(冶金行业)某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 计算书
大气污染控制工程课程设计计算书设计题目:某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计学院:环境与市政工程学院专业班级:学号:学生姓名:指导教师:2013年01月02日目录目录 (1)一、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 (3)1.1.理论空气量 (3)1.2.理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m3) (3)1.3.实际烟气量 (3)1.4.烟气含尘浓度 (4)1.5.烟气中二氧化硫浓度的计算 (4)二、除尘器的比较和选择 (5)2.1.除尘效率 (5)2.2.二氧化硫的去除率 (5)三、确定除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置。
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 (7)3.1.各装置及管道布置的原则 (7)四、烟囱的设计 (8)4.1.烟囱高度的确定 (8)4.2.烟囱直径的计算 (8)4.3.烟囱的抽力 (9)五、系统阻力的计算 (10)5.1.摩擦压力损失 (10)5.2.局部压力损失 (11)六、风机和电动机选择及计算 (14)6.1.风机风量的计算 (14)6.2.风机风压的计算 (14)6.3.电动机功率的计算 (15)七、通风除尘系统布置图 (16)参考文献 (17)一、 燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算1.1. 理论空气量()Y Y Y Y aO S H C Q 7.07.056.5867.178.4-++=' /kg)(m 3 式中:Y C 、Y H 、Y S 、Y O 分别为煤中各元素所含的质量百分数。
)/(69.6)023.07.0017.07.0032.056.5657.0867.1(78.4'3kg m Q a =⨯-⨯+⨯+⨯⨯=1.2. 理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m 3)Y a a Y Y Y Y sN Q Q W H S C Q 8.0791.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++=' (m 3/kg )式中:aQ '—理论空气量(m 3/kg ) Y W —煤中水分所占质量百分数;Y N —N 元素在煤中所占质量百分数/kg)(m 11.769.6791.069.6016.009.024.1032.02.11)017.0375.0657.0(867.1'3=⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=s Q1.3. 实际烟气量a ss Q Q Q '-+'=)1(016.1α (m 3N /kg ) 式中:α —空气过量系数。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计摘要目前,大气污染已经变成了一个全球性的问题,主要表现有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
而大气污染可以说主要是由于人类活动造成的,大气污染对人体健康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。
现在,大气污染已经直接影响到人们的身体健康。
燃煤采暖锅炉房的大气污染物主要是颗粒污染物,而且排放量比较大,所以必须通过有效的措施来进行治理,不至于影响到人们的健康生活。
关键词:大气污染除尘课程设计旋风除尘器颗粒污染物A coal-fired heating boiler flue gas dustremoval system designAbstract:Currently, air pollution has become a global problem, the main manifestations of the greenhouse effect, ozone depletion and acid rain. The air pollution can be mainly due to human activities, atmospheric pollution on human health hazards, including the normal life of people and physiological implications. Now, air pollution has a direct impact on people's health. Coal-fired heating boiler room of major air pollutants are particulate pollutants and emissions than the larger, so the adoption of effective measures must be to govern, and will not affect people's health and lives.Key words:Air pollution Dust Curriculum design Cyclone Particulate pollutants目录第一章前言 (1)1.1我国大气治理概况 (1)1.2大气污染防治技能 (2)1.3 设计目的 (2)第二章设计依据 (3)2.1设计任务书 (3)2.2原始资料 (3)第三章除尘器 (4)3.1概述 (4)3.2除尘器的工作原理及特点 (5)3.2.1 除尘器的工作原理 (5)3.2.2旋风除尘器的结构及特点 (6)3.3影响旋风除尘器性能的主要因素 (7)3.3.1几何尺寸因素 (7)3.3.2操作条件因素 (9)3.3.3固体粉尘的物理性质因素 (10)3.4常用除尘器的性能 (10)第四章设计方案 (11)4.1烟气量和烟尘浓度的计算 (11)4.1.1标准状态下理论空气量 (11)4.1.2标准状态下理论烟气量 (11)4.1.3标准状态下实际烟气量 (11)4.1.4标准状态下烟气含尘浓度 (12)4.2除尘器的选择 (12)4.2.1除尘器应达到的除尘效率 (12)4.2.2除尘器的选择 (12)4.3确定除尘器,风机和烟囱的位置及管道的位置 (14)4.3.1各装置及管道的布置原则 (14)4.3.2管径的确定 (14)4.4.