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1、《大氣污染控制工程》課程設(shè)計 DZL2-13型鍋爐高硫無煙煤煙氣袋式除塵濕式脫硫系統(tǒng)設(shè)計 姓名：李欣 學(xué)院：河海學(xué)院 專業(yè)：環(huán)境科學(xué) 0 目錄 、尸 、- 前言 當(dāng)前我國大氣污染狀況依然十分嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為煤煙型污染。城市大氣環(huán)境中總懸浮 顆粒物濃度普遍超標(biāo)； 二氧化硫污染一直在較高水平； 機(jī)動車尾氣污染物排放總量迅速增加； 氮氧化物污染呈加重趨勢。 空氣是地球表面一切有生命的物質(zhì)賴以生存的基本條件。如果沒有空氣，人類的生存及 其社會活動就無法維持下去，植物的光合作用不能進(jìn)行，其它生物也不復(fù)存在。所以，當(dāng)大 氣遭受污染之后，其成分、性質(zhì)都發(fā)生了改變，這勢必會對人體健康、動植物

2、生長生活以及 生態(tài)平衡乃至各種器官的存放產(chǎn)生有害的影響。近年來，隨著城市工業(yè)的發(fā)展，大氣污染日 益嚴(yán)重，空氣質(zhì)量進(jìn)一步惡化，不僅危害到人們的正常生活，而且威脅著人們的身心健康。 我國 11個城市中，空氣中的煙塵和細(xì)顆粒物每年使 40 萬人感染上慢性支氣管炎。在一定程 度上，城市生活正在背離人們所追求的健康目標(biāo)。呼吸道疾病、溫室效應(yīng)、臭氧層破壞、酸 雨、等等，在這些名詞已經(jīng)頻繁的出現(xiàn)在我們的日常生活中， 大氣污染的控制已經(jīng)刻不容緩。 就我國的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)發(fā)展水平及能源的結(jié)構(gòu)來看，以煤炭為主要能源的狀況在長時間內(nèi) 不會有根本性的改變。我國的大氣污染仍將以煤煙型為主。因此，控制燃煤煙氣污染使我國 大

3、氣質(zhì)量、減少酸雨額二氧化硫的關(guān)鍵問題。 1. 總論 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計DZL2-13型鍋爐高硫無煙煤煙氣袋式除塵濕式脫硫系統(tǒng)， 要求對主要煙氣處理構(gòu)筑物 的工藝尺寸進(jìn)行設(shè)計計算，完成設(shè)計計算說明書和設(shè)計圖紙。 設(shè)計內(nèi)容及要求 4張A4圖，并包括系統(tǒng)流程圖一張。 設(shè)計原始資料 (1) 鍋爐型號：DZL2-13即，單鍋筒縱置式鏈條爐，蒸發(fā)量2t/h，出口蒸汽壓力13MPa (2) 設(shè)計煤流量： 350kg/h (臺) ( 3)設(shè)計煤成分： CY=65% HY=4% OY=2% NY=1% SY=3% AY=15% WY=10% ； 8%,屬于高硫無煙煤 (4) 排煙溫度：160

4、C (5) 空氣過剩系數(shù)a = ( 6)排煙中飛灰占煤中不可燃成分比例： 16% (7) 煙氣在鍋爐出口前阻力 550Pa (8) 連接鍋爐、凈化設(shè)備及煙囪等凈化系統(tǒng)的管道假設(shè)長度 50m， 90°彎頭 10個。 污染物排放按照鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中二類區(qū)新建排污項目執(zhí)行。 《鍋爐大氣污染排 放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271—2001)中二類區(qū)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：煙氣濃度排放標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)：200mg/m3; 二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)(標(biāo)準(zhǔn)狀況下) ： 900mg/m3。 參考文獻(xiàn) ( 1 )賈紹義、柴誠敬，《化工原理課程設(shè)計》 ; ( 2)熊振湖、費學(xué)寧、池勇志等， 《大氣污染防治技術(shù)及工程應(yīng)

