某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计.doc

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 dust 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 peoples 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 peoples health and lives.Key words：Air pollution Dust Curriculum design Cyclone Particulate pollutants目录第一章 前言11.1我国大气治理概况11.2大气污染防治技能21.3 设计目的2第二章 设计依据32.1设计任务书32.2原始资料3第三章 除尘器43.1概述43.2除尘器的工作原理及特点53.2.1 除尘器的工作原理53.2.2旋风除尘器的结构及特点63.3影响旋风除尘器性能的主要因素73.3.1几何尺寸因素73.3.2操作条件因素93.3.3固体粉尘的物理性质因素103.4常用除尘器的性能10第四章 设计方案114.1烟气量和烟尘浓度的计算114.1.1标准状态下理论空气量114.1.2标准状态下理论烟气量114.1.3标准状态下实际烟气量114.1.4标准状态下烟气含尘浓度124.2除尘器的选择124.2.1除尘器应达到的除尘效率124.2.2除尘器的选择124.3确定除尘器，风机和烟囱的位置及管道的位置144.3.1各装置及管道的布置原则144.3.2管径的确定144.4.系统阻力的计算154.4.1摩擦压力损失154.4.2局部压力损失154.5烟囱的设计184.5.1 烟囱高度的确定184.5.2烟囱直径的确定184.5.3烟囱的抽力194.6风机及电动机的选择及计算194.6.1风机风机量的计算194.6.2风机风压的计算204.6.3电动机功率的校核计算214.7系统中烟气温度的变化214.7.1烟气在管道中的温度降214.7.2烟气在烟囱中的温度降22第五章设计说明书235.1设计说明书235.2附图23总结24致谢24参考文献24II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。为节制和整治大气污染，“九五”以来，我国在污染排放节制技能等方面开展了大量研究研发工作，取患了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五”、“九五”期间，国家辟出专款开展全球气候变化预先推测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会形态经济与自然资源的影响等方面取得很猛进展。近年来，我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技能和管理系统，环境监测工作的进展明显。我国国民经济的高速度完成长推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护 和全球性环境问题；特别是污染防治，由工业“废气废水废渣”治理技能，扩展到综合防治技能，由点源的治理技能，扩展到区域性综合防治技能，并研究研发了无废少废的清洁生产工艺、废料资源化技能等。在大气污染防治技能的研究研发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，如表1所列，大气污染的治理也取患了很猛进展。表1-1近年我国大气污染治理取得的一些进展“九五”期间全国主要污染物排放总量节制计划基本完成。在国内生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了1015%。结合经济结构调整，国度取缔、关停了8.4万多家技能落后、浪费资源、劣质、污染环境和不切合安全生产条件的污染紧张又没有治理前景的小煤矿、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有用地削减了污染物排放总量。