大氣課程設(shè)計啤酒廠的燃煤鍋爐煙氣進行除塵處理
《大氣課程設(shè)計啤酒廠的燃煤鍋爐煙氣進行除塵處理》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《大氣課程設(shè)計啤酒廠的燃煤鍋爐煙氣進行除塵處理(25頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、前言 近年來,雖然我國大氣污染防治工作取得了很大的成效,但由于各種原因,我國大氣環(huán)境面臨的形勢仍然非常嚴(yán)峻,大氣污染物排放總量居高不下?,F(xiàn)在,全國二氧化硫年排放量高達1857萬噸,煙塵1159萬噸,工業(yè)粉塵1175萬噸,大氣污染仍然十分嚴(yán)重。全國大多數(shù)城市的大氣環(huán)境質(zhì)量超過國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。酸雨區(qū)污染日益突出,酸雨區(qū)由80年代的西南局部地區(qū)發(fā)展到現(xiàn)在的西南、華南、華中和華東四個大面積的酸雨區(qū),酸雨覆蓋面積已占國土面積的30%以上,我國已成為繼歐洲、北美之后的世界第三大重酸雨區(qū)。 據(jù)預(yù)算,21世紀(jì)上半葉,我國能源開發(fā)、利用和消費將會有一個較大幅度的增長,而我國能源資源的特點和經(jīng)濟發(fā)展水平,決定
2、了一煤為主的能源結(jié)構(gòu)將長期存在。因此控制煤煙型大氣污染將長期作為我國大氣污染控制領(lǐng)域的主要任務(wù)。 本次課程設(shè)計是針對啤酒廠的燃煤鍋爐煙氣進行除塵處理,煙氣中的二氧化硫、粉塵等大氣污染物都是我們要處理的重點對象。希望通過本次設(shè)計,我們對除塵設(shè)備、除塵系統(tǒng)以及各種除塵器的工作原理有更深的理解,對工程設(shè)計中的概預(yù)算、設(shè)備選型問題能熟練選擇和計算。 設(shè)計說明書 1、 設(shè)計任務(wù) 某啤酒廠蒸發(fā)量為5t/h的燃煤鍋爐除塵設(shè)計。(考慮脫硫) ⑴設(shè)計資料 ①燃煤質(zhì)的組成比如下:C為66.27%;灰分為12.2%;S為1.12%;
3、H為4.02%;H2O為3.4%;O為11.98%;N為1.01% ②鍋爐熱效率為80%,空氣過剩系數(shù)1.2,煤的低位發(fā)熱量為25246kJ/kg, 水的蒸發(fā)熱為2570.89kJ/kg,煙塵排放因子為70% ⑵設(shè)計參數(shù):煙氣正常工作溫度150℃ 2、 當(dāng)?shù)貧庀髼l件 ①年平均氣憤17℃,極端最高﹑最低氣溫為40.7和-11.0℃ ②氣溫最高7月份,平均氣溫29.2℃;氣溫最低1月份,平均氣溫3.9℃ ③全年主導(dǎo)風(fēng)向E,年平均風(fēng)速為2.2m/s,年最大風(fēng)速為17.0 m/s ④年平均氣壓101.2Kpa,大氣穩(wěn)定度為中性D類 ⑤當(dāng)?shù)丨h(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):二級 3、 燃煤鍋
4、爐煙氣的組成 煤的可燃成分主要是由碳、氫及少量氧、氮和硫等一起構(gòu)成的有機聚合物。煤中的硫主要是以黃鐵礦硫、硫酸鹽硫、有機硫和元素硫四種形態(tài)存在。燃煤鍋爐煙氣是氣體和煙塵的混合物,煙氣的成分很復(fù)雜,主要是CO2、SO2、N2 和水蒸氣;煙塵主要有粉塵、飛灰、黑煙等。 鍋爐煙氣中含的污染物成分復(fù)雜,有的污染物有毒性,甚至排除后可能會形成二次污染物,二次污染物的危害更大。燃煤形成煙氣的過程受溫度、空燃比、空氣過剩量等因素的影響,其產(chǎn)生的煙氣成分也不同。 4、 煙氣排放指標(biāo) 根據(jù)我國GB 9078—1996《工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)可查得:標(biāo)況下,煙塵排放濃度應(yīng)<100mg
