大气污染控制工程课程设计指导。
环境工程教研室。
2023年12月。
课程设计任务书。
一、课程设计的题目。
某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计。
二、课程设计的目的。
通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学内容,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、实用技术资料、编写设计说明书的能力。
三、设计原始资料。
锅炉型号:szl4—13型,共4台。
单台锅炉设计耗煤量:
排烟温度:空气过剩系数:a=1.55
烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3
排烟中飞灰占不可燃成分的比例:16%
烟气在锅炉出口前阻力:800pa
当地大气压力:100k pa
冬季室外温度:-1℃
空气含水(标准状态下)按0.01293kg/m3
烟气其他性质按空气计算。
煤的工业分析值:
按锅炉大气污染物排放标准(gb 13271—2001)中二类区标准执行。
二氧化硫排放标准(标准状态下):900mg/m3
烟尘浓度排放标准(标准状态下):200 mg/m3
净化系统布置场地如图1-1所示的锅炉房北侧15m以内。
四、设计内容和要求。
1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。
2、净化系统设计方案的分析确定。
3、除尘系统的比较和选择:确定除尘器类型、型号、及规格,并确定其主要运行参数。
4、管网布置及计算:确定各装置的位置及管道布置。并计算个管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径及系统总阻力。
5、风机及电机的选择:根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。
6、编写设计说明书: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。
7、图纸要求。
除尘系统平面布置图、剖面图各1张,如图-2。
五、主要参考书目。
1、郝吉明,马广大主编。大气污染控制工程。北京:高等教育出版社。1989
2、陆耀庆主编。供暖通风设计手册。北京:中国建筑工业出版社。1987
3、航天部第七研究设计院编。工业锅炉房设计手册。北京:中国建筑工业出版社。1986
4、奚士光等主编。锅炉及锅炉房设备。北京:中国建筑工业出版社。1994
5、胡传鼎主编。通风除尘设备设计手册。化学工业出版社。2003
6、熊振湖等主编。大气污染防治技术及工程应用。机械工业出版社。2003
任务分配表:(一班)
任务分配表(二班)
课程设计指导书。
一、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算。
1.标准状态下理论空气量q`a=4.76(1.867cy+5.56hy+0.7sy-0.7oy)(m3/kg)
式中:cy、hy、、sy、oy——分别为煤中各元素所含的质量分数。
2.标准状态下理论烟气量(设空气含湿量12.93g/m3)
q`s=1.867(cy+0.375sy)+11.2hy+1.24wy+0.016q`a+0.79q`a+0.8ny(m3/kg)
式中:q`a——标准状态下理论空气量,wy——煤中水分所占质量分数,%;
ny——n元素在煤中所占质量分数,%
3.标准状态下实际烟气量。
qs=q`s+1.016(a-1)q`a(m3/kg)
式中:a——空气过量系数;
qs——标准状态下理论烟气量,m3/kg;
q`s——标准状态下理论空气量,m3/kg。
注意:标准状态下烟气流量q=qs×设计耗煤量,m3/h;
4.标准状态下烟气含尘浓度。
式中:dsh——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数;
ay——煤中不可燃成分的含量;
qs——标准状态下实际烟气量,m3/kg
5.标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算。
式中:sy——煤中含可燃硫的质量分数;
qs——标准状态下燃煤产生的实际烟气量,m3/kg;
二、系统中烟气温度的变化。
1.烟气在管道中的温度降。
式中:q——标准状态下烟气流量,m3/h;
f——管道散热面积,m2;
cv——标准状态下烟气平均比热容(一般为1.352—1.357kj/m2.℃)
q——管道单位面积散热损失。
室内:q=4187kj/(
室外:q=5443kj/(
2.烟气在烟囱中的温度降。
△t2=ha/d
式中: h——烟囱高度;
d——合用同一烟囱的所有锅炉额定蒸发量之和,t/h;
a——温降系数。
三、除尘器的设计。
1.除尘器应达到的除尘效率。
式中:c——标准状态下烟气含尘浓度,mg/m3;
cs——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m3。
2.除尘器的选择。
根据粉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、压力损失等。
四、确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置。
1.各装置及管道布置的原则。
根据锅炉运**况和锅炉房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,占地面积省,并使安装、操作和检修方便。
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,(可查有关手册确定)m/s
五、烟囱的设计。
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确定定烟囱的高度。
2.烟囱直径的计算。
烟囱出口内径可按下式计算。
式中:q——通过烟囱的总烟气量,m3/h;
v——按通风方式和运行方式选取的烟囱出口烟气流速,m/s
烟囱底部直径。
式中:d2——烟囱出口直径,h——烟囱高度,m
i——烟囱锥度,通常取i=0.02—0.03。
3.烟囱的抽力。
式中:h——烟囱高度,m
tk——外界空气温度, ℃
tp——烟囱内烟气平均温度, ℃
b——当地大气压,pa
六、系统阻力的计算
1.摩擦压力损失。
对于圆管。式中:
l——管道长度(不包括管件、阀门自身尺寸大小),m
d——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。
2.局部压力损失。
式中:——异形管件的局部阻力系数,查有关手册;
——与ξ相对应的断面平均气流速率,m/s;
——烟气密度,kg/m3;
七、风机和电动机选择及计算。
1.风机风量的计算。
式中:1.1——风量备用系数;
q——标准状态下风机前风量,m3/h
tp——风机前烟气温度,℃
b——当地大气压力,2.风机风压的计算。
式中:1.2——风压备用系数;
△h——系统总阻力,pa
sy——烟囱抽力,pa
tp——风机前烟气温度;℃
ty——风机性能表中给出的试验用气体温度,℃
y——标准状态下烟气密度,1.34kg/m3。
3.电动机功率的计算。
式中:qy——风机风量,m3/h
hy——风机风压,pa
1——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)
2——机械传动效率;
——电动机备用系数,对于引风机,β=1.3。
大气课程设计
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大气课程设计封面
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大气课程设计题目
大气污染控制工程课程设计。07环境工程。一 课程设计题目。某小型燃煤电站锅炉烟气除尘 脱氮除硫处理系统的设计。二 设计原始资料。锅炉型号 fg 35 3.82 m型 35t h 两台 排烟温度 160 空气过剩系数 1.4 烟气密度 标态 1.37kg m3 室外空气平均温度及当地大气压力 建设项目...