全国23万多家有污染的工业企业中，90以上的企业使成为事实了主要污染物达标排放。46个考核的环境保护重点城市中，25个城市使成为事实了大气质量按功效分区达标，有19个城市（区）被授予国度环境保护模范城市（区）。重点区域的污染治理也取患了阶段性成果。“两控区”二氧化硫排放总量降低，酸雨规模和频率得到节制，保持稳定。首都市环境治理初见效验。重点区域的污染治理带动了全国污染防治工作的全面展开。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。“两控区”内175个地市和电力、石炭等行业体例了二氧化硫污染防治规划。关停小火电机组198台（装机容量208万千瓦）。8个省、自治区、直辖市起头限制燃煤含硫量。目前，“两控区”年削减二氧化硫排放量近80万吨，93个城市二氧化硫的浓度达到国度环境质量尺度。如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国度规定的水平，SO2的排放量将从每一年680万吨下降至170万吨，NOx的排放量将从100下降至30，DO2也将减排2500万吨。中国节制和整治大气污染任重而道远。设计尺度主要参考大气污染物排放限值，工艺运行设计达到国度GB13271-91锅炉大气污染物排放尺度。除尘脱硫设计原则(1)脱硫率80%。除尘效率97%;(2)技能较为成熟,运行费用低;投资省;(4)能利用现有设施;(5)建造工期短,方便;系统简便,易于操作管理;(7)主体设备的使用寿命8;(8)烟气脱硫以氧化镁为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫容量,达到以废治废,降低运行成本的目的。能用于烟气脱硫和除尘的设备很多，但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。1.3 设计目的通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容，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、查阅有关设计手册、编写设计说明书的能力。通过查阅资料，了解烟气的危害与防治在研习设计资料的基础上，提出对烟气采用何种控制方式；根据烟气量，密度，以及要达到的排烟浓度等因素，进行除尘器的设计与选择；合理地进行风机和电机的选择。第二章 设计依据2.1设计任务书燃煤锅炉燃烧过程排放的烟气中含有大量的烟尘和二氧化硫，如不采取有效的治理措施，将会对周围大气环境及居民健康造成严重影响与危害。因此，本设计结合燃煤锅炉烟气排放特点，根据所提供的原始参数及资料，拟设计一套燃煤采暖炉房烟气除尘系统。要求设计的净化系统效果好、操作方便、投资省，且出口烟气浓度达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准，即：烟尘排放浓度200mg/Nm3、SO2排放浓度900mg/Nm3。2.2原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，共3台（2.8MW4）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/m3；空气含水：0.01293kg/m3 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% War:6% Aar: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：烟尘浓度排放标准：200mg/m3。净化场地布置 ：锅炉出气口管径为600mm，其中心线高程为2.39m，其长度为600mm，所有管道总长为9.5m，室内锅炉距外墙2.18m。第三章 除尘器3.1概述工业除尘所涉及的多相混合物称为气相悬浮系或气溶胶。分散于其中的细小颗粒叫做尘粒或微粒，而尘粒的堆集状态叫做粉体。在工程设计中为了正确地设计和选择除尘设备，必须掌握粉尘的主要物理和化学性质，用于描述粉尘性质的参数有：粒径与分散度、密度与堆积密度、凝聚性、湿润性、荷电与导电性、自然堆积角、爆炸性。