某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p><b>　　環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院</b></p><p>　　《廢氣處理實(shí)施設(shè)計(jì)與運(yùn)行課程設(shè)計(jì)報(bào)告》</p><p>　　姓 名 : </p><p>　　班 級(jí) : </p><p>　　指導(dǎo) 教師 ： </p><p&

2、gt;　　設(shè)計(jì) 題目 : 某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p><b>　　2012.6</b></p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 總論2</b></p><p><b>　　1.1概述2&l

3、t;/b></p><p>　　1.2設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3</p><p>　　1.2.1設(shè)計(jì)題目：某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)3</p><p>　　1.2.2課程設(shè)計(jì)的目的3</p><p>　　1.2.3設(shè)計(jì)原始資料3</p><p>　　1.2.4設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求6</p><p&

4、gt;　　1.3設(shè)計(jì)依據(jù)和原則7</p><p>　　第二章 除塵工藝流程確定8</p><p>　　2.1方案確定與論證8</p><p>　　2.2工藝流程描述8</p><p>　　a、煙氣脫硫除塵工藝流程8</p><p>　　第三章 主要及輔助設(shè)備設(shè)計(jì)與選型10</p><

5、p>　　3.1煙氣量、煙氣和二氧化硫濃度的計(jì)算10</p><p>　　3.1.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量10</p><p>　　3.1.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量10</p><p>　　3.1.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量11</p><p>　　3.1.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度11</p><p>　　3.1

6、.5標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算12</p><p>　　3.2 除塵器的選擇12</p><p>　　3.3確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的位置及管道的分布16</p><p>　　3.3.1各裝置及管道布置的原則16</p><p>　　3.3.2管徑確定16</p><p>　　3.4煙囪的設(shè)計(jì)16&l

7、t;/p><p>　　3.4.1煙囪高度的確定16</p><p>　　3.4.2煙囪直徑的計(jì)算17</p><p>　　3.5系統(tǒng)中煙氣溫度的變化18</p><p>　　3.5.1煙氣在管道內(nèi)的溫度降18</p><p>　　3.5.2煙氣在煙囪中的溫度降19</p><p>　　3.

8、6系統(tǒng)阻力的計(jì)算19</p><p>　　3.6.1摩擦壓力損失19</p><p>　　3.6.2局部壓力損失20</p><p>　　3.7風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)選擇及計(jì)算20</p><p>　　3.7.1風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算20</p><p>　　3.7.2風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算21</p><p&g

9、t;　　第四章 設(shè)備及布置圖22</p><p>　　4.1設(shè)備一覽表22</p><p>　　4.2凈化處理設(shè)施的總平面 剖面布置22</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　致謝24</b></p><p><b&g

10、t;　　設(shè)計(jì)小結(jié)25</b></p><p><b>　　附錄26</b></p><p>　　第一章 總論 </p><p><b>　　1.1概述</b></p><p>　　隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，燃煤鍋爐排放的二氧化硫嚴(yán)重地污染了我們賴以生存的環(huán)境。由于中國(guó)燃料結(jié)構(gòu)以煤為

11、主的特點(diǎn)，致使中國(guó)目前大氣污染仍以煤煙型污染為主，其中塵和酸雨危害最大，且污染程度還在加劇。因此，控制燃煤煙塵的SO2對(duì)改善大氣污染狀況至關(guān)重要。</p><p>　　高溫氣體凈化主要包括脫硫和除塵兩部分，此外還須脫除HCI、HF和堿金屬蒸汽等有害雜質(zhì)。在常規(guī)工藝中，脫硫和除塵作為獨(dú)立的單元操作分別在各自的裝置中完成。而在脫硫除塵一體化工藝過(guò)程中，將脫硫和除塵兩個(gè)單元操作結(jié)合起來(lái)，即在一個(gè)操作單元中既達(dá)到除塵的目

12、的又滿足脫硫的要求。脫硫除塵一體化操作可以簡(jiǎn)化工藝流程，節(jié)約設(shè)備投資。因而，研究開(kāi)發(fā)適合于我國(guó)燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵一體化設(shè)備具有重要的使用價(jià)值。</p><p>　　目前煙氣脫硫除塵一體化裝置主要是通過(guò)工藝改造和設(shè)備優(yōu)化組合來(lái)實(shí)現(xiàn)脫硫除塵的目的，很少有人來(lái)通過(guò)改良脫硫除塵劑的配方來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。假如能夠在現(xiàn)有的成熟的高效率脫硫工藝的基礎(chǔ)上，在投資成本和運(yùn)營(yíng)成本都不高的情況下，通過(guò)一些工藝的改良和脫硫藥劑的改善來(lái)提

13、高其除塵效率，使得該脫硫除塵一體化裝置既有良好的脫硫效果，又能獲得較高的除塵效率。這種技術(shù)的研制和開(kāi)發(fā)一定會(huì)有很好的推廣價(jià)值，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。</p><p><b>　　1.2設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　1.2.1設(shè)計(jì)題目：某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　1.2.2課程設(shè)計(jì)的目的</p&g