系统阻力的计算 (15)4.4.1摩擦压力损失 (15)4.4.2局部压力损失 (15)4.5.烟囱的设计 (18)4.5.1 烟囱高度的确定 (18)4.5.2烟囱直径的确定 (18)4.5.3烟囱的抽力 (19)4.6风机及电动机的选择及计算 (19)4.6.1风机风机量的计算 (19)4.6.2风机风压的计算 (20)4.6.3电动机功率的校核计算 (21)4.7系统中烟气温度的变化 (21)4.7.1烟气在管道中的温度降 (21)4.7.2烟气在烟囱中的温度降 (22)第五章设计说明书 (23)5.1设计说明书 (23)5.2附图 (23)总结 (24)致谢 (24)参考文献 (24)第一章前言1.1我国大气治理概况我国大气污染紧张,污染废气排放总量处于较高水平。
某燃煤供热锅炉烟气除尘系统设计
某燃煤供热锅炉烟气除尘系统设计燃煤供热锅炉烟气除尘系统是指对于燃煤供热锅炉烟气中的固体颗粒物进行除尘处理的系统。
燃煤供热锅炉在工作过程中会产生大量的烟气,其中含有大量的固体颗粒物,这些固体颗粒物对环境和人体健康都会带来严重的危害。
因此,设计一个有效的烟气除尘系统对于保护环境和人民健康具有重要意义。
烟气除尘系统的设计应综合考虑燃煤供热锅炉的工况、烟气的组成、处理目标、除尘效率等因素。
下面将从系统的主要组成部分、工作原理和设计要点等方面进行详细介绍。
一、主要组成部分1.烟气进口:烟气进口是指将锅炉烟气引入除尘系统的部分,通常位于锅炉排烟管道的出口处。
2.过滤器:过滤器是烟气除尘系统的核心部分,主要用于分离和捕集烟气中的固体颗粒物。
常用的过滤器包括袋式过滤器、电除尘器等,其中袋式过滤器具有结构简单、除尘效率高等优点。
3.风机:风机用于提供除尘系统所需的气流,将烟气从锅炉排烟管道中吸入过滤器进行除尘处理。
4.废气出口:废气出口是指将经过除尘处理后的废气排放到大气中的部分。
二、工作原理烟气除尘系统的工作原理主要根据颗粒物在气流中的沉积、附着和捕集原理进行设计。
当燃煤供热锅炉燃烧煤炭时,产生的烟气中含有大量的固体颗粒物。
烟气进入除尘系统后,首先经过风机的作用被吸入过滤器中。
过滤器中设有滤袋,烟气通过滤袋时,固体颗粒物因惯性作用等原因沉积在滤袋的表面。
经过一段时间的运行,滤袋表面的颗粒物会越来越多,这时需要对滤袋进行清洗或更换。
清洗方式通常有机械振打、气体反吹、脉冲喷吹等方法。
通过清洗作用,将滤袋表面的颗粒物抖落或吹落,使其重新恢复到较好的过滤状态,以维持较高的除尘效率。
经过过滤器处理后,烟气中的固体颗粒物得到捕集,清洁的烟气从废气出口排出。
排放的烟气需要经过监测和检测,确保其达到国家和地方相关的排放标准。
三、设计要点在燃煤供热锅炉烟气除尘系统的设计中,需要综合考虑以下几个要点。
1.除尘效率:除尘效率是衡量烟气除尘系统性能的关键指标之一、除尘效率的高低直接影响到烟气的排放质量。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
《大气污染控制工程》课程设计任务书指导教师:王琼宋剑飞颗粒物污染控制一、题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、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净化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、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:SZL4-13型,共4台(2.8MW×4)排烟温度:160 ℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:α=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例: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):按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:设计耗煤量:700kg/h(台)C ar=67% H ar=3.48% S ar=1.22% O ar=6.78%N ar=1% W ar=5.56% A ar=14.96% V ar=15.59%按锅炉大气污染物标准(GB13271-2001)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净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧15m以内。
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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号机电动机的种类、型号和功率。
编写设计说明书: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等内容。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计大气污染控制工程设计书
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计大气污染控制工程设计书2.1 设计任务颗粒污染物控制课程设计:某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计2.2 设计目的1.在研习设计资料的基础上,提出对烟气采用何种控制方式;2.设计系统的净化方案:管网的布局-除尘器的选型-动力设备(风机和电机)的选择3.设计方案的计算:计算各段管网的具体参数(管长、管径、连接方式);确定除尘器的型号、运行参数;计算管网的阻力损失和烟囱的具体尺寸(高度、直径);确定动力设备的种类、型号和参数。
4.编写设计书:设计书按照设计容编写。
2.3 设计原则基础数据可靠,总体布局合理。
