环境工程专业大气课程设计模板.docx

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1、环境工程专业大气课程设计模板 环境工程专业 课程设计说明书题目：(SZL613锅炉除尘系统设计) 姓名：崔琦 班级：环境07-1班 学号：30 号 指导教师：刘彦飞、钟子楠 课程名称：大气污染控制工程 设计时间：2022年6月18日至2022年7月4日 目录 任务书(页码) 摘要.(页码) 除尘系统计算(页码) 一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算(页码) 二、除尘器选型(页码) 三、除尘器设计计算(页码) 四、烟囱设计(页码) 五、系统阻力计算(页码) 六、系统中烟气温度的变化(页码) 七、风机的计算与选用(页码) 结论(页码) 参考文献(页码) 颗粒污染物控制课程设计任务书 适用专业环境工程

2、 一、课程设计题目 某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统的设计 二、课程设计的目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行除尘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、CAD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：SZL613型，共4台 设计耗煤量：653Kgh.台 排烟温度：160 m 烟气密度(标准状态下)1.34 Kg3 空气过剩系数： =1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前的阻力：800 Pa 当地大气

3、压力：97.86 Kpa 冬季室外温度：-20 空气中含水(排标准状态下)10g/kg 烟气其它性质按近似空气计算 煤的工业分析值： Y C =68% Y H = 4% Y S = 1% Y O =5% Y N = 1% Y W =6% Y A = 15% Y V =13% 按锅炉大气污染物排放标准(GB132712022)中二类二时段标准执行。 四、计划安排 1、资料查询0.5天 2、及设计计算（4.5天） 3、说明书编制及绘图（5天） 五、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计算 2、净化系统设计方案的分析确定 3、除尘器的选择和比较 确定除尘器的类型、型号及规格，并确定

4、其主要运行参数。 4、管布置及计算：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、系统阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类和功率。 六、成果 1、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(工艺管网简图和设备外形图)等内容。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等内容，书写工整或打印输出，装订成册。 2、图纸 (1)除尘器图一张(2号图)。系统图应按比例绘制、标出设备部件编号，并附明细表。 (2)除尘系统平面布置图、剖面布

5、置图各一张(1号或2号)，可以有局部放大图(3号)。布置图应按比例绘制。锅炉房及锅炉的绘制可以简化，但能表明建筑的外形和主要结构形式。在在图上中应有指北针方位标志。 七、主要参考资料 (1)郝吉明，马广大主编。大气污染控制工程。北京高教出版社，2022。 (2)吴忠标主编，大气污染控制工程。北京科学技术出版社，2022。 (3)胡传鼎著，通风除尘设备设计手册。北京化学工业出版社，2022。 (4)张殿印，王纯主编。除尘工程设计手册。北京化学工业出版社，2022。 (5)工业锅炉房设计手册。 (6)风机样本 指导教师：教研究室主任： 2022年6月15日2022年6月15日 摘要 本次课程设计主

6、要是对某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统的设计。已知锅炉型号为SZL613型，并通过一些相关的数据，如设计耗煤量、排烟温度、空气过剩系数、煤的工业分析值等，可以计算出所要选取的立式多管旋风除尘器的旋风子的总个数，并通过对旋风子纵向、横向个数的分配，确定旋风除尘器的外壳尺寸，进而根据要求设计烟气从锅炉省煤器旋风除尘器风机烟囱的整个管路铺设的路线，并以此计算出管路的总阻力损失，选取适当的风机进行工作。 通过本次设计学习，巩固大气污染控制工程的理论知识，进一步掌握旋风除尘器的工作原理，培养团结合作的学习精神，提高设计能力及创新意识。 除尘系统计算 一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度计算 1、标准状态下理论空气

7、量 )/)(7.07.056.5867.1(76.430kg m O S H C V Y Y Y Y a -+= = 4.76(1.86768%5.564%0.71%0.705%) = 6.973 /m kg 7.03 /m kg 式中 Y C ，Y H ，Y S ，Y O -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 设空气的含湿量为10g/kg ： )/(8.079.0016.024.12.11)375.0(867.13000kg m N V V W H S C V Y a a Y Y Y Y fg += = 1.867(68%0.3751%)11.24%0.0167.00