5、/mN,SO2排放濃度應(yīng)<850mg/mN。 5、 課程設(shè)計的依據(jù) 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 GB16297-1996 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 GBZ1-2002 6、 設(shè)計范圍 本次課程設(shè)計主要包括煙氣管道、除塵設(shè)備、系統(tǒng)煙囪的尺寸等,附圖包括平面布置圖、立面圖、工藝流程圖、主要設(shè)備構(gòu)筑圖各一張。 7、 設(shè)計原則 本次課程設(shè)計應(yīng)遵循以下原則: 1、本設(shè)計方案嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護的各項規(guī)定,處理后各項均達到城市大氣污染物排放要求。 2、針對本工程的具體情況和特點,在技術(shù)上滿足工藝生產(chǎn)及環(huán)境保護對含塵氣體
6、的治理要求,在經(jīng)濟上是最合算的。 3、選用的方案盡量做到消耗資源少,并且對環(huán)境影響最小。 4、管理、運行、維修方便,盡量考慮操作方便,減少勞動強度。 5、在不影響處理效果的前提下,盡量減少占地面積和運行成本。 6、在具體選型設(shè)計時要結(jié)合生產(chǎn)實際狀況、參考國內(nèi)外類似工作的實際經(jīng)驗和先進技術(shù)全面考慮,處理好三個技術(shù)性能指標(biāo)的關(guān)系。 8、 煙氣中二氧化硫的控制 二氧化硫是主要的致酸因子之一,由于二氧化硫的過量排放而帶來的大氣污染是我們的主要控制目標(biāo)之一。每年由于酸沉降而引起植被死亡、土壤酸化、魚蝦減少正嚴(yán)重地威脅著我們的生態(tài)環(huán)境,威脅著人類的生存。因此,我們必
7、須對煙氣中的二氧化硫加以監(jiān)控和處理,以減少環(huán)境負(fù)荷。 近年來,脫硫技術(shù)有了較快地發(fā)展,有很多工藝已投入生產(chǎn)應(yīng)用。當(dāng)前應(yīng)用的煙氣脫硫方法大致有三類:干法脫硫、半干法脫硫和濕法脫硫。 三類方法的比較如下: 干法 半干法 濕法 環(huán)境性能 一般 一般 好 工藝流程簡易情況 簡單 較簡單 吸收劑制備要求較高,流程較復(fù)雜 工藝技術(shù)指標(biāo) 脫硫率可達90%以上,并可除一部分氮 脫硫率80%,鈣硫比1.5,利用率50% 脫硫率95%,鈣硫比1.1,利用率90% 吸收劑獲得 一般 較易 容易 脫硫副產(chǎn)品 副產(chǎn)品為硫氨和硝氨混合物,含氮量20%以上,可用做氮
8、肥或復(fù)合肥料 脫硫渣為煙塵、CaSO、CaSO、Ca(OH)的混合物,目前尚不能利用 脫硫渣為CaSO及少量煙塵,可綜合利用或送堆渣場堆放 技術(shù)成熟度 國內(nèi)已工業(yè)示范 商業(yè)化 商業(yè)化 對鍋爐、除塵器及的影響 脫硫工藝在除塵器之前,對除塵器的運行有較大的影響 脫硫工藝在除塵器之前,對除塵器的運行有較大的影響 脫硫工藝在除塵器后面,對鍋爐燃燒和除塵系統(tǒng)基本沒有影響 FGD占電廠總投資的比例 10~15% 8~12% 13~19% 脫硫成本(元/噸) 1400~1600 900~1200 1000~1400 占地面積 小 中 大 經(jīng)上述比較可知,濕
9、法脫硫較好。濕法脫硫中的石灰石/石灰濕法脫硫較經(jīng)濟、高效、管理較方便,可達到排放要求,因而本次脫硫可采用此法。 九、煙氣除塵 1、除塵器的類型 按作用于除塵器的外力或作用機理不同,除塵器可分為四大類: ①機械除塵器; ②濕式除塵器; ③電除塵器; ④袋式除塵器。 用于一級預(yù)處理的的除塵設(shè)施:重力沉降室、旋風(fēng)除塵器、慣性除塵器等。 可用于二級高效除塵的除塵器:電除塵器、噴霧塔洗滌器、文丘里洗滌器、袋 式除塵器等。 2、 除塵器的性能指標(biāo) (1)處理氣體的流量。
10、 (2)除塵器的壓力損失。 (3)除塵效率。 (4)設(shè)備基建投資與運轉(zhuǎn)管理費用。 (5)使用壽命。 (6)占地面積或占用空間體積。 其中:⑴~⑶為技術(shù)性能指標(biāo); ⑷~⑹經(jīng)濟性能指標(biāo)。 3、 除塵器的選擇要求 選擇除塵器時必須全面考慮有關(guān)因素,如除塵效率、壓力損失、一次投資、維修管理等,其中最主要的是除塵效率。選擇除塵器時以下問題要特別引起注意: (1)選用的除塵器必須滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放要求; (2)粉塵顆粒的物理性質(zhì)對除塵器性能具有較大影響; (3)氣體的含塵濃度; (4)煙氣溫度和其他性質(zhì)是選擇除塵設(shè)備時必須考慮的
