文丘里除尘器.doc
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1、(完整word版)文丘里除尘器 课 程 设 计 课 程: 环保设备原理与设计 题 目:某小型燃煤电站锅炉烟气除尘系统设计 学 院: 能源与水利学院 班 级: 106051 姓 名: 张成伟 学 号: 30 指导教师: 付尧 日 期: 2013年7月4日 某小型燃煤电站锅炉烟气除尘系统设计摘要:该设计主要为某小型燃煤电站锅炉烟气除尘系统设计,设计耗煤量为203.8kg/h,分析锅炉烟气特点,排烟温度560,烟气密度:1.32kg/m3及排放要求后初步选择了文丘里除尘器,在燃烧锅炉中将产生大量含有二氧化碳和粉尘的烟气,该废气若不经处理直接排入大气,不仅会污染周围环境,而且导致了极大地原物料消耗,为
2、此必须进行处理,故将从锅炉出来的烟气经过管道将其汇集通过风机的作用送入烟囱排入大气中。工艺流程包括换热器、管道、文丘里除尘器、风机电机等。关键词:烟气特点、锅炉、文丘里除尘器abstract:This design is mainly designed for a small coal fired boiler flue gas dust removal system,Design in coal consumption is 203.8 kg/h, analyzing the characteristics of the boiler flue gas, exhaust smoke temp
3、erature is 560 , smoke density: 1.32 kg/m3 and emissions requirements after preliminary chose the venturi dust collector, levels of carbon dioxide in the combustion boiler flue gas and dust, the flue gas if not treated directly discharged into the atmosphere, not only may pollute the surrounding env
4、ironment, but also led to the original material consumption greatly, therefore must be treated, it will come out from boiler flue gas through pipelines will be collected by the fan into the chimney discharged into the atmosphere. Process including heat exchangers, piping, venturi dust collector and
5、fan motor, etc.Key words: The flue gas characteristics、The boiler、Venturi dust catcher 目录一 设计题目1二 设计资料1三 设计目的1四 设计要求1五 设计内容25.1 引言25.2 方案的选择及说明35.2.1 除尘器性能指标35.2.2 除尘器的选择35.3 设计依据和原则45.3.1 依据45.3.2 原则45.4 基本数据45.4.2烟气排放量以及组成55.5 换热器的选型55.6文丘里洗涤器几何尺寸和压损计算65.7 管道设计计算105.7.1 管道计算105.7.2 管道压力损失的计算115.8烟
6、囱的高度计算135.9 总压力损失155.10 风机的选型155.11 设计结果列表16六 总结18参考文献19II一 设计题目某小型燃煤电站锅炉烟气除尘系统设计。二 设计资料设计耗煤量:203.8kg/h。排烟温度:560空气过剩系数:=1.25烟气密度(标态):1.32kg/m3室外空气平均温度;24;锅炉出口前烟气阻力:1025Pa; 现场气象资料: 海拔高度:22.5m 当地平均大气压:943.6mbar 年平均气温:12.3 最大风载:32kg/ 最大雪载:24kg/ 地震烈度:7度三 设计目的要求设计烟尘浓度排放200mg/m3。本设计的目的在于进一步巩固和加深理解课程理论,培养运
7、用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力,包括工程设计的基本方法和步骤,技术资料的查找与应用以及绘图能力的训练,综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程中的实际问题。四 设计要求(一)编制一份设计说明书,主要内容包括:1) 引言2) 方案选择和说明(附流程简图)3) 除尘(净化)设备设计计算 4) 附属设备的选型和计算(集气罩、管道、风机、电机)5) 设计结果列表6) 设计结果讨论和说明7) 注明参考文献和设计资料(二)绘制除尘(净化)系统平面布置图、立面布置图、轴测图(三)绘制除尘(净化)主体设备图五 设计内容5.1 引言 我国是以煤为主要能源的国家。随着国民经济的发展,能源的消耗量逐步
