大气污染控制工程实习教学.docx

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1、大气污染掌握工程教案实习报告第一局部 设计题材一、设计题目：某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计二、设计目的 ：通过课程设计进一步消化和稳固本课程所学内容，并使所学的学问系统化，培育运用所学学问进展净化系统设计的初步力量。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培育确定大气污染掌握系统的设计方案、进展设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的力量。三、设计原始资料 锅炉型号：SZL413 型，共 4 台2.8MW4,即每台锅炉每秒产热量为 2.8 103kJ 设计耗煤量：600kg/h台，水的蒸发热为：2570.89kJ/kg 排烟温度：160 烟气密度标准状态下：1.34kg/m3 空

2、气过剩系数：=1.4 排烟中飞灰占煤中不行燃成分的比例：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：1 空气含水标准状态下：0.01293kg/m3 烟气其他性质按空气计算。 煤的工业分析基： CY=68%。 HY=4%。 SY=1%。 OY=5%。 NY=1%。 WY=6%。 AY=15%。VY=13% 按锅炉大气污染物排放标准GB13271-2023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 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。 2、净化系统设

3、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的阻力。 5、风机及电机的选择设计：依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、型号及电动机的种类、型号和功率。其次局部 设计过程一、咽气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算1. 标准状态下理论空气量计算()()Q” = 4.76 1.867CY + 5.56H Y + 0.7SY - 0.7OYm3 / kga带入数据即Q”a= 4.76 (1.867 0.68+5.56 0.04+0.7

4、 0.01-0.7 0.05)6.97 m3 / kg2. 标准状态下理论烟气量Q ”= 1.867(CY + 0.375SY ) + 11.2H Y + 1.24W Y + 0.016Q ”Sa+ 0.79Q ”a+ 0.8N Y (m3 / kg )Q ”= 1.867 (0.68 + 0.375 0.01) + 11.2 0.04 + 1.24 0.06 + 0.016 6.97 +即S0.79 6.97 + 0.8 0.01经计算得Q ”S 7.425 m3 / kg3. 标准状态下实际烟气量Q= Q ”SS+ 1.016(a -1)Q ” (m3 / kg )a即Q= 7.425+1

5、.016 (1.41) 6.9710.258 m3 / kgSQ = Q 设计耗煤量=10.258 m3 / kg 4 台 600 kg / h 台 24.62 m3 / hS5.标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算C=2SY/ Q106 (mg / m3 ) =20.0110.258106 1949.698 mg / m3SO2S二、系统中烟气温度的变化当烟气烟道较长时，必需考虑烟道温度的降低。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Dt1=q F Q CVD=4台2.8103 kJ/s2570.89kJ/kg3600100015.68t/hq 取室内为 418

6、7kJ/(m2. h)全部烟气收集管道布置在室内C取 1.355kJ/m3.V由于D 为 15.68t/h，所以 H 最低高度为 40M ，此处我把 H 取为 45 mF 为管道散热面积，由管道长度 L 和管道直径 d 确定。后面计算出管道直径 d 为 310-2 m，管道长度 L 设计为 100m 左右。即D t =4187kJ/(m2. h)100 m310-2 223.1424.62 m3 / h 1.355 kJ/m3.18.87D2、烟气在烟囱中的温度降Dt=2H A由于二氧化硫要腐蚀钢，所以承受砖烟囱，又由于 H 50m ，壁厚小于 0.5m，所以 A 取0.4即Dt245 m 0

7、.415.68t / h=4.546三、除尘器的选择C1、除尘器应到达的除尘效率 h = 1 -SC其中C =4 台 600 kg / h 台16%24.62 m3 / h 106 =15.597106C为烟尘浓度排放标准标准状态下： 200mg / m3S即 h =1-200/15.597106 99.999%mg / m32、除尘器的选择依据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求到达的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格，并确定除尘器的运行参数，如气流速度、压力损失和捕集粉尘量等。由于烟尘主要为飞灰，烟气温度为 160较高，烟气量 24.62 m3 / h ，要求的除尘效率达

