大氣課程設計說明書

1、環(huán)境工程專業(yè)課程設計說明書題目：（SZL4-13鍋爐除塵系統(tǒng)設計）姓名：丁政可班級：環(huán)境工程13-1班學號：01指導教師：劉彥飛課程名稱：大氣污染控制工程設計時間：2016/5/232016/6/03顆粒污染物控制課程設“成績評定評分評分依據分值得分平時成統(tǒng)紀使按愛術推射到達與計生,夏中的各項雙拿新中的各項娥章制度,但堪列3分*以內5分4分能湮ir赳達&4家.企有洋以姚e衽度現象3分遲到區(qū)法反戌章虱攫，有方假哨區(qū)2分出反凄用圳度,存在打黑.大部舊呼現象,無故不來1分冬性能夠認*折W,全程出，度高克談情雙”,能高順也獨立完成出計任務,正電%JE/世檢分用、桿二k44bft設if上書一定見解和獨創(chuàng)

2、；勇于承擔任務、犯苦力力完成r作大A10分能終”人聽講.殳丹參1度收今.先成情況較舒箋及立葭版及計打務.在收計：4定地第,鎮(zhèn)改擔仔務盛成工ftiitt大.7H分星A型攜認真藥講系A叁與設計大郭分過程.完成恰況一收.達奧及松2it大件中H!定的主要要求，添建Q計態(tài)0端正，能完成一定的1：作S-6分基女但終認真當汗,只參與小司分04完成情況小理出,JIW展本分引向劃、在投計中工作校努力謀肝能計中無適紀行為.34分1人真所洪.不牟、仝過程,完成不了設計過震,文不掂止.未達到課程設計大綱中的基本要求.或未健拿加派段設計的時間Si說仝出時同的一分N一以；尋.卜2分點桂我同完成仝部&計任務.5分按七點檢代

3、時同完成全用,曲科少加分ilU或KUI情狀4分技力白冷色,：苗完成全M設計仟務.用有較多計算或日計播深3分按力a粒出時間完成部分&計狂務.2分按節(jié)6樓看時曲未完成代L任務.1分課程設計說明書措版展危性設計設明書技注求II版.員叼下磷.&計公大人小與正文女學人小八IK.公式0寸代AFift.文中我室收計美觀、夕衣頭字號格式正端.18-20分Wil說明書校菱求坂見有部分例識.吱頁碼不止喃，戌公式大小、土文文字大小不h配成公式我*代入出分用誤JR代不消.或文中嶷格沒計不美觀,或無哀頭.改字號格式不止心.12T7分設計說明書原被a或撲飯存在大佑設,頁碼小山病,淪計公式大小。d.文文字大小大兀配.公式敏

4、7代人航分臨謁恰代不清，文中我幡設計不發(fā)蟲,無表失,字號格式不止眄.-12分內容及i確性洪明仁的娥福.號由仝曲.文為eu港計為=仝*公式長江正確這；介印.*歌二界有依娓,ftit-iiwwffiE璃1820分說明仁的即取低a,考電人圓相個而.又再轉通或次計內客校全面,公K表送正,Ri十分理.格敢選畀有依!.0計計算蛤震正確.1277分說明書的所-皎,亳何國僅依設計杷流爰沙，.,女就通哌性質竿,設充內容蛟至面.公式我這群分錨識或代人散內布議.每致幺緯但分無依必,設計RHta具部分6汴塔儀.0-1.課程設計圖紙規(guī)他性個部符合版定總論人:分桁合以下規(guī)定窗抵償小、稅室表出計通；折斷WiflJ法符合黑定

5、而林中的漢字來用國標長仿術字體R字方符合修定.國徉比例逸小臺通；債久三法符合規(guī)定：形管澧斷開時朱q折晚用0正輛：的或行號及遙止蝌：標高格式正嘀1尺寸標注格式正硝，尺寸標注會達正BLXdr.級或一Sb注，對的T校省各他部。件均有表達.18-20分治分&合以上.城定12-17分仝部下桁介蝶之或0大施分下著介以上嫌定A12分正嬉性全部符合燒HW您大邯分符合以下規(guī)定：在跺生04平川刃中.平面圖叼#H工用及攻仃管合理,標濘表達正脩.？血由區(qū)有說叨性文7成&格！面科,圖中.特第友達用爐。除4設8位皆關系.除塵檢8K寸&r1rM陽尺寸對應，下正布JtM注龍達正嘀；在滋生來鐵義而書中.M高匚峭，廿iB及充稼I