在日常工业上用于粉尘颗粒物分离的设备主要有：重力沉降式除尘器、惯性除尘器、电除尘器、湿式除尘器、过滤式除尘器、旋风除尘器，简述如下：(1)重力除尘器 重力除尘器是使含尘气体中的粉尘借助重力作用自然沉降来达到净化气体的装置。它的沉降速度太小，仅为离心沉降速度的几十分之一。实际应用中，结构简单，阻力小、但体积大、除尘效率低、设备维修周期长。(2)惯性除尘器 这是一种利用粉尘在运动中惯性力大于气体惯性力的作用，将粉尘从含尘气体中分离出来的除尘设备。这种除尘器结构简单，阻力较小，但除尘效率较低，一般应用于一级除尘。(3)电除尘器 电除尘器中的含尘气体在通过高压电场电离时，尘粒荷电并在电场力作用下，尘粒沉积于电极上，从而使尘粒与含尘气体相分离的一种除尘设备。它能有效地回收气体中的粉尘，以净化气体。各种电除尘器由于具有效率高、阻力低、能适用于高温和除去细微粉尘等优点，获得了比其他除尘器更快的发展，但投资大。关于减少电除尘器的耗电量，运用空调技术使高电阻含尘气体也能获得很好效果，使除尘器操作处于最佳条件和提高除尘效率等问题正在开展研究。(4)湿式除尘器 这种除尘器是使含尘气体与水或其它液体相接触，利用水滴和尘粒的惯性碰撞及其它作用而把尘粒从气流中分离出来。湿式除尘器以水为媒介物，因此它适用于非纤维性的、能受冷且与水不发生化学反应的含尘气体，不适用于除去黏性粉尘。湿式除尘器具有投资低，操作简单，占地面积小，能同时进行有害气体的净化、含尘气体的冷却和加湿等优点。特别适用于处理高温度高湿度和有爆炸性危险气体的净化，但由于采用了水为净化物，会带来了二次污染。(5)袋式除尘器主要依靠编织的或毡织的虑布作为过滤材料来达到分离含尘气体中粉尘的目的，由于粉尘通过滤布时产生的筛分、惯性、黏附、扩散和静电作用而被捕集分离。袋式除尘器适应性比较强，不受粉尘比电阻的影响，也不存在水的污染问题。在选取适当的助滤剂条件下，能同时脱除气体中的固、气两相污染物。但其存在过滤速度低、压降大、占地面积大、换袋麻烦等缺点。(6)旋风除尘器 旋风除尘器是利用旋转的含尘气体产生的惯性离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气一固分离装置。这种除尘器主要优点：结构简单，本身无运动部件，不需要特殊的附属设备，占地面积小；操作、维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转、维护费用较低；操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度、温度限制，对于粉尘的物理性质无特殊要求。目前，旋风除尘器广泛应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械。轻纺等工业部门。旋风除尘器具有自身的优点，但相对于袋式除尘器、湿式除尘器、电除尘器，旋风除尘器对于捕集分离5um以下的粉尘颗粒收集效率不高，其它性能指标一定程度上都优于上述除尘器。根据当前我国工业发展的情况，材料供应和动力供应情况：是不允许抛弃旋风除尘器，而全部使用昂贵材料多、运转费用高、耗电量高的文氏管除尘器、袋式除尘器、电力除尘器，这就决定了干式旋风除尘器在环境保护或工业除尘中存在很大的需求量。此外，随着除尘器应用场合特殊化(如高温高压的工况条件下)、结构微型化(如可吸入颗粒物的采样、汽车进气的预处理)的发展，在奠定旋风除尘器特殊地位的同时，对其也提出了更高的性能要求。3.2除尘器的工作原理及特点3.2.1 除尘器的工作原理根据图31所示，旋风除尘器工作原理可以叙述如下：含尘气体从进气口以较高的速度沿圆筒切线方向进入，气流由直线运动变为圆周运动，并向上、向下流动，向上的气流被顶盖阻挡返回，向下的气流在简体部分和锥体部分作自上而下的螺旋运动(称为外旋流)。含尘气体在旋转过程中产生离心加速度，由于尘粒产生的离心力比空气黏性阻力大很多倍，使尘粒产生径向远离旋转中心的运动，因此将尘粒甩向器壁，尘粒一但与器壁接触便与气体相分离沿器壁经锥体排入集灰箱内。旋转下降的外旋气流在圆锥部分运动时随圆锥形收缩而向除尘器中心靠拢，当气流到达锥体下端某一位置时，便以同样的旋转方向在除尘器中部形成一股作自下而上的螺旋运动气流(称为内旋流)，并经排气管外排出，部分未捕集的粉尘颗粒也随气流而排入大气中。