11、因素; (5)選擇除塵器時,需考慮收集粉塵的處理問題; (6)選擇除塵器需要考慮的其他因素。 4、 除塵器的選用 考慮到除塵后粉塵的處理,選用干式除塵器較方便。干式除塵器中的電除塵器和袋式除塵器是應(yīng)用最廣的,且可以達到除塵要求。下面對電除塵器和袋式除塵器加以比較。 (1)袋式除塵器 袋式除塵器是一種干式濾塵裝置。它適用于捕集細(xì)小、干燥、非纖維性粉塵。濾袋采用紡織的濾布或非紡織的氈制成,利用纖維織物的過濾作用對含塵氣體進行過濾,當(dāng)含塵氣體進入袋式除塵器地,顆粒大、比重大的粉塵,由于重力的作用沉降下來,落入灰斗,含有較細(xì)小粉塵的氣體在通過濾料時,粉塵被阻留,使氣體得到凈化。
12、 袋式除塵器結(jié)構(gòu)主要由上部箱體、中部箱體、下部箱體(灰斗)、清灰系統(tǒng)和排灰機構(gòu)等部分組成。袋式除塵器性能的好壞,除了正確選擇濾袋材料外,清灰系統(tǒng)對袋式除塵器起著決定性的作用。為此,清灰方法是區(qū)分袋式除塵器的特性之一,也是袋式除塵器運行中重要的一環(huán)。 A、袋式除塵器的分類 ? 按濾袋的形狀分為:扁形袋(梯形及平板形)和圓形袋(圓筒形)。 ? 按進出風(fēng)方式分為:下進風(fēng)上出風(fēng)及上進風(fēng)下出風(fēng)和直流式(只限于板狀扁袋)。 ? 按袋的過濾方式分為:外濾式及內(nèi)濾式。 B、袋式除塵器的清灰方式 ? 氣體清灰:氣體清灰是借助于高壓氣體或外部大氣反吹濾袋,以清除濾袋上的積灰。氣體清灰
13、包括脈沖噴吹清灰、反吹風(fēng)清灰和反吸風(fēng)清灰。 ? 機械振打清灰:分頂部振打清灰和中部振打清灰(均對濾袋而言),是借助于機械振打裝置周期性的輪流振打各排濾袋,以清除濾袋上的積灰。 ? 人工敲打:是用人工拍打每個濾袋,以清除濾袋上的積灰。 C、袋式除塵器的優(yōu)點 a除塵效率高,一般在99%以上,除塵器出口氣體含塵濃度在數(shù)十mg/m3之內(nèi),對亞微米粒徑的細(xì)塵有較高的分級效率。 b處理風(fēng)量的范圍廣,小的僅1min數(shù)m3,大的可達1min數(shù)萬m3,既可用于工業(yè)爐窯的煙氣除塵,減少大氣污染物的排放。 c結(jié)構(gòu)簡單,維護操作方便。 d在保證同樣高除塵
14、效率的前提下,造價低于電除塵器。 e采用玻璃纖維、聚四氟乙烯、P84等耐高溫濾料時,可在200℃以上的高溫條件下運行。 f對粉塵的特性不敏感,不受粉塵及電阻的影響。 D、袋式除塵器的缺點 ①袋式除塵器的應(yīng)用主要受濾料的耐高溫和耐腐蝕性的影響,特別是在耐高溫方面,目前常用的濾料如滌綸,適用于120-130℃,而玻璃纖維等可耐250℃左右,煙氣溫度更高時,或者要采用造價高的特殊濾料或者采用煙氣降溫措施。其結(jié)果會導(dǎo)致除塵系統(tǒng)復(fù)雜化,造價也高。 ②處理高溫含塵煙氣時,需要采取降溫措施,會導(dǎo)致除塵系統(tǒng)復(fù)雜化和造價的提高;如果使用特殊濾料,將會增大投資費用。 ③不適用于粘結(jié)性
15、強及吸濕性強的粉塵,特別是煙氣溫度不能低于露點溫度,否則會產(chǎn)生結(jié)露,致使濾袋堵塞。 ④凈化煙氣量小于17000m/h時,投資費用比電除塵器少;煙氣量大于17000m/h時,投資費用比電除塵器大。 ⑤袋式除塵器不同程度上存在著占地面積大、濾帶易損壞、換袋困難、勞動條件差等問題。 (2) 電除塵器 電除塵器是含塵氣體在通過高壓電場進行電離的過程中,使塵粒荷電,并在電場力的作用下使塵粒沉積在積塵板上,將塵粒從含塵氣體中分離出來的一種除塵設(shè)備。它與其他除塵過程的根本區(qū)別在于,分離力直接作用在粒子上,而不是作用在整個氣流上,這就決定了它具有分離粒子能耗小、氣流阻力也小的特點。由于作用在粒子上
16、的靜電力相對較大,所以即使對亞微米級的粒子也能有效地補集。 A、 電除塵器的分類 電除塵器分為單區(qū)和雙區(qū):雙區(qū)點出扯起主要用于他通風(fēng)空氣的凈化和某些輕工業(yè)部門;單區(qū)電除塵器分為管式和板式,板式電除塵器為工業(yè)上應(yīng)用的主要型式,管式電除塵器用于氣體流量小、含霧滴氣體或需要用水洗刷電極的場合。 B、電除塵器的組成 主要組成部件:點暈電極、集塵板、高壓供電設(shè)備、氣流分布板。 C、電除塵器的優(yōu)點 ① 凈化效率高,如設(shè)計合理,安裝施工質(zhì)量高,電除塵器可達到任何除塵效率的要求。 ②可以處理品的煙氣量大。一般單臺電除塵器處理煙氣量從幾萬每小時到幾十萬立方米,在工業(yè)上能凈化10—1
