课程设计说明书
某燃煤采暖锅炉房烟气尘系统设计
学院(部)： 化学工程学院
专业班级：
学生姓名：
指导教师：
2012年 X 月 X 日
目 录
1 概述 2
11设计目 2
12设计原 2
13锅炉房基概况 2
14通风尘系统设计程序 3
2 烟气量烟尘二氧化硫浓度计算 4
21标准状态理空气量 4
22标准状态理烟气量 4
23标准状态实际烟气量 4
24标准状态烟气含尘浓度 5
25标准状态烟气中二氧化硫浓度计算 5
3 尘器选择 6
31尘器应该达尘效率 6
32尘器选择 6
4 确定尘器风机烟囱位置道布置 8
41装置道布置原 8
42径确定 8
5烟囱设计 9
51烟囱高度确定 9
52烟囱直径计算 9
53烟囱抽力 10
6 系统阻力计算 11
61摩擦压力损失 11
62局部压力损失 12
7风机电动机选择计算 15
71标准状态风机风量计算 15
72风机风压计算 16
73电动机功率计算 16
8系统中烟气温度变化 17
81烟气道中温度降 18
82烟气烟囱中温度降 18
9 通风尘系统布置图 19
参考文献 21
1 概述
11设计目
通设计进步消化巩固课程学容学知识系统化培养运学理知识进行净化系统设计初步力通设计解工程设计容方法步骤培养确定气污染控制系统设计方案进行设计计算绘制工程图技术资料编写设计说明书力
12设计原
严格锅炉气污染物排放标准（GB132712001）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
13锅炉房基概况
锅炉型号：SZL413型4台（28MW*4）
设计耗煤量760kgh（台）
排烟温度：160°C
烟气密度（标准状态）：134kgm3
空气剩系数：a14
烟气锅炉出口前阻力：800 Pa
气压：9786 Pa
冬季室外空气温度：1°C
空气含水（标准状态）001293kgm3
设空气含湿量1293gm3
烟气性质空气计算
煤工业分析值：CY68 HY4 SY1 OY5
NY1 WY6 AY15 VY13
锅炉气污染物排放标准（GB132712001）中二类区标准执行
烟尘浓度排放标准（标准状态）：200mgm3
二氧化碳排放标准（标准状态）：900mgm3
净化系统布置场图示锅炉房北侧15m
14通风尘系统设计程序
1 燃煤锅炉排烟量烟尘二氧化碳浓度计算
2 净化系统设计方案分析确定
3 尘器较选择：确定尘器类型型号规格确定运行参数
4 网布置计算：确定装置位置道布置计算道径长度烟囱高度出口径系统总阻力
5 风机电机选择设计：根净化系统处理烟气量烟气温度系统总阻力等计算选择风机种类型号电动机种类型号功率
6 编写设计说明书：设计说明书设计程序编写包括方案确定设计计算设备选择关设计简图等类容课程设计说明书应封面目录前言正文结参考文献等部分文字应简明通容正确完整装订成册
7 图纸求
1) 尘系统图张
2) 尘系统面图剖面布置图23张图中设备件应标注编号编号应系统图应
2 烟气量烟尘二氧化硫浓度计算
ç÷
21标准状态理空气量
建立煤燃烧假定：
1 煤中固定氧燃烧
2 煤中硫氧化 SO2
3 考虑NOX生成
4 煤中N燃烧时转化N2
标准状态理空气量：
æö
式中
68415——分煤中元素含质量分数
结果
697
22标准状态理烟气量
标准状态理烟气量：
式中
——标准状态理空气量
——煤中水分占质量分数6
——N元素煤中占质量分数1
结果
742
23标准状态实际烟气量
标准状态实际烟气量：
式中
——空气量系数
——标准状态理烟气量
——标准状态理空气量
标准状态烟气流量应计
结果
1025
设计耗煤量7790
24标准状态烟气含尘浓度
标准状态烟气含尘浓度：
式中
——排烟中飞灰占煤中燃成分质量分数16
——煤中燃成分含量15
——标准状态实际烟气量
结果
C000234 2340
25标准状态烟气中二氧化硫浓度计算
式中
——煤中含燃硫质量分数1
——标准状态燃煤产生实际烟气量
结果 1910
3 尘器选择
31尘器应该达尘效率
——标准状态烟气含尘浓度
——标准状态锅炉烟尘排放标准中规定值
结果
32尘器选择
工况烟气流量：
式中
——标准状态烟气流量
——工况烟气温度K
——标准状态温度273 K
结果
12356
根工况烟气量烟气温度求达尘效率确定尘器：选择XLD6型式旋风尘器产品性规格见表31
表31XLD6尘器产品性规格
型号
配套锅炉容量(jH)