旋风除尘器的除尘机理和结构一般旋风除尘器的结构如图3.1所示。图31一般旋风除尘器结构示意图3.2.2旋风除尘器的结构及特点旋风除尘器也称作旋风分离器，是利用器内旋转的寒碜气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种干式气固分离装置。它主要由排灰管、圆锥体、圆柱体、进气管、排气管以及顶盖组成。旋风除尘器具有以下特点：1.结构简单，器身无运动部件，不需要特殊的附属设备，占地面积小，制造，安装投资较少。2.操作维护简便，压力损失中等，动力消耗不大，运转，维护费用较低。3.操作弹性较大，性能稳定，不受含尘气体的浓度，温度限制。对于粉尘的物理性质无特殊的要求同时可根据化工生产的不同要求，选用不同的材料制作或内衬不同的耐磨，耐热的材料，以提高使用寿命。旋风除尘器一般用于捕集5-15微米以上的颗粒除尘效率可达80以上，近年来经改进后的特制旋风除尘器，其除尘效率可达5以上。旋风除尘器的缺点是捕集微粒小于5微米的效率不高。CLT/A型旋风除尘器主要由旋风筒体、集灰斗、蜗壳（或集风帽）组成，有两种出风方式：X型（水平出风）一般用于负压操作；Y型（上部出风）一般用于正或负压操作。CLT/A型旋风除尘器为基本型旋风除尘器，属螺旋型旋风除尘器。其顶盖板做成下倾15的螺旋切线形，含尘气体进入除尘器后，沿倾斜顶盖的方向做下旋流动，而不致形成上灰环，可消除引入气流向上流动而形成的小旋涡气流，减少动能消耗，提高除尘效率。它的另一个特点是筒体细长和锥体较长，而且锥体锥角较小，能提高除尘效率，但压力损失也较高。所以，旋风除尘器广泛用于工业炉窑烟气除尘和工厂通风除尘，工业气力输送系统气固两相分离与物料气力烘干回收等。3.3影响旋风除尘器性能的主要因素3.3.1几何尺寸因素1旋风除尘器的直径Dn一般旋风除尘器的直径越小，气流旋转半径越小，粉尘颗粒所受离心力越大，旋风除尘器的除尘效率也就越高。但过小的筒体直径，由于旋风除尘器器壁与排气管太近，造成较大直径颗粒有可能反弹至中心气流而被带走；使除尘效率降低。另外，简体太小容易引起堵塞，尤其是对于黏性物料。因此，一般简体直径不宜小于5075mm，工程上常用的旋风除尘器的直径般是在200ram以上。如今，旋风除尘器的直径也日趋大型化，已出现大于1000mm的大型旋风除尘器。2旋风除尘器高度H通常，较高除尘效率的旋风除尘器，都有较大的长度比例。它不但使进入简体的尘粒停留时间增长，有利于颗粒分离，且能使尚未到达排气管中的颗粒，有更多的机会从旋流中分离出来，减少二次夹带。足够长的旋风除尘器，还可以避免旋转气流对灰斗顶部的磨损。但是过长的旋风除尘器，会占据较大的空间，尤其对于内置旋风除尘器来说，更受到设备内部空间的限制，因此，提出了旋风除尘器自然长度f这一概念，即从排气管下端至旋风除尘器自然旋转顶端的距离。 在设计中，旋风除尘器的高度H，应保证有足够的自然长度，但大于自然长度的过长旋风除尘器显然是不经济的。3旋风除尘器进口(1)进口形式旋风除尘器的进口形式主要有轴向进口和切向进口两种。切向进口为最普通的一种进口形式，制造简单，用得比较多，采用这种进口有利于气流向下做倾斜的螺旋运动，同时也可以避免相邻两螺旋气流的相互干扰。渐开线进口可以减少进口气流对简体内气流的撞击和干扰，与其它进口形式相比蜗壳形进口处理气流量大，压力损失小，是比较理想的一种进口形式。轴向进口是最好的进口型式，它可以最大限度地避免进入气体与旋转气流之间的干扰，但因气体均匀分布于进口截面，使靠近中心处的颗粒分离效果很差。进口的位置有两种方式：一种与旋风除尘器的顶盖相平，这有利于消除上旋流；另一种与顶盖有一段距离，这可使细粉尘聚集在顶盖下面的上旋流中，这就增加了气流短路的机会。4排气管排气管有两种形式如图26、图27。在相同的排气管直径de下，下端采用收缩形式，既不影响除尘效率，又可降低阻力损失。所以，在设计分离较细粉尘的旋风除尘器时，可考虑设计成这种形式的排气管。一定范围内，排气管直径越小，则旋风除尘器的除尘效率越高，压力损失也越大，反之，除尘器的效率越低，压力损失也越小。5灰斗灰斗是旋风除尘器设计中最容易被忽略的部分。一般都把它仅看作是排除粉尘的装置。在实际应用中，除尘器锥底处气流非常接近高湍流，而粉尘也正是由此排出，因此，二次扬尘的机会也就更多。