顆粒污染物控制課程設(shè)計實例

1、.PAGE ：.； 顆粒污染物控制課程設(shè)計課程設(shè)計標(biāo)題 某燃煤采暖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計的目的 經(jīng)過課程設(shè)計進一步消化和穩(wěn)定天性課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識系統(tǒng)化，培育運用所學(xué)實際知識進展凈化系統(tǒng)設(shè)計的初步才干。經(jīng)過設(shè)計，了解工程設(shè)計的內(nèi)容、方法及步驟，培育確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計方案、進展設(shè)計計算、繪制工程圖、運用技術(shù)資料、編寫設(shè)計闡明書的才干。設(shè)計原始資料鍋爐型號：SZL型，共臺設(shè)計耗煤量：kg/h(臺)排煙溫度：規(guī)范形狀下煙氣密度：.kg/m空氣過剩系數(shù)：=.排煙中飛灰占煤中不可熄滅成分的比例：%煙氣在鍋爐出口前阻力：Pa當(dāng)?shù)卮髿鈮海?kPa冬季室外空氣溫度：-規(guī)范形狀下空氣含水

2、按.kg/m煙氣其他性質(zhì)按空氣計算煤的工業(yè)分析值：CY=% HY=% SY =% OY=% NY=% WY=% AY=% VY=%按鍋爐大氣污染物排放規(guī)范GB -中二類區(qū)規(guī)范執(zhí)行。規(guī)范形狀下煙塵濃度排放規(guī)范：mg/m規(guī)范形狀下二氧化硫排放規(guī)范：mg/m凈化系統(tǒng)布置場地為鍋爐房北側(cè)m以內(nèi)。設(shè)計計算、燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計算 規(guī)范形狀下實際空氣量 Qa=.CY+. HY +. SY -. OYm/kg 式中 CY, HY, SY, OY分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 Qa = .(.+.+.-.) = .m/kg 規(guī)范形狀下實際煙氣量設(shè)空氣含濕量.g/mQs=.CY+. SY+.

3、 HY+. WY+. Qa +. Qa +. NYm/kg 式中 Qa規(guī)范形狀下實際空氣量，m/kg； WY煤中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； NY N元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。Qs = .+.+.+.+.+.+. = .m/kg 規(guī)范形狀下實踐煙氣量 Qs= Qs+.-Qam/kg 式中 空氣過剩系數(shù)； Qs規(guī)范形狀下實際煙氣量，m/kg； Qa規(guī)范形狀下實際空氣量，m/kg。 規(guī)范形狀煙氣流量Q應(yīng)以m/h計，因此，Q=Qs設(shè)計耗煤量 Qs=.+.-.=.m/kg Q = Qs設(shè)計耗煤量 = . =m/h 煙氣含塵濃度 C = eq f(dshAY, Qs) (kg/m)式中 dsh排煙中飛灰占煤中不可燃成分

4、的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； AY煤中不可燃成分的含量； Qs規(guī)范形狀下實踐煙氣量，m/kg。C = eq eq f(.,.) =.- (kg/m) =. mg/m) 規(guī)范形狀下煙氣中二氧化硫的濃度計算 CSO = eq f(SY,Qs) mg/m)式中 SY煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； Qs規(guī)范形狀下燃煤產(chǎn)生的實踐煙氣量，m/kg。 CSO = eq f(.,.) =. mg/m) 、除塵器的選擇 除塵效率 =- eq f(Cs,C) 式中 C規(guī)范形狀下煙氣含塵濃度，mg/m； Cs規(guī)范形狀下鍋爐煙塵排放規(guī)范中規(guī)定值，mg/ m。 =- eq f(,.) = .% 除塵器的選擇 工況下煙氣流量 (m/h) 式中 Q