处理烟气量(m3h)
尘效率
设备阻力Pa
分割粒径d(50um)
质量kg
XLD6
4
18000
9295
9321128
30633
2369
表32 XLD6尘器外型结构尺寸（见图31）
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
1770
1718
2977
2628
3792
1500
506
1676
306
1576
K
L
M
N
m1
n1
m2
n2
m3
n3
1504
1556
150
100
143
12
137
4
101
16
m4
n4
Φ
P
116
3
24
960
图31 尘器外型结构尺寸
4 确定尘器风机烟囱位置道布置
41装置道布置原
根锅炉运行情况锅炉现场实际情况确定装置位置旦确定装置位置道布置基确定装置道布置应力求简单紧凑路短占面积安装操作检修方便
42径确定
道直径：
式中
——工况道烟气流量
——烟气流速 ms (锅炉烟尘1015 ms)取14 ms
结果
m
圆整选取风道
表45 风道直径规格表
外径Dmm
钢制板风
外径允许偏差mm
壁厚mm
560
±1
1
径
5602×1558(ms)
公式
计算出实际烟气流速：
139 ms
5烟囱设计
51烟囱高度确定
首先确定烟囱锅炉总蒸发量（th）然根锅炉气污染物排放标准中规定（表51）确定烟囱高度
表51 锅炉烟囱高度
锅炉总额定出力(th)
<1
12
26
610
1020
2635
烟囱低高度m
20
25
30
35
40
45
锅炉总额定出力：4×416（th）选定烟囱高度40 m
52烟囱直径计算
烟囱出口径式计算：
式中
——通烟囱总烟气量
——表52选取烟囱出口烟气流速ms
表52烟囱出口烟气流速 (ms)
通风方式
运行情况
全负荷时
负荷时
机械通风
1020
45
然通风
610
253
选定4ms
结果
209m
圆整取d2 m
烟囱底部直径：
式中
——烟囱出口直径m
——烟囱高度m
——烟囱锥度（通常取i002003）
取i002
结果
d136（m）
53烟囱抽力
式中
——烟囱高度m
——外界空气温度 °C
——烟囱烟气均温度°C
——气压Pa
结果
6 系统阻力计算
61摩擦压力损失
（1）圆：
式中
——摩擦阻力系数（实际中金属道取002砖砌混凝土道取004）
——道直径m
——烟气密度kgm3
——中气流均速率 ms
——道长度m
直径500mm圆：
L95m
B
结果
Pa
（2）砖砌拱形烟道（见图61）
D560 mm
式中 S面积
结果：
B595 mm
图61 砖砌拱形烟道
62局部压力损失
式中
——异形件局部阻力系数
——相应断面均气流速率ms
——烟气密度kgm3
图62中渐缩
图62 尘器入口前道示意图
≦45度时01
取45度138ms
结果：
L1005×tan675012（m）
图62中二30度Z形弯头
H2985239059506（m）
HD0605012
取0157
157 （10）
结果：
图62中三渐阔
查气污染控制工程附表十取30度
(m)
图63中a渐扩
图63 尘器出口风机入口段道示意图
≦45度时01
取30度
139ms
结果：
L082(m)
图63中bc均90度弯头
D500取RD
023
结果：
两弯头
图64中示T形三通
V1l1
V2l2
V3l3
T形三通示意图
078
T形合流三通055
结果：
系统总阻力（中锅炉出口前阻力800Pa尘器阻力1128Pa）
7 风机电动机选择计算
71标准状态风机风量计算
式中
11——风量备系数
——标准状态风机前表态风量m3h
——风机前烟气温度道太长似取锅炉排烟温度 °C
——气压kP
结果
(m3h)
72风机风压计算
式中
12——风机备系数
——系统总阻力Pa
——烟囱抽力Pa
——风机前烟气温度°C
——风机性表中出试验气体温度°C
——标准状态烟气密度kgm3
结果
根HyQy选定468型No63c引风机
表72 468型引风机性表
机号传动方式
工况序号
转速
rmin
流量
m3h
全压
Pa
效率
功率kw
需功率kw
63C
2
2240
14511
3108
79
1242
17．21
73电动机功率计算
式中
——风机风量m3h
——风机风压Pa
——风机全压头时效率（般风机06高效风机约09）
——机械传动效率风机电机直联传动时1联轴器连接时095—098V型带传动时095