避免二次污染,降低能耗,近期远期结合,满足安全要求。
采用成熟、合理、先进的处理工艺, 处理能力符合处理要求。
投资少能,耗和运行成本低,操作管理简单,具有适当的安全系数,各工艺参数的选择略有富余,并确保处理后的可以达标排放。
在设计中采用耐腐蚀设备及材料,以延长设施的使用寿命。
工程设计及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规和标准。
3.设计依据3.1 大气质量标准当地大气质量执行《大气环境质量标准》“GB13271-2001”中的二级标准。
3.2 烟尘排放浓度执行《大气环境质量标准》“GB13271-2001”中的二级标准。
4.设计原始资料锅炉型号: SZL4-13 型,共 3 台( 2.8MW×4)注:该锅炉为抛煤机炉设计耗煤量: 750kg/ 台排烟温度: 180℃当地大气压力:970hPa烟气密度: 1.50kg/m 3;空气含水: 0.01293kg/m 3注:标准状况下且假定烟气的其余性质和空气一致煤的工业分析如下:C: 68% H: 4%S:1% O:5% N:1% W ar :6%A ar :15%注:假定灰分有60%进入到烟气中,锅炉烟气出口处阻力为1000Pa该锅炉排放污染物标准(GB13271-2001)中二类区标准执行,需要达到指标:3烟尘浓度排放标准: 200mg/m。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计(精)
一、课程设计的题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、课程设计的目的通过课程设计进一步消化和巩固本能课程所学的内容,并使所学的知识系统化,培养运用所学理论知识进行进化系统实际的初步能力。
通过设计,了解工程设计的内容、方法及步骤,陪养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、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:SZL4-13型,共4台(2.8MW×4)设计耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:180℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:α=1.35排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:17%烟气在锅炉出口前阻力:850Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:-5℃空气含水(标准状态下)按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C Y=67% H Y=4% S Y=2% O Y=4%N Y=1% W Y=6% A Y=15% V Y=13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2001)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⒈燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。
⒉净化系统设计方案的分析确定。
⒊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。
⒋管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。
并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统阻力。
⒌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、型号和功率。
⒍编写设计说明书: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等内容。
课程设计说明书应有封面、目录、正文、小结及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,书写工整、装订成册。
⒎图纸要求⑴除尘器系统图一张(1号图或2号图)。
燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
南京工程学院大气污染控制工程课程设计某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统课程名称:大气污染控制工程院(系、部):环境工程学院班级:环境131姓名:起止日期:2016-6-13~2016-6-24指导教师:张东平、李乾军目录第一章总论1.1前言目前,越来越多的环境问题出现在了人们的生活中,其中包括水污染、环境污染、大气污染、噪声污染、固体废弃物污染等等,这些污染在有形和无形中对人们的生活和健康产生了影响。
其中危害性最大、范围最广就是大气污染,他是潜移默化的,在人们不知不觉中使人们的健康受到影响,大气污染对人体的的危害是多方面的,主要表现在呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
对于植物而言,大气污染物尤其是二氧化硫等对植物的危害是十分严重的。
当污染物浓度高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或则直接使叶脱落枯萎;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片退绿,或则表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能受到影响,造成植物产量下降,品质变坏。
在一个单独的捕集除尘脱硫一体化是将高温煤气中的粉尘颗粒和气态so2单元中脱硫。
除尘脱硫一体化装置可概括为干法和湿法两中目前国内外已开发了大量脱硫除尘一体化装置,主要有水膜除尘器、文丘里旋风水膜除尘器、卧式旋风水膜除尘器、喷淋塔除尘脱硫装置、冲击式水浴除尘器、自激式除尘器、旋流板塔脱硫除尘一体化装置以及高压静电滤槽复合型卧式除尘器等湿式处理装置。
由于除尘脱硫一体化工艺具有投资少、运转费用低、脱硫率适中、操作管理简便、结构紧凑、占地面积小等优点,近年来已被广泛应用。