5、用》 ; ( 3)馬廣大，《大氣污染控制工程》 ; (4) 胡洪營，《環(huán)境工程原理》，高等教育出版社; (5) 李功祥等，《常用化工單元及設(shè)備設(shè)計》 ，華南理工大學(xué)出版社; (6) 余國琮，《化工機(jī)械工程手冊》 ，化學(xué)工業(yè)出版社， 2003; (7) 路秀林等，《化工設(shè)備設(shè)計全書—塔設(shè)備》 ，化學(xué)工業(yè)出版社， 2004; (8) 《化學(xué)工程手冊－第三卷》 ，化學(xué)工業(yè)出版社; (9) 《化工工藝設(shè)計手冊》 ，化學(xué)工業(yè)出版社; (10) 董大勤等，《壓力容器與化工設(shè)備衫手冊》 ，化學(xué)工業(yè)出版社; ( 1 1 )王志魁， 《化工原理》 ，化學(xué)工業(yè)出版社; 2. 脫硫工藝流程的選擇

6、及說明 工藝比較 濕法脫硫是采用液體吸收劑洗滌 SO2 煙氣以除去 SO2 的技術(shù)，本設(shè)計為高濃度 SO2 煙氣的 濕法脫硫。 近年來盡管半干法和干法脫硫技術(shù)及其應(yīng)用有了較大的發(fā)展空間，但是濕法脫硫仍是目前 世界上應(yīng)用最廣的脫硫技術(shù)，其優(yōu)點是技術(shù)成熟，脫硫效率高，操作簡便，吸收劑價廉易得適用煤 種范圍廣，所用設(shè)備較簡單等優(yōu)點。常用方法有石灰/石灰石吸收法、鈉堿吸收法、氨吸收法。 其工藝比較見表1： 表1濕法脫硫各工藝比較明細(xì)表 項目 優(yōu)點 缺點 石灰/ 石灰石吸收法 脫硫效率咼，吸收劑資源廣 泛，價格低廉，副產(chǎn)品石膏可 用建筑材料 系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積大，造價 高，容易結(jié)垢造

7、成堵塞，運行 費用高，只使用大型電站鍋爐 氫氧化鈉吸收法 價格便宜，脫硫效率高，副產(chǎn) 品的溶解度特性更適用加熱 解吸過程，可循環(huán)利用，吸收 速度快 高溫下NaHSQs轉(zhuǎn)換成 Na2SQ3,喪失吸收二氧化硫的 能力 氨吸收法 脫硫效率咼，運行費用低 吸收劑在洗滌過程中揮發(fā)產(chǎn) 生氨霧，污染環(huán)境，投資大 綜合上述幾種常用脫硫的優(yōu)缺點比較，經(jīng)過比較全面考慮，最終選用雙堿吸收法進(jìn)行脫 硫，即采用NaOH來吸收煙氣中的SC2,再用石灰石中和再生，再生后的溶液繼續(xù)循環(huán)利用。 該法吸收劑采用鈉堿，故吸收率較高，可達(dá) 95%,而且吸收系統(tǒng)內(nèi)不生成沉淀物，無結(jié)垢和 阻塞問題。 其反應(yīng)機(jī)理：

8、2NaOH + SO — NazSQ + H2O Na2SC3 + SQ + H2O — 2NaHSO Na2SCfe同樣可以吸收SC2,達(dá)到循環(huán)吸收的效果。 工藝流程介紹 脫硫工藝主要包括：吸收劑制備和補充系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)， SC2吸收系統(tǒng)，脫硫產(chǎn)物處理系 統(tǒng)四部分組成。 吸收劑制備與補充系統(tǒng) 脫硫裝置啟動時用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加入堿液罐中，加水配制成氫 氧化鈉堿液，在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補充，以保證整個脫硫系統(tǒng)的正常運行及 煙氣的達(dá)標(biāo)排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內(nèi)容易造成管道及塔 內(nèi)發(fā)生結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，可以加裝瀑氣裝置進(jìn)行強制氧化

9、或特將水池做大，再生后的脫硫劑 溶液經(jīng)三級沉淀池充分沉淀保證大的顆粒物不被打回塔體。另外，還可在循環(huán)泵前加裝過濾 器，過濾掉大顆粒物質(zhì)和液體雜質(zhì)。 煙氣系統(tǒng) 鍋爐煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵后進(jìn)入脫硫塔，洗滌脫硫后的低溫?zé)煔饨?jīng)兩級除霧 器除去霧滴后進(jìn)入主煙道，經(jīng)過煙氣再熱后由煙囪排入 大氣。當(dāng)脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障或檢修停 運時，系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)出口擋板門，煙氣經(jīng)鍋爐原煙道旁路進(jìn)入煙囪排放。 SC2吸收系統(tǒng) 鍋爐煙氣從煙道切向進(jìn)入主塔底部，在塔內(nèi)螺旋上升中與沿塔下流的脫硫液接觸，進(jìn)行 脫硫除塵，經(jīng)脫水板除霧后，由引風(fēng)機(jī)抽出排空。脫硫液從螺旋板塔上部進(jìn)入，在旋流板上 被氣流吹散，進(jìn)行氣葉兩相的接觸，

