SZL10-1.25型锅炉燃煤型大气课程设计

武夷学院 课程设计书 项目类别      大气污染控制工程      题    目 某燃煤锅炉房烟气除尘系统设计 姓    名  韩****  学号 ************ 系 、 部      环境与建筑工程系      专业班级    ****环境工程              指导教师        *****              2012年11月 课 程 设 计 任 务 书 一．设计目的 通过本课程设计，掌握《大气污染控制工程》课程要求的基本设计方法；具备初步的大气污染控制工程方案及设备的独立设计能力；了解大气污染控制工程的设计过程，能够进行方案确定、设计计算、工程绘图、查找与使用技术资料、编写设计说明书，培养独立分析、综合运用的实践能力。 二． 设计资料 锅炉型号：SZL10-1.25型，共4台 设计耗煤量：700kg/h（台） 排烟温度：180℃ 烟气密度（标准状况下）：1.5㎏/ 空气含水（标准状况下）：0.015 kg/m3 空气过剩系数：α=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15% 当地大气压；98Kpa 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值： CY=62%； HY=3%； SY=1%； OY=6.5%； NY=1.5%； WY=10%； AY=16%； VY=12.34%，烟尘颗粒粒径分布见表1。 表1 烟尘颗粒粒径分布 粉尘粒径μm 0－5 5－10 10－20 20－30 30－40 40－50 50－60 >60 平均粒径μm 2.5 7.5 15 25 35 45 55 60 频率分布％ 10 20 20 20 10 8 7 5                   烟气排放要求按照锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行。 烟尘浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3 二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/ m3 净化系统布置场地为锅炉房北侧20m以内。   课 程 设 计 任 务 书 三．设计内容和要求 1、概论 2、设计方案的确定 3、工艺计算 （1）排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 （2）除尘效率及压损计算 （3）管网阻力计算 （4）烟囱设计 4、主要附属设备选型及设计 （1）风机、电机选型设计 （2）排灰阀选型 5、设计体会 6、设计图纸（CAD） 完成系统平、剖面布置图2~3张。 7、设计说明书及图纸要求 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、前言、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。 图纸要求：图应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。在平面布置图中应有方位标志(指北针)。 四．主要参考文献 [1] 李广超，傅梅绮主编. 大气污染控制工程，化学工业出版社，2004 [2] 罗辉主编. 环保设备设计与应用，高等教育出版，2002 [3] 金国淼主编. 除尘设备(化工设备设计全书)，化学工业出版社，2003 [4] 黄学敏，张承中主编. 大气污染控制工程实践教程，化学工业出版社，2003 供暖通风设计手册 [5] GB 50041-2008 锅炉房设计规范   目    录 1概  述    1 2 设计方案的确定    1 2.1设计目的    1 2.2设计任务    1 2.3设计条件    2 2.4设计内容    2 2.5设计说明书及图纸要求    3 3 工艺计算    3 3.1烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算    3 3.1.1标准状态下理论空气量    3 3.1.2标准状态下理论烟气量    3 3.1.3标准状态下实际烟气量    4 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除尘效率    5 3.2.1除尘器应该达到的除尘效率    5 3.2.2除尘器的选择    6 3.3确定除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置    8 3.3.1 各装置及管道布置的原则    9 3.3.2 管径的确定    9 3.4烟囱的设计    9 3.4.1烟囱高度的确定    9 3.4.2烟囱直径的计算    10 3.5系统中烟气温度的变化    11 3.5.1烟气在管道内的温度降    11 3.5.2烟气在烟囱中的温度降    12 3.6系统阻力的计算    13 3.6.1摩擦压力损失    13 3.6.2局部压力损失    13 3.7风机和电动机选择及计算    14 3.7.1风机风量的计算    14 3.7.2风机风压的计算    14 4 设备一览    16 参考文献    16     17 附图    17 致谢    17 1概  述 随着经济和社会的发展，燃煤锅炉排放的二氧化硫严重地污染了我们赖以生存的环境。