大氣污染課程設(shè)計說明書---1th燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　課程設(shè)計說明書</b></p><p>　　課程名稱： 大氣污染控制工程課程設(shè)計 </p><p>　　題 目：1t/h燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)設(shè)計 </p><p>　　學(xué)生姓名： 學(xué)號： </p><p>　　系 別：

2、 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p><b>　　2011年7月</b></p><p><b>　　目錄&

3、lt;/b></p><p><b>　　前言</b></p><p>　　在目前，大氣污染已經(jīng)變成了一個全球性的問題，主要有溫室效應(yīng)、臭氧層破壞和酸雨。而大氣污染可以說主要是人類活動造成的，大氣污染對人體的舒適、健康的危害包括對人體的正常生活和生理的影響。目前，大氣污染已經(jīng)直接影響到人們的身體健康。該燃煤電廠的大氣污染物主要是顆粒污染物，而且排放量比較大所以必

4、須通過有效的措施來進(jìn)行處理，以免污染空氣，影響人們的健康生活。</p><p><b>　　設(shè)計目的</b></p><p>　　課程設(shè)計是大氣污染控制工程教學(xué)中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，綜合運用所學(xué)的有關(guān)知識，在設(shè)計中掌握解決實際工程問題的能力，進(jìn)一步鞏固和提高理論知識。通過課程設(shè)計，了解工程設(shè)計的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計方案、進(jìn)行設(shè)計計算、繪制工

5、程圖、使用技術(shù)資料、編寫設(shè)計說明書的能力。</p><p>　　本設(shè)計為一噸每小時燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)設(shè)計，能使學(xué)生得到一次綜合訓(xùn)練，特別是：</p><p>　　1.工程設(shè)計的基本方法、步驟，技術(shù)資料的查找與應(yīng)用。</p><p>　　2.基本計算方法和繪圖能力的訓(xùn)練。</p><p>　　3.綜合運用本課程及有關(guān)課程的理論知識解決工程中的實際

6、問題。</p><p>　　4.熟悉、貫徹國家環(huán)境保護(hù)法規(guī)及其他有關(guān)政策。</p><p><b>　　二、設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　　除塵系統(tǒng)設(shè)計方案的分析、確定；</p><p>　　燃煤鍋爐排煙量、煙塵濃度的計算；</p><p>　　除塵器的比較和選擇：確定除塵器類型、型號及規(guī)格

7、，并確定其主要運行參數(shù)；</p><p>　　管網(wǎng)布置及計算：確定各裝置的位置及管道布置，并計算各管段的管徑、長度、煙囪高度和出口內(nèi)徑、系統(tǒng)總阻力；</p><p>　　風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計：根據(jù)所需處理的煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計算、選擇風(fēng)機(jī)種類、型號及電動機(jī)的種類、型號和功率。</p><p>　　編寫設(shè)計說明書：設(shè)計說明書的內(nèi)容包括方案的確定、設(shè)計計算、

8、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計的簡圖等內(nèi)容，文字應(yīng)簡明、通順、內(nèi)容正確完整，書寫工整。</p><p>　　課程設(shè)計說明書應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等部分，并裝訂成冊。</p><p>　　圖紙要求：按照工程制圖要求繪制除塵工藝系統(tǒng)平面和立面圖各一張(2號或3號圖)，需人工鉛筆繪圖。圖應(yīng)按比例繪制、標(biāo)出設(shè)備、管件編號及明細(xì)表。</p><p><b>

9、　　三、設(shè)計參數(shù)及要求</b></p><p>　　排煙溫度取150℃；空氣過剩系數(shù)α=1.35；煙氣密度（標(biāo)態(tài)）1.36kg/m3；室外空氣平均溫度6℃；鍋爐出口前煙氣阻力1000Pa；排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例為18％；煙氣其他性質(zhì)按空氣計算；</p><p><b>　　煤的工業(yè)分析值：</b></p><p>　　CY

10、＝68％ HY＝4％ SY＝1％ OY＝5％</p><p>　　NY＝1％ WY＝6％ AY＝15％ VY＝13％</p><p>　　按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13217-2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)：200mg/m3。</p><p>　　除塵系統(tǒng)

11、布置場地如圖所示的鍋爐房北側(cè)15m以內(nèi)</p><p><b>　　四、課程設(shè)計算：</b></p><p>　　CY＝68％ HY＝4％ SY＝1％ OY＝5％</p><p>　　NY＝1％ WY＝6％ AY＝15％ VY＝13％</p>&l