10、完成脫硫除塵后從塔底流出，通過明渠流到綜合循環(huán)池。 脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng) 脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物仍然是石膏漿，從曝氣池底部排漿管排出，由排漿泵送入水力 旋流器。由于固體產(chǎn)物中摻雜有各種灰分及 NaSC4，嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì)，所以一般以拋棄 為主。在水力旋流器內(nèi)，石膏漿被濃縮（固體含量約40%）之后用泵打到渣處理場，溢流液回 流入再生池內(nèi)。 吸收S02的吸收塔的選擇 表2各填料塔性能對比表 名？?稱 操作參數(shù) 優(yōu)??點 缺？點 填料塔 空塔氣速?s 液氣比?m3 壓力損失200?1000Pa 結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備小，制造容易，占空間?。?液氣比小，能耗低；氣液接觸好，傳質(zhì)較 易，

11、可同時除塵、降溫、吸收 不能無水運行 自激湍球塔 液氣比1?10L/m3 噴淋密度6?m3/ 壓力損失500Pa/m 空塔氣速~s 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易； 填料可用耐酸陶瓷，較易解決防腐蝕問 題； 流體阻力較小，能量消耗低； 操作彈性較大，運行可靠。 不能無水運行 篩板塔 空塔氣速?s 小孔氣速16?22m/s 液層厚度40?60mm 單板阻力300?600Pa； 噴淋密度12?15 m3/ 結(jié)構(gòu)較簡單，空塔速度高，處理氣量大； 能夠處理含塵氣體，可以同時除塵、降溫、 吸收； 大直徑塔檢修時方便 安裝要求嚴(yán)格， 塔板要求水平； 操作彈性較小， 易形成偏流和漏

12、液，使吸收效率 下降。 噴淋塔 空塔氣速?s 液氣比13?30L/m3 壓力損失500?2000Pa 結(jié)構(gòu)簡單，造價低，操作容易； 可同時除塵、降溫、吸收，壓力損失小 氣液接觸時間 短，混合不易均 勻，吸收效率低； 液體經(jīng)噴嘴噴 入，動力消耗大， 噴嘴易堵塞； 產(chǎn)生霧滴，需設(shè) 除霧器 通過比較各種設(shè)備的性能參數(shù)，填料塔具有負(fù)荷高、壓降低、不易堵、彈性好等優(yōu)點, 具有很高的脫硫效率，所以選用填料塔吸收二氧化硫。 填料的選擇 填料是填料塔的核心，它提供了塔內(nèi)氣液兩相的接觸面而且促使氣液兩相分散，液膜不 斷更新，填料與塔的結(jié)構(gòu)決定了塔的性能。填料必須具備較大的比表面，有較高的

13、空隙率、 良好的潤濕性、耐腐蝕、一定的機(jī)械強度、密度小、價格低廉等。填料的種類很多，大致可 分為實體填料與網(wǎng)體填料兩大類。實體填料包括環(huán)形填料(如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)和階梯環(huán))，鞍型 填料(如弧鞍、矩鞍)，以及由陶瓷、金屬、塑料等材質(zhì)制成的填料。網(wǎng)體填料主要是由金屬絲 網(wǎng)制成的填料，如鞍形網(wǎng)、波紋網(wǎng)等。鮑爾環(huán)由于環(huán)壁開孔，大大提高了環(huán)內(nèi)空間及環(huán)內(nèi)表 面的利用率，氣流阻力小，液體分布均勻。與其它填料相比，鮑爾環(huán)的氣體通量可增加 50% 以上，傳質(zhì)效率提高30%左右。鮑爾環(huán)是一種應(yīng)用較廣的填料。 結(jié)合幾種填料的優(yōu)缺點最終決定本次設(shè)計選擇塑性鮑爾環(huán)作為填料。 3. 除塵器設(shè)計及計算 燃煤鍋爐煙氣量

