大氣課程設計鍋爐除塵系統(tǒng)方案樣本

資料內(nèi)容僅供您學習參考，如有不當之處，請聯(lián)系改正或者刪除。目錄1設計課程任務書 11.1設計題目 11.2設計目的 11.3設計原始材料 11.4設計內(nèi)容和要求 21.5主要參考書目 32煙氣量煙塵和二氧化硫濃度的計算 42.1標準狀態(tài)下理論空氣量 42.2標準狀態(tài)下理論煙氣量 42.3標準狀態(tài)下實際煙氣量 42.4標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度 52.5標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算 53除塵器的選擇 63.1除塵器應該達到的除塵效率 63.2除塵器的選擇 64確定除塵器、風機和煙囪的位置及管道的布置 84.1各裝置及管道布置的原則 84.2管徑的確定 85煙囪的設計 95.1煙囪高度的確定 95.2煙囪直徑的計算 95.3煙囪的抽力 106系統(tǒng)阻力計算 116.1摩擦壓力損失 116.2局部壓力損失 127系統(tǒng)中煙氣溫度的變化 157.1煙氣在管道中的溫度降 157.2煙氣在煙囪中的溫度降 158風機和電動機的選擇及計算 168.1標準狀態(tài)下風機風量計算 168.2風機風壓計算 178.3電動機功率計算 189通風除塵系統(tǒng)布置圖 1910小結(jié)及參考文獻 2210.1小結(jié) 2210.2參考文獻 22 煙氣量煙塵和二氧化硫濃度的計算2.1標準狀態(tài)下理論空氣量建立煤燃燒的假定:1、煤中固定氧可用于燃燒;2、煤中硫主要被氧化為SO2;3、不考慮NOX的生成;4、煤中的N在燃燒時轉(zhuǎn)化為N2。標準狀態(tài)下理論空氣量式中,,,——分別為煤各元素所含的質(zhì)量分數(shù)。代入＝72%,＝4%,＝1%,＝5%,得=4.76(1.8670.72+5.560.04+0.70.01-0.70.05)=7.322.2標準狀態(tài)下理論煙氣量(設空氣含濕量為12.93)式中——標準狀態(tài)下理論空氣量,;——煤中水分所占質(zhì)量分數(shù),％;——N元素在所占質(zhì)量分數(shù),％;代入=7.32,=6%,=1%,得＝1.867(0.72+0.3750.01)+11.20.04+1.240.06+(0.016+0.79)7.32+0.80.01=7.782.3標準狀態(tài)下實際煙氣量式中——空氣過剩系數(shù),取1.4注意:標準狀態(tài)下煙氣流量Q以計,因此,設計耗煤量代入＝7.78,＝7.32,得=7.78+1.0160.47.32＝10.75設計耗煤量=10.75600=6450Q——標準狀態(tài)下實際煙氣量2.4標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度:式中——排煙中飛灰占不可燃成分的質(zhì)量分數(shù);——煤中不可燃成分的含量;——標準狀態(tài)下實際煙氣量,。代入＝16%,=11%,＝10.75,得C=0.110.16/10.75=0.001642.5標準狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計算式中——煤中可燃硫的質(zhì)量分數(shù)代入＝1%,＝10.75,得=0/10.75＝1.86除塵器的選擇3.1除塵器應該達到的除塵效率——標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度,;——標準狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標準中規(guī)定值,。代入C=1637,=200,得＝1-200/1637=0.8778=87.78%3.2除塵器的選擇工況下煙氣流量:式中——標準狀態(tài)下的煙氣流量,——工況下煙氣溫度,K——標準狀態(tài)下溫度,273KQ’=6450(273+160)/273=10230總的煙氣流速Q(mào)’/3600=10230/3600=2.84根據(jù)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:選擇XLD-4型多管式旋風除塵器,產(chǎn)品性能規(guī)格見表3.1表3.1除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格型號配套鍋爐容量/(j/H)處理煙氣量/(m3/h)除塵效率/%設備阻力/Pa分割粒徑d/(50um)質(zhì)量/kgXLD-44192-95932-11283.06-3.32369表3.2除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸(見圖3.1)ABCDEFGHMN14001400300503501000298544607004235圖3.1除塵器外型結(jié)構(gòu)尺寸確定除塵器、風機和煙囪的位置及管道的布置4.1各裝置及管道布置的原則根據(jù)鍋爐運行情況及鍋爐現(xiàn)場的實際情況確定各裝置的位置。一旦確定各裝置的位置,管道的布置也就基本能夠確定了。對各裝置及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。4.2管徑的確定(m)式中Q——工況下管內(nèi)煙氣流量,;v——煙氣流速,(對于鍋爐煙塵=10-15m/s)取=14m/sm圓整并選取風道:表4.5風道直徑規(guī)格表外徑D/mm鋼制板風管外徑允許偏差/mm壁厚/mm500±10.75內(nèi)徑:500-2×0.75=498.5(mm)由公式可計算出實際煙氣流速:V=14.6(m/s)符合鍋爐煙塵=10-15m/s煙囪的設計5.1煙囪高度的確定首先確定共用一個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量(t/h),然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標準中的規(guī)定(表5.1)確定煙囪的高度。