14、t;<p>　　性質(zhì)：廢氣污染控制工程課程設(shè)計(jì)是廢氣污染控制工程課程的重要實(shí)踐性環(huán)節(jié)，是環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生在校期間第一次較全面的廢氣污染控制設(shè)計(jì)能力訓(xùn)練，在實(shí)現(xiàn)學(xué)生總體培養(yǎng)目標(biāo)中占有重要地位。</p><p>　　任務(wù)與目的：通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，掌握《廢氣處理設(shè)施設(shè)計(jì)與運(yùn)行》課程各基本原理和基本設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，培養(yǎng)環(huán)境工程專業(yè)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。結(jié)合前續(xù)課程《廢氣處理設(shè)施設(shè)計(jì)與運(yùn)行》的內(nèi)容，本課程內(nèi)容

15、為，運(yùn)用各種污染物的不同控制、轉(zhuǎn)化、凈化原理和設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行除塵、除硫、脫氮等廢氣污染控制工程設(shè)計(jì)，使學(xué)生在廢氣污染控制工程方面得到工程訓(xùn)練。</p><p>　　a．通過(guò)課程設(shè)計(jì)實(shí)踐，樹(shù)立正確的設(shè)計(jì)思想，培養(yǎng)綜合運(yùn)用廢氣污染控制設(shè)計(jì)課程和其他先修課程的理論與生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)來(lái)分析和解決廢氣污染控制設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力。</p><p>　　b．學(xué)習(xí)廢氣污染控制設(shè)計(jì)的一般方法、步驟，掌握廢氣污染控制

16、設(shè)計(jì)的一般規(guī)律。</p><p>　　c．進(jìn)行廢氣污染控制設(shè)計(jì)基本技能的訓(xùn)練：例如計(jì)算、繪圖、查閱資料和手冊(cè)、運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。</p><p>　　d．培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、求實(shí)的工作作風(fēng)，踏實(shí)苦干、勇于創(chuàng)新的敬業(yè)精神。</p><p>　　通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固專業(yè)課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力

17、。通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培 養(yǎng)學(xué)生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。</p><p>　　1.2.3設(shè)計(jì)原始資料</p><p>　　鍋爐型號(hào)：GWWG2.8-95/70-Ⅲ型，共4臺(tái)（SZL4—13型，共四臺(tái)（2.8MW×4）</p><p>　　設(shè)計(jì)耗煤量：728kg/h（

18、臺(tái)）600kg/h（臺(tái)）</p><p>　　排煙溫度：190℃（160℃）</p><p>　　煙氣密度（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：1.34kg/m3</p><p>　　空氣過(guò)剩系數(shù)：α=1.4</p><p>　　排煙中飛灰占煤中不可燃成分的比例：16%</p><p>　　煙氣在鍋爐出口前阻力：800Pa</p>

19、;<p>　　當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Γ?7.86KPa</p><p>　　冬季室外空氣溫度：－1℃</p><p>　　空氣含水（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）按0.01293kg/m3</p><p>　　煙氣其他性質(zhì)按空氣計(jì)算</p><p><b>　　煤的工業(yè)分析值：</b></p><p>　　CY

20、=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)（GB13271-2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。</p><p>　　表1 -1鍋爐煙塵最高允許排放濃度和煙氣黑度限值</p><p>

21、;　　注：*禁止新建以重油、渣油為燃料的鍋爐</p><p>　　表1-2 鍋爐二氧化硫和氮氧化物最高允許排放濃度</p><p>　　注：* 一類區(qū)內(nèi)禁止新建以重油、渣油為燃料的鍋爐。 4</p><p>　　煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：200mg/m3</p><p>　　二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下）：900mg/m3</p&

22、gt;<p>　　凈化系統(tǒng)布置場(chǎng)地如圖所示的鍋爐房北側(cè)15m以內(nèi)。</p><p>　　1.2.4設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求</p><p>　　（1）燃煤鍋爐排煙量及煙塵和二氧化硫濃度的計(jì)算。</p><p>　?。?）凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定。</p><p>　　圖1 鍋爐房平面布置圖</p><p>&l

23、t;b>　　圖2 Ⅰ-Ⅰ剖面圖</b></p><p>　　（3）除塵器的比較和選擇：確定除塵器類型、型號(hào)及規(guī)格，并確定其主</p><p><b>　　要運(yùn)行參數(shù)。</b></p><p>　　（4）管網(wǎng)布置及計(jì)算：確定各裝置的位置及管道布置。并計(jì)算各管段的管徑、長(zhǎng)度、煙囪高度和出口內(nèi)徑以及系統(tǒng)總阻力。</p>

24、<p>　　（5）風(fēng)機(jī)及電機(jī)的選擇設(shè)計(jì)：根據(jù)凈化系統(tǒng)所處理煙氣量、煙氣溫度、系統(tǒng)總阻力等計(jì)算選擇風(fēng)機(jī)種類、型號(hào)及電動(dòng)機(jī)的種類、型號(hào)和功率。</p><p>　?。?）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)：設(shè)計(jì)說(shuō)明收按設(shè)計(jì)程序編寫(xiě)、包括方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算、設(shè)備選擇和有關(guān)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)圖等內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等部分，文字應(yīng)簡(jiǎn)明、通順、內(nèi)容正確完整，書(shū)寫(xiě)工整、裝訂成冊(cè)。</p>