——电动机备系数引风机13
根电动机功率风机转速传动方式选定Y180M2型电动机
8 系统中烟气温度变化
81烟气道中温度降
式中
——标准状态烟气流量m3h
——道散热面积m2
——标准状态烟气均热容（般1352—1357KJ(m3·°C）
——道单位面积散热损失 KJ(m3·h)
室4187 KJ(m3·h)
室外5443 KJ(m3·h)
室道长：
L21806012146
FL·D314146056257 (m2)
室外道长
L95146804 (m)
FL·D3148040561414(m2)
82烟气烟囱中温度降
式中
——烟囱高度m
——温度系数表721查
——合烟囱锅炉额定蒸发量th
表81 烟囱温降系数
烟囱种类
钢烟囱（衬筒）
钢烟囱（衬筒）
砖烟囱（H<50m壁厚05m）
砖烟囱（壁厚05m）
A
2
08
04
02
总温度降：
9 通风尘系统布置图
锅炉烟气尘系统布置图立面图分见图9192
AA侧面图
图91 锅炉烟气尘系统立面图
设计说明
烟道砖烟道导角45度圆连接处采取密封措施器件接口处均法兰盘连接
序号
名称
数
规格型号
备注
1
烟道
1
H40m径直径800径直径500厚300
砖烟道
2
孔
1
500×400
3
导流板
1
4
烟道
1
1000×1000
砖烟道
5
圆
外径直径560壁厚1
钢制
6
V形带
5
7
风机
4
468型No63C
8
电动机
4
Y180M2
9
弯头
8
90度圆形直径500
10
天圆方
12
11
降尘器
4
XLD6型
12
弯头
4
30度Z型
13
锅炉
4
SZL413
图92 锅炉烟气尘系统布置图
参考文献
[1] 周兴求编环保设备设计手册气污染控制设备北京：化学工业出版社2004
[2] 张殿印编尘器手册北京：化学改天出版社2007
[3] 黄学敏编气污染控制工程实践教程北京：化学工业出版社2003
[4] 陆耀庆编供暖通风设计手册北京：中国建筑工业出版社2003
[5]航天部第七研究设计院编工业锅炉房设计手册北京：中国建筑工业出版社1986
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课程设计说明书
某燃煤采暖锅炉房烟气尘系统设计
学院(部)： 化学工程学院
专业班级：
学生姓名：
指导教师：
2012年 X 月 X 日
目 录
1 概述 2
11设计目 2
12设计原 2
13锅炉房基概况 2
14通风尘系统设计程序 3
2 烟气量烟尘二氧化硫浓度计算 4
21标准状态理空气量 4
22标准状态理烟气量 4
23标准状态实际烟气量 4
24标准状态烟气含尘浓度 5
25标准状态烟气中二氧化硫浓度计算 5
3 尘器选择 6
31尘器应该达尘效率 6
32尘器选择 6
4 确定尘器风机烟囱位置道布置 8
41装置道布置原 8
42径确定 8
5烟囱设计 9
51烟囱高度确定 9
52烟囱直径计算 9
53烟囱抽力 10
6 系统阻力计算 11
61摩擦压力损失 11
62局部压力损失 12
7风机电动机选择计算 15
71标准状态风机风量计算 15
72风机风压计算 16
73电动机功率计算 16
8系统中烟气温度变化 17
81烟气道中温度降 18
82烟气烟囱中温度降 18
9 通风尘系统布置图 19
参考文献 21
1 概述
11设计目
通设计进步消化巩固课程学容学知识系统化培养运学理知识进行净化系统设计初步力通设计解工程设计容方法步骤培养确定气污染控制系统设计方案进行设计计算绘制工程图技术资料编写设计说明书力
12设计原
严格锅炉气污染物排放标准（GB132712001）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
13锅炉房基概况
锅炉型号：SZL413型4台（28MW*4）
设计耗煤量760kgh（台）
排烟温度：160°C
烟气密度（标准状态）：134kgm3
空气剩系数：a14
烟气锅炉出口前阻力：800 Pa
气压：9786 Pa
冬季室外空气温度：1°C
空气含水（标准状态）001293kgm3
设空气含湿量1293gm3
烟气性质空气计算
煤工业分析值：CY68 HY4 SY1 OY5
NY1 WY6 AY15 VY13
锅炉气污染物排放标准（GB132712001）中二类区标准执行
烟尘浓度排放标准（标准状态）：200mgm3