1.2大气污染防治技能为节制和整治大气污染,“九五”以来,我国在石炭洁净加工研发技能、石炭洁净高效燃烧技能、石炭洁净转化技能、污染排放节制技能等方面开展了大量研究和研发,取患了许多新的成果。
与此同时,我国大气污染的防治也取得重要进展。
酸雨和二氧化硫节制区的污染防治工作已深入展开。
环境工程课程设计:某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
建立煤燃烧的假定:
1.煤中固定氧可用于燃烧;
2.煤中硫主要被氧化为 SO2;
3.不考虑NOX的生成;
4.煤中的N在燃烧时转化为N2。
标准状态下理论空气量:
式中
=68%, =4%, =1%, =5%——分别为煤中各元素所含的质量分数。
结果为
=6.97
2.2标准状态下理论烟气量
对于T形合流三通 =0.55
结果为:
44(Pa)
系统总阻力(其中锅炉出口前阻力为800Pa,除尘器阻力1128Pa)为:
7 系统中烟气温度的变化
7.1烟气在管道中的温度降
式中
——标准状态下烟气流量,m3/h
——管道散热面积,m2
——标准状态下烟气平均比热容(一般为1.352—1.357KJ/(m3·°C)
20
25
30
35
40
45
锅炉总额定出力:4×4=16(t/h),故选定烟囱高度为40 m
5.2烟囱直径的计算
烟囱出口内径可按下式计算:
式中
——通过烟囱的总烟气量, ;
——按表5.2选取的烟囱出口烟气流速,m/s
表5.2烟囱出口烟气流速/ (m/s)
通风方式
运行情况
全负荷时
最小负荷时
机械通风
10-20
11
降尘器
4
XLD-4型
12
弯头
4
30度Z型
13
锅炉
4
SZL4-13
图9.2 锅炉烟气除尘系统布置图
参考文献
[1]孙一坚主编.工业通风.北京:中国建筑工业出版社,1994
[2]陆耀庆主编.供暖通风设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1987
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
目录1前言 (2)2设计原始资料 (3)3除尘工艺系统设计与计算 (4)3.1燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 (4)3.1.1标准状态下理论空气量 (4)3.1.2标准状态下理论烟气量 (4)3.1.3标准状态下实际烟气量 (5)3.1.4标准状态下烟气含尘浓度 (5)3.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 (5)3.2管径的确定 (6)3.3温降的计算 (6)3.3.1烟气在管道中的温度降 (6)3.3.2烟囱高度的确定 (7)3.3.3烟气在烟囱中的温度降 (7)3.4净化系统设计方案的分析确定 (8)3.4.1除尘器应达到的除尘效率 (8)3.4.2除尘脱硫设备选择 (8)3.5烟囱的设计 (9)3.5.1烟囱直径的计算 (9)3.5.2烟囱底部直径的计算 (9)3.5.3烟囱的抽力 (9)3.6系统阻力的计算 (10)3.6.1摩擦压力损失 (10)3.6.2局部压力损失 (10)3.7风机和电动机选择及计算 (11)3.7.1风机风量的计算 (11)3.7.2风机风压的计算 (11)3.7.3电动机功率的计算 (12)4.小结 (13)5参考文献: (14)6附录 (15)6.1除尘器入口管道连接 (15)6.2风机入口管道连接 (15)6.3 T型三通管 (15)1前言随着社会经济的发展,城市化与工业化进程的加速,以及煤、油为主的能源框架,环境污染越来越严重。
而在我国的能源结构中以燃煤为主,众所周知煤炭在燃烧过程中会产生较多的污染物,尤其是向大气中排放酸性污染物,在大气迁移过程中形成酸性沉降物,即酸雨,而酸雨控制又得广泛关注。
本设计是某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计,主要目的就是除尘与烟气脱硫,以达到污染物排放标准,其中主要包括除尘器的选择、烟气管网的布置及风机及电机的选择设计。
2设计原始资料锅炉型号:SZL4—13型,共4台(2.8MW×4)设计耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:160℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例: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)按0.01293kg/ m3计烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C Y=68% H Y=4% S y=1% O Y=5%N Y=1% W Y=6% A Y=15% V Y=13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)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):900 mg/ m3净化系统布置场地如下图所示的锅炉房北侧15m以内。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计说明
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计摘要目前,大气污染已经变成了一个全球性的问题,主要表现有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。
而大气污染可以说主要是由于人类活动造成的,大气污染对人体健康的危害包括对人的正常生活和生理方面的影响。
现在,大气污染已经直接影响到人们的身体健康。
燃煤采暖锅炉房的大气污染物主要是颗粒污染物,而且排放量比较大,所以必须通过有效的措施来进行治理,不至于影响到人们的健康生活。