25、<p><b>　　（7）圖紙要求</b></p><p>　　上述備、管件編號(hào)、并附明細(xì)表。</p><p>　?。?）除塵系統(tǒng)平面、剖面布置圖2至3張（1號(hào)、2號(hào)或3號(hào)），如圖1和圖2。圖中設(shè)備管件應(yīng)標(biāo)注編號(hào)，編號(hào)應(yīng)與系統(tǒng)對(duì)應(yīng)。布置圖應(yīng)按比例繪制。鍋爐房及鍋爐的繪制可以簡(jiǎn)化，但應(yīng)能表明建筑外形和主要結(jié)構(gòu)型式。在平面布置圖中應(yīng)有方位標(biāo)志（指北針）。<

26、;/p><p>　　1.3設(shè)計(jì)依據(jù)和原則</p><p>　　鍋爐設(shè)備是燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，又將熱能傳遞給水，從而產(chǎn)生一定溫度和壓力的蒸汽和熱水的設(shè)備。鍋爐型號(hào)：SZL4—13型，SZ——雙鍋筒縱置式，L——鏈條爐排，4——蒸汽鍋爐額定蒸發(fā)量為若干t/h 或熱水鍋爐額定供熱量為若干104kcal/h新單位制應(yīng)為MW。</p><p>　　燃料燃燒就是供給足夠的氧氣，

27、也就是想爐膛內(nèi)供給足夠的空氣。</p><p>　　冬季室外溫度：-1℃，設(shè)備安裝在室外，考慮在冬天設(shè)備的防凍措施，以及冬季排氣冷凝形成的水霧、煙霧等。</p><p>　　按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB 13271—2001）中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，故建地應(yīng)在二類區(qū)：城鎮(zhèn)規(guī)劃中確定的居住區(qū)、商業(yè)交通居民混合區(qū)、文化區(qū)、一般工業(yè)區(qū)和農(nóng)村地區(qū)。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過(guò)

28、程中要考慮各除塵器的除塵效率，設(shè)備用費(fèi)等各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件。通過(guò)計(jì)算，根據(jù)工況下的煙氣量、煙氣溫度及達(dá)到的除塵效率選擇除塵器。我選擇的是SCX型除塵脫硫技術(shù)工藝，這是一種非常典型的濕法煙氣脫硫除塵工藝，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓力損失小、操作穩(wěn)定、脫硫除塵效率高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　根據(jù)氣液相對(duì)運(yùn)動(dòng)的不同，噴霧除塵脫硫裝置可以分為逆流型和錯(cuò)流型。逆流型是煙氣向上運(yùn)動(dòng)，霧滴由噴嘴噴出向下運(yùn)動(dòng)，使氣液得以充分混合，完成除

29、塵脫硫過(guò)程;錯(cuò)流型是霧滴由噴嘴向下噴出，而煙氣水平流動(dòng)。此外，在一些噴霧脫硫塔中，還有采用順流型的，即煙氣向上運(yùn)動(dòng)，霧滴由噴嘴向上噴出，與煙氣同向流動(dòng)，來(lái)增加氣液接觸時(shí)間，提高傳質(zhì)效果，同時(shí)與逆流布置相比可以減小壓力損失，但在應(yīng)用中還是以逆流型更為常見(jiàn)</p><p>　　第二章 除塵工藝流程確定</p><p>　　2.1方案確定與論證</p><p>　　對(duì)于

30、文丘里除塵器,當(dāng)進(jìn)水呈中性時(shí)(pH=7左右),除塵器出水pH=3~3·5,尾部沖灰系統(tǒng)、灰渣泵等易受酸性腐蝕,此時(shí)脫硫效率小于30%。為了提高除塵器的脫硫效率,必須提高進(jìn)水pH值。當(dāng)進(jìn)水pH呈堿性時(shí),(pH>8)除塵器出水pH為5左右。采用堿性水作為補(bǔ)充水并起中和作用,一般能使循環(huán)水呈中性(pH=6~8),可減少尾部系統(tǒng)的酸性腐蝕,同時(shí)除塵器的脫硫效率可提高到80%(見(jiàn)表2)。但這種方法需要大量的堿液(以35t/h鍋爐為

31、例,需堿液量為7t/d)。</p><p>　　脫硫裝置按其結(jié)構(gòu)不同分噴淋塔式、水浴式、文丘里式及水膜式等。但基本上都由噴射裝置、罐(塔)體、旋流板、灰水池、清水池、循環(huán)泵及管路系統(tǒng)等部分組成(如圖1)。</p><p>　　脫硫裝置的折算阻力一般300 Pa以下, 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,除塵器的折算阻力必須小于1 200 Pa,因此在多管除塵器后加裝脫硫裝置時(shí),首先應(yīng)對(duì)多管除塵器的阻力進(jìn)行測(cè)