12、t;p>　　（一）煙氣量、煙塵計算</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量</p><p>　　=4.761.86768%+5。.564%+0.71%+0.75%）</p><p>　　=6.97 (m3/Kg)</p><p>　　式中 CY，HY，SY，OY一一分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。</p><p&

13、gt;　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量(設(shè)空氣含濕量12.93g/m3))</p><p>　　=1.867（68%+0.3751%）+11.24%+1.246%+0.0166.968+0.796.968+0.81%</p><p>　　=7.42(m3/Kg)</p><p>　　式中： －標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，m3／kg；</p><p>　　W

14、Y－煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％</p><p>　　NY－N元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，％</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量</p><p>　　=7.423+1.016（1.35-1）6.968</p><p>　　=9.90 (m3/Kg)</p><p>　　式中 —空氣過量系數(shù)；</p>&l

15、t;p>　　—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，m3／kg；</p><p>　　—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理淪空氣量，m3／kg</p><p>　　注：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量Q以m3／h計。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度</p><p>　　=18%15%/9.901=0.00273Kg/m3）</p><p>　　式中 d

16、sh—排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)</p><p>　　AY—煤中不可燃成分的含量；</p><p>　　QS—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量，m3／kg.</p><p><b>　　（二）除塵器的選擇</b></p><p>　　除塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率</p><p>　　=1-200/0.00

17、273106=92.67%</p><p>　　式中 C—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3；</p><p>　　CS—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，mg／m3</p><p><b>　　2、除塵器的選擇</b></p><p><b>　　工作狀況下煙氣流量</b></p>

18、<p>　　Q＝Qs×設(shè)計耗煤量=9.901180=1782.18 </p><p>　　=1782.18（150+273）/273=2761.4</p><p>　　式中Q-----標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，</p><p>　　-----工況下煙氣溫度，K</p><p>　　T------標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下溫度，273K<

19、;/p><p>　　則煙氣流量為 Q’/3600=2761.4/3600=0.767（m3/s） </p><p>　　所以采用XD-II-1除塵器 阻力選擇800（pa）</p><p>　?。ㄈ┐_定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的布置</p><p>　　1、各裝置及管道布置的原則</p><

20、p>　　根據(jù)鍋爐運行情況和鍋爐房現(xiàn)場的實際情況確定各裝置的位置。一旦確定了各裝置的位置，管道的布置也就基本可以確定了。對各裝置及管道的布置應(yīng)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。</p><p><b>　　管徑的確定</b></p><p>　　==0.285（m）</p><p><b>　　取d=2

21、80mm</b></p><p>　　式中 Q — 工況下管內(nèi)煙氣流量，m3／s；</p><p>　　v — 煙氣流速，m／s，(可查有關(guān)手冊確定，對于鍋爐煙塵v＝10～15m／s)</p><p>　　管徑取整采用d=280mm</p><p>　　內(nèi)徑D=280-2.075=278.5mm</p><p

22、><b>　?。ㄋ模焽璧脑O(shè)計</b></p><p><b>　　1、煙囪高度的確定</b></p><p>　　首先確定所用煙囪的鍋爐的蒸發(fā)量（t/h），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定確定煙囪的高度。</p><p>　　1t/h 最低高度為25米。煙囪高度取25米。</p><p&

23、gt;<b>　　2、煙囪直徑的計算</b></p><p>　　煙囪出口內(nèi)徑可按下式計算</p><p><b>　　==0.5（m）</b></p><p>　　式中 Q — 通過煙囪的總煙氣量，m3／h；</p><p>　　v — 按下表選取的煙囪出口煙氣流速，m/ s。本設(shè)計取4-5m

24、/s</p><p><b>　　煙囪底部直徑</b></p><p>　　d1＝d2+2×i×H =0.5+20.02525=1.75 (m)</p><p>　　式中 d2 － 煙囪出口直徑，”；</p><p>　　H 一煙囪高度，m；</p><p>　　i—

25、—煙囪錐度，通常取i＝0.02一0.03</p><p><b>　　煙囪的抽力</b></p><p>　　=0.034225 ()1.01105</p><p>　　= 105.37 (Pa)</p><p>　　式中 H—煙囪高度m，；</p><p>　　tk－外界空氣溫度，℃</

