大气污染控制工程设计设计样例3.doc

===以下为设计样本=== 1.1设计目的 通过设计进一步消化和巩固本能课程所学内容，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、编写设计说明书的能力。 1.2设计任务 运用所学知识设计某一燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统。 1.2设计依据及原则 严格按照锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准、烟尘浓度排放标准、二氧化碳排放标准进行设计计算。 1.3锅炉房基本概况 略 2 烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算 2.1标准状态下理论空气量 建立煤燃烧的假定： 煤中固定氧可用于燃烧； 煤中硫主要被氧化为 SO2； 不考虑NOX的生成； 煤中的N在燃烧时转化为N2。 标准状态下理论空气量： 式中 =68%，=4%，=1%，=5%——分别为煤中各元素所含的质量分数。 结果为 =6.97 2.2标准状态下理论烟气量 标准状态下理论烟气量： 式中 ——标准状态下理论空气量，； ——煤中水分所占质量分数，6%； ——N元素在煤中所占质量分数，1%。 结果为 =7.42 2.3标准状态下实际烟气量 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，； 标准状态下烟气流量应以计，因此， 结果为 =10.25 =6150 2.4标准状态下烟气含尘浓度 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，16%； ——煤中不可燃成分的含量；15% ——标准状态下实际烟气量，。 结果为 C=0.00234 =2340 2.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算 式中 ——煤中含可燃硫的质量分数；1% ——标准状态下燃煤产生的实际烟气量, 。 结果为 =1910 3 除尘器的选择 3.1除尘器应该达到的除尘效率 ——标准状态下烟气含尘浓度，； ——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，。 结果为 3.2除尘器的选择 工况下烟气流量： 式中 ——标准状态下的烟气流量， ——工况下烟气温度，K ——标准状态下温度，373 K 结果为 根据工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器：选择XLD-4型多管式旋风除尘器，产品性能规格见表3.1 表3.1除尘器产品性能规格 型号 配套锅炉容量/(j/H) 处理烟气量/(m3/h) 除尘效率/% 设备阻力/Pa 分割粒径d/(50um) 质量/kg XLD-4 4 12000 92-95 932-1128 3.06-3.3 2369 表3.2 除尘器外型结构尺寸（见图3.1） A B C D E F G H M N 1400 1400 300 50 350 1000 2985 4460 700 4235 图3.1 除尘器外型结构尺寸 4 确定除尘器、风机和烟囱的位置及管道的布置 4.1各装置及管道布置的原则 根据锅炉运行情况及锅炉现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置，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。 4.2管径的确定 管道直径： 式中 ——工况下管道内烟气流量， ——烟气流速 m/s (对于锅炉烟尘=10-15 m/s)取=14 m/s 结果为 d=0.49 (m) 圆整并选取风道: 表4.5 风道直径规格表 外径D/mm 钢制板风管 外径允许偏差/mm 壁厚/mm 500 ±1 0.75 内径 : 500-2×0.75=498.5(m/s) 由公式 可计算出实际烟气流速： V=13.8 (m/s) 5烟囱的设计 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（表5.1）确定烟囱的高度。 表5.1 锅炉烟囱的高度 锅炉总额定出力/(t/h) 1 1-2 2-6 6-10 10-20 26-35 烟囱最低高度/m 20 25 30 35 40 45 锅炉总额定出力：4×4=16（t/h）,故选定烟囱高度为40 m 5.2烟囱直径的计算 烟囱出口内径可按下式计算： 式中 ——通过烟囱的总烟气量，； ——按表5.2选取的烟囱出口烟气流速，m/s 表5.2烟囱出口烟气流速/ (m/s) 通风方式 运行情况 全负荷时 最小负荷时 机械通风 10-20 4-5 自然通风 6-10 2.5-3 选定=4m/s 结果为 : d=1.83（m） 圆整取d=1.8 m。 烟囱