14、、煙塵和二氧化硫濃度的計算 標(biāo)準(zhǔn)狀況下理論空氣量 I ???= 4.76(1.867????+ 5.56???+ 0.7???- 0.7??$(m3/kg) 式中：CY、HY、9、OY——分別在煤中各元素所含的質(zhì)量分?jǐn)?shù) I ?? = 4.76(1.867 X0.65 + 5.56 X0.04 + 0.7 X0.03 - 0.7 X0.02) =6.868(m3/kg) 標(biāo)態(tài)下理論煙氣量 / / / ??? = 1.867(???+ 0.375??] + 11.2?^?+ 1.24????+ 0.016??? + 0.79??? + 0.8?f(m3/kg) 式中：？??——

15、標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量； wy——煤中水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； Ny—— N元素在煤中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 I ??? = 1.867 x(0.65 + 0.375 X 0.03) + 11.2 X0.04 + 1.24 X0.10 + 0.016 X6.868 + 0.79 X 6.868 + 0.8 X0.01(m3/kg) =7.35(m3/kg) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量 / / ???= ???+ 1.016(??- 1)????(m3/kg) 式中：a——空氣過剩系數(shù)； ??? 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論空氣量(m3/kg)； I ???——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論煙氣量(m3/kg)。 ??=

16、7.35 + 1.016(1.3 - 1) X 6.868 =9.44(m3/kg) 由于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣流量 Q應(yīng)以m3/h計，因此Q=QX設(shè)計耗煤量； Q= QX設(shè)計耗煤量=X 350=3304(m3/h) 標(biāo)態(tài)下煙氣含塵濃度 C= (???????? X??《kg/m3) 式中：？??——排煙中飛灰占煤中不可燃成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； ???――煤中不可燃成分的含量； Qs 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實際煙氣量，m3/kg。 C= (0.35/9.44) X0.15 = 2.604(g/m3) 標(biāo)態(tài)下煙氣中SQ的濃度 ?????= (2 X ??/???? X106(mg/m3) 式中：9

17、――煤中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； Qs――標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量(m3/ kg)。 ?????= (2 X 0.03/9.44) X 106 = 6.36 X103(m3/kg) 除塵器的選擇 除塵效率 =1 - n?/?? 式中：C 標(biāo)態(tài)下煙氣含塵濃度(mg/m3)； Cs 標(biāo)態(tài)下鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值(mg/m3)。 n= 1 - 200/2604 = 92.32% 工況下煙氣流量 Q=等(m3/h) 式中：Q 標(biāo)態(tài)下實際煙氣量（m3/h）； p――標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，KPa P'――當(dāng)?shù)貙嶋H大氣壓，取 98KPa ??. = 3304 X 101.325 X (273

18、+160) ■■ = 273 X 98 T'——出口煙氣溫度，Ko =5418.21 (m3/h)= 1.505(m3/s) 除塵器的選擇 根據(jù)工況下煙氣量、煙氣溫度及要求達(dá)到的除塵效率來確定除塵器（袋式除塵器） 袋式除塵器是使含塵氣體通過濾袋濾去其中離子的分離捕集裝置，是過濾式袋式除塵器 中一種，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣，按不同特點可分為圓筒形和扁形；上進(jìn)氣和下進(jìn)氣，內(nèi)濾式 和外濾式，密閉式和敞開式；簡易，機(jī)械振動，逆氣流反吹，氣環(huán)反吹，脈沖噴吹與聯(lián)合清 灰等不同種類，其性能比較如表3所示： 表3不同袋式除塵器性能比較表 除塵種類 除塵效率 凈化程度 特點 簡易袋式 30

19、% 中凈化 機(jī)械振動袋式 90% 中凈化 要求濾料薄而光滑，質(zhì)地柔軟，再過濾面上生成足夠的振 動力。 脈沖噴吹袋式 99% 細(xì)凈化 清灰方式作用強度很大，而且其強度和頻率都可以調(diào)節(jié)， 清灰效果好 氣環(huán)式袋式 99% 細(xì)凈化 適用咼濕度、咼濃度的含塵氣體，造價較低，氣環(huán)箱上下 移動時緊貼濾袋，使濾袋磨損加快，故障率較咼 通過我組比較最終決定選用袋式除塵器，根據(jù)處理煙氣性質(zhì)及不同型式的袋式除塵器的 優(yōu)缺點，最終決定選用 MC36—I型系列逆噴脈沖袋式除塵器。 脈沖袋式除塵器是一種周期性的向濾袋內(nèi)或濾袋外噴吹壓縮空氣來達(dá)到清除濾袋上積塵 的袋式除塵器，它具有處理風(fēng)量