6、S件應有中心微,立面由設*位1W美泰也、平面不對應,風機心軻正.1820分迎分符合以上展定12-17分全倒不符合甄定或愴人的分不行價以卜娥定12分教師答字日期成績任務書(1)摘要(3)除塵系統(tǒng)計算(4)一、煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度計算(4)二、除塵器選型(6)三、除塵器設計計算(8)四、煙囪設計(11)五、系統(tǒng)阻力計算(12)六、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化(14)七、風機的計算與選用(15)結論(16)參考文獻(16)顆粒污染物控制課程設計任務書適用專業(yè)環(huán)境工程一、課程設計題目某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)的設計二、課程設計的目的通過課程設計進一步消化和鞏固本課程所學內容，并使所學的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)

7、運用所學理論知識進行除塵系統(tǒng)設計的初步能力。通過設計，了解工程設計的內容、方法及步驟，培養(yǎng)學生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設計方案、進行設計計算、CAD繪制工程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。三、設計原始資料鍋爐型號：SZL413型，共4臺（2.8MWM4）設計耗煤量：680Kg/h/臺排煙溫度：160c煙氣密度（標準狀態(tài)下）：1.34kg/m3空氣過剩系數：-=1.4排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16%煙氣在鍋爐出口前的阻力：800Pa當地大氣壓力：97.86Kpa冬季室外溫度：-20C空氣中含水（排標準危態(tài)下）10g/kg煙氣其它性質按近似空氣計算Y八YS=1%O=5%AYYA=15

8、%V=13%煤的工業(yè)分析值：CY=68%HY=4%YYN=1%W=6%（GB13271-2001）中二類一時段標準執(zhí)行。按鍋爐大氣污染物排放標準鍋爐房及場地布置見圖。四、計劃安排1、資料查詢0.5天2、及設計計算（4.5天）3、說明書編制及繪圖（5天）五、設計內容和要求1、燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度計算2、凈化系統(tǒng)設計方案的分析確定3、除塵器的選擇和比較：確定除塵器的類型、型號及規(guī)格，并確定其主要運行參數。4、管布置及計算：確定各裝置的位置及管道布置。并計算各管段的管徑、長度、煙囪高度和出口內徑以及系統(tǒng)總阻力5、風機及電機的選擇設計：根據凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)阻力等計算選

9、擇風機種類、型號及電動機的種類和功率。K、成果1、設計說明書設計說明書按設計程序編寫，包括方案的確定、設計計算、設備選擇和有關設計的簡圖(工藝管網簡圖和設備外形圖)等內容。課程設計說明書應有封面、目錄、前言、正文、小結及參考文獻等內容，書寫工整或打印輸出，裝訂成冊。2、圖紙(1)除塵器圖一張(2號圖)。系統(tǒng)圖應按比例繪制、標出設備部件編號，并附明細表。(2)除塵系統(tǒng)平面布置圖、剖面布置圖各一張(1號或2號)，可以有局部放大圖(3號)。布置圖應按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡化，但能表明建筑的外形和主要結構形式。在在圖上中應有指北針方位標志。七、主要參考資料(1)郝吉明，馬廣大主編。大氣污染

10、控制工程。北京高教出版社，2002。(2)吳忠標主編。大氣污染控制工程。北京科學技術出版社，2002。(3)胡傳鼎著。通風除塵設備設計手冊。北京化學工業(yè)出版社，2003。(4)張殿印，王純主編。除塵工程設計手冊。北京化學工業(yè)出版社，2003。(5)工業(yè)鍋爐房設計手冊。(6)風機樣本指導教師:教研究室主任:2016年月日2016年月日除塵器設計本次設計的除塵器的是立式多管旋風除塵器。根據任務書給出的相關數據計算出鍋爐的實際煙氣量，進而計算出相關的其他因素，即包括旋風除塵器中旋風子的數量，多管旋風除塵器的外殼尺寸，以及進氣口、出氣口距地面的高度和大小。根據所得數據可粗略的畫出旋風除塵器的結構與布置