8、.797.00.81% = 7.373 /m kg 7.43 /m kg 式中 Y Y N W ,-分别为煤中水分和N 元素的质量分数。 3、标准状态下的实际烟气量 )/()1(016.1300kg m V V V a fg fg -+= = 7.41.016(1.41)7.0 =10.243 /m kg 10.23 /m kg 式中 为空气过剩系数( 1.4=) 4、标准状态下烟气含尘浓度 610?=fg y V A f C (m g / m 3) = 63316%15% 10 2.3510/10.2 mg m ?=? 式中 Y A f ,分别为排烟中飞灰占煤中不可燃成分和煤中不可燃成分的含

9、量的质量分数(16%f =)。 5、标准状态下烟气中二氧化硫浓度计算 61022 ?=fg y SO V S C (m g / m 3) = 63321% 10 1.9610/10.2 mg m ?=? 6、实际工况下的实际烟气量 T T V V fg fg / /?= = 310.2(160273)16.17816.2/273 m kg ?+= 式中T T ,/ 分别为工况下和标准状态下的烟气温度（K ）(/160273T =+;T=273)。 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 V

10、C Q F q t ?= ?1() 式中 Q -标准状态下的烟气流量，（m 3/h ）； V C -标准状态下烟气的比热容(1.352 1.357kJ/m 3)； F 烟道散热面积，(m 2)； -q 烟道单位面积散热损失(室内4187kj.h,室外5443kJ.h)。 2、烟气在烟囱中的温度降 D A H t ?= ?2() 式中 H-烟囱高度(m); D-合用同一个烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和，(t/h) A 降温系数，可由表-1查得。 表1 烟囱温降系数 三、除尘器的选择 根据烟尘的粒径分布、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。确定除尘器的运行参数，

11、如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。 选型过程中要通过分级效率进行总除尘效率的校正。 （一）除尘应达到的总效率 %10011 2 ?- =）（S S 式中 21,S S 分别为除尘器进口和出口的烟气中颗粒物的流量(kg/h). 由于标准状态下烟气的含尘浓度为3 2.3510?3/N mg m ，烟尘的标准排放浓度为200 3/N mg m ，则可 得，实际工作时的除尘效率至少为： 3 200 (1)100%91.49%2.3510=- ?=? 设计：多管除尘器的分级效率 链条炉烟尘的粒径分布 由i i g = 可得实际工作除尘效率为： /(36.93 3.166.58 5.485.5511.3

12、94.728.897.93894.959=?+?+?+?+?+? 99.641299.8443.4)/1000100%94.4%+?+?= 因为/ ，所以所选择的多管式除尘器符合除尘要求。 （二）立式多管旋风除尘器的选用计算： 1、净化烟气量 / 3fg Q V =?设计耗煤量(m /h) = 3 16.265310578.6/m h ?= （每一台的净化烟气量） 2、烟气的平均重度密度 t t 300.359()273ab t p t =? +公斤力/米 00.359ab t P T =? 3公斤/米 式中00标准状态下的烟气重度密度，可取1.321.343 3 /公斤力/标米公斤米。 （7

13、40ab p mm =汞柱， 0 1.33=） 740 0.359 1.330.82160273 t =? =+ 3公斤/米 3、除尘器的阻力p ?（毫米水柱）或p ? 帕斯卡 根据运行经验，宜在下列范围内选用： t P ?=5575 则 6565t t P P ?=?= 650.82 = 53.5（毫米水柱） 4、旋风子的数量/ n /n =Q/q （个） 式中 q 每个旋风子的工作流量（3 /米时），可有（旋风子的工作流量表）查的。 表1 旋风子的工作流量表 取旋风子直径g D =250mm ， 叶片倾角=25， 旋风子的工作流量q=750（3 /米时），=85 则：/ 10578.6 1

14、5()750 Q n q = =个 根据计算的/ n 确定纵横向的旋风子的排数1n 及2n ,则实际采用的旋风子数量n 为 12n n n =?=（纵向旋风子数）（横向旋风子数） 15 = 5 3 （1n 一般取5、6、8、10） 5、旋风子内的烟气流速 222 410003543600g g Q Q n D nD ?=（米/秒） = 2 35410578.6 15250?= 3.99m/s 6、校正后的旋风子的烟气阻力/ / p p ? 2 / 2 t P ?= 2 0.82 3.9985554.82 ?=?=（毫米水柱） 7、除尘器的外壳尺寸 a 、深度（烟气纵向）S ： 1(1)2S n e f =-+（毫米）