17、0m/h煙氣的電除塵器已得到普遍使用。 ③能捕集細(xì)小顆粒,除塵效率高可達99%。對于粒徑為1μm以下的粉塵仍有很高的效率。能凈化溫度較高的氣體,耐溫性能好,一般情況下,電除塵器可在350?C~400?C之間工作。 ④電除塵器結(jié)構(gòu)簡單,氣流速度低,壓力損失小一般不超過200~300Pa,并且能耗比其它類型除塵器要低,如凈化1000m/h的煙氣時,電除塵器的能耗約為0.2~0.8KW.h。 ⑤操作控制的自動化程度高。遠(yuǎn)距離操作,減少維護工作量,運行費用低。 D、電除塵器的缺點 ①建造電除塵器一次投資費用高,鋼材消耗量大。據(jù)估算,平均1m收塵面積所需我鋼材大約為3.5~4t。
18、 ②電除塵器的除法效率受粉塵的物理性質(zhì)影響很大,特別是粉塵比電阻的影響更為突出。凈化小于10或大于10 的粉塵粒子,除塵效率是很低的。 ③電除塵器不適于凈化高含塵濃度的氣體。若要使用,需要設(shè)置一級預(yù)除塵裝置。 ④設(shè)備龐大,占地面積多;對設(shè)備制造、安裝質(zhì)量和維修管理技術(shù)要求很高。 ⑤高壓操作,需特別注意人身安全;負(fù)電極在電暈放電時會導(dǎo)致臭氧的產(chǎn)生。 通過以上比較,本次設(shè)計采用袋式除塵器較為合適。袋式除塵器的除塵效率一般可達99%以上,具有效率高、性能穩(wěn)定可靠、操作簡單、能耗相對較低、較經(jīng)濟等優(yōu)點,而與袋式除塵器相比,電除塵器的能耗高、費用高、受粉塵比電阻影響大、需設(shè)置一級預(yù)除塵
19、裝置。因而采用袋式除塵器。 十、工藝流程圖 本次設(shè)計的工藝流程圖如下: 風(fēng)機 除塵器 煙氣 干塵回收 煙囪排出 設(shè)計計算書 一、煙氣量的計算 已知:P=101.2KPa,煙氣平均溫度為150℃,空氣過剩系數(shù)α為1.2,煙塵的排放因子為70%,燃煤組成為:C-66.27%,灰分-12.2%,S-1.12%,H-4.02%,H2O-3.4%,O-11.98%,N-1.01%。 以1Kg燃煤為基準(zhǔn)計算煙氣中各組分的含量,并
20、列表如下: (以質(zhì)量計)% 重量/g 摩爾數(shù)/mol 需氧量/mol 煙氣量/mol C 66.27 662.70 55.225 55.225 55.225 S 1.12 11.20 0.35 0.35 0.35 O 11.98 119.8 7.489 -3.744 — H2O 3.40 34.00 1.89 — 1.889 H 4.02 40.20 2.23 10.05 20.10 N 1.01 10.10 0.721 — 0.316 灰分 12.20 122.00 — — — (
21、1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量 式中 C,H,S,O —— 分別代表煤中各元素所含得質(zhì)量分?jǐn)?shù) (2)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量 CO2:55.225 SO2:0.35 H2O:22 N2:(55.225+0.35+10.05-3.74)3.78=233.94 (3)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量 (4) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣中煙塵濃度及SO2濃度的計算 按鍋爐大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13271-2001)中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下):200 mg/m3,SO2排放標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下):900 mg/m3。 煙氣中SO2濃度為1.03104 mg/m3大于900 m
22、g/m3,所以該啤酒廠需要進行脫硫。 (5) 除塵效率的計算 (6)煙氣量 蒸發(fā)量為5t/h的鍋爐所需熱量為:2570.895103=1.29107 (kg/h) 需煤量:1.29107/(2524680﹪)=636.46(kg/h) 煙氣量: 二、袋式除塵器的設(shè)計計算 1、計算過濾面積 本次袋式除塵器采用脈沖噴吹清灰,取,則總過濾面積為: 2、計算濾袋條數(shù) 設(shè)計濾袋直徑d=90mm,濾袋高度l=3.5m 每條濾袋的面積: 濾袋條數(shù): 除塵系統(tǒng)