32、試,如多管除塵器的阻力小于900 Pa,則可直接串聯(lián)脫硫裝置;如果多管除塵的阻力大于900 Pa,串聯(lián)脫硫裝置后,整個(gè)除塵、脫硫系統(tǒng)的總阻力就有可能大于1 200 Pa,原鍋爐配套引風(fēng)機(jī)就不能滿足正常運(yùn)行要求,使鍋爐易產(chǎn)生正壓燃燒,這時(shí)只需在原有型號(hào)的基礎(chǔ)上將引風(fēng)機(jī)的電機(jī)功率加大一號(hào),即可滿足鍋爐運(yùn)行要求。</p><p>　　其次,在脫硫改造時(shí),可根據(jù)鍋爐除塵室的實(shí)際情況,靈活布置脫硫裝置,該裝置既可安裝在多管

33、除塵器與引風(fēng)機(jī)之間(負(fù)壓段),也可安裝在引風(fēng)機(jī)之后(正壓段)。安裝在負(fù)壓段的優(yōu)點(diǎn)是:因脫硫裝置進(jìn)一步去除了煙氣中的粉塵,可減輕粉塵對(duì)引風(fēng)機(jī)葉輪的磨擦,延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)使用壽命。安裝在正壓段的優(yōu)點(diǎn)為:可避免因脫硫裝置脫水不良,引起的風(fēng)機(jī)及煙道腐蝕。兩者均有利弊。</p><p>　　另外,由于組合式除塵脫硫系統(tǒng)先由多管除塵器去除了大部分粉塵,脫硫裝置所需的灰水沉淀池,比其他濕式除塵器的灰水沉淀池小得多,耗水量也比其他濕式除

34、塵器小。</p><p>　　因此這種除塵脫硫系統(tǒng)既適合于場(chǎng)地窄小的鍋爐房的脫硫改造。也適合新建鍋爐房的除塵脫硫。</p><p><b>　　2.2工藝流程描述</b></p><p>　　a、煙氣脫硫除塵工藝流程</p><p>　　鍋爐煙氣由引風(fēng)機(jī)抽出，首先進(jìn)入文丘里喉管，與霧化的循環(huán)脫硫液接觸進(jìn)行降溫以吸收長(zhǎng)霧滴

35、，從脫硫吸收塔下部切線方向進(jìn)入旋流塔內(nèi)，再與水膜接觸降溫吸收，煙氣與脫硫液再次接的是煙氣通過(guò)旋流板上一定角度的縫隙時(shí)所產(chǎn)生的旋流來(lái)切割連續(xù)的堿性水，使水分散成霧滴與煙氣充分接觸，液滴中的堿性物質(zhì)與煙氣中的二氧化硫起化學(xué)反應(yīng)，把二氧化硫的生成物由氣入液相，完成除塵脫硫過(guò)程，含有大量煙氣的脫硫液流入塔底液封池，自流出塔進(jìn)入沉淀池，經(jīng)過(guò)沉降池沉降，清液由循環(huán)池被送到旋流塔內(nèi)循環(huán)吸收，經(jīng)旋流板除塵脫硫之后煙氣繼續(xù)上升進(jìn)入板，分離下霧滴，再進(jìn)入除

36、霧塔，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排人煙囪。</p><p>　　圖3 脫硫除塵工藝流程圖</p><p>　　脫硫裝置內(nèi)壁以鑄石襯里和防腐涂料作耐溫耐磨防腐處理,延長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。脫硫裝置所用吸收(洗滌)液為堿性液體,在脫硫器內(nèi)捕集灰塵、吸收SO2后,排入灰水池,經(jīng)沉淀后循環(huán)使用。</p><p>　　b、煙氣脫硫除塵基本原理</p><p>　　由于

37、脫硫除塵一體化，脫硫除塵同時(shí)進(jìn)行，既有化學(xué)反應(yīng)，又有物理過(guò)程。濕式煙氣脫硫常采用的方法是吸收法。用水或水溶液作吸收劑吸收煙氣中SO2的方法稱為濕法脫硫。濕式脫硫的主要作用一般有兩個(gè)：</p><p>　　一是水對(duì)SO2的物理吸收，即SO2溶于水，</p><p>　　這是一個(gè)可逆過(guò)程，其脫硫效果受到最大溶解度的限制；</p><p>　　二是化學(xué)吸收，煙氣中的SO2

38、與水中堿性物質(zhì)發(fā)生中和反應(yīng)。其反應(yīng)機(jī)理如</p><p>　　濕式脫硫主要依靠脫硫劑對(duì)煙氣中的SO2的化學(xué)吸收。</p><p>　　c、濕式除塵脫硫的廢水處理</p><p>　　對(duì)于文丘里濕式除塵脫硫塔的廢水采用循環(huán)處理工藝,即將除塵脫硫后的廢水經(jīng)二級(jí)混凝沉淀分離,除去大部分有機(jī)物和塵粒,過(guò)濾后的清水泵入塔內(nèi)循環(huán)回用,文丘里出口排水pH值在6以上,尾部系統(tǒng)酸性腐

39、蝕明顯減輕,且灰管不結(jié)垢。該套裝置改造后已正常運(yùn)行一年,脫硫率維持60~70%。沖擊式除塵脫硫塔的廢水也循環(huán)使用,當(dāng)廢水中沉淀較多時(shí),排入沉淀池沉淀,澄清后的水泵入塔內(nèi)繼續(xù)使用。為了防止脫硫廢水對(duì)設(shè)備的酸性腐蝕,塔內(nèi)涂防酸防堿防腐涂料,且須經(jīng)常向水中投加堿性脫硫劑,或?qū)_灰渣后的堿性水泵入塔內(nèi)使用</p><p>　　第三章 主要及輔助設(shè)備設(shè)計(jì)與選型</p><p>　　3.1煙氣量、煙