由于中国燃料结构以煤为主的特点，致使中国目前大气污染仍以煤烟型污染为主，其中尘和酸雨危害最大，且污染程度还在加剧。因此，控制燃煤烟尘的SO2对改善大气污染状况至关重要。 高温气体净化主要包括脱硫和除尘两部分，此外还须脱除HCI、HF和碱金属蒸汽等有害杂质。在常规工艺中，脱硫和除尘作为独立的单元操作分别在各自的装置中完成。而在脱硫除尘一体化工艺过程中，将脱硫和除尘两个单元操作结合起来，即在一个操作单元中既达到除尘的目的又满足脱硫的要求。脱硫除尘一体化操作可以简化工艺流程，节约设备投资。因而，研究开发适合于我国燃煤锅炉烟气脱硫除尘一体化设备具有重要的使用价值。 目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘的目的，很少有人来通过改良脱硫除尘剂的配方来实现这一目的。假如能够在现有的成熟的高效率脱硫工艺的基础上，在投资成本和运营成本都不高的情况下，通过一些工艺的改良和脱硫药剂的改善来提高其除尘效率，使得该脱硫除尘一体化装置既有良好的脱硫效果，又能获得较高的除尘效率。这种技术的研制和开发一定会有很好的推广价值，产生良好的社会效益和经济效益。 2 设计方案的确定 2.1设计目的 通过本课程设计，掌握《大气污染控制工程》课程要求的基本设计方法；具备初步的大气污染控制工程方案及设备的独立设计能力；了解大气污染控制工程的设计过程，能够进行方案确定、设计计算、工程绘图、查找与使用技术资料、编写设计说明书，培养独立分析、综合运用的实践能力。 2.2设计任务 运用所学知识设计某燃煤锅炉房烟气除尘系统。 2.3设计条件 锅炉型号：SZL10-1.25型，共3台 设计耗煤量：700kg/h（台） 排烟温度：180℃ 烟气密度（标准状况下）：1.5㎏/ 空气含水（标准状况下）：0.015 kg/m3 空气过剩系数：α=1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15% 当地大气压；98Kpa 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值： CY=62%；  HY=3%；  SY=1%；  OY=6.5%；  NY=1.5%；  WY=10%；  AY=16%；  VY=12.34%，烟尘颗粒粒径分布见表1。 表1  烟尘颗粒粒径分布 粉尘粒径μm 0－5 5－10 10－20 20－30 30－40 40－50 50－60 >60 平均粒径μm 2.5 7.5 15 25 35 45 55 60 频率分布％ 10 20 20 20 10 8 7 5                   烟气排放要求按照锅炉大气污染排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行。 烟尘浓度排放标准（标准状况下）：200mg/m3 二氧化硫排放标准（标准状况下）：900mg/ m3 净化系统布置场地为锅炉房北侧20m以内。 2.4设计内容 (1)、概述 (2)、设计方案的确定 (3）、工艺计算 a排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 b除尘效率及压损计算 c管网阻力计算 d烟囱设计 (4)、主要附属设备选型及设计 a风机、电机选型设计 b排灰阀选型 (5)、设计体会 (6)、设计图纸（CAD） 完成系统平、剖面布置图2～3张。 2.5设计说明书及图纸要求 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、前言、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。 图纸要求：图应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。在平面布置图中应有方位标志(指北针)。 3 工艺计算 3.1烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算 3.1.1标准状态下理论空气量 式中 ——分别为煤中各元素所含的质量分数。 已知： ， ， ， ；代入公式得： 3.1.2标准状态下理论烟气量 （设空气含湿量12.39 ） 式中    ——标准状态下理论空气量， ； ——煤中水分所占质量分数，%； ——N元素在煤中所占质量分数，%。 已知： ， ， ， ， ， ；代入公式得 ： 3.1.3标准状态下实际烟气量 式中 ——空气过量系数； ——标准状态下理论烟气量， ； ——标准状态下理论空气量， 。 已知： ， ， ；代入公式得： 又因为：标准状态下烟气量 以 计，因此， 所以：已知 ，设计耗煤量 得 则标准状态下总烟气流量 3.1.4标准状态下烟气含尘浓度 式中 ——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数； ——煤中不可燃成分的含量； ——标准状态下实际烟气量， 。 已知： ， ， ；代入公式得： 继续阅读