(冶金行业)燃煤锅炉除尘系统设计

（冶金行业）燃煤锅炉除尘

系统设计

目录

1、设计概论1

1.1 设计任务书1

1.2 通风除尘系统的设计程序、内容和要求2

2、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算3

2.1 烟气量的计算3

2.2 烟气含尘浓度的计算4

2.3 烟气中二氧化硫浓度的计算5

3、净化系统设计方案的分析确定5

3.1 除尘器至少应达到的除尘效率6

3.2 除尘器的确定6

3.3 方案确定和论证8

4、除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置8

4.1 各装置及管道布置的原则8

4.2 管径的确定9

5、烟囱的设计10

5.1 烟囱高度的确定10

5.2 烟囱直径的计算10

5.3 烟囱的抽力11

6、系统阻力计算11

6.1摩擦压力损失11

6.2 局部压力损失12

7、风机、电动机的选择及计算15

7.1 风机风量的计算15

7.2风机风压的计算15

8、系统中烟气温度的变化16

8.1 烟气在管道中的温度降16

8.2 烟气在烟囱中的温度降16

9、设备壹览表17

10、净化处理设施的总平面布置图、立面图及剖面图17

参考文献21

总结22

谢辞23

1、设计概论

1.1设计任务书

1.1.1设计题目：燃煤锅炉除尘系统设计

1.1.2设计原始资料

(1)锅炉房基本情况

型号：SZL4—13型，共4台（每台2.8Mw）

设计耗煤量：600kg/h(台)

排烟温度：180℃

烟气密度(标准状态下)：1.34kg/m

空气过剩系数：a=1.4

排烟中飞灰占不可燃成分的比例：16%

烟气在锅炉出口前阻力：800Pa

当地大气压力：97.86kPa

冬季室外温度：－1℃

(2)煤的工业分析值

C=68%H=4%S=1%O=5%

N=1%W=6%A=15%

(3)烟气性质

空气含水(标准状态下)按0.01293kg/m；烟气其他性质按空气计算

(4)处理要求

按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类区标准执行二氧化碳排放标准(标准状态下)：900mg/m

烟尘浓度排放标准(标准状态下)：200mg/m

1.2通风除尘系统的设计程序、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)除尘系统比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，且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。且计算各管段的管径、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：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、型号及电动机的种类、型号和功率。

(6)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。

(7)图纸要求：流程图壹张；除尘系统平面图、剖面图2-3张。图中设备管件应标注编号，编号应和系统图对应。

2、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算

2.1烟气量的计算

2.1.1标准状态下理论空气量

建立煤燃烧的假定：

（1）煤中固定氧能够用于燃烧；

（2）煤中硫主要被氧化为SO；

（3）不考虑NO的生成；

（4）煤中的N在燃烧时转化为N。

标准状态下的理论烟气量：

Q=4.76×(1.867C+5.56H+0.7S-0.7O)(m/kg) 式中：

C、H、S、O——分别为煤中各元素所含的质量分数。

Q=4.76×(1.867×68%+5.56×4%+0.7×1%-0.7×5%)

=6.97(m/kg)

2.1.2标准状态下理论烟气量

设空气含湿量12.93g/m

Q=1.867(C+0.375S)+11.2H+1.24W+0.016Q+0.8N(m/kg) 式中：

Q——标准状态下理论空气量，m/kg；

W——煤中水分所占质量分数，%；

N——N元素在煤中所占质量分数，%。

Q=1.867×(68%+0.375×1%)+11.2×4%+1.24×6%+0.016×6.90+0.79×

6.90+0.8×1.5%=

7.37(m/kg)

2.1.3标准状态下实际烟气量

Q=Q+1.016(a-1)Q(m/kg)

式中：

a——空气过量系数(a=1.4)；

Q——标准状态下理论烟气量，m/kg；

Q——标准状态下理论空气量，m/kg。

注意：标准状态下烟气流量Q应以m/h计，

因此Q=Q×设计耗煤量

所以，

Q=7.42+1.016×(1.4-1)×6.90=10.18(m/kg)

2.1.4标准状态下烟气流量

Q=Q×设计耗煤量（m/h）=10.25×600=6104.50（m/h）2.2烟气含尘浓度的计算

标准状态下烟气含尘浓度

C=(kg/m)

式中：

d——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数；

A——煤中不可燃成分的含量；

Q——标准状态下实际烟气量，m/kg。

C=0.16×15%/10.18=2.36×10(kg/m)

=2.36×10(mg/m)

2.3烟气中二氧化硫浓度的计算

2.3.1标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算

C=(mg/m)

式中：

S——煤中含可燃硫的质量分数；

Q——标准状态下燃煤产生的实际烟气量，m/kg。

C=(mg/m)=1925.34(mg/m)

2.3.2工况下的烟气量