40、氣和二氧化硫濃度的計(jì)算</p><p>　　3.1.1標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量</p><p>　　式中——分別為煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。</p><p>　　已知：，，，；代入公式得：</p><p>　　3.1.2標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量</p><p>　?。ㄔO(shè)空氣含濕量12.39）</p><p&

41、gt;　　式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，；</p><p>　　——煤中水分所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%；</p><p>　　——N元素在煤中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%。</p><p><b>　　已知：，，，，，</b></p><p><b>　?。淮牍降?：</b></p><p>

42、　　3.1.3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量</p><p>　　式中——空氣過(guò)量系數(shù)；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量，；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量，。</p><p>　　已知：，，；代入公式得：</p><p>　　又因?yàn)椋簶?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣量以計(jì)，因此，</p><p&g

43、t;　　所以：已知，設(shè)計(jì)耗煤量得則標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下總煙氣流量</p><p>　　3.1.4標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣含塵濃度</p><p>　　式中——排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；</p><p>　　——煤中不可燃成分的含量；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣量，。</p><p>　　已知：，， ；代入公式得

44、：</p><p>　　3.1.5標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中二氧化硫濃度的計(jì)算</p><p>　　式中——煤中可燃硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實(shí)際煙氣量， 。</p><p>　　已知：，；代入公式得：</p><p>　　3.2 除塵器的選擇</p><p>　　a.除

45、塵器應(yīng)達(dá)到的除塵效率</p><p>　　式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣的含塵濃度，；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值，。</p><p>　　已知：,，；代入公式得：</p><p><b>　　b.除塵器的選擇</b></p><p><b>　　工況下煙氣流量

46、</b></p><p>　　式中——標(biāo)況下煙氣量；</p><p>　　——工況下煙氣溫度；</p><p>　　——標(biāo)況下煙氣溫度，273K。</p><p>　　已知：，，；代入公式得：</p><p>　　根據(jù)煙的粒徑分布和種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度計(jì)要達(dá)到的除塵效率確定除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格

47、。確定除塵器的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。</p><p>　　表2-1 常用除塵器的性能比較</p><p>　　表2-2濕式除塵裝置的性能和操作范圍</p><p>　　根據(jù)上表以及計(jì)算的數(shù)據(jù)我選擇SCX型文丘里濕式除塵器。</p><p>　　SCX系列高效脫硫除塵器主要適用從1-90t工業(yè)鍋爐及各種爐窯的脫硫除塵。采

48、用雙堿法處理工藝，選用新穎的防堵型噴淋裝置和合理的噴淋距離、接觸時(shí)間。在脫硫效率、除塵效率、循環(huán)水利用率、系統(tǒng)阻力、水氣比、煙氣含濕量等各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。</p><p><b>　　脫硫除塵工藝流程</b></p><p>　?、賴娏苁夜ぷ鬟^(guò)程 含一定溫度（約200℃）SO2氣體和煙塵顆粒進(jìn)入脫硫除塵器噴淋室后，防堵型噴嘴產(chǎn)生霧狀噴霧與煙氣同向運(yùn)動(dòng)充分

49、接觸吸收，接觸時(shí)間1-2s，噴淋距離為1.2-1.5m。根據(jù)煙氣進(jìn)口速度，設(shè)計(jì)進(jìn)口截面達(dá)到最佳速度。由于煙氣溫度較高，混合氣體呈蒸汽狀，使水氣膨脹接觸吸收，d>10d的煙塵顆粒因重力加速度作用大部分進(jìn)入底部循環(huán)水中，隨溢流口進(jìn)入中間沉淀池，在除塵的同時(shí)也吸收SO2和，此室脫硫除塵效率達(dá)到70%-80%左右。</p><p>　?、阡隽魇夜ぷ鬟^(guò)程 從噴淋室到漩流室，首先有一個(gè)降速過(guò)程，當(dāng)SO2<

50、/p><p>　　氣體和煙塵從噴淋室到漩流室產(chǎn)生漩渦，SO2氣體進(jìn)一步進(jìn)行液相與氣相吸收反應(yīng)。漩流室的壓強(qiáng)低于外界壓強(qiáng)，有利于濕潤(rùn)煙氣，減少了水蒸氣的產(chǎn)生。此室脫硫除塵效率達(dá)到20%左右。</p><p>　?、勖撍夜ぷ鬟^(guò)程 煙氣從漩流室進(jìn)入脫水室時(shí)，經(jīng)過(guò)脫水裝置，使煙氣流速恢復(fù)到一定速度，使煙氣中的水氣與頂部的柵板撞擊成水珠，而減少煙氣中的脫除在煙氣流向出口處時(shí)，其雷諾數(shù)，煙氣呈湍流