23、中,116條濾袋分布在四個除塵室中,每個除塵室中布置29個濾袋,濾料采用玻璃纖維,可以耐523K的溫度,滿足本次設(shè)計的要求。 3、除塵器選型 根據(jù)要處理的煙氣量和粉塵的入口濃度,參照《除塵器的選用與安裝》,本次設(shè)計選用QMC32——4型氣箱式脈沖袋式除塵器。除塵器的結(jié)構(gòu)如下圖所示: 性能參數(shù)如下表: 處理風(fēng)量(m3/h) 8930 A(mm) 2622 過濾風(fēng)速(m/s) 1.2 B(mm) 1630 總過濾面積(m2) 124 C(mm) 815 凈過濾面積(m2) 93 D(mm) 2450 除塵器室數(shù)(個) 4
24、E(mm) 302 濾袋總數(shù)(條) 128 F(mm) 1200 除塵器阻力(Pa) 1470—1770 G(mm) 3398 入口含塵濃度(g/Nm3) <200 H(mm) 7672 出口含塵濃度(g/Nm3) <100 L(mm) 6254 除塵器承受負(fù)壓(Pa) 5000 M(mm) 660 4、 灰斗設(shè)計 每個除塵室設(shè)計一個灰斗,共需四個灰斗。 灰斗上端接袋式除塵器,設(shè)計為矩形,長設(shè)為3m,寬設(shè)為0.5m。 灰斗下端采用方形,內(nèi)口采用邊長為0.3m的方形。 5、 除塵器的進出風(fēng)口和排灰口 結(jié)構(gòu)如下:
25、 三、煙囪的設(shè)計計算 確定煙囪高度,既要滿足大氣污染物的擴散稀釋要求,又要考慮節(jié)省投資。最終目的是保證地面濃度不超過《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。煙囪的有效高度應(yīng)為煙囪的幾何高度與抬升高度之和。 1、煙囪設(shè)計的原則 (1)采用高煙囪排放能降低地面濃度。最大地面濃度出現(xiàn)在高煙囪下風(fēng)向距離5-10倍煙囪有效排放高度的地方。 (2)煙囪高度應(yīng)為周圍任何建筑物或障礙物高度的2.5倍,以避免建筑物周圍湍流的影響。 (3)煙囪出口處的煙氣流速至少要大于周圍環(huán)境風(fēng)速的1.5倍。 (4)設(shè)在建筑物上的煙囪必須保證排氣能擺脫附近建筑物渦流區(qū)的位置。 2、煙囪內(nèi)徑的計算 為了利于煙氣
26、抬升,煙囪出口煙氣流速不宜過低,一般宜在20-30m/s,綜合考慮設(shè)計氣流速度為20m/s。 煙氣流量為Q=8191,設(shè)計煙囪為圓形,于是可以計算出煙囪內(nèi)徑: 3、煙氣的熱釋放率 選用國家規(guī)定的計算方法。 式中:——煙氣的熱釋放率,KW; Qv ——實際排煙量,; Pa ——大氣壓力,hPa,取鄰近氣象站年平均值1012; Ts ——煙囪出口處煙氣溫度,K; Ta ——環(huán)境大氣平均溫度,K,取年平均氣溫17℃; 于是: 4、抬升高度的計算 ≤1700kW時
27、,抬升高度按下式計算: 式中: ——煙氣出口流速,; D——煙囪出口內(nèi)徑,; ——煙氣出口處的平均風(fēng)速, 。 5、煙囪出口處的平均風(fēng)速 根據(jù)指數(shù)律風(fēng)速廓線模式 式中:——已知高度Z1處的平均風(fēng)速,m/s; m——穩(wěn)定度參數(shù)。 在高度500m以下,可按《制定地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)方法》GB/T13201-91選取,具體數(shù)值參考下表: 參數(shù)m值 穩(wěn)定度 A B C D E、F m 城市 0.15 0.15 0.20 0.25 0
28、.30 農(nóng)村 0.07 0.07 0.10 0.15 0.25 則: 6、煙囪集合高度的確定 按照地面最大濃度的計算方法進行設(shè)計計算: 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的煙塵濃度限值按《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)》(GB3095-1996)二級標(biāo)準(zhǔn)為0.3mg/m3,環(huán)境本底濃度為0.08 mg/m3,取1,并將其他數(shù)據(jù)帶入上式,且有國家相關(guān)規(guī)定可將煙囪的幾何高度確定為15m。 6、 有效源高 根據(jù)上述分析,則 =2(1.5)/2.435=11.94m 取煙囪幾何高度為12m。 故有效源高為: H=15+12=27m 四、管道系統(tǒng)的布置 1、管