11、。二、煙氣管道的布置由上計算出的實際煙氣量和煙氣流速計算出排煙管道的直徑，設計出管道的大致布置圖，根據自己的想法涉及管路的鋪設，已達到管道的鋪設路徑越短，阻力損失越小為宜，再根據除塵手冊里查找相關彎管的阻力系數，計算彎管的局部阻力損失。同時，計算出圓管與除塵器進、出口連接處的管道天方地圓的角度、長度以及通過手冊查出的阻力系數計算出阻力損失，根據所得的具體尺寸繪制出鍋爐房煙氣管道的布置圖。三、風機的計算和選型由上可以得出的結論是彎管以及天方地圓的局部壓力損失，和煙道鋪設的沿程壓力損失，進一步求得總的壓力損失。根據已知公式所得數據可計算出風機的風量，風機的風壓以及電動機功率。最后根據所得的三個數據

12、在相關書籍中選出適合的風機型號。最后求得電動機功率，看其是否滿足風機功率的要求，若符合要求，則設計成功，若不符合，則還需要重新選擇風機的型號。一、除塵系統(tǒng)計算煙氣量、煙塵和二氧化硫濃度的計算1、標準狀態(tài)下理論空氣量Y.YY丫由煤質中C=68%H=4%S=1%0=5%可得Va0=4.76(1.8670Y5.56HY0.7SY-0.70丫)=4.761.86768%5.564%0.71%-0.705%3=6.9684(m3/kg)YYYY式中C,H,S,O-分別為煤中各元素所含的質量分數2、標準狀態(tài)下理論煙氣量由已知知：WY=6%,Ny=1%空氣的含濕量為10g/kg,則：0YY_Y_Y_0_0_

13、YVfg=1.867(Cy0.375SY)11.2HY1.24WY0.016Va0.79Va00.8NY=1.867(68%0.3751%)11.24%1.246%0.0167.00.796.970.81%=7.4235(m3/kg)YY式中W,N_分別為煤中水分和n元素的質量分數，則3、標準狀態(tài)下的實際煙氣量式中:空氣過剩系數為1.4,則Vfg=V1.016(：-1)V：=7.42351.016(1.4-1)6.9684=10.2555(m3/kg)4、標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度由于：f=16%,Ay=15%f,AyVfg106(mg/m3)式中f，AY-分別為排煙中飛灰占煤中不可燃成分和煤中不

14、可燃成分的含量的質量分數，則則:16%15%10.255106=2.34103mg/m3標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度計算：由Sy=1%知:CSO22SyXVfg106(mg/m3),則CSO=21%106=1.95103mg/m3SQ10.255y5、實際工況下的實際煙氣量因為:vfgT/=160273=433K,T=273KVfgJ/T10.25(273160)27316,257(m3/h)5、工況下煙氣流量q=vfgm設計耗煤量=11050(m3/h)二、除塵器的選擇根據煙塵的粒徑分布、工況下的煙氣量、煙氣溫度及要求達到的除塵效率確定除塵器的種類、型號及規(guī)格。確定除塵器的運行參數，如氣流速

15、度、壓力損失、捕集粉塵量等。選型過程中要通過分級效率進行總除塵效率的校正。除塵應達到的總效率So=1S1式中S1，S2分別為除塵器進口和出口的煙氣中顆粒物的流量(kg/h)。查得大氣污染物排放標準(GB132712001)中二類區(qū)一時段的排放標準為S2=250mg/m3,其中/_33S=CMT/T=2.3410M(273+160)/273=3711.43mg/m，貝U250=1-50-=93.3%3711.43三、除塵器總除塵效率的校正根據文獻(1)中表18-2不同燃燒方式煙塵的顆粒分散度查得551010202030304747606074743.15.411.38.811.76.96.346