51、狀態(tài)。煙氣的水分，在高速旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，由于離心力作用而脫離煙氣。SO2氣體在脫水室中進(jìn)一步被吸收。</p><p>　　表2-3 SCX系列除塵器性能參數(shù)</p><p>　　注a.當(dāng)煙氣量>270000時(shí)，采用并流式處理，即可達(dá)到540000。</p><p>　　b.噴淋接觸時(shí)間t=1-2s,噴淋最佳距離s=1.2-1.5m。</p>&

52、lt;p>　　表2-4SCX-12型高效脫硫除塵器產(chǎn)品性能規(guī)格</p><p>　　表2-5SCX-12型高效脫硫除塵器外形結(jié)構(gòu)尺寸</p><p>　　根據(jù)煙的粒徑分布和種類、工況下的煙氣量、煙氣溫度計(jì)要達(dá)到的除塵效率確定除塵器的種類、型號(hào)及規(guī)格。確定除塵器的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失、捕集粉塵量等。</p><p>　　3.3確定除塵器、風(fēng)機(jī)和煙囪的

53、位置及管道的分布</p><p>　　3.3.1各裝置及管道布置的原則</p><p>　　根據(jù)鍋爐運(yùn)行情況和鍋爐房現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)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(duì)各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡(jiǎn)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>　　3.3.2管徑確定</b>&l

54、t;/p><p>　　式中——工況下管內(nèi)煙氣流量，；</p><p>　　——煙氣流速，（可查有關(guān)手冊(cè)確定，對(duì)于鍋爐煙塵 ）。</p><p>　　已知：，取；代入公式得：</p><p>　　圓整得，可算得實(shí)際煙氣流速</p><p>　　表2-6圓整并選取風(fēng)道</p><p>　　管徑計(jì)算以后，

55、要進(jìn)行圓整（查手冊(cè)），再用圓整后的管徑計(jì)算出流速。實(shí)際煙氣流速要符合要求。</p><p><b>　　3.4煙囪的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.4.1煙囪高度的確定</p><p>　　首先確定共用一個(gè)煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量（），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定（表2-4）確定煙囪的高度。</p><p&

56、gt;　　表2-7鍋爐煙囪高度表</p><p>　　鍋爐房總?cè)萘?4×4=16(t/h) 故選定的煙囪高度為40m</p><p>　　3.4.2煙囪直徑的計(jì)算</p><p>　　a. 煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算</p><p>　　式中——通過(guò)煙囪的總煙氣量，；</p><p>　　——按表2-5

57、選取的煙囪出口煙氣量，。已知：，取，代入公式得；</p><p><b>　　煙囪出口內(nèi)徑 </b></p><p>　　b. 煙囪底部直徑</p><p>　　式中——煙囪出口直徑，；</p><p><b>　　H——煙囪高度，；</b></p><p>　　——煙囪錐

58、度，通常取=0.02～0.03。</p><p>　　已知：，，取，代入公式得；</p><p><b>　　，圓整的</b></p><p>　　表2-8煙囪出口煙氣流速（）</p><p><b>　　c.煙囪的抽力</b></p><p>　　式中——煙囪高度，m；

59、</p><p>　　——外界空氣溫度，；</p><p>　　——煙囪內(nèi)煙氣平均溫度，；</p><p>　　——當(dāng)?shù)卮髿鈮?，Pa。</p><p>　　已知, , ,Pa；則Pa</p><p>　　3.5系統(tǒng)中煙氣溫度的變化</p><p>　　當(dāng)沿氣管道較長(zhǎng)時(shí)，必須考慮煙氣溫度的降低。除

60、塵器、風(fēng)機(jī)、煙囪的煙氣流量應(yīng)按各點(diǎn)的溫度計(jì)算。</p><p>　　3.5.1煙氣在管道內(nèi)的溫度降</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　式中——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量，；</p><p>　　——管道散熱面積，；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣平均熱容（一般為1.35

61、2～1.357）；</p><p>　　——管道單位面積散熱損失。</p><p><b>　　室內(nèi)</b></p><p><b>　　室外</b></p><p><b>　　已知：，，取，而</b></p><p>　　室內(nèi)兩段：L1＝0.68m,

62、D1=0.6m;L2=1.4m,D2=0.5m；</p><p>　　室外：墻到除塵器進(jìn)口管道距離：L3=3.29m，直徑計(jì)D3=0.5m；</p><p>　　除塵器到風(fēng)機(jī)的管道距離：L4=4.2m，直徑計(jì)D4=0.5m；</p><p>　　風(fēng)機(jī)到煙道入口的管道距離：L5=2.2m，直徑計(jì)D5＝0.5m；</p><p>　　煙道入口到煙

63、囪底部的煙道距離：L6=12.79m，F(xiàn)=0.64m2；</p><p><b>　　則，，，，，。</b></p><p><b>　　風(fēng)機(jī)進(jìn)口前溫度降</b></p><p><b>　　風(fēng)機(jī)前溫度</b></p><p><b>　　到達(dá)煙囪入口溫度將</

64、b></p><p>　　因此到達(dá)煙囪入口煙氣溫度</p><p>　　3.5.2煙氣在煙囪中的溫度降</p><p><b>　?。ǎ?lt;/b></p><p>　　式中——煙囪高度，m；</p><p>　　——合用同一煙囪的所有鍋爐額定蒸發(fā)量之和，；</p><p&g