关键词:大气污染除尘课程设计旋风除尘器颗粒污染物A coal-fired heating boiler flue gasdust removal system designAbstract:Currently, air pollution has become a global problem, the main manifestations of the greenhouse effect, ozone depletion and acid rain. The air pollution can be mainly due to human activities, atmospheric pollution on human health hazards, including the normal life of people and physiological implications. Now, air pollution has a direct impact on people's health. Coal-fired heating boiler room of major air pollutants are particulate pollutants and emissions than the larger, so the adoption of effective measures must be to govern, and will not affect people's health and lives.Key words:Air pollution Dust Curriculum design Cyclone Particulate pollutants目录第一章前言 (1)1.1我国大气治理概况 (1)1.2大气污染防治技能 (2)1.3 设计目的 (2)第二章设计依据 (3)2.1设计任务书 (3)2.2原始资料 (3)第三章除尘器 (4)3.1概述 (4)3.2除尘器的工作原理及特点 (5)3.2.1 除尘器的工作原理 (5)3.2.2旋风除尘器的结构及特点 (6)3.3影响旋风除尘器性能的主要因素 (7)3.3.1几何尺寸因素 (7)3.3.2操作条件因素 (9)3.3.3固体粉尘的物理性质因素 (10)3.4常用除尘器的性能 (10)第四章设计方案 (11)4.1烟气量和烟尘浓度的计算 (11)4.1.1标准状态下理论空气量 (11)4.1.2标准状态下理论烟气量 (11)4.1.3标准状态下实际烟气量 (11)4.1.4标准状态下烟气含尘浓度 (12)4.2除尘器的选择 (12)4.2.1除尘器应达到的除尘效率 (12)4.2.2除尘器的选择 (13)4.3确定除尘器,风机和烟囱的位置及管道的位置 (14)4.3.1各装置及管道的布置原则 (14)4.3.2管径的确定 (14)4.4.系统阻力的计算 (15)4.4.1摩擦压力损失 (15)4.4.2局部压力损失 (15)4.5.烟囱的设计 (18)4.5.1 烟囱高度的确定 (18)4.5.2烟囱直径的确定 (18)4.5.3烟囱的抽力 (19)4.6风机及电动机的选择及计算 (19)4.6.1风机风机量的计算 (19)4.6.2风机风压的计算 (20)4.6.3电动机功率的校核计算 (21)4.7系统中烟气温度的变化 (21)4.7.1烟气在管道中的温度降 (21)4.7.2烟气在烟囱中的温度降 (22)第五章设计说明书 (23)5.1设计说明书 (23)5.2附图 (23)总结 (24)致谢 (24)参考文献 (24)第一章前言1.1我国大气治理概况我国大气污染紧,污染废气排放总量处于较高水平。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计方案
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计方案一、题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、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净化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、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:SZL4-13型,共4台(2.8MW×4)排烟温度:160 ℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:α=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例: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):按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:设计耗煤量:500kg/h(台)C ar=58.20% H ar=4.36% S ar=1.20% O ar=5%N ar=1.12% W ar=5.2% A ar=24.92% V ar=23.2%按锅炉大气污染物标准(GB13271-2001)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净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧15m以内。
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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号机电动机的种类、型号和功率。
编写设计说明书: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等内容。
锅炉房烟气除尘系统设计
<<大气污染操纵工程>>课程设计---某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计姓名 : 钟旭东班级 : 环境工程071专业 : 环境工程学号 : 0719学院 : 环境科技指导教师: 褚淑祎2020年12月12日礼拜六目录一、前言 (3)二、正文 (4)一、课程设计任务书 (4)1、课程设计题目 (4)2、原始资料 (4)3、设计要求 (4)二、本设计书大体内容 (5)1、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 (5)二、系统中烟气温度的转变 (6)3、除尘器的选择 (6)4、除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置 (7)五、烟囱的设计 (8)6系统阻力的计算 (9)7、风机和电动机的选择及计算 (10)三、小结 (12)四、参考书目 (12)五、附录 (12)一、附图1:剖面布置图 (12)二、附图2:除尘系统平面布置图 (12)通过这次课程设计,让我进一步消化和巩固了《大气污染操纵工程》所学的内容,并使所学的知识系统化,让我具有了运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。