8、上升,大气污染物的排放量相应增加。而就我国的经济和技术发展就我国的经济和技术发展水平及能源的结构来看,以煤炭为主要能源的状况在今后相当长时间内不会有根本性的改变。 我国的大气污染仍将以煤烟型污染为主。因此,控制燃煤烟气污染是我国改善大气质量、减少酸雨和SO2危害的关键问题。湿式除尘器是借含尘气体与液滴或液膜的接触、撞击等作用,使尘粒从气流中分离出来的设备。湿式除尘器按结构与净化机理可分为水膜式除尘器(麻石水膜除尘器)、喷射式除尘器(文丘里除尘器)、板式除尘器(旋流板式除尘器)、冲击式除尘器(冲击水浴式除尘器)、填充式除尘器。根据除尘设备的阻力与耗能可分为低耗能和高耗能除尘器。湿式除尘器的特点是
9、构造简单、净化效率高、本身无运动部件、故障少、适合高温高湿气体除尘,但除尘后有水的处理问题和设备的腐蚀问题。湿式除尘器要得到较高的除尘效率,必须造成较高的气液相对运动速度和非常细小的液滴,文氏管就是为了适应这个要求而发展起来的。文氏管是在意大利物理学家文丘里首次研究了收缩管道对流体流动的效率的影响后命名的。文丘里管是在1886年美国科姆斯霍舍尔为了增加流体的速度从而引起压力的减小而发明的。文氏管除尘器于1946年开始在工业中应用。文氏管是一种高能耗高效率的湿式除尘器。含尘气体以高速通过喉口,水在喉口处被湍流运动的气流雾化,尘粒与水滴之间相互碰撞使尘粒沉降,这种除尘器结构简单,对0.5-5微米的
10、尘粒除尘效率可达99%以上,但其费用较高。该除尘器常用于高温烟气降温和除尘,也可用于吸收气体污染物。5.2 方案的选择及说明5.2.1 除尘器性能指标除尘器性能指标包括技术性能指标和经济性能指标,其中,前者包括含尘气体处理量、除尘效率、阻力损失,后者包括总费用(含投资费用和运转费用)、占地面积、使用寿命。上述各项指标是除尘设备选用及研发的依据。各种除尘设备的基本性(表5-1)除尘器名称适用的粒径范围(m)效率(%)阻力(Pa)设备费运行费重力沉降室505050少少惯性除尘器20-5050-70300少少旋风除尘器5-1560-90800少中水浴除尘器1-1080-95600少中下卧式旋风水膜除
11、尘器595-98800中中冲激式除尘器5951000中中上电除尘器0.5-190-9850多中上袋式除尘器0.5-195-991000中上大文丘里除尘器0.5-190-984000少大5.2.2 除尘器的选择在选择除尘器过程中,应全面考虑一下因素:(1)除尘器的除尘效率(各种除尘器对不同粒径粉尘的除尘效率见表 1);(2)选用的除尘器是否满足排放标准规定的排放浓度;(3)注意粉尘的物理特性(例如黏性、比电阻、润湿性等)对除尘器性能有较大的影响另外,不同粒径粉尘的除尘器除尘效率有很大的不同;(4)气体的含尘浓度较高时,在静电除尘器或袋式除尘器前应设置低阻力的出净化设备,去除粗大粉尘,以使设备更好
12、地发挥作用;(5)气体温度和其他性质也是选择除尘设备时必须考虑的因素;(6)所捕集粉尘的处理问题;(7)设备位置,可利用的空间、环境条件等因素;(8)设备的一次性投资(设备、安装和施工等)以及操作和维修费用等经济因素。综合考虑对除尘效率的要求、水泥的性质及经济成本等宜选用文丘里除尘器。5.3 设计依据和原则5.3.1 依据(1)同类粉尘治理技术和经验(2)水泥工业大气污染物排放标准(GB4915-2004)(3)大气污染防治技术及工程应用(4)除尘技术手册(张殿印 张学艺编著)5.3.2 原则本设计遵循如下原则进行工艺路线的选择及工艺参数的确定:(1)基础数据可靠,总体布局合理。(2)避免二次
13、污染,降低能耗,近期远期结合、满足安全要求。(3)采用成熟、合理、先进的处理工艺,处理能力符合处理要求;(4)投资少、能耗和运行成本低,操作管理简单,具有适当的安全系数,各工艺参数的选择略有富余,并确保处理后的尾气可以达标排放;(5)在设计中采用耐腐蚀设备及材料,以延长设施的使用寿命;(6)废气处理系统的设计考虑事故的排放、设备备用等保护措施;(7)工程设计及设备安装的验收及资料应满足国家相关专业验收技术规范和标准。5.4 基本数据锅炉型号:FG-35/3.82-M型(35t蒸气/h);设计耗煤量:203.8 kg/h;排烟温度:560;空气过剩系数:=1.25;烟气密度(标态):1.32kg
14、/m3室外空气平均温度;24;锅炉出口前烟气阻力:1025Pa;烟气其他性质按空气计算;排灰系数35%,按锅炉大气污染物排放标准(GB13217-2001)中二类区标准执行:标准状态下烟尘浓度排放标准:200mg/m3。 煤的工业分析(无烟煤):C:75.2%、H:4.1%、S:0。62%、O:6.6%、N:0.85%、水分:9.92%、灰分:2.71%。5.4.2烟气排放量以及组成表5-2 烟气排放量及组成上表以1kg煤为基准计算故产生烟气量:CO2=62.67;N2=0.305;H2O=26.1;SO2=0.194;理论需氧量:(62.67+10.25+0.194-2.063)68.320
15、.001=4.85mol理论空气量:4.85(3.76+1)=23.09mol实际空气量:23.091.25=28.86mol过剩空气量: 28.8623.09=5.77mol理论干烟气量:(62.67+0.194+0.305)68.320.001+4.853.76=22.56 mol理论烟气量:22.56+26.168.320.001=24.34mol则总烟气量=烟气+过剩空气=24.31+(1.25-1)23.09=30.08m3乘以用煤量:30.08203.8=6130.3m3/h=1.708m3/s1kg烟气中灰分:27.135=9.485g 9.485203.8=193.043g/h
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