65、t;　　——溫降系數(shù)，可由表3查得。</p><p>　　表2-9煙囪溫降系數(shù)</p><p>　　根據(jù)鍋爐型號(hào)可知D=16t/h；選擇磚煙囪壁厚小于0.5m，取0.3m；因H=40,A</p><p>　　＝0.4，由上公式可得，而煙囪得進(jìn)氣溫度為：142.79℃，那么煙囪的出口溫度為142.79-4=138.79℃</p><p>　　3

66、.6系統(tǒng)阻力的計(jì)算</p><p>　　3.6.1摩擦壓力損失</p><p>　　對(duì)于圓筒 （Pa）</p><p>　　式中L——管道長(zhǎng)度，；</p><p><b>　　d——管道直徑，；</b></p><p><b>　　——煙氣密度，；</b>&l

67、t;/p><p>　　——管中氣流平均速率，；</p><p>　　——摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù)Re和管道相對(duì)粗糙度的函數(shù)，可以查手冊(cè)得到（實(shí)際中對(duì)金屬管道值可取0.02，對(duì)磚砌和混凝土管道值可取0.04）</p><p>　　已知：管道長(zhǎng)，，,,</p><p>　　則代入上面公式有Pa</p><p>　　3.6.2

68、局部壓力損失</p><p><b>　?。≒a)</b></p><p>　　式中——異形管件的局部阻力系數(shù)，可在有關(guān)手冊(cè)中查到，或通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得；</p><p>　　——與相對(duì)應(yīng)的斷面平均氣流速率，；</p><p><b>　　——煙氣密度，。</b></p><p>

69、　　已知：90°彎頭ξ＝1.1；</p><p>　　30°Z形管ξ＝0.16；</p><p>　　天圓地方分別為：ξ＝0.19與ξ＝0.13；</p><p>　　T形三通：合流管ξ＝0.78；</p><p>　　分流管ξ＝0.55；v=13.76m/s, ρ=1.34kg/m3</p><p&g

70、t;　　代入上面公式有△p=369.14Pa</p><p>　　有＝50.59Pa＋369.14Pa＋1400Pa＝1819.73Pa</p><p>　　3.7風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)選擇及計(jì)算</p><p>　　3.7.1風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算</p><p>　　式中1.1——風(fēng)量備用系數(shù)；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)

71、機(jī)前表態(tài)下風(fēng)量，；</p><p>　　——風(fēng)機(jī)當(dāng)前煙氣溫度，，若管道不太長(zhǎng)，可以近似取鍋爐排煙；</p><p>　　——當(dāng)?shù)卮髿鈮?，kPa。</p><p><b>　　已知；；</b></p><p><b>　　代入上述公式得</b></p><p>　　3.7.2風(fēng)

72、機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算</p><p><b>　?。≒a)</b></p><p>　　式中 1.2——風(fēng)壓備用系數(shù)；</p><p>　　——系數(shù)總阻力，Pa；</p><p>　　——煙囪抽力，Pa；</p><p>　　——風(fēng)機(jī)前煙氣溫度；</p><p>　　——風(fēng)機(jī)性能表

73、中給出的試驗(yàn)用氣體溫度，；</p><p>　　——標(biāo)準(zhǔn)狀況下煙氣密度，1.34/</p><p><b>　　已知：Pa，，</b></p><p><b>　　Pa，,查得</b></p><p><b>　　代入上式 Pa</b></p><p>

74、　　計(jì)算出風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)風(fēng)壓后，可按風(fēng)機(jī)產(chǎn)品樣本給出的性能曲線或表選擇所需風(fēng)機(jī)的型號(hào)。</p><p>　　由上面計(jì)算出風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q y和風(fēng)機(jī)風(fēng)壓H y，所選風(fēng)機(jī)的型號(hào)如下表：</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算</b></p><p><b>　?。╧W）</b></p><p>　　式中

75、——風(fēng)機(jī)風(fēng)量，；</p><p>　　——風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；</p><p>　　——風(fēng)機(jī)在全壓頭時(shí)的效率（一般風(fēng)機(jī)為0.6，高效風(fēng)機(jī)約為0.9）</p><p>　　——機(jī)械傳動(dòng)效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)傳動(dòng)時(shí)=1，用聯(lián)軸器連接時(shí)=0.98，用V形帶傳動(dòng)時(shí)=0.95</p><p>　　——電動(dòng)機(jī)備用系數(shù)，對(duì)引風(fēng)機(jī)，=1.3</p>

76、<p><b>　　已知：， Pa，，</b></p><p><b>　　代入上式得Kw</b></p><p>　　根據(jù)計(jì)算得的電動(dòng)機(jī)的功率，傳動(dòng)方式選擇電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：</p><p>　　Y-J132M-4-H型電動(dòng)機(jī)</p><p>　　第四章 設(shè)備及布置圖</p>

77、<p><b>　　4.1設(shè)備一覽表</b></p><p>　　4.2凈化處理設(shè)施的總平面 剖面布置</p><p><b>　　圖4—1</b></p><p>　　圖4—2 鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)立面圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p&g