了解了工程设计的内容、方式及步骤,学会了如何确信大气操纵系统的设计方案,增强了我进行设计计算、绘制工程图、利用技术资料、编写设计说明书的能力。
一、课程设计任务书一、课程设计的题目:《燃煤锅炉烟气除尘系统设计》二、设计原始资料:锅炉型号:SZL4—13型,共4台×4)设计耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:160℃烟气密度(标准状态下):m3空气多余系数:α=排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa本地大气压力:冬季室外空气温度:-1℃空气含水(标准状态下)按/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C Y=68%H Y=4%S Y=1%O Y=5%N Y=1%W Y=6%A Y=15%V Y=13%按锅炉大气污染物诽放标准(GBl3271一2001)中二类区标准执行烟尘浓度排故标淮(标准状态下):200mg/m3二氧化硫排放标准(标准状态下):900mg/m3。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计引言:随着环保意识的提高以及国家对环保要求的不断提高,煤炭的燃烧所产生的烟气排放已经成为一个严重的环境问题。
燃煤采暖锅炉房的烟气含有大量的粉尘和有害气体,如果直接排放到大气中会对环境和人体健康造成很大的威胁。
因此,设计一个高效的烟气除尘系统来减少烟气排放对环境的污染非常必要。
一、烟气除尘系统的选择烟气除尘系统的选型要考虑到锅炉房的排烟量、烟气处理效果和经济性。
常见的烟气除尘技术有电除尘、水膜除尘和布袋除尘。
在本设计中,我选用布袋除尘技术。
二、布袋除尘系统的设计1.系统结构布袋除尘系统主要由除尘器、风机、除尘器的进出口管道以及控制系统等部分组成。
2.除尘器设计除尘器采用骨架式结构,骨架由锻造钢材制成,具有较高的强度和刚度。
布袋选用高温耐磨性能好的玻纤布袋,布袋之间设置螺旋式间隔条,以保持布袋之间的间距。
除尘器内部还设置了缓冲区和冲击板,以防止粉尘颗粒对布袋的损坏。
3.风机设计风机的选型要考虑到烟气的流量和扬程,确保能够满足系统正常运行的需求。
同时,为了减少风机的能耗,需要选择具有高效的风机。
4.管道设计进出口管道要具有一定的直径和长度,以保证烟气的流量和压力损失控制在合理的范围内。
此外,进出口管道的连接采用密封连接,以防止烟气泄漏。
5.控制系统设计控制系统由控制柜、传感器和执行器等组成,用于监控和控制烟气除尘系统的运行。
控制系统可以根据烟气的浓度和流量进行自动调节,以保证烟气排放的质量。
6.安全设施设计为了确保系统的安全运行,还需要设置一些安全设施,如防火装置、防爆装置和泄压装置等。
三、系统运行和维护烟气除尘系统的正常运行和维护对保证烟气排放的质量非常重要。
在系统运行过程中,应定期检查除尘器的布袋是否破损、风机的工作状态是否正常以及控制系统的稳定性等。
对于破损的布袋要及时更换,对于工作不正常的风机要及时修理或更换。
此外,定期清洁除尘器和管道内的积灰,以保证系统的正常运行。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计复习过程
《大气污染控制工程》课程设计任务书指导教师:王琼宋剑飞颗粒物污染控制一、题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、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净化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、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:SZL4-13型,共4台(2.8MW×4)排烟温度:160 ℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:α=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例: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):按0.01293kg/m3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:设计耗煤量:700kg/h(台)C ar=67% H ar=3.48% S ar=1.22% O ar=6.78%N ar=1% W ar=5.56% A ar=14.96% V ar=15.59%按锅炉大气污染物标准(GB13271-2001)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净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧15m以内。
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、系统总阻力等计算选择风机种类、型号机电动机的种类、型号和功率。
编写设计说明书: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等内容。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计—课程设计
2985
4460
700
4235
图3.1 除尘器外型结构尺寸
4
4.1
根据锅炉运行情况及锅炉现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置,管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单、紧凑、管路短、占地面积小,并使安装、操作和检修方便。