8、 99.999%，所以选择电除尘器来除尘。除尘之前可参加一冷却装置降温用。气流速度：选定电除尘器后，其风速一般在 0.71.3 m / s 之内。设选择电除尘器的风速为1 m / s 。即气流速度为 1 m / s 。压力损失：一般电除尘器的压力损失为200500 Pa ,此处取 300 Pa捕集粉尘量15.597106mg / m3 200 mg / m3 24.62m3 / h 10-6 =383.99 kg / h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依据锅炉运行状况和锅炉房现场的实际状况确定各装置的位置。一旦确定了装置的位置，管道的布置也就根本可以确定了

9、。对各装置及管道的布置应力求简洁、紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和检修便利。2、管径确实定4Qpud =(m)4 24 .62 m 3 / h3 .14 12 m / su 取 12 m / s , 则d =2.6910-2 m管径计算出后，要进展圆整取接近的较大的整数，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。则取d 为 310-2 m，即 3 cm五、烟囱的设计1、烟囱高度确实定首先确定共用一个烟囱的全部锅炉的总的蒸发量 Dt/h，然后依据锅炉大气污染物排放标准中的规定确定烟囱的高度。所以查表该取烟囱高度至少为 40 m，我取烟囱高度为 45mD=15.

10、68t/h2、烟囱直径的计算Qu烟囱出口内径可按下式计算：d = 0.0188(m)风机承受机械通风，当u 按机械通风的全负荷运行状况计算应取1020，这里取 20 m / sd = 0.018824.62m3 / h20m / s0.022 m当u 按机械通风最小负荷运行状况计算应取45，这里取 4 m / sd = 0.018824.62m3 / h4m / s0.047m综上，烟囱出口内径可取 0.047 m。烟囱底部直径d= d+ 2 i H(m)12d 为烟囱出口直径，其值为 0.047m2i 取 0.03H为 45 m带入各数据得出d = 0.047+20.0345=2.747m1

11、3、烟囱的抽力11S= 0.0342H -y 273 + t273 +t B(Pa)kp t 为外界空气温度，其值是1 oCkt为烟囱内烟气平均温度，其值是排烟温度160 oC Dtp1 Dt2，计算出为 1608.874.546=146.584 oC11则 S y = 0.0342 45 273 + (-1) - 273 + 146.584 97.86 10= 194.76(Pa)3六、系统阻力的计算1、摩擦压力损失对于圆管Dp= l L ru2(Pa)Ld2d管道直径，前面计算出其值为310-2 m； 烟气密度标准状态下，1.34 kg / m3 ；管中气流平均速率，m/s假设管道长度 L

12、 取 100m，l 取 0.04砖砌管道则Dp= 0.04 100 1.34 12 5.58 (Pa)L0.0322、局部压力损失Dp = xL ru 2(Pa)d2异形管件的局部阻力系数，可在有关的手册中查到，或通过试验得到； 与相对应的断面平均气流速度，m/s；烟气密度标准状态下，1.34 kg / m3计算得出Dp =七、风机和电动机选择计算1、风机风量的计算Q= 1.1Q 273 + tp101.325(m3 / h)y273BQ标准状态下风机前表态下风量， m3/h；tp风机前当前温度，假设管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度。所以可取160 B当地大气压，97.86kPa。)2、风机

13、风压的计算H= 1.2(Dh - S273 + tp 101.335 1.293(Pa)yy273 + tBryyh系统总阻力，其值为Dp + DpLtp风机前烟气温度，160；+800 Pa = Paty风机前性能表中给出的试验用气体温度，；y标准状态下烟气密度，1.34kg/m3。H= 1.2(yDh - 194.76Pa)273 + 160 101.335 1.293273 + t(Pa)y97.861.34计算出风机风量 Qy 和风机风压 Hy 后，可按风机产品样本给出的性能曲线或表格选择所需要的风机型号。3、电动机功率的计算Q H bN=yyQy风机风量，m3/h Hy风机全压，Pa；e3600 1000h h121 风机在全压头时的效率一般风机为0.6，高效风机约 0.9； 机械传动效率，当风机与电机直联传动时 =1，用联轴器连接时 =0.950.98，用2222V 形带传动时 =0.95；电动机备系数，对引风机，=1.3。则计算可得 Ne依据电动机的功率，风机的转速，传动方式选择电动机型号。