29、道系統(tǒng)布置的原則 (1)管道布置要力求簡單、緊湊、安裝、操作和檢修方便,并盡可能使管路短、直、整齊美觀,占地和空間小,投資省;盡量避免突擴、突縮、急轉(zhuǎn)彎等造成氣流 沖擊,以減小壓損。因此對整個車間的管線要全面考慮,統(tǒng)一布置; (2)系統(tǒng)的吸風(fēng)點不宜超過5~6個,當(dāng)吸風(fēng)點之間的距離不大或各并聯(lián)支管之間的壓力損失仍可平衡時,則吸風(fēng)點數(shù)量可適當(dāng)增加,但最多不宜超過20個; (3)管道應(yīng)盡可能垂直或傾斜敷設(shè),傾斜敷設(shè)與水平面的夾角最好大于45,否則應(yīng)采取措施,比如加大管內(nèi)風(fēng)速、在適當(dāng)位置設(shè)置清掃孔等。管道敷設(shè)分明裝和暗設(shè),應(yīng)盡量明裝,盡量避免地下敷設(shè); (4)管道應(yīng)盡量集中成列,平行敷設(shè),并盡
30、可能沿墻或柱子敷設(shè);管徑大的或保溫管道應(yīng)設(shè)在內(nèi)設(shè),即靠墻敷設(shè);管道與梁、柱、墻、設(shè)備及管道之間應(yīng)有一定的距離,以滿足施工、運行、檢修和熱脹冷縮的要求。 (5)對于輸送含有劇毒、易燃和易爆物質(zhì)的管道,其正壓管段一般不應(yīng)穿過其他房間。當(dāng)必須穿過其他房間時,該段管段不應(yīng)設(shè)法蘭或閥門,并且應(yīng)采取防火、防爆和防腐措施; (6)水平管道應(yīng)有一定的坡度,以便于放氣、放水、疏水和防止集塵。一般坡度為0.002~0.005,對含有團體結(jié)晶或粘度大的流體,坡度可酌情選擇,最大為0.01。 (7)輸送必須保持溫度的熱流體和冷流體的管道,必須采取保溫措施,比如對于輸送潮濕空氣的管道,為防止水蒸氣凝結(jié),管道內(nèi)壁溫
31、度應(yīng)膏腴氣體露點溫度10~20℃。此外還要考慮熱脹冷縮問題,要盡量利用管道的L形及Z形管段對熱伸長自然補償,不足時則安裝各種伸縮器加以補償; (8)排氣口位置通常高于周圍最高建筑物5m以上。對于要求在大氣中擴散稀釋的排氣,其排氣口上不應(yīng)設(shè)風(fēng)帽。為防止雨水進入風(fēng)管,在管道上應(yīng)設(shè)置必要的排水裝置; (9)管道上應(yīng)設(shè)置必要的調(diào)節(jié)和測量裝置,比如閥門、壓力表、風(fēng)量測量孔和采樣孔等,或者預(yù)留安裝測量的接口。調(diào)節(jié)和測量裝置應(yīng)設(shè)在便于操作和觀察的位置; (10)風(fēng)機入口與管道的連接以漸擴或漸縮的直管為好。如采用彎管,轉(zhuǎn)彎的方向應(yīng)與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相一致,以免影響風(fēng)機效率。風(fēng)機出口管不應(yīng)直接轉(zhuǎn)彎,必須轉(zhuǎn)彎時
32、,轉(zhuǎn)彎方向應(yīng)與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相一致。 2、管道布置簡圖 除塵系統(tǒng)簡易流程圖 如上圖所示,鍋爐至除塵器段為管段,除塵器至風(fēng)機斷為管段,風(fēng)機至煙囪段為管段。 3、壓力損失的確定方法 A、管道摩擦阻力損失按下式計算: 式中:——直管道的摩擦阻力,Pa; ——直管道的長度,m; ——直管道的直徑,m; ——摩擦壓損系數(shù); ——管道氣體的密度,kg/m; ——管道內(nèi)粉塵的流速,m/s; B、局部壓力損失按下式計算: 式中:——異形管件的局部阻力系數(shù); ——管道內(nèi)
33、氣體的流速,m/s; ——管道氣體的密度,kg/m; 4、 管段的計算 管段:Q=,取v=12m/s,設(shè)該管段長為5m。 查《通風(fēng)管道計算表》:得,,實際流速,動壓為9.279.8=90.846Pa。 則摩擦壓力損失為: 鍋爐至除塵器段用圓管連接,查手冊可知: =0.2,進出口阻力系數(shù)估為0.1,則該段的局部阻力系數(shù)為: 5、 管段的計算 除塵器考慮5%的漏風(fēng)率。 管段; Q=,除塵器至風(fēng)機段有兩段水平管,一段豎直管,兩個彎頭。水平管段取v=12m/s,豎直管段的最低氣流速度為10m/s<12 m/s,豎直管段也可取v=12