20、大，除塵效率高的優(yōu)點，而且清灰機(jī)構(gòu)設(shè)有運動部件，濾袋 不受機(jī)械力作用，損傷較小，濾袋使用周期長的特點。 用《除塵器手冊》中選取 MC系列逆噴脈沖袋式除塵 結(jié)構(gòu)特點：主要由上箱體，中箱體，下箱體，排灰系統(tǒng)與噴嘴系統(tǒng)等幾個主要部分組成。 上箱體內(nèi)設(shè)有多孔板，濾袋，濾袋框架；下箱體包括進(jìn)氣口、灰斗、檢查門；排灰系統(tǒng)由減 速裝置和排灰裝置組成；控制儀、控制閥、脈沖閥、噴嘴管與氣包等組成噴吹系統(tǒng)。 工作原理：含塵氣體由下箱體的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入除塵器內(nèi)經(jīng)過濾袋過濾。 粉塵被阻留在袋外， 凈化氣體進(jìn)入袋內(nèi)經(jīng)過文氏管，由排風(fēng)口排出機(jī)外，阻留在濾袋上的粉塵通過用電控（ D）、 機(jī)控（J）或氣控（Q）中的一種

21、方式，控制開啟脈沖閥定時分排，對濾袋進(jìn)行清灰，其主要 性能與主要結(jié)構(gòu)尺寸分別見表4、表5: 表4 MC36-I型逆噴脈沖袋式除塵器主要性能 型號 過濾面積m2 濾袋數(shù)量/ 條 處理風(fēng)量m3/h 脈沖閥個數(shù)/個 外形尺寸/長X高X 寬 MC36— I 27 36 3250?6480 6 1425 X 1678X 3660 設(shè)備質(zhì)量 /kg 濾袋尺寸 /mm 設(shè)備阻力/Pa 除塵效率 入口含塵濃度g/m3 過濾風(fēng)速/m/min ①120X 2000 1200?1500 > 99% 2?14 2?4 表5 MC36-I型逆噴脈沖袋式除塵器

22、主要尺寸 型號 A A1 B B1 H MC36 — I 1678 1150 1340 1100 3660  影響因素：過濾風(fēng)速、濾料風(fēng)速、濾料種類、清灰方式、入口含塵濃度、處理氣體性質(zhì)、 凈化物料種類等。 總過濾面積 根據(jù)含塵濃度、濾料種類及清灰方式等，即可確定過濾氣速 VF,并得出總過濾面積： A = 60????(m) 式中：Q'――預(yù)處理的煙氣量（m3/h） Vf 過濾速度（m/min）,取min 5418.21 60 X 1.8 50.17(m2) 4?管道布置及各管段的管徑 各裝置及管道布置原則 根據(jù)鍋爐運行情況和鍋爐房現(xiàn)場的

23、實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，對各裝置及管道的布置應(yīng)力求簡單，緊湊 ，管路短, 占地面積小，并使安裝，操作和檢修方便。 確定管徑 4??- d = V????m） 式中：v—煙氣流速 m/s （對于鍋爐煙塵v=10?15m/s），取v=13 m/s則： X 1.505 3.14 X 13 =0.384(m) 對管徑進(jìn)行圓整，查詢設(shè)計手冊可得到表 6： 表6鋼制板風(fēng)管圓整相關(guān)數(shù)據(jù) 外徑D/mm 外徑允許偏差/mm 壁厚/mm 400 ± 1 內(nèi)徑：？？= 400 - 2 X0.75 = 398.5mm

24、 由公式d= ag?m河得到煙氣流速v=篇=加:^蔦捋=12.07（m/s），由此可知，除塵器 中的管徑設(shè)計合理。 5.煙囪的設(shè)計 煙囪高度的計算 首先確定共用一個煙囪的所有鍋爐的總的蒸發(fā)量 （t/h ），然后根據(jù)鍋爐大氣污染物排放標(biāo) 準(zhǔn)中的規(guī)定確定煙囪的高度。 表7鍋爐總蒸發(fā)量與煙囪高度的關(guān)系 鍋爐總額蒸發(fā)量（ t/h ) <1 1?2 2?6 6?10 20 20 ?35 煙囪的最低高度 (m) 20 25 30 35 40 45 由于給定鍋爐型號DZL2-13蒸發(fā)量為2t/h，故選定煙囪高度為30m 煙囪抬升高度： ?? = ????