二氧化碳排放标准（标准状态）：900mgm3
净化系统布置场图示锅炉房北侧15m
14通风尘系统设计程序
1 燃煤锅炉排烟量烟尘二氧化碳浓度计算
2 净化系统设计方案分析确定
3 尘器较选择：确定尘器类型型号规格确定运行参数
4 网布置计算：确定装置位置道布置计算道径长度烟囱高度出口径系统总阻力
5 风机电机选择设计：根净化系统处理烟气量烟气温度系统总阻力等计算选择风机种类型号电动机种类型号功率
6 编写设计说明书：设计说明书设计程序编写包括方案确定设计计算设备选择关设计简图等类容课程设计说明书应封面目录前言正文结参考文献等部分文字应简明通容正确完整装订成册
7 图纸求
1) 尘系统图张
2) 尘系统面图剖面布置图23张图中设备件应标注编号编号应系统图应
2 烟气量烟尘二氧化硫浓度计算
ç÷
21标准状态理空气量
建立煤燃烧假定：
1 煤中固定氧燃烧
2 煤中硫氧化 SO2
3 考虑NOX生成
4 煤中N燃烧时转化N2
标准状态理空气量：
æö
式中
68415——分煤中元素含质量分数
结果
697
22标准状态理烟气量
标准状态理烟气量：
式中
——标准状态理空气量
——煤中水分占质量分数6
——N元素煤中占质量分数1
结果
742
23标准状态实际烟气量
标准状态实际烟气量：
式中
——空气量系数
——标准状态理烟气量
——标准状态理空气量
标准状态烟气流量应计
结果
1025
设计耗煤量7790
24标准状态烟气含尘浓度
标准状态烟气含尘浓度：
式中
——排烟中飞灰占煤中燃成分质量分数16
——煤中燃成分含量15
——标准状态实际烟气量
结果
C000234 2340
25标准状态烟气中二氧化硫浓度计算
式中
——煤中含燃硫质量分数1
——标准状态燃煤产生实际烟气量
结果 1910
3 尘器选择
31尘器应该达尘效率
——标准状态烟气含尘浓度
——标准状态锅炉烟尘排放标准中规定值
结果
32尘器选择
工况烟气流量：
式中
——标准状态烟气流量
——工况烟气温度K
——标准状态温度273 K
结果
12356
根工况烟气量烟气温度求达尘效率确定尘器：选择XLD6型式旋风尘器产品性规格见表31
表31XLD6尘器产品性规格
型号
配套锅炉容量(jH)
处理烟气量(m3h)
尘效率
设备阻力Pa
分割粒径d(50um)
质量kg
XLD6
4
18000
9295
9321128
30633
2369
表32 XLD6尘器外型结构尺寸（见图31）
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
1770
1718
2977
2628
3792
1500
506
1676
306
1576
K
L
M
N
m1
n1
m2
n2
m3
n3
1504
1556
150
100
143
12
137
4
101
16
m4
n4
Φ
P
116
3
24
960
图31 尘器外型结构尺寸
4 确定尘器风机烟囱位置道布置
41装置道布置原
根锅炉运行情况锅炉现场实际情况确定装置位置旦确定装置位置道布置基确定装置道布置应力求简单紧凑路短占面积安装操作检修方便
42径确定
道直径：
式中
——工况道烟气流量
——烟气流速 ms (锅炉烟尘1015 ms)取14 ms
结果
m
圆整选取风道
表45 风道直径规格表
外径Dmm
钢制板风
外径允许偏差mm
壁厚mm
560
±1
1
径
5602×1558(ms)
公式
计算出实际烟气流速：
139 ms
5烟囱设计
51烟囱高度确定
首先确定烟囱锅炉总蒸发量（th）然根锅炉气污染物排放标准中规定（表51）确定烟囱高度
表51 锅炉烟囱高度
锅炉总额定出力(th)
<1
12
26
610
1020
2635
烟囱低高度m
20
25
30
35
40
45
锅炉总额定出力：4×416（th）选定烟囱高度40 m
52烟囱直径计算
烟囱出口径式计算：
式中
——通烟囱总烟气量
——表52选取烟囱出口烟气流速ms
表52烟囱出口烟气流速 (ms)
通风方式
运行情况
全负荷时
负荷时
机械通风
1020
45
然通风
610
253
选定4ms
结果
209m
圆整取d2 m
烟囱底部直径：
式中
——烟囱出口直径m
——烟囱高度m
——烟囱锥度（通常取i002003）
取i002
结果
d136（m）
53烟囱抽力
式中
——烟囱高度m
——外界空气温度 °C
——烟囱烟气均温度°C
——气压Pa
结果