表5.1鍋爐煙囪的高度鍋爐總額定出力/(t/h)<11-22-66-1010-2026-35煙囪最低高度/m202530354045鍋爐總額定出力:4×4=16(t/h),故選定煙囪高度為40m5.2煙囪直徑的計算 煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算:式中——經(jīng)過煙囪的總煙氣量,;——按表5.2選取的煙囪出口煙氣流速,m/s表5.2煙囪出口煙氣流速/(m/s)通風方式運行情況全負荷時最小負荷時機械通風10-204-5自然通風6-102.5-3選定=4m/s=1.90m圓整取d=1.9m。煙囪底部直徑式中——煙囪出口直徑,m;——煙囪高度,m;——煙囪錐度(一般取i=0.02-0.03)。5.3煙囪的抽力式中H——煙囪的高度,m;——外界空氣溫度,-1℃;——煙囪內(nèi)煙氣平均溫度,160℃;B——當?shù)卮髿鈮?97860。系統(tǒng)阻力計算6.1摩擦壓力損失(1)對于圓管:式中——摩擦阻力系數(shù)(實際中對金屬管道可取0.02.對磚砌或混凝土管道可取0.04)?！艿乐睆?m——煙氣密度,kg/m3——管中氣流平均速率,m/s——管道長度,m.對于直徑500mm圓管:L=9.5m=nEQB結(jié)果為:B(2)對于磚砌拱形煙道(見圖6.1)D=500mm式中S為面積,結(jié)果為:B=450mmS=0.2820m2 圖6.1磚砌拱形煙道∵式中,A為面積,X為周長X=2×B+=2×0.45+=1.6065m∴R=0.2820/1.6065=0.1755mL為18.45m,λ=0.04=91.1(pa)6.2局部壓力損失式中——異形管件的局部阻力系數(shù),——與相對應的斷面平均氣流速率,m/s——煙氣密度,kg/m3圖6.2中一為漸縮管。圖6.2除塵器入口前管道示意圖≦45度時,=0.1,取=45度,=14.6m/s結(jié)果為:8.95(Pa)L1=0.05×tan67.5=0.12(m)圖6.2中二為30度Z形彎頭H=2.985-2.39=0.595=0.6(m)H/D=0.6/0.5=1.2取=0.157==0.157(=1.0)結(jié)果為:14.01(Pa)圖6.2中三為漸闊管圖6.3中a為漸擴管圖6.3除塵器出口至風機入口段管道示意圖≦45度時,=0.1,取=30度,=14.6m/s結(jié)果為:8.95(Pa)L=0.93(m)圖6.3中b、c均為90度彎頭D=500,取R=D則=0.23結(jié)果為:20.6(Pa)兩個彎頭對于如圖6.4中所示T形三通管VV1lV2lV3lT形三通管示意圖=0.7869.8(Pa)對于T形合流三通=0.55結(jié)果為:49.2(Pa)系統(tǒng)總阻力(其中鍋爐出口前阻力為800Pa,除塵器阻力1128Pa)為:系統(tǒng)中煙氣溫度的變化7.1煙氣在管道中的溫度降(℃)式中——標準狀態(tài)下煙氣流量,m3/h——管道散熱面積,m2——標準狀態(tài)下煙氣平均比熱容(一般為1.352—1.357KJ/(m3·°C)——管道單位面積散熱損失KJ/(m3·h)室內(nèi)=4187KJ/(m3·h)室外=5443KJ/(m3·h)室內(nèi)管道長:L=2.18-0.6-0.12=1.46F=∏L·D=2.29(m2)室外管道長L=9.5-1.46=8.04(m)F=∏L·D=12.69(m2)7.2煙氣在煙囪中的溫度降式中——煙囪高度,m?！獪囟认禂?shù),可由表7-2-1查得?！嫌猛粺焽璧乃绣仩t額定蒸發(fā)量之和,t/h;表7.1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(H<50m,壁厚小于0.5m)磚煙囪(壁厚大于0.5m)A20.80.40.2總溫度降:風機和電動機的選擇及計算8.1標準狀態(tài)下風機風量計算式中1.1——風量備用系數(shù);Q——標準狀態(tài)下風機前表風量;——風機前煙氣溫度,若管道不太長,能夠進似取鍋爐排煙溫度;——當?shù)卮髿鈮?kPa。8.2風機風壓計算式中1.2——風量備用系數(shù);——系統(tǒng)總阻力,Pa;——煙囪抽力,Pa;——風機前的煙氣溫度,℃;——風機性能表中給出的試驗用氣體溫度,℃;(參考德惠風機選型系統(tǒng))——標準狀況下煙氣密度,1.34。根據(jù)Hy和Qy,選定Y5-47Ⅱ型No.7c的引風機,Y5-47Ⅱ型引風機是在原Y5-47Ⅱ型引風機性能基礎上改進的產(chǎn)品,該引風機最佳工況點的全壓內(nèi)效率為85.6%,與原Y5-47Ⅱ型引風機相比較,由于進行了一系列改進,使噪聲值有顯著降低,噪聲指標為12.5dB。性能表如下。表8.2引風機性能表機號傳動方式轉(zhuǎn)速/r/min流量/m3/h全壓/Pa內(nèi)效率/%內(nèi)功率/kw所需功率/kwC式23201166330307912.4217．008.3電動機功率計算式中——風機風量;——風機風壓;——風機在全壓頭時的效率,0.81(一般風機為0.6,高效風機約為0.9);——機械傳動效率,當風機與電動機直連傳動時=0.95;——電動機備用系數(shù),對風機,=1.3。根據(jù)電動機的功率、風機的轉(zhuǎn)速、傳動方式選定Y180M-2型電動機。通風除塵系統(tǒng)布置圖鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)布置圖和立面圖分別見圖9.1和9.2。圖9.1鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)立面圖A-A側(cè)面圖

設計說明見下頁圖9.2鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)布置圖設計說明煙道為磚煙道,導角為45度,與圓管連接處采取密封措施,所有器件接口處均用法蘭盤連接序號名稱個數(shù)規(guī)格型號備注1煙道1H=40m上徑直徑800,下徑直徑500,厚300磚煙道2人孔1500×4003導流板14煙道11000×1000磚煙道5圓管外徑直徑500,壁厚0.75鋼制6V形帶57風機4Y5-4