16、.5得到新粒徑分布區(qū)間的顆粒分散度粒徑70分散度3.15.411.38.89.15.94.2349.2布70分級效率36.9366.5885.5594.7297.9394.9599.6499.8499.93、=36.93%3.1%-66.58%5.4%85.55%11.3%94.72%8.8%97.93%9.1%94.95%5.9%99.64%4.2%99.84%3%99.93%49.2%=(1.14483+3.59532+9.66715+8.33536+8.91163+5.60205+4.18488+2.9952+49.16556)%故總除=93.6%塵效率Zni9i=93.6%=93.3%

17、,所以能實現達標排放。四、除塵器設計計算及管道的布置1、各裝置及管道布置的原則鍋爐運行情況和鍋爐房現場的實際情況確定裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本確定了。對各裝置入管道的布置應力求簡單，緊湊，管路短，占地面積小，并使安裝、操作和檢修方便。2、除塵器旋風子的數量(1)工況下煙氣流量(第一部分計算已得出)Q=V：父設計耗煤量=11050(m3/h)(2)旋風子個數/一，八、n=Q/q（個）式中q每個旋風子的工作流量(m/h),可有（旋風子的工作流量表）查的。表一1旋風子直彳仝Dqg煙氣導向裝置允許含塵濃度（g/m3)旋風子的工作流量（m3/h)旋風子的阻力旋風子的工作型式葉

18、片傾斜角Inm最大最小系數，流里表取旋風250花瓣型25302007533735/765865/900630/655740/7708565子直徑Dg=250mm葉片傾角a=30,旋風子的工作流量q=865,=85貝U:n=Q/q=11050/750=14.74根據計算的N確定縱橫向的旋風子的排數R及色，則實際采用的旋風子數量n為n=nn2=（縱向旋風子數）x（橫向旋風子數）15=5X3（n1一般取15,16,20,25）3、除塵器的外殼尺寸a深度（煙氣縱向）S:S=（n1-1）e2f=（5-1）2802175=1470（mm）b、寬度（煙氣橫向）N：N=（n2-1）e2f=（3-1）28021

19、75=910（mm）式中e縱（橫）向旋風子中心線間距，mm（e=280mm；f旋風子中心線至除塵器殼體內壁間距，mm（f=175mm4、除塵器進氣室高度（1）進氣室上沿指旋風子導流器上沿的高度_2口Q1000278QH二，,二，,3600v(e-d1)n2601ve-d1)n2601=27811050-：-10-：-(280-133)3601=613(mm)式中v除塵器進口管內煙氣的平均流速(米/秒)；當6時，vW10米/秒當叫6時，vW14米/秒；(取v=10m/s)4旋風子的內管直徑(mn)；(查表取d1=133mme相鄰旋風子的中心線間距(mm。(e=175mm(2)進口法蘭寬|1=N-

20、100=1210mm(3)進口法蘭高hl=Q=110503=0541m=541mmv1:6m/s8m/s,試取8m/s3600V1進氣室高度：H1=H十導流器高度+旋風子管體高度=613+100+900=1613mm5、除塵器集氣室高度(1)出口法蘭寬l2=N-100=810mm(2)出口法蘭高h2=Q3600Vl11110503600881010=0.541m=541mmv1:6m/s8m/s,試取8m/s(3)則除塵器集氣室高度為:H2=h250=54150=591mm(k角鐵與出口法蘭重合)6、集塵斗高度910-10020.57二614mm,N-100H3-o2

21、cot6007、除塵器支腿高灰斗距地面高一般為800mm1000mm此處取800mmH4=山800=1414mm則，除塵器總高為：H=H1H2H4=16135411414=3568mm8、管徑的確定式中v-煙氣流速（m/s）;管內流速試取為12m/s,則4110503.1413.413600二540mm,取整后得D=550mm經核算v2=12.92m/sw(10m/s15m/s),因此除塵器出口實際流速V2=13m/s五、系統(tǒng)中煙氣溫度的變化當煙氣管道較長時，必須考慮煙氣溫度的降低。除塵器、風機、煙囪的煙氣流量應按各點的溫度計算。1、煙氣在管道中的溫度降q*F4=-（C）QCv式中Q-標準狀態(tài)