6 系统阻力计算
61摩擦压力损失
（1）圆：
式中
——摩擦阻力系数（实际中金属道取002砖砌混凝土道取004）
——道直径m
——烟气密度kgm3
——中气流均速率 ms
——道长度m
直径500mm圆：
L95m
B
结果
Pa
（2）砖砌拱形烟道（见图61）
D560 mm
式中 S面积
结果：
B595 mm
图61 砖砌拱形烟道
62局部压力损失
式中
——异形件局部阻力系数
——相应断面均气流速率ms
——烟气密度kgm3
图62中渐缩
图62 尘器入口前道示意图
≦45度时01
取45度138ms
结果：
L1005×tan675012（m）
图62中二30度Z形弯头
H2985239059506（m）
HD0605012
取0157
157 （10）
结果：
图62中三渐阔
查气污染控制工程附表十取30度
(m)
图63中a渐扩
图63 尘器出口风机入口段道示意图
≦45度时01
取30度
139ms
结果：
L082(m)
图63中bc均90度弯头
D500取RD
023
结果：
两弯头
图64中示T形三通
V1l1
V2l2
V3l3
T形三通示意图
078
T形合流三通055
结果：
系统总阻力（中锅炉出口前阻力800Pa尘器阻力1128Pa）
7 风机电动机选择计算
71标准状态风机风量计算
式中
11——风量备系数
——标准状态风机前表态风量m3h
——风机前烟气温度道太长似取锅炉排烟温度 °C
——气压kP
结果
(m3h)
72风机风压计算
式中
12——风机备系数
——系统总阻力Pa
——烟囱抽力Pa
——风机前烟气温度°C
——风机性表中出试验气体温度°C
——标准状态烟气密度kgm3
结果
根HyQy选定468型No63c引风机
表72 468型引风机性表
机号传动方式
工况序号
转速
rmin
流量
m3h
全压
Pa
效率
功率kw
需功率kw
63C
2
2240
14511
3108
79
1242
17．21
73电动机功率计算
式中
——风机风量m3h
——风机风压Pa
——风机全压头时效率（般风机06高效风机约09）
——机械传动效率风机电机直联传动时1联轴器连接时095—098V型带传动时095
——电动机备系数引风机13
根电动机功率风机转速传动方式选定Y180M2型电动机
8 系统中烟气温度变化
81烟气道中温度降
式中
——标准状态烟气流量m3h
——道散热面积m2
——标准状态烟气均热容（般1352—1357KJ(m3·°C）
——道单位面积散热损失 KJ(m3·h)
室4187 KJ(m3·h)
室外5443 KJ(m3·h)
室道长：
L21806012146
FL·D314146056257 (m2)
室外道长
L95146804 (m)
FL·D3148040561414(m2)
82烟气烟囱中温度降
式中
——烟囱高度m
——温度系数表721查
——合烟囱锅炉额定蒸发量th
表81 烟囱温降系数
烟囱种类
钢烟囱（衬筒）
钢烟囱（衬筒）
砖烟囱（H<50m壁厚05m）
砖烟囱（壁厚05m）
A
2
08
04
02
总温度降：
9 通风尘系统布置图
锅炉烟气尘系统布置图立面图分见图9192
AA侧面图
图91 锅炉烟气尘系统立面图
设计说明
烟道砖烟道导角45度圆连接处采取密封措施器件接口处均法兰盘连接
序号
名称
数
规格型号
备注
1
烟道
1
H40m径直径800径直径500厚300
砖烟道
2
孔
1
500×400
3
导流板
1
4
烟道
1
1000×1000
砖烟道
5
圆
外径直径560壁厚1
钢制
6
V形带
5
7
风机
4
468型No63C
8
电动机
4
Y180M2
9
弯头
8
90度圆形直径500
10
天圆方
12
11
降尘器
4
XLD6型
12
弯头
4
30度Z型
13
锅炉
4
SZL413
图92 锅炉烟气尘系统布置图
参考文献
[1] 周兴求编环保设备设计手册气污染控制设备北京：化学工业出版社2004
[2] 张殿印编尘器手册北京：化学改天出版社2007
[3] 黄学敏编气污染控制工程实践教程北京：化学工业出版社2003
[4] 陆耀庆编供暖通风设计手册北京：中国建筑工业出版社2003
[5]航天部第七研究设计院编工业锅炉房设计手册北京：中国建筑工业出版社1986
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