26、p><p>　　tp 一煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，℃</p><p>　　B—當(dāng)?shù)卮髿鈮海琍a</p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　系統(tǒng)阻力的計算</b></p><p><b>　　摩擦壓力損失</b></p>&

27、lt;p><b>　　對于圓管：</b></p><p>　　=0.02 (10.415/0.28) (1.3612.62/2)= 80.31(Pa)</p><p>　　式中 L一管道長度．m；</p><p><b>　　d—管道直徑，m；</b></p><p>　　ρ— 煙氣密度

28、，kg／m3；</p><p>　　v一 管中氣流平均速率，m／s</p><p>　　λ－ 摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對粗糙度的函數(shù)。可以查手冊得到(實際中對金屬管道λ值可取0.02。對磚砌或混凝土管造λ值可取0.04)。</p><p><b>　　局部壓力損失</b></p><p>　　圓形彎頭ξ=

29、0.28漸縮管ξ=0.10 漸擴(kuò)管 ξ=0.10 除塵設(shè)備局部阻力損失1000pa 鍋爐的本體局部損失 900pa。</p><p>　　=0.28（1.3612.624/2）+0.10（1.3612.62/2)+0.02（1.3612.62/2）+1000+800</p><p>　　=1933.87(Pa)</p><p>　　式中 一 異形管件的局部阻力系

30、數(shù)，可在有關(guān)手冊中查到、或通過實驗獲得</p><p>　　v一 與相對應(yīng)的斷面平均氣流速率，m／s；</p><p>　　ρ — 煙氣密度，kg/m3。</p><p>　?。?、風(fēng)機(jī)和電動機(jī)選擇及計算</p><p><b>　　風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算</b></p><p>　　=1.11782

31、.18=3038.60 （m3/h）</p><p>　　式中 1.1 一風(fēng)量備用系數(shù)；</p><p>　　Q—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前標(biāo)態(tài)下風(fēng)量(煙氣量)，m3／h；</p><p>　　tP一 風(fēng)機(jī)前煙氣溫度，℃，若管道不太長，可以近似取鍋鍋爐排煙溫度；</p><p>　　B——當(dāng)?shù)卮髿鈮毫?，kPa。</p><p&

32、gt;<b>　　風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算</b></p><p>　　=1.2（1933.87+80.31-105.37）</p><p>　　=1953.98（Pa）</p><p>　　式中 1.2——風(fēng)壓備用系數(shù)；</p><p>　　—系統(tǒng)總阻力，Pa；</p><p>　　Sy—煙囪抽力，P

33、a；</p><p>　　tP—風(fēng)機(jī)前煙氣溫度；</p><p>　　ty一風(fēng)機(jī)性能表中給出的試驗用氣體溫度（最高溫度不超過523K取473K）</p><p>　　ρy一標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣密度， kg／m3。</p><p>　　計算出風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qy和風(fēng)機(jī)風(fēng)壓Hy后，可按風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本給出的性能曲線或表格選擇所需風(fēng)機(jī)的型號。</p>

34、<p>　　風(fēng)機(jī)型號為Y5-47-4C</p><p><b>　　電動機(jī)功率的計算</b></p><p>　　= =3.57（KW）</p><p>　　式中 Qy—風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m3/h；</p><p>　　Hy—風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa</p><p>　　ηl一風(fēng)機(jī)在全壓頭時的效率(一般

35、風(fēng)機(jī)為0．6，高效風(fēng)機(jī)約為0．9)</p><p>　　η2一機(jī)械傳動效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)傳動時η2＝1。用聯(lián)軸器連接時η2＝0.95～0.98，用V形帶傳動時η2＝0.95；</p><p>　　β—電動機(jī)備用系數(shù)，對引風(fēng)機(jī)，β＝1.3。</p><p>　　根據(jù)電動機(jī)的功率，風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，傳動方式選擇</p><p>　　電動機(jī)型號Y13

36、2M1-6</p><p><b>　　五 小節(jié)</b></p><p>　　我認(rèn)為，在這學(xué)期的實驗中，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手畫圖操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在設(shè)計過程中，我學(xué)會了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實踐，再學(xué)習(xí)、再實踐。這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想

37、我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實驗結(jié)束之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。 回顧起此課程設(shè)計，至今我仍感慨頗多，在這段日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來

38、，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。</p><p><b>　　六.主要參考書目</b></p><p>　　(1) 郝吉明，馬廣大主編．大氣污染控制工程．北京：高等教育出版社，2002</p><p>　　(2) 全國通用