22、下的煙氣流量，（m/h）；CV-標準狀態(tài)下煙氣的比熱容（1.3521.357kJ/m3）;F煙道散熱面積，（m2）;q一一煙道單位面積散熱損失（室內4187kj.h,室外5443kJ.h）一41873.140.55(3.164)L=5.494C10.256801.3522、煙氣在煙囪中的溫度降(C)式中H-煙囪高度（m）;D-合用同一個煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和,A-降溫系數，可由表-1查得。(t/h)表一1煙囪溫降系數煙囪種類鋼煙囪（無襯筒）鋼煙囪（有襯筒）磚煙囪磚煙囪(H50m,壁厚0.5m)(H0.5m)則:.達H*A_400.4,D一16=4C0.80.40.2六、煙囪的設計1、煙囪

23、的高度首先確定共用一個煙囪的所有鍋爐的總蒸發(fā)量D（t/h）,然后根據鍋爐大氣污染物排放標準中的規(guī)定（見表一2）確定煙囪的高度。表一2鍋爐煙囪高度表（H）鍋爐總額定出力（t/h)1122661010202635煙囪最低高度/m202530354045D=44=16t/h由表可知煙囪的高度H=40m2、煙囪直徑的計算煙囪出口內徑可按下式計算di=0.0188式中Qz-通過煙囪的總煙氣量;V-按表-3選取的煙囪出口流速，（m/s）。表一3煙囪出口煙氣流速（m/s）機械通風1020456102.53由表可知煙囪出口流速取最小負何4m/s,則110504d2=0.0188.，4：1.97m煙囪底部直徑d

24、1-d22*i*H式中d2-煙囪出口直徑，（m）;i-煙囪錐度，通常取i=0.020.03,則d2=1.970.0440=3.57m3、煙囪的抽力_11、Sy=0.0342H(-)B273tK273tp式中tk-外界空氣溫度，(C)；tp-煙囪內煙氣平均溫度，(C)；B-當地大氣壓，(Pa),八113Sy=0.0342x35x(-)父97.86黑10=220pa273-200273160七、系統(tǒng)阻力計算1、局部壓力損失V：p=(Pa)式中t-異形管件的局部阻力系數;v-管氣流速(m/s);(v=12.24m/s)2732733、:=：n=1.34=0.84(kg/m)273+160273+16

25、0(1) 90。圓管彎頭處的局部阻力損失：選取彎頭半徑與圓管半徑的比值為1:1,查表可得2=0.33貝UAP=(0.22X0.84X13.41X13.41)/2=16.62(Pa)。由設計流程圖可知，管道共存在2處90。圓管彎頭，則P=16.62X2=33.24(Pa)(2)鍋爐的局部阻力損失P4=800Pa4(3)省煤器的局部阻力損失150Pa(4)旋風除塵器的局部阻力損失800Pa綜上可得總的局部阻力損失P總=33.24+800+150+800=1783.24(Pa)2.磨擦壓力損失(沿程阻力損失)對于圓管pL=Dv2一(Pa);2式中L一管道長度,D管道直徑,P-煙氣密度,(m)；(m)

26、；(kg/m3);(P=0.84kg/m3)B-當地大氣壓力，(Pa);v-管中氣流平均速度(m/s);(v=12.24m/s)人-磨擦阻力系數，可查手冊，（一般對于金屬管道九可取0.02,水泥和磚砌管道可取0.04）（取卜0.02）由設計流程圖可知：L=7.16m則：pL=-D2即.：Pl=20.01Pa則總的阻力損失AP=Pt+ARSy=1783.24+20.01-220=1583.25(Pa)八、風機的計算與選用1、風機風量的計算Qy=(1k1)Q325273式中k1-管道漏風系數，一般在0.10.15之間，取值0.1；Q-標態(tài)下煙氣流量，（m3/h）;tq-風機前溫度，管道不長時可取鍋爐排煙