78、t;<p>　　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>　　鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè),北京：冶金工業(yè)出版社，2000.</p><p>　　同濟(jì)大學(xué)等編。鍋爐及鍋爐房設(shè)備,北京中國(guó)建筑出版社，1986.</p><p>　　航天部第七研究設(shè)計(jì)院編.工業(yè)鍋爐房設(shè)計(jì)手冊(cè).北京中國(guó)建筑出版社，1986.<

79、/p><p>　　陸耀慶主編，供暖通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京中國(guó)建筑出版社，1987</p><p>　　風(fēng)機(jī)樣本，各類風(fēng)機(jī)生產(chǎn)廠家</p><p>　　工業(yè)鍋爐旋風(fēng)除塵器指南. 1984</p><p>　　李廣超，傅梅綺主編，大氣污染控制技術(shù)，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2004</p><p>　　鹿政理主編，環(huán)境保護(hù)設(shè)備選用手

80、冊(cè)---大氣污染控制設(shè)備，北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2002</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這次設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)同學(xué)的幫助、老師的指導(dǎo)和自己的努力，我學(xué)到了許多東西，鍛煉了解決實(shí)際問(wèn)題的能力。課程設(shè)計(jì)要有耐心，既要獨(dú)立思考又要勤于請(qǐng)教，要學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)資源和圖書(shū)館資源解決實(shí)際問(wèn)題。這次課程設(shè)計(jì)讓我受益良多。在此非常感謝老師和同學(xué)們得幫助。尤其

81、要感謝陳群玉老師在百忙之中輔導(dǎo)我的課程設(shè)計(jì)，讓我的設(shè)計(jì)能圓滿完成。陳群玉老師工作認(rèn)真、一絲不茍，雖然工作繁忙，但還是抽出時(shí)間指導(dǎo)我和同學(xué)們的設(shè)計(jì)，我的設(shè)計(jì)中有很多錯(cuò)誤和缺陷，陳群玉老師都一一指出，不辭辛苦的幫我修改，讓我看到一個(gè)真正的教育者的做事態(tài)度和敬業(yè)精神，非常佩服。在與老師交談后都會(huì)讓我的設(shè)計(jì)有所提高，更加完善，符合設(shè)計(jì)的要求。在這幾個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)中，讓我認(rèn)識(shí)到自己專業(yè)知識(shí)的不足，做事態(tài)度和能力的欠缺，在此非常感謝老師的幫助，自

82、己以后一定加倍努力，端正做事的態(tài)度，扎實(shí)自己的專業(yè)知識(shí)，不負(fù)老師的辛苦。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)小結(jié)我一直都對(duì)這樣的課程設(shè)計(jì)比較感興趣,主要是能夠?qū)ξ宜信d趣的事物進(jìn)行研究,這對(duì)于正處在比較壓抑的期末考試的氣氛中無(wú)疑是一種非常奇妙的感覺(jué),就如同泥中蓮花,有不染凡俗之感。</p><p>　　我的課

83、程設(shè)計(jì)是某燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)。就是針對(duì)某燃煤采暖鍋爐房排出大量煙塵及有害氣體對(duì)周圍環(huán)境和居民健康造成危害的情況來(lái)設(shè)計(jì)煙氣除塵系統(tǒng)。通過(guò)前幾個(gè)學(xué)期的理論學(xué)習(xí)，現(xiàn)在真正動(dòng)手設(shè)計(jì)起來(lái)還是莫不找頭腦，便與小組成員探討研究，盡管內(nèi)容可能有些相同，但是我還是想堅(jiān)持自己道路，我有自己的選擇。</p><p>　　通過(guò)這個(gè)課程設(shè)計(jì)鞏固大氣污染控制工程所學(xué)內(nèi)容，使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，了解了工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟、通過(guò)

84、親自動(dòng)手查閱大量的參考書(shū)目和數(shù)據(jù)資料，了解了許多燃煤采暖鍋爐房煙氣除塵設(shè)計(jì)的類型及其各自采用的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，使自己具備編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的初步能力。通過(guò)畫(huà)高程圖復(fù)習(xí)了機(jī)械制圖即工程制圖的基本要求，通過(guò)畫(huà)平面圖熟悉了計(jì)算機(jī)繪圖的基本操作，對(duì)工程設(shè)計(jì)的流程有了一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，當(dāng)然在設(shè)計(jì)過(guò)程中也遇到了很多問(wèn)題，比如對(duì)于工具書(shū)的使用不熟練，有些參數(shù)甚至不會(huì)查，這主要是平時(shí)不對(duì)工具書(shū)進(jìn)行鉆研，對(duì)工具書(shū)接觸少的結(jié)果，鑒于現(xiàn)在學(xué)生的特點(diǎn)，希望老師能在以后大氣

85、課程講授的過(guò)程中突出工具書(shū)的使用，因?yàn)樽鳛楣た茖W(xué)生這些都是必要的。</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　a.除塵器入口管道連接</p><p>　　附圖1 除塵器入口管道連接示意圖</p><p>　　b.風(fēng)機(jī)入口管道連接</p><p>　　附圖2 風(fēng)機(jī)入口管道連接