此外，旋流核心为负压，如果设计不当，造成灰斗漏气，就会使粉尘二次飞扬加剧，严重影响除尘器效率。3.3.2操作条件因素1进口气速v，在一定范围内，进口气速越高，除尘效率越高。但气速过高，粉尘微粒与器壁的摩擦加剧，粗颗粒粉碎，使细粉尘含量增加。此外，过高的气速，对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用，这些对颗粒分离是不利的。气体通过旋风除尘器的压力损失和气体的进口速度的平方成正比，所以，进口气速过大虽然除尘效率稍有提高，但压力损失却急剧上升。其次，进曰气速过大，也会加速旋风除尘器本身的磨损，降低旋风除尘器的使用寿命。2气体的密度P、黏度u、压力P、温度T气体的密度对除尘效率的影响可以在临界粒径计算公式中得以体现，即气体密度越大，临界粒径越大，故除尘效率下降。但是，气体的密度和固体密度相比，特别使在低压下几乎可以忽略，所以，其对分离效率得影响较之固体密度来说，可以忽略不计。通常温度越高，旋风除尘器压力损失越小：气体密度增加，压力损失也增加。黏度的影响在计算压力损失时常忽略不计，但从临界粒径得计算公式中知道，临界粒径与黏度得平方根成正比，所以分离效率随着气体得黏度得增加而降低。由于温度升高，气体黏度增加，当进口气速等条件保持不变时，温度升高除尘效率略有下降。3气体含尘浓度旋风除尘器的除尘效率，随着粉尘浓度的增加而提高。这是因为含尘浓度大时，粉尘的凝聚性能提高，使较小的尘粒凝聚在一起而被捕集。另外，在含尘浓度增大时，大颗粒对小颗粒的撞击也使小颗粒有可能被捕集。但值得注意的是，含尘浓度增加后除尘效率虽有提高，可是排出气流的含尘绝对量也会大大增加。粉尘浓度对旋风除尘器的压力损失有影响。实践证明旋风除尘器处理含尘气体的压力损失要比处理清洁空气时小，当进口浓度为l2gm3(标)时，压力损失可以降低到近清洁气体的60；浓度增大到250gm3(标)时，压力损失又迅速下降。3.3.3固体粉尘的物理性质因素1固体颗粒直径d对旋风除尘器性能影响较大粒径的颗粒在旋风除尘器中会产生较大的离心力，有利于分离，所以，在粉尘筛分组成中，大颗粒所占有的百分数越大，总分离效率越高。2颗粒密度对旋风除尘器性能的影响 粉尘单颗粒密度成对分离效率有着重要影响。临界粒径计算式中dc50或dc100和颗粒密度的平方根成反比，密度越大，dc50或dc100越小，颗粒分离效率越高。影响旋风除尘器性能的因素，除上述外，分离器内壁粗糙度也会影响旋风除尘器的性能。浓缩在壁面附近的粉尘颗粒，可因粗糙的表面引起局部涡流，使一些粉尘微粒被抛入上升的气流，进入排气管，降低了除尘效率。旋风除尘器轴心处具有很高的负压，所以此处的泄漏程度对除尘效率有着一定的影响。在旋风除尘器设计时，应考虑排灰口的密封。另外，气体的湿度过大将会引起粉尘黏壁，甚至堵塞，以致大大的降低旋风除尘器的性能。3.4常用除尘器的性能第四章 设计方案4.1烟气量和烟尘浓度的计算4.1.1标准状态下理论空气量=4.78*(1.867*0.68+5.56*0.04+0.7*0.010.7*0.05)(m3/kg)=7.00(m3/kg)式中、分别为煤中各元素所含的质量分数；4.1.2标准状态下理论烟气量=1.867*(0.68+0.375*0.01)+11.2*0.04+1.24*0.06+0.016*7.00+0.79*7.00+0.8*0.01=7.45(m3/kg)式中标准状态下理论空气量，m3/kg；(设计空气含湿量12.93g/m3)N元素在煤中所占质量分数，%；煤中水分所占质量分数，%；4.1.3标准状态下实际烟气量=7.45+1.016*(1.21)*7.00=8.87(m3/kg)式中空气过量系数；标准状态下实际烟气量，m3/kg；标准状态下理论烟气量，m3/kg；标准状态下理论空气量，m3/kg；标准状态下烟气流量以m3/h计，因此，=8.87*750*3=19957.5(m3/h)4.1.4标准状态下烟气含尘浓度=0.01015(kg/ m3)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，m3/kg；4.2除尘器的选择4.2.1除尘器应达到的除尘效率=97.45%式中标准状态下烟气含尘浓度，mg/m3；标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m34.2.2除尘器的选择根据烟尘的粒径分布或种类、工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器的种类、型号及规格。