大氣污染課程設計說明書----1th燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)設計

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

2、 </p><p>　　專業(yè)班級： </p><p>　　指導老師： </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，大氣污染已經變成了一個全球性的問題，主要有溫室效應、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行處理，以免污染空氣，影響人們的健康生活。</p><p><b>　　設計目的</b></p><p>　　課程設計是大氣污染控制工程教學中一個重要的實踐環(huán)節(jié)，綜合運用所學的有關知識，在設計中掌握解決實際工程問題的能力，進一步鞏固和提高理論知識。通過課程設計，了解工程設計的內容、方法及步驟，培養(yǎng)確定大氣污染控制系統(tǒng)的設計方案、進行設計計算、繪制工

5、程圖、使用技術資料、編寫設計說明書的能力。</p><p>　　本設計為一噸每小時燃煤鍋爐除塵系統(tǒng)設計，能使學生得到一次綜合訓練，特別是：</p><p>　　1.工程設計的基本方法、步驟，技術資料的查找與應用。</p><p>　　2.基本計算方法和繪圖能力的訓練。</p><p>　　3.綜合運用本課程及有關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)境保護法規(guī)及其他有關政策。</p><p><b>　　二、設計任務</b></p><p>　　除塵系統(tǒng)設計方案的分析、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、煙囪高度和出口內徑、系統(tǒng)總阻力；</p><p>　　風機及電機的選擇設計：根據(jù)所需處理的煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計算、選擇風機種類、型號及電動機的種類、型號和功率。</p><p>　　編寫設計說明書：設計說明書的內容包括方案的確定、設計計算、

8、設備選擇和有關設計的簡圖等內容，文字應簡明、通順、內容正確完整，書寫工整。</p><p>　　課程設計說明書應有封面、目錄、前言、正文、小結及參考文獻等部分，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。圖應按比例繪制、標出設備、管件編號及明細表。</p><p><b>

9、　　三、設計參數(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準（GB13217-2001）中二類區(qū)標準執(zhí)行：標準狀態(tài)下煙塵濃度排放標準：200mg/m3。</p><p>　　除塵系統(tǒng)

11、布置場地如圖所示的鍋爐房北側15m以內</p><p><b>　　四、課程設計算：</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>　?。ㄒ唬煔饬?、煙塵計算</p><p>　　標準狀態(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量分數(shù)。</p><p&

13、gt;　　標準狀態(tài)下理論煙氣量(設空氣含濕量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： －標準狀態(tài)下理論空氣量，m3／kg；</p><p>　　W

14、Y－煤中水分所占質量分數(shù)，％</p><p>　　NY－N元素在煤中所占質量分數(shù)，％</p><p>　　標準狀態(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>　　—標準狀態(tài)下理論煙氣量，m3／kg；</p><p>　　—標準狀態(tài)下理淪空氣量，m3／kg</p><p>　　注：標準狀態(tài)下煙氣流量Q以m3／h計。</p><p>　　標準狀態(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量分數(shù)</p><p>　　AY—煤中不可燃成分的含量；</p><p>　　QS—標準狀態(tài)下實際煙氣量，m3／kg.</p><p><b>　　（二）除塵器的選擇</b></p><p>　　除塵器應達到的除塵效率</p><p>　　=1-200/0.00

17、273106=92.67%</p><p>　　式中 C—標準狀態(tài)下煙氣含塵濃度，mg/m3；</p><p>　　CS—標準狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標準中規(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×設計耗煤量=9.901180=1782.18 </p><p>　　=1782.18（150+273）/273=2761.4</p><p>　　式中Q-----標準狀態(tài)下煙氣流量，</p><p>　　-----工況下煙氣溫度，K</p><p>　　T------標準狀態(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、風機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 — 工況下管內煙氣流量，m3／s；</p><p>　　v — 煙氣流速，m／s，(可查有關手冊確定，對于鍋爐煙塵v＝10～15m／s)</p><p>　　管徑取整采用d=280mm</p><p>　　內徑D=280-2.075=278.5mm</p><p

22、><b>　　（四）煙囪的設計</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準中的規(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 一煙囪內煙氣平均溫度，℃</p><p>　　B—當?shù)卮髿鈮?，Pa</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)?？梢圆槭謨缘玫?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 漸擴管 ξ=0.10 除塵設備局部阻力損失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)，可在有關手冊中查到、或通過實驗獲得</p><p>　　v一 與相對應的斷面平均氣流速率，m／s；</p><p>　　ρ — 煙氣密度，kg/m3。</p><p>　?。?、風機和電動機選擇及計算</p><p><b>　　風機風量的計算</b></p><p>　　=1.11782

31、.18=3038.60 （m3/h）</p><p>　　式中 1.1 一風量備用系數(shù)；</p><p>　　Q—標準狀態(tài)下風機前標態(tài)下風量(煙氣量)，m3／h；</p><p>　　tP一 風機前煙氣溫度，℃，若管道不太長，可以近似取鍋鍋爐排煙溫度；</p><p>　　B——當?shù)卮髿鈮毫?，kPa。</p><p&

32、gt;<b>　　風機風壓的計算</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—風機前煙氣溫度；</p><p>　　ty一風機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一標準狀況下煙氣密度， kg／m3。</p><p>　　計算出風機風量Qy和風機風壓Hy后，可按風機產品樣本給出的性能曲線或表格選擇所需風機的型號。</p>

34、<p>　　風機型號為Y5-47-4C</p><p><b>　　電動機功率的計算</b></p><p>　　= =3.57（KW）</p><p>　　式中 Qy—風機風量，m3/h；</p><p>　　Hy—風機風壓，Pa</p><p>　　ηl一風機在全壓頭時的效率(一般

35、風機為0．6，高效風機約為0．9)</p><p>　　η2一機械傳動效率，當風機與電機直聯(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—電動機備用系數(shù)，對引風機，β＝1.3。</p><p>　　根據(jù)電動機的功率，風機的轉速，傳動方式選擇</p><p>　　電動機型號Y13

36、2M1-6</p><p><b>　　五 小節(jié)</b></p><p>　　我認為，在這學期的實驗中，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，在設計過程中，我學會了很多學習的方法。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)，只有不斷的學習、實踐，再學習、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，但是可以學到很多很多的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來

38、，從理論中得出結論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設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