25、?（???- ??）; 式中：Qh——煙囪的熱排放率； Cp――標(biāo)況下的煙氣平均比定壓熱容，取 CP=m3K; Vo—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的煙氣排放量（m3/s）; Ts—煙氣出口溫度； Ta—當(dāng)?shù)刈罱?年平均氣溫值K=273+20=293K ?? = 1.38 X0.918 X（160 - 20） = 177.36KW;由于 <2100KW,則: ?h = 2 x 15????+0.01??? ?? 式中：Vs—煙率出 口速度(m/s), ???= ??= 3°：： °； = 3.25m/s; D—煙囪出口內(nèi)徑(m); Qh—煙囪的熱排放率； u —煙囪出口的環(huán)境平均風(fēng)速

26、(m/s),取s。 15 x 3.25 x 0.6+0.01 x 177.36 貝U: ?h = 2 x = 3.76m;煙囪的有效咼度為 H??= ???+? ? = 33.76m 2.5 煙囪直徑的計算 煙囪出口內(nèi)徑按如下公式： ?? d = 0.0188 gm) 式中：Q――通過煙囪的總煙量(m3/h)； V――煙氣流速，m/s，由表8確定，取為5m/s。 表8煙囪不同情況下出口煙氣流速 d = 0.0188 ,418.21 _ 5= 通風(fēng)方式 運行情況 全負(fù)荷 最小負(fù)荷 機(jī)械通風(fēng) 10~20 4~5 自然通風(fēng) 6~8 ~3 ???

27、= ??+ 2????= 0.7 + 2 xo.02 x30 = 1.9(m) 式中：d —煙囪出口直徑(m),圓整?。?hs —煙囪咼度(m)； i—煙囪錐度，取i= 煙囪的抽力 1 1 ???= °.°342??(E-冷 x ?^a) H —煙囪咼度m tk—外界空氣溫度C tp—煙囪內(nèi)煙氣平均溫度 c B—當(dāng)?shù)卮髿鈮?Pa 1 1 ???= °.°342 x30 x(E- 27^) x98 x1°3 = 110.95Pa 系統(tǒng)阻力計算 對于圓管？？??= ???x￥(Pa) -摩擦阻力系數(shù)，取; I -管道長度(m)； d-管道直徑，取； -煙氣密度(K

28、g/m3) p = ?@?273 x 98 (273+160) x 101.325 1.36 x 273 x 98 433 x 191.325 = 0.83kg/m3； -管內(nèi)煙氣平均流速。 亠亠亠 30 X 0.83 X 13 ????=0.04 X 0.9 X2 = :93.51Pa；則最大地面濃度？?????= 3 14 X 25 X 2 72 X 36 4= 0.11mg/m3

29、 P—煙氣密度(Kg/ m3)； v—管中煙氣流速(m/s); 入一摩擦阻力系數(shù)，是氣體雷諾數(shù) 和管道相對粗糙度 的函數(shù)，可以查手冊得到。(實際 中金屬管取，磚砌或混凝土管道取)。 △p = 150.65Pa 0.02 X 50 X 0.83 X 12205 0.40 X2 = 局部壓力損失 ???? 0.1 X 0.83 X 12.05 ?P= Z —= —= 6.062(Pa) 式中：Z——異型管件的局部阻力系數(shù)； P 煙氣密度(kg/m3)； v――與Z相對應(yīng)的斷面平均氣流速率(m/s)。 (1)除塵器進(jìn)氣管的阻力損失計算 漸縮管的計算：a< 45° 時& =

30、 所以取a =45 °，v=s；?P= ?-2—?= 0.1 X 0.： X 12.05= 6.026Pa； 由于兩個彎頭均為 漸擴(kuò)管的計算: ?????-?? 0.175 X 0.83 X 12.0X2 90 ?P=二= =21.09Pa ????-? 0.25 X 0.83 X 12.05 ?P= 丁 = 2 = 15.06Pa； (0.5-0.4) X ??????67.5 ??=(—— = 0.12(m) (2)除塵器出氣管的阻力損失的計算 漸擴(kuò)管的計算：aW 45°時& =； 一 .一， ????-? 0 1 取a =30 則：？P= -^=— X 0.8