确定除尘器的运行参数，如气流速度、压力损失、捕集粉尘量等。工况下烟气流量Q=33116.29 (m3/h)式中Q标准状态下烟气流量，m3/h；T工况下烟气温度，K；T标准状态下温度，273K；则烟气流速为：=9.2(m3/s)根据工况下烟气流量、烟气流速及要求达到的除尘效率确定除尘器，“XD-型多管旋风除尘器”中选取XD-4型多管旋风除尘器(见图3-1)。产品性能规格见表4-1，设备外形结构尺寸见表4-2。图4-1 XD-4型多管旋风除尘器外形安装尺寸（上出风）表3-1 XD-4型多管旋风除尘器性能规格型号配用锅炉/th-1处理烟气量/m3h-1除尘效率/%本体阻力/Pa分割粒径/m质量/kgXD-4412000959003.051900表4-2 XD-4型多管旋风除尘器外形尺寸结构 （图2-1）型号ABH0CEFKLMXD-41238191839362843210011601106178650型号进风口侧出风口上出风口d内口尺寸法兰孔距内口尺寸法兰孔距内径法兰孔距XD-4320*181014*1333*125260*109010*1443*107600644*16孔204.3确定除尘器，风机和烟囱的位置及管道的位置4.3.1各装置及管道的布置原则根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定了各装置的位置，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。4.3.2管径的确定式中 Q-工况下管内烟气流量，m3/s；V-烟气流速，m/s， (可查有关手册确定，对于锅炉烟尘)；取V=13m/s则d=0.95m圆整d=1m查手册得知壁厚为0.75mm则内径d1=1000-2*0.75=998.5mm由公式可算出实际烟气流速v=11.75m/s4.4.系统阻力的计算4.4.1摩擦压力损失对于圆管式中 管道长度，m ；管道直径，m ；烟气密度，kg/m3 ；管中气流平均速率，m/s ；摩擦阻力系数，是气体雷诺数和管道相对粗糙度的函数。可以查手册得到(实际中对金属管道值可取0.02，对砖砌或混凝土管道值可取0.04)；=0.904kg/m3=11.9(pa)4.4.2局部压力损失 式中 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 ；与相对应的断面平均气流速率，m/s ；烟气密度，kg/m3;图中一为渐缩管。45时，=0.1取=45，=13.m/s=8.7(pa) l1=0.05*tan67.5=0.12(m)图中二为30Z形弯头查=0.157=Re 由手册查得Re=1.0=1.0*0.157=0.15=13.7(pa)图中三为渐扩管查手册得=0.19=16.6(pa)l3=0.93(m) 图除尘器出口至风机入口段管段示意图图中a为渐扩管。45时，=0.1取=30，=13.9m/s=8.7(pa)L=0.98m)图5-2中b、c均为90弯头查表得=0.23 =20.1(pa)两个弯头=2=2*20.1=40.2pa)图T形三通管示意图对于如图所示T形三通管 =0.78 =68.1(pa) 对于T形合流三通 =0.55 =48.0(pa)系统总阻力(其中锅炉出口前阻力为1000pa，除尘器阻力为1400 pa)=11.9+8.7+13.7+16.6+8.7+40.2+68.1+48+1000+1400 =2615.9(pa)4.5烟囱的设计4.5.1 烟囱高度的确定首先确定共用一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下表确定烟囱的高度。锅炉烟囱高度表锅炉总额定出力/(t/h) 1122661010202635烟囱最低高度/m202530354045锅炉总的蒸发量4*3=12(t/h)， 则选烟囱高度为40m。