34、m/s。設(shè)兩個水平管段的長度均為均為3m,豎直管段的長度為6m。 查《通風(fēng)管道計算表》可知:d2=500mm,,實際流速,動壓為9.579.8=93.786Pa。 則摩擦壓力損失為: 該管段采用圓管連接,查手冊可知: 進出口阻力系數(shù)為0.1 ,管段阻力系數(shù)為0.2,兩個彎頭的阻力系數(shù)均為1.3。除塵器部分的阻力損失為1500Pa。 則該段的局部阻力系數(shù)為: 6、管道的計算 管道:Q=,取v=12m/s,設(shè)該管段長為5m。 查《通風(fēng)管道計算表》:d3=500mm,,實際流速,動壓為9.579.8=93.786Pa。 則摩擦壓力損失為:
35、該管段采用圓管,查手冊可知:進出口阻力系數(shù)為0.1 ,管段阻力系數(shù)為0.2 則該段的局部阻力系數(shù)為: 7、煙囪的壓損 選用管徑為500mm,Q=8600.55m3/h,取v=12m/s,煙囪的幾何高度為15m,,實際流速,動壓為93.786Pa。 則摩擦壓力損失為: 該管段局布壓力損失主要為傘形風(fēng)帽的壓力損失 局部壓力 8、 總壓損 編號 流量/m3.h-1 管長 /m 管徑 /mm 流速 /m.s-1 動壓 /Pa 摩擦壓損/Pa 局部壓 損 管道總壓損 ① 8191 5 500 12.3 0.
36、0333 90.846 15.16 36.34 51.50 ② 8600 12 500 12.5 0.0332 93.786 37.36 1800.12 1837.48 ③ 8600 5 500 12.5 0.0332 93.786 15.57 37.51 53.08 煙囪 8600 15 500 12.5 0.0332 93.786 46.70 107.85 154.55 管段壓損累計 2096.58Pa 9.電機風(fēng)機的選用 考慮到風(fēng)機運行工況不一致等情況,因此對計算確定的風(fēng)量和風(fēng)壓附加一定的系數(shù)進行修正,一般增
37、加10%~15%的漏風(fēng)附加系數(shù)作為選擇風(fēng)機時的計算風(fēng)量。選擇通風(fēng)機風(fēng)量按下式計算,于是得風(fēng)機的風(fēng)量: 選用Y10——24NO6.3C型風(fēng)機,主要參數(shù)如下: 機號:8 傳動方式:D 主軸轉(zhuǎn)速:1450r/min 全壓:2068Pa 流量:10475m3/h 比聲壓級;16dB(A) 風(fēng)機噪聲:84.9 dB(A) 內(nèi)功率:8.47KW 配套電機為Y132M——4。主要參數(shù)如下: 功率:11KW V帶型號:B V帶根數(shù):5根 內(nèi)周
38、長:2000mm 主軸帶輪代號: 電動機帶輪代號: 工程概預(yù)算 一、 一次性投資 1、 直接費 (1)QMC系列脈沖式袋式除塵器,配備齊這些袋式除塵器市場價大約為45萬元,考慮安裝運輸?shù)荣M用,可加上0.2的變化系數(shù),即: 45(1+0.2)=54萬元 (2)風(fēng)機和電機 風(fēng)機按6萬元計,電機按3萬元計。 (3) 煙囪 設(shè)計采用混凝土作為煙囪材料,煙囪形狀為下粗上細(xì)。最下端煙囪厚1.5m,逐漸縮小到12m處為0.5m厚,12m以上厚度均為0.5m。
39、 根據(jù)市場價格,考慮到水泥、磚石、砂、人工等費用,設(shè)計每立方米造價為800元,則總價為: (4) 管道費用 設(shè)計管道全部使用低碳鋼制造,厚度取2mm,則管道費用為: 考慮到管道的運輸,安裝,加工等費用,可乘以系數(shù)5,即: 0.35=1.5 (5)供電系統(tǒng)的裝備費用 整個供電系統(tǒng)的裝置的費用以1.5萬元計。 (6) 土建費 土建費用按8萬元計。 直接費用為:54+6+3+4.082+1.5+1.5+8=78萬元 2、間接費 工程間接費=直接費16%=7816%=12.48萬元 3、設(shè)計費 工程設(shè)計=(直接費+
40、間接費)5%=(78+12.48)5%=4.524萬元 4、利潤 工程利潤=(直接費+間接費+設(shè)計費)10%=(78+12.48+4.524)10%=9.5萬元 5、稅金 工程稅金=(直接費+間接費+設(shè)計費+利潤)3.41%=(78+12.48+4.524+9.5)3.41%=3.6萬元 6、不可預(yù)見費 設(shè)計中不可預(yù)見費工程投資按5%計算: 不可預(yù)見費=(直接費+間接費+設(shè)計費+利潤+稅金)5% =(78+12.48+4.524+9.5+3.6)5%=5.4萬元 7、總費用 總費用=直接費+間接費+設(shè)計費+利潤+稅金+不可預(yù)見費 =78+12.48+4.524+9.5+3