31、3 X 12.05 2 = 6.°26Pa； ??= ?P = (3) ?P = (0.5-0.4) X ??????67.5 (― = 0.12(m)； ?????-?? 0.175 X 0.83 X 12.0X2 _ 2 = 2 = 對于T型三通 乎?= 0.55 X o：3 X 12.05= 33.14Pa(其中z =)；則系統(tǒng)總阻力［其中鍋爐出口前阻力 兩個90o彎頭，D=400 m m,取R=則￡ =； 21.09Pa 550Pa,除塵器阻力 1400Pa( —般為 1200~1500Pa 藝 h = 150.65 + 6.026 + 6.062

32、 + 21.09 + 15.06 + 6.026 + 21.09 + 33.14 + 550 + 1300 = 2106.70 Pa 風(fēng)機(jī)和電機(jī)的選擇和計算 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計算 ???= 1.1??x 273+???? 273- 101.235 X — ?? (m3/h) 式中：一風(fēng)量備用系數(shù)； b——當(dāng)?shù)卮髿鈮?KPa Q——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)前的風(fēng)量（m3/h）; tp――風(fēng)機(jī)前煙氣溫度C,若管道不長，可以近似取鍋爐排煙溫度。 273+160 101.235 Q ???=行 X0.918 X3600 X-^3- Xh= 5961.47(m3/h

33、) 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計算 ???= 1.2(???? - ??) 273+???? 101.325 X — 273+???? ?? 1.293 呂㈣ 式中：一一風(fēng)壓備用系數(shù)； 工?h――系統(tǒng)總阻力（Pa）； tp――風(fēng)機(jī)前煙氣溫度C； ty ――風(fēng)機(jī)性能表中給出的實驗用氣體溫度C； Py—標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙氣密度 Kg/ m3 ； S=煙囪產(chǎn)生的抽力（Pa）。 ???= 1.2 X(2106.70 - 110.95) 273+160 273+200 、/ 101.325 X' — 98 1.293 X 1.36 =2155.08 Pa 風(fēng)機(jī)的選定 根

34、據(jù)Hy和Qy選定丫5-47的離心引風(fēng)機(jī)，性能表見表 9； 表9 Y5-47型引風(fēng)機(jī)性能參數(shù)表 型號 全壓/ (Pa) 風(fēng)量 / (m3/h ) 功率/Kw 輸送介質(zhì)溫度（C） 適用范圍 Y5-47 981? 3806 2750?75330 3 ?110 < 250 1?20t/h鍋爐引風(fēng) 電動機(jī)功率的計算 ??????? ?2?= — 3600 X 1000??!??；' 式中：Qy 風(fēng)機(jī)風(fēng)量（m3/h）； Hy 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓（Pa） n 1——風(fēng)機(jī)在全頭時的效率（一般風(fēng)機(jī)為；高效風(fēng)機(jī)為； n 2 機(jī)械傳動功率（風(fēng)機(jī)與電機(jī)直聯(lián)傳動時=1,用聯(lián)軸器連接

35、時=?，用V形帶動傳動 時=） B 電動機(jī)備用系數(shù)，對引風(fēng)機(jī)= ???= 5961.47 x 2155.08 x 8 14Kw 3600 X 1000 X 0.6 X 0.95 電動機(jī)的選定 根據(jù)電動機(jī)的功率，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，傳動方式，選定 丫160L-6型電動機(jī)（功率是11 Kw）,性 能參數(shù)見表10； 表10 Y160L-6型電動機(jī)性能表 功率（Kw） 型號 轉(zhuǎn)速r/mi n 效率（%） 功率因數(shù)cos 11 Y160L-6 970 87 在常壓零攝氏度下SO2的密度為，再由表3中填料的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計算: 表11不同種類填料相關(guān)參數(shù)明細(xì)表 品

36、名(鮑爾環(huán) ) 徑X高X厚 mm X mm X mm 比表面積 (m2/m 3) 空隙率(%) 干填料因子L/m 種類1 16X 16X 1 188 275 種類2 25X 25X 175 239 種類3 38 X 38 X 115 220 種類4 50 X 50 X 93 127 種類5 76 X 76 X 73 94 D = 心?其中空塔氣速為泛點氣速的 50%?80%,取u =80% u??= 0.8 X 0.92 = 0.736m/s 時； 4 X 3547 D = qi4 X 3600 X 0 73(=

