2.3设计条件
锅炉型号:SZL10-1.25型,共3台 设计耗煤量:700kg/h(台) 排烟温度:180℃
烟气密度(标准状况下):1.5㎏/m3 空气含水(标准状况下):0.015 kg/m3 空气过剩系数:α=1.4
排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:15% 当地大气压;98Kpa 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值:
CY=62%; HY=3%; SY=1%; OY=6.5%; NY=1.5%; WY=10%; AY=16%; VY=12.34%,烟尘颗粒粒径分布见表1。
表1 烟尘颗粒粒径分布
粉尘粒径μm 0-5 5-10 10-20 20-30 30-40 40-50 50-60 >60 平均粒径μm 2.5 7.5 15 25 35 45 55 60 频率分布% 10 20 20 20 10 8 7 5 烟气排放要求按照锅炉大气污染排放标准(GB13271-2001)中二类区标准执行。
烟尘浓度排放标准(标准状况下):200mg/m3 二氧化硫排放标准(标准状况下):900mg/ m3 净化系统布置场地为锅炉房北侧20m以内。
2.4设计内容
(1)、概述
(2)、设计方案的确定 (3)、工艺计算
a排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 b除尘效率及压损计算 c管网阻力计算
2
d烟囱设计
(4)、主要附属设备选型及设计 a风机、电机选型设计 b排灰阀选型 (5)、设计体会 (6)、设计图纸(CAD)
完成系统平、剖面布置图2~3张。
2.5设计说明书及图纸要求
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。课程设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,书写工整、装订成册。
图纸要求:图应按比例绘制、标出设备、管件编号,并附明细表。在平面布置图中应有方位标志(指北针)。
3 工艺计算
3.1烟气量烟尘和二氧化硫浓度的计算
3.1.1标准状态下理论空气量
Qa?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。 已知:Cy?62%,Hy?3%,Sy?1%,Oy?6.5%;代入公式得: Qa?6.087(m3/kg) 3.1.2标准状态下理论烟气量
(设空气含湿量12.39g/m3)
3
??
?Qs?1.867(Cy?0.375S)?11.2Hyy?1.24Wy??y3?0.016Qa?0.79Qa?0.8N(m/kg)式中 Qa——标准状态下理论空气量,m3/kg;
Wy——煤中水分所占质量分数,%; Ny——N元素在煤中所占质量分数,%。
已知:Cy?62%,Hy?3%,Sy?1%,Wy?10%,Ny?1.5%, Qa?6.087(m3/kg);代入公式得 : Qs?6.543(m3/kg) 3.1.3标准状态下实际烟气量
???? Qs?Qs?1.016(??1)Qa(m3/kg) 式中?——空气过量系数;
Qs——标准状态下理论烟气量,m3/kg; Qa——标准状态下理论空气量,m3/kg。
已知:Qs?6.543(m3/kg),Qa?6.087(m3/kg),??1.4;代入公式得: Qs?9.017(m3/kg)
又因为:标准状态下烟气量Q以m3/h计,因此, Q?Qs?设计耗煤量(m/h)3????
所以:已知Qs?9.017(m3/kg),设计耗煤量700kg/h得 Q?Qs?设计耗煤量(则标准状态下总烟气流量
Q总?9.017?700?3?18936(m3/h)
m/h)?9.017?700?6312(m/h)
334
3.1.4标准状态下烟气含尘浓度
dsh.AQsy C?(kg/m)
3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。
已知:dsh?15%,Ay?16%, Qs?9.017(m3/kg);代入公式得: C?0.0027(kg/m3)?2.7?103(mg/m3)
3.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算
2SQsy Cso?2?10(mg/m)63
式中Sy——煤中可燃硫的质量分数;
Qs——标准状态下燃煤产生的实际烟气量, m3/kg。 已知:Sy?1%,Qs?9.017(m3/kg);代入公式得: Cso?2218(mg/m3)
23.2除尘效率
3.2.1除尘器应该达到的除尘效率
??1?CsC
式中:
C——标准状态下烟气的含尘浓度,mg/m3;
Cs——标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值,mg/m3。
5
已知:C?2.3?103(mg/m3),Cs?200(mg/m3),Cso?900(mg/m3)代入公
2式得:
??1?200/2700?92.59%
?SO ?1?900/2218?59.4%
23.2.2除尘器的选择
工况下烟气流量
Q??式中Q——标况下烟气量; T?——工况下烟气温度; T——标况下烟气温度,273K。
已知:Q?6312(m3/h),T??180?273?453K,T?273K;代入公式得: Q??10474(m3/h)?2.9(m3/s)
根据烟的粒径分布和种类、工况下的烟气量、烟气温度计要达到的除尘效率 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、捕集粉尘量等。
表3-1常用除尘器的性能比较 适用的粒径范效率/% 阻力/Pa 围/?m 重力沉降室 惯性除尘器 旋风除尘器 冲击水浴除尘器 卧式旋风水膜除尘器 冲击式除尘器 文丘里除尘器 电除尘器 袋式除尘器 >50 20~50 5~30 1~10 >5 >5 0.5~1 0.5~1 0.5~1 <50 50~70 60~70 80~95 95~98 95 90~98 90~98 95~99 50~130 300~800 800~1500 600~1200 800~1200 1000~1600 4000~10000 50~130 1000~1500 QT?T
除尘器名称 设备运行费 费 少 少 少 少 中 中 少 大 中上 少 少 中 中下 中 中上 大 中上 大 6