41、.6+5.4=113.5萬元 二、運行管理費 1、折舊費 該凈化系統(tǒng)按運行10年計算,工程折舊費即為工程中直接費的10%: 即折舊費=7810%=7.8萬元/年 2、維修費 該凈化系統(tǒng)中設(shè)備的維修費按初投資的4%計算: 即維修費=113.54%=4.5萬元/年 3、人工費 人員配制為6名,平均工資1200元/月, 則應(yīng)支付工資:6121500=8.64萬元/年 4、水電費 由于采用干式除塵,水主要用于員工生活用水,可不予考慮。 除塵系統(tǒng)中電的消耗主要來自于袋式除塵器的刮灰系統(tǒng)和風(fēng)機對應(yīng)的電動機。因此該系統(tǒng)每年耗電: (8.47+11)24300=
42、140184kWh=140184度 其中電費按1元/度電計算,則每年的電費為14.02萬元/年 則總的運行管理費用為: 7.8+4.5+8.64+14.02=34.96萬元=35萬元 故該工程預(yù)計總費用為 113.5+35=148.5萬元 參考文獻 1 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3095-1996 2 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13271-91 3 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). 煙囪設(shè)計規(guī)范 GB50051-2002 4 郝杰明,馬廣大主編,大氣污染控制工程(第二版). 北京:高等教育出版社.2002 5 張殿印等編著,袋式除塵技術(shù). 北京:冶金工業(yè)出版社.2008 6 全國通用通風(fēng)管道計算表. 北京:中國建筑工業(yè)出版社.1977 7孫研主編,通風(fēng)機選型實用手冊. 北京:機械工業(yè)出版社. 2000 8 周興求主編,環(huán)保設(shè)備設(shè)計手冊-大氣污染控制設(shè)備. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社. 2004
- 溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)2圖形與幾何第7課時圖形的位置練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)2圖形與幾何第1課時圖形的認(rèn)識與測量1平面圖形的認(rèn)識練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)1數(shù)與代數(shù)第10課時比和比例2作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊4比例1比例的意義和基本性質(zhì)第3課時解比例練習(xí)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊3圓柱與圓錐1圓柱第7課時圓柱的體積3作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊3圓柱與圓錐1圓柱第1節(jié)圓柱的認(rèn)識作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊2百分?jǐn)?shù)(二)第1節(jié)折扣和成數(shù)作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊1負(fù)數(shù)第1課時負(fù)數(shù)的初步認(rèn)識作業(yè)課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)上冊期末復(fù)習(xí)考前模擬期末模擬訓(xùn)練二作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)上冊期末豐收園作業(yè)課件蘇教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)上冊易錯清單十二課件新人教版
- 標(biāo)準(zhǔn)工時講義
- 2021年一年級語文上冊第六單元知識要點習(xí)題課件新人教版
- 2022春一年級語文下冊課文5識字測評習(xí)題課件新人教版
- 2023年六年級數(shù)學(xué)下冊6整理和復(fù)習(xí)4數(shù)學(xué)思考第1課時數(shù)學(xué)思考1練習(xí)課件新人教版