的选择1. 除尘器应达到的除尘效率1hC Cη=-式中 C ——标准状态下烟气含尘浓度,mg/m3;C h ——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m 3。
2. 应达到的脱硫效率21SS SO C C η=-式中 2SO C ——标准状态下烟气中二氧化硫浓度,mg/m 3;C S ——标准状态下锅炉二氧化硫排放标准中规定值,mg/m 3。
3. 除尘器的选择根据实际工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘及脱硫效率确定脱硫除尘器的种类、型号及规格。
确定除尘器的运行参数,如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。
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、操作和检修方便。
2. 管径的确定d =(m)式中 ''y V ——实际工况下管内烟气流量,m 3/s ;υ——烟气流速,m/s ,(可查有关手册确定,对于锅炉烟气υ=10 ~ 15 m/s )。
''''y y T V V T= (m 3/h)式中 'y V ——标准状态下烟气流量,m 3/s ; 'T ——实际工况下烟气温度,K ; T ——标准状态下温度,273K 。
管径计算出以后,要进行圆整(查手册),再用圆整后的管径计算出实际烟气流速。
实际烟气流速要符合要求。
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(下表)确定烟囱的高度。
锅炉烟囱高度表2. 烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算d =(m )式中 '''y V ——通过烟囱的总烟气量,m 3/h ,即为4台锅炉实际工况下烟气量的总和; υ——按下表选取的烟囱出口烟气流速,m/s 。
烟囱出口烟气流速 / (m/s)烟囱底部直径d 1 = d 2 + 2· i · H (m)式中 d 2——烟囱出口直径,m ;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273273()273273y Ky K yS H g t t ρρ=-++ (Pa)式中 H ——烟囱高度,m ; t K ——外界空气温度,℃;t y ——烟囱内烟气平均温度,℃; K ρ——标准状态下空气密度,kg/m 3; y ρ——标准状态下烟气密度,kg/m 3。
六、系统阻力的计算1. 摩擦压力损失对于圆管 22L L p d ρυλ∆= (Pa)式中 L ——管道长度,m ; d ——管道直径,m ; ρ——烟气密度,kg/m 3; υ——管中气流平均流速,m/s ;λ——摩擦阻力系数,是气体雷诺数Re 和管道相对粗糙度Kd的函数。
可以查手 册得到(实际中对金属管道λ值可取0.02,对砖砌或混凝土管道λ值可取0.04)。
2. 局部压力损失22p ρυξ∆= (Pa)式中 ξ——异形管件得局部阻力系数,可在有关手册中查到,或通过实验获得; υ——与ξ相对应的断面平均气流速率,m/s ; ρ——烟气密度,kg/m 3。
七、风机和电动机选择及计算1. 风机风量的计算'273101.3251.1273p y y t Q V B+=⨯⨯ (m 3/h)式中 1.1——风量备用系数;'y V ——标准状态下风机前风量,m 3/h ;t p ——风机前烟气温度,℃,若管道不太长,可以近似取锅炉排烟温度; B ——当地大气压力,kPa 。
2. 风机风压的计算273101.325 1.2931.2()273p y y y yt H h S t B ρ+=∆-⨯⨯+∑ (Pa) 式中 1.2——风压备用系数;h ∆∑——系统总阻力,Pa ;Sy ——烟囱抽力,Pa ; t p ——风机前烟气温度,℃;t y ——风机性能表中给出的试验气体温度,℃; ρy ——标准状态下烟气密度,1.34kg/m 3。
计算出风机风量Q y 和风机风压H y 后,可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择所需风机的型号。
3. 电动机功率的计算1236001000y y Q H Ne βηη=⨯ (kW)式中 Q y ——风机风量,m 3/h ;H y ——风机风压,Pa ;1η——风机在全压头时的效率(一般风机为0.6,高效风机约为0.9);2η——机械传动效率,当风机与电机直联传动时2η=1,用联轴器连接时2η=0.95 ~ 0.98,用V 形带传动时2η=0.95; β——电动机备用系数,对引风机,β=1.3。
根据电动机效率,风机的转速,传动方式选择电动机型号。
(三) 课程设计实例一、课程设计题目某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固专业课程所学内容,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。