37、 1.31m;根據(jù)國內(nèi)壓力容器公稱直徑進(jìn)行校正得 D=。 填料層高度計算 用清水吸收屬于中等溶解度的吸收，氣膜阻力和液膜阻力都應(yīng)考慮，本設(shè)計屬于低濃度 氣體的吸收，塔內(nèi)氣體和液體的摩爾流量變化較小，其提及吸收系數(shù)可視為常數(shù)； 米用計算公式Z =H???? N???? 式中：Hog——相總傳質(zhì)高度，取； Nog 氣相總傳質(zhì)單元數(shù)，取。 Z= 6.84 X0.61 = 4.17m;所以填料層高度為？？= 1.5 X4.17 = 6.20m； 設(shè)計取填料層高度為Z = 7m 填料塔高度計算 對于鮑爾環(huán)D = 5?10， ???????< 6m； 取h= 6,貝u h = 6 X1

38、350 = 8100mm = 8.1m，取 8m。 填料塔附件的選擇 壓力降的計算 ????? ?? ???? 0.5 274517 2 1 36 0.5 x= (-?) X(鬥 =( —)X (―) = 2.05； Y = f 百=0.010 X0.64 = 0.0064 (??丿 5 ( 4832.92 丿(1050) ； ?雋?訶2 由 x=； Y=查圖得：壓降約為 pM=50mmH2O/mm 處即??? = 9.8070.051^7 = 3.43 X 103Pa 系統(tǒng)阻力計算 選用篩孔盤式分布器，進(jìn)口管徑為400mm,進(jìn)口風(fēng)速為s,阻力約為400Pa；選用多孔盤管

39、式 液體分布器，阻力約為50Pa；選用液封排液裝置；選用絲網(wǎng)除塵器，出口管徑為250mm,阻力為 100Pa； 根據(jù)工藝流程，填料塔至煙囪間附屬3個90。彎頭，則 ???????? 0.175 X 0.83 X 12.05K3 卄 ?P=h= —廠一31.63Pa, (&取) 系統(tǒng)總阻力？？總=3430 + 400 + 200 + 50 + 100 + 31.63 = 4211.63Pa 心、 風(fēng)機(jī)選擇 引風(fēng)機(jī)全壓力為：????= 1.2???= 1.2 X 4211.62 = 5053.96 Pa； 273+???? 101.325 273+160 101.325 引風(fēng)機(jī)的風(fēng)

40、量：？??= 1.1??x - x = 1.1 X0.918 X3600 x x = 273 ?? 273 98 5961.47 (m3/h); 綜合風(fēng)機(jī)全壓及送風(fēng)量，選用G4-32-11型號的引風(fēng)機(jī)，性能參數(shù)如下： 表12 G4-32-11型號引風(fēng)機(jī)性能表 型號 全壓(Pa) 風(fēng)量(m3/h) 電機(jī)功率(Kw) G4-32-11 3678-8564 2460-29000 11-75 電機(jī)的選擇 (1)電機(jī)功率的計算 ?????3??? ?2 = …… '??i 3600 X 1000 X ?②? 5961.47 x 5076.76 x 1.= 19

41、 17 Kw 3600 x 1000 x 0.6 x 0.95 (2)電機(jī)的選擇 根據(jù)電機(jī)功率，選用丫180M-2型電動機(jī)，電機(jī)性能參數(shù)如下： 表13 Y180M-2型電動機(jī)性能參數(shù) 型號 功率(Kw) 電流(A) 轉(zhuǎn)速(r/mi n) 效率(%) Y180M-2 22 2940 89 7.課程設(shè)計總結(jié) 通過本次課程設(shè)計提高了我的邏輯思維能力以及對材料的整合和篩選能力，這對于我今 后的研究和學(xué)習(xí)有很大的幫助，通過了整個課程設(shè)計方案的描述，讓我更加全面的拓寬自己 的思考能力。也讓我更加重視對實際工作的關(guān)注，有利于提高我的理論聯(lián)系實際能力。通過 這次學(xué)習(xí)，我知道了如何去自覺學(xué)習(xí)，如何去體驗實踐的成果，如何在實踐中享受勝利的喜 悅。 在設(shè)計中體會到了團(tuán)隊合作的重要性，通過與小組同學(xué)一起進(jìn)行資料的收集、整理，大 家分工明確，態(tài)度積極，才能使這次的設(shè)計完成。并且在設(shè)計過程中，使自己加深了課本知 識的理解，不再是停留與表面的理論知識，更加與實踐結(jié)合了起來，收獲頗多。 最后感謝老師和同學(xué)在設(shè)計中的幫助。