4.2
管道直径:
式中
——工况下管道内烟气流量,
粒度范围(μm)
平均粒径(μm)
质量百分数(%)
<5
3
5
5-10
7.5
7
10-30
20
22
30-60
45
35
60-80
70
18
>80
90
13
1.4
1.燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算。
2.净化系统设计方案的分析确定。
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.管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。
表3.1除尘器产品性能规格
型号
配套锅炉容量/(j/H)
处理烟气量/(m3/h)
除尘效率/%
设备阻力/Pa
分割粒径d/(50um)
质量/kg
XLD-4
3
9000
92-95
932-1128
3.06-3.3
2369
表3.2 除尘器外型结构尺寸(见图3.1)
ABCDE NhomakorabeaF
G
H
M
N
1400
1400
300
50
350
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(冶金行业)某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计目录1前言32设计原始资料43除尘工艺系统设计和计算53.1燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算53.1.1标准状态下理论空气量53.1.2标准状态下理论烟气量53.1.3标准状态下实际烟气量63.1.4标准状态下烟气含尘浓度63.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算63.2管径的确定73.3温降的计算73.3.1烟气在管道中的温度降73.3.2烟囱高度的确定83.3.3烟气在烟囱中的温度降83.4净化系统设计方案的分析确定93.4.1除尘器应达到的除尘效率93.4.2除尘脱硫设备选择93.5烟囱的设计103.5.1烟囱直径的计算103.5.2烟囱底部直径的计算103.5.3烟囱的抽力103.6系统阻力的计算1123.6.1摩擦压力损失113.6.2局部压力损失113.7风机和电动机选择及计算123.7.1风机风量的计算123.7.2风机风压的计算123.7.3电动机功率的计算134.小结145参考文献:156附录166.1除尘器入口管道连接166.2风机入口管道连接166.3 T型三通管161前言随着社会经济的发展,城市化和工业化进程的加速,以及煤、油为主的能源框架,环境污染越来越严重。
而在我国的能源结构中以燃煤为主,众所周知煤炭在燃烧过程中会产生较多的污染物,尤其是向大气中排放酸性污染物,在大气迁移过程中形成酸性沉降物,即酸雨,而酸雨控制又得广泛关注。
本设计是某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计,主要目的就是除尘和烟气脱硫,以达到污染物排放标准,其中主要包括除尘器的选择、烟气管网的布置及风机及电机的选择设计。
2设计原始资料锅炉型号:SZL4—13型,共4台(2.8MW×4)设计耗煤量:600kg/h(台)排烟温度:160℃烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3空气过剩系数:1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例: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)按0.01293kg/m3计烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C Y=68%H Y=4%S y=1%O Y=5%N Y=1%W Y=6%A Y=15%V Y=13%按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)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净化系统布置场地如下图所示的锅炉房北侧15m以内。
3除尘工艺系统设计和计算3.1燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算43.1.1标准状态下理论空气量式中C Y,H Y,S y,O Y—分别为媒中各元素所含的质量分数。
已知煤中各种成分的质量分数为:煤的工业分析值:C Y=68%H Y=4%S y=1%O Y=5%N Y=1%W Y=6%A Y=15%V Y=13%各数值带入上式可得理论空气量:Q=4.78×(1.867×0.68+5.56×0.04+0.7×0.01-0.7×0.05)=6.9977m/kg 3.1.2标准状态下理论烟气量Qs’=1.867(CY+0.375Sy)+11.2H+1.24W+0.16Q+0.79Q+0.8N(m/kg) 式中Q:标准状态理论空气量,W Y:煤中水分子所占质量分数,N Y:N元素在媒中所占质量分数.设空气含湿量12.93g/m3,将上面数值代入公式同理可求得标准状态下理论烟气量Qs’=1.867×(0.68+0.375×0.01)+11.2×0.04+1.24×0.06+(0.16+0.79)×6.9977+0.8×0.01=8.455m/kg3.1.3标准状态下实际烟气量已知空气过剩系数为1.4,可求出标准状态下实际烟气量Q S=8.455+1.106×(1.4-1)×6.9977=11.30m3/kg注意:标准状态下烟气流量Q以m3/h计,因此:已知设计耗煤量:600kg/h(台)则标准状态下烟气流量Q=11.30×600×4=27120m3/h3.1.4标准状态下烟气含尘浓度式中d sh—排烟中飞灰占媒中不可燃成分的质量分数;A Y—煤中不可燃成份的含量;Q s—标准状态下实际烟气量,m3/kg。