4.5.2烟囱直径的确定 烟囱出口内径可按下式计算式中 通过烟囱的总烟气量，m3/h ；v选取的烟囱出口烟气流速，m/s；选v=4m/sd =1.71(m)烟囱底部直径 =1.71+2*0.025*40 =3.71(m)式中 烟囱出口直径，m ；烟囱高度，m ；烟囱锥度，通常取 =0.020.03;4.5.3烟囱的抽力 =160(pa)式中 烟囱高度，m ；外界空气温度， ；烟囱内烟气平均温度， ；当地大气压，Pa；4.6风机及电动机的选择及计算4.6.1风机风机量的计算 =38052.15m3/h)式中 1.1风量备用系数 ；标准状态下风机前表态下风量，m3/h ；风机前烟气温度，若管道不太长，可以近似取锅炉排烟温度 ；当地大气压力，kPa；4.6.2风机风压的计算 =2527(pa)式中 1.2风压备用系数 ； 系统总阻力，Pa ；烟囱抽力，Pa ； 风机前烟气温度， ；风机性能表中给出的试验用气体温度， ；标准状况下烟气密度，1.5kg/m3 ；根据Qy和Hy选定型号为Y5-50-12 No6C的引风机，其性能如表6-1表7-1 Y5-50-12 No6C型引风机性能型号转速/rmin-1流量/ m3h-1全压/pa介质温度/有效功率/kw全压效率/%Y5-50-12 No6C27201156830792009.8983.6型号噪声配用电动机传动皮带（内周长*根数）dB(A)dB(SA)型号转速/rmin-1功率/kwY5-50-12 No6C8713.8Y160L-2B329318.5B2261*34.6.3电动机功率的校核计算 =60.9(kw)式中 风机风量，m3/h ；风机风压，Pa ；风机在全压头时的效率(一般风机为0.6，高效风机约为0.9) ；机械传动效率，当风机与电机直联传动时=1，用联轴器连接时=0.950.98，用V形带传动时=0.95 ；电动机备用系数，对引风机，=1.3 ；根据电动机的功率，风机的转速， Y160L-2B3型电动机基本可以满足要求。4.7系统中烟气温度的变化4.7.1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1.3521.357 kJ/m3) ；管道单位面积散热损失 ；室内=4187 kJ/m2h ；室外=5443 kJ/m2h ； 室内管道长 ：L=2.18-0.12-0.6=1.46 (m) F=LD=3.14*1.46*0.5=2.29(m2) 室外管道长 ：L=9.5-1.46=8.04 (m) F=LD=3.14*8.04*0.5=12.62(m2) + = =9.4()4.7.2烟气在烟囱中的温度降式中 烟囱高度，m ；合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和，t/h ；温降系数，可由表4-2-1查得 ；表4-2-1 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(50m)壁厚 0.5m20.80.40.2 =4 () 总温降 =+=9.4+4=13.4 ()第五章设计说明书5.1设计说明书5.2附图总结在将近一个周的时间中，完成了此课程设计的编写。通过对文献的查阅，了解了关于燃煤锅炉房的排放标准，加以对比并从实际条件出发，从中找出了目前适合的除尘器；通过设计计算。尽管如此，在编写的过程中，仍然存在许多问题。尤其是在实际设计的时候，问题更层出不穷。因此在今后的学习中，要跟家注重动手能力的培养，要能将理论与联系起来，要对学过的知识活学活用。致谢感谢程老师的悉心指导。学高为师，身正为范，程老师渊博的学识、敏锐的科学洞察力令我钦佩；严谨的求实的治学态度、高尚的人格以及平易近人的态度是我们永远学习的榜样，使我们懂得许多做人的道理；老师周围所建立起的轻松愉快的学术氛围给我们以感染和启迪。在此，我对程老师给予的培养、关心和支持致以最崇高的敬意和由衷的感谢。参考文献1.郝吉明，王书肖，陆永琪，燃煤二氧化硫污染控制技术手册，北京：化学工业出版社环境科学与工程出版中心，2001。2.黄学敏，张承中，大气污染控制工程实践教程，北京：化学工业出版社，20033.宋瑞祥.中国环保产业高新技术的应用和发展.环境保护，1999。4.王玉彬，大气环境工程师实用手册，北