5、規(guī)范形狀下的煙氣流量，m/h； T 工況下煙氣溫度，K； T規(guī)范形狀下溫度，K。 Q= eq f(+),) = (m/h) 那么煙氣流量為 eq f( Q,) = eq f(,) =.(m/s) 根據(jù)工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求到達的除塵效率確定塵器：由陜西藍天鍋爐設(shè)備制造所提供的“XDCG型陶瓷多管高效脫硫除塵器工程中選取XDCG型陶瓷多管高效脫硫除塵器。產(chǎn)品性能規(guī)格見表-，設(shè)備外形構(gòu)造尺寸見表-。表- XDCG型陶瓷多管高效脫硫除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格型號配套鍋爐容量/(J/H)處置煙氣量/(m/h)除塵效率/%排煙黑度設(shè)備阻力/Pa脫硫效率 /% 質(zhì)量 /kgXDGC 級林格曼黑度 表- X

6、DGC型陶瓷多管高效脫硫除塵器外型構(gòu)造尺寸HHHHABCDEF 圖- XDCG型陶瓷多管高效脫硫除塵器外形構(gòu)造尺寸 、確定除塵器、風(fēng)機、煙囪的位置及管道布置。并計算各管道的管徑、長度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。 各安裝及管道布置的原那么 根據(jù)鍋爐運轉(zhuǎn)情況及鍋爐現(xiàn)場的實踐情況確定各安裝的位置。一旦確定各安裝的位置，管道的布置也就根本可以確定了。對各安裝及管道的布置應(yīng)力求簡單、緊湊、管路短、占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。 管徑確實定 (m) 式中 Q工況下管道內(nèi)的煙氣流量，m/s； 煙氣流速，m/s對于鍋爐煙塵u= m/s。 取= m/s 那么d = eq r(, eq f(.,.

7、) ) = . ( m ) 圓整并查圓形通風(fēng)管道規(guī)格選取風(fēng)道 外徑D/mm 鋼制板風(fēng)管外徑允許偏向/mm壁厚/mm . 內(nèi)徑=d=-.=.mm 由公式 d= eq r(, eq f(Q,) ) 可計算出實踐煙氣流速： = eq f(Q,d) = eq f(.,.) = . ( m/s ) 、煙囪的設(shè)計 煙囪高度確實定 首先確定共用一個煙囪的一切鍋爐的總蒸發(fā)量t/h,然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放規(guī)范中表-的規(guī)定確定煙囪的高度。表- 鍋爐煙囪的高度鍋爐總額定出力t/h 煙囪最低高度/m 鍋爐總額定出力：=t/h應(yīng)選定煙囪高度為m。 煙囪直徑的計算 煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算：d = . eq r(,

8、eq f(Q,) ) ( m )式中 Q經(jīng)過煙囪的總煙氣量，(m/h)； 按表-選取的煙囪出口煙氣流速，m/s。表- 煙囪出口煙氣流速/(m/s)通風(fēng)方式 運 行 情 況全負荷時最小負荷機械通風(fēng)自然通風(fēng).選定= m/s d = . eq r(, eq f(,) ) = . m 圓整取d=. m。煙囪底部直徑 d = d + iH m式中 d煙囪出口直徑，m； H煙囪高度，m； i煙囪錐度通常取i=.，取 i=.。 d = .+.=.m 煙囪的抽力 Sy = .H( eq f(,+tk) - eq f(,+ tp) )B (Pa) 式中 H煙囪高度，m； tk外界空氣溫度，； tp煙囪內(nèi)煙氣平均

9、溫度，； B當(dāng)?shù)卮髿鈮海琍a。 Sy = . eq f(,-) - eq f(,+) . = Pa、系統(tǒng)阻力的計算 摩擦壓力損失對于圓管 pL = eq f(L,d) eq f(,) (Pa) 式中 L管道長度，m ； d管道直徑，m ；煙氣密度，kg/ m；管中氣流平均速率，m/s； 摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度 eq f(K,d) 的函數(shù)?？梢圆槭謨缘玫綄嵺`中對金屬管道值可取.，對磚砌或混凝土管道值可取.。 a、對于管道 L=.m =n eq f(,+) = . eq f(,) = . (kg/m) pL = . eq f(.,.) eq f(.,) = . (Pa) b