已知:d sh=16%Q Y=15%Q s=11.30m3/kg代入上式求得标准状态下烟气含尘浓度3.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算式中S y—煤的含可燃硫的质量分数;Qs—标准状态下燃煤产生的实际烟气量,m3/kg已知:S y=1%,Qs=11.30m3/kg代入上式可得C SO2=1.77×103mg/m3 3.2管径的确定式中Q—工况下管内烟气流量v—烟气流速,m/s,(可查有关手册确定,对于锅炉烟尘v=10~15m/s)。
已知:每台锅炉的烟气流量Q=6780m3/h,取v=12m/s,可得d=0.45m 圆整后取d=0.45m,可算得v=11.85m/s。
3.3温降的计算当烟气管道较长时,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。
63.3.1烟气在管道中的温度降式中Q—标准状态下烟气流量,m3/h;F—管道散热面积,m2;Cv—标准状态下烟气平均比热容(壹般为1.352~1.375kJ/m3.℃)q—管道单位面积散热损失。
室内q=4187kJ/(m2.h);室外q=5443kJ(m2.h),Q=6780m3/h,取Cv=1.360kJ/m3.℃,而F=LS=∏LD已知室内俩段:L1=0.68m,D1=0.6m;L2=1.4m,D2=0.45m室外:墙到除尘器进口管道距离L3=3.29m,直径计D3=0.45m;除尘器到风机的管道距离L4=4.2m,直径计D4=0.45m;风机到烟道入口的管道距离L5=2.2m,直径计D5=0.45m;烟道入口到烟囱底部的烟道距离L6=12.79m,F=0.64m2;则⊿t1=0.58℃,⊿t2=1.99℃,⊿t3=2.74℃,⊿t4=3.5℃,⊿t5=1.83℃,⊿t6=4.83℃风机进口前温度降⊿t=⊿t1+⊿t2+⊿t3+⊿t4=8.81℃风机前温度t1=T-⊿t=160-8.81=151.2℃到达烟囱入口温度将⊿t’=⊿t1+⊿t2+⊿t3+⊿t4+⊿t5+⊿t6=15.47℃因此到达烟囱入口烟气温度t2=T-⊿t’=160-15.47=144.53℃3.3.2烟囱高度的确定首先确定共用壹个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h),然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定(表1)确定烟囱的高度。
表1锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力t/h<1 1~2 2~6 6~10 10~20 26~35烟囱最低高度20 25 30 35 40 45 根据上表,由锅炉总额定出力为16t/h,选烟囱高度为44m.3.3.3烟气在烟囱中的温度降式中H—烟囱高度,m;D—合用壹烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和,t/h;A—降温系数,可由表2查得:表2烟囱温降系数烟囱种类钢烟囱(无衬筒)钢烟囱(有衬筒)砖烟囱(H<50m)壁厚小于0.5m砖烟囱壁厚大于0.5mA 2 0.8 0.4 0.2根据锅炉型号可知D=16t/h;选择砖烟囱壁厚小于0.5m,取0.3m;因H=44,A =0.4,由上公式可得⊿t2=4.4℃,而烟囱得进气温度为:144.53℃,那么烟囱的出口温度为144.53-4.3=140.23℃3.4净化系统设计方案的分析确定3.4.1除尘器应达到的除尘效率式中C—标准状态下烟气含尘浓度,mg/m3.8Cs—标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m3.已知:Cs=200mg/m3;C=2124mg/m3,可得h=90.6%3.4.2除尘脱硫设备选择综合上各因素可选出XDCG4型陶瓷夺冠高效脱硫除尘器,详情如下:图1除尘脱硫设备结构图表3XDCG4型陶瓷夺冠高效脱硫除尘器产品性能规格型号配套锅炉容量/t/h 处理烟气量/m3/h除尘效率/%排烟黑度设备阻力/Pa脱硫效率/%质量kgXDGC4 4 12000 >981级林格曼黑度800~1400 >85 2800表4XDCG4型陶瓷夺冠高效脱硫除尘器外形结构尺寸H H1 H2H3 A B C D E F4460 2985 4235 700 1400 1400 300 50 350 10003.5烟囱的设计3.5.1烟囱直径的计算烟囱出口内径可按下式计算式中Q—通过烟囱的总烟气量,m3/h;υ—按表5选取的烟囱出口烟,m/s。
表5烟囱出口烟气流速运行情况通风方式全负荷时最小负荷机械通风10~20 4~5自然通风6~10 2.5~3 由烟气总流量Q=27120m3/h,取υ=12m/s,可得烟囱出口内d=0.89m 3.5.2烟囱底部直径的计算烟囱底部直径式中d2—烟囱出口直径,m;H—烟囱高度,m;i—烟囱锥度,通常取i=0.02~0.03。
取i=0.02,已知d2=0.89m,H=44m则d1=0.89+2×0.02×44=2.65m3.5.3烟囱的抽力式中H—烟囱高度,t k—外界空气温度,t p—烟囱内烟气平均温度,B—当地大气压,已知H=44m,t k=-1℃,t p=140.23℃,B=97860Pa;则S y=185.0Pa3.6系统阻力的计算3.6.1摩擦压力损失10对于圆管:式中L—管道长度值;钢管和砖砌的长度d—管道直径,ρ—烟气密度v—管中气流平均速率λ—摩擦阻力系数,是气体雷诺数Re和管道相对粗糙度K/d的函数。
能够查手册得到(实际中对金属管道λ值可取0.02,对砖砌或混凝土管道λ值可取0.04)。
已知管道长L=2.18+0.6+1.19+0.4+1.6+1.8+2.2=9.97m,d=0.45mλ=0.02,v=11.85m/s,ρ=1.34kg/m3则代入上面公式有⊿p L=41.68Pa3.6.2局部压力损失式中:ξ—异形管件的局部阻力系数,可在有关手册中查到,或通过实验获得;v—和ξ相对应的断面平均气流速率,m/s;ρ—烟气密度,kg/m3已知90°弯头ξ=1.1;30°Z形管ξ=0.16;天圆地方分别为:ξ=0.19和ξ=0.13;T形三通:合流管ξ=0.78;分流管ξ=0.55;v=11.85m/s,ρ=1.34kg/m3代入上面公式有△p=273.78Pa有=41.68Pa+273.78Pa+1400Pa=1715.46Pa3.7风机和电动机选择及计算3.7.1风机风量的计算式中1.1—风量备用系数;Q—标准状态下风机前表态下风量,m3/h;t p—风机前烟气温度,℃,若管道不太长,能够近似去锅炉排烟温度;B—当地大气压力,kPa。