10、、對于磚砌拱形煙道參見圖- A = eq f(,) D =B + eq f(,) eq f(B,) D=mm故 B= mm 那么 R = eq f(A,X) 式中，A為面積，X為周長。 部分壓力損失 p= eq f(,) (Pa) 式中 異形管件的部分阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊中查到，或經(jīng)過實驗獲得； 與相對應(yīng)的斷面平均氣流速率，m/s； 煙氣密度，(kg/m)。圖-中一為漸縮管。 圖- 除塵器入口前管道表示圖 時，=. 取= ，=. m/s (Pa) =.tan . = . m 圖-中二為Z形彎頭 h = . - . = . = . m h/D = ./. = .,取=. =Re 由手冊查得Re

11、=. =.=. (Pa)圖-中三為漸擴管 查附表十一，并取= 那么=. (Pa) = eq f(-.),) tan= .(m) 圖-中為漸擴管 圖- 除塵器出口至風(fēng)機入口段管道表示圖時，=. 取= ，=. m/s (Pa) L=.m圖-中b、c均為彎頭D=，取R=D，那么=.那么 (Pa)兩個彎頭p= p = .=.(Pa) 對于如圖-所示T形三通管 圖- T形三通管表示圖= .(Pa) 對于T形合流三通 = . (Pa)系統(tǒng)總阻力其中鍋爐出口前阻力為Pa，除塵器阻力Pa為h=.+.+.+.+.+.+.+.+ =.(Pa)、風(fēng)機和電動機的選擇及計算 規(guī)范形狀下風(fēng)機風(fēng)量的計算 式中 .風(fēng)量備用系

12、數(shù) Q 規(guī)范形狀下風(fēng)機前風(fēng)量，m/h； tp 當(dāng)?shù)卮髿鈮?，kPa。 m/h 風(fēng)機風(fēng)壓的計算(Pa) 式中 . 風(fēng)壓備用系數(shù)； h系統(tǒng)總阻力，Pa； Sy 煙囪抽力，Pa； tp 風(fēng)機前煙氣溫度，； ty 風(fēng)機性能表中給出的試用氣體溫度，； y 規(guī)范形狀下煙氣密度，=.kg/ m。 (Pa)根據(jù)Qy和Hy選定Y-.C工況號為的引風(fēng)機，性能表如下：機號傳動方式轉(zhuǎn)速/(r/min)工況序號流量/( m/h)全壓/Pa內(nèi)效率/%內(nèi)功率/ kw所需功率/ kw.C . 電動機功率的計算 (KW)式中 Qy風(fēng)機風(fēng)量，m/h； Hy風(fēng)機風(fēng)壓，Pa； 風(fēng)機在全壓時的效率普通風(fēng)機為.，高效風(fēng)機約為.； 機械傳動

13、效率，當(dāng)風(fēng)機與電機直聯(lián)傳動時=，用連軸器銜接時=.，用V形帶傳動時=.； 電動機備用系數(shù)，對引風(fēng)機，=.。 (KW) 根據(jù)電動機的功率、風(fēng)機的轉(zhuǎn)速、傳動方式選定YM-型電動機。、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 煙氣在管道中的溫度降式中 Q規(guī)范形狀下煙氣流量，m/h； F管道散熱面積，； Cv規(guī)范形狀下煙氣平均比熱容，普通為.kJ/(m)； q管道單位面積散熱損失。 室內(nèi)q=kJ/(/h) 室外q= kJ/(/h 室內(nèi)管道長：L=.-.-.=.m F=LD=.=. 室外管道長：L=.-.=.m F=LD=.=. 煙氣在煙囪中的溫度降 式中 H煙囪高度，m； D合用同一煙囪的一切鍋爐額定蒸發(fā)量之和，t/h； A溫降系數(shù)，可由表-查得。 表 - 煙囪溫降系數(shù)煙囪種類鋼煙囪無襯筒鋼煙囪有襯筒磚煙囪(Hm)壁厚小于.m磚煙囪壁厚大于.mA . . . 總溫度降 t = t + t = . + = .五、繪制圖紙 鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)平面布置和剖面圖分別見圖紙。六、主要文獻 中華人民共和國國家規(guī)范，環(huán)境空氣質(zhì)量規(guī)范GB - 中華人民共和國國家規(guī)范，大氣污染物綜