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1、目 录1. 燃烧计算1.1 实际耗空气量计算1.2 产生烟气量计算1.3 灰分及二氧化硫浓度计算2. 净化方案设计及运行参数选择2.1 旋风除尘器的工作原理2.2 旋风除尘器的特点2.3 运行参数的选择与设计2.4 净化效率的影响因素2.4.1 旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响2.4.2 操作条件对旋风除尘器性能的影响3. 设备结构设计与计算3.1 进气口设计计算3.2 旋风除尘器外筒直径的设计计算3.3 旋风除尘器高度的设计计算3.4 旋风除尘器排气管的设计计算3.5 排灰管的设计计算及卸灰装置的选择3.6 流体阻力计算4. 烟囱的设计计算4.1 烟囱直径的计算4.2 烟囱高度的设计计算4
2、.3 烟囱阻力损失计算5. 管道系统设计计算5.1 管径的计算5.2 摩擦阻力损失计算5.3 局部阻力损失计算5.4 风机，电机的选择6.核算7. 总结参考文献附图本次设计中要求设计一旋风除尘设备对一采用低硫烟煤的DLP2-13型锅炉所产生烟气进行净行处理，使排烟符合国家相关标准，并设计管道系统及烟囱。以下是本设计的过程内容。设计原始资料：锅炉型号：DLP2-13 即，单锅筒纵置式抛煤机炉，蒸发量2t/h，出口蒸汽压力13MPa设计耗煤量：350kg/h设计煤成分：CY=60.2% HY=3% OY=4% NY=1% SY=0.8% AY=19% WY=12%；VY18；属于低硫烟煤 排烟温度
3、：160空气过剩系数1.4飞灰率21 烟气在锅炉出口前阻力650Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度50m，90弯头10个。1. 燃烧计算1.1 实际耗空气量的计算在标准状况下，以1Kg应用煤为基准进行计算，结果见表1-1。1Kg该煤完全燃烧时所需要标准状况下的氧气的体积为： （1-1）假设空气中氮氧的摩尔数之比为N/O=3.78，则1Kg低硫煤完全燃烧时所需要的空气体积为： （1-2）实际消耗的空气体积为： （1-3）表1-1 1Kg应用煤的相关计算成分质量摩尔数燃烧耗氧量生成气体量生成气体体积C60250.250
4、.250.21124.48H30307.515336O402.578N100.720.368.064S80.250.250.255.6水分1906.67149.408灰分1901.2 产生烟气量的计算1Kg该煤完全燃烧后生成的烟气量为： （1-4）则，在160时的实际烟气体积为为： （1-5）该锅炉一小时产生的烟气流量为： （1-6）1.3 灰分浓度及二氧化硫浓度的计算烟气中灰分的质量为： （1-7）烟气中灰分的浓度为： （1-8）烟气中质量为： （1-9） 烟气中的浓度为： （1-10）2. 净化方案设计及运行参数选择本设计中采用旋风除尘设备进行净化处理。2.1 旋风除尘器的工作原理旋风除尘
5、器一般有带有一锥形的外圆筒，进气管，排气管，圆锥观和贮灰箱的排气阀组成。当含尘气流以一定的速度（一般在1425m/s之间，最大不超过35m/s）由进气管进入旋风除尘器后，气流由直线运动变为圆周运动。由于受到外圆筒上盖及圆筒壁的限流，迫使气流作自上而下的旋转运动。旋转过程中产生较大的离心力，尘粒在离心力的作用下，被甩向外筒壁，失去惯性后在重力的作用下，落入贮灰箱中，与气体分离。而旋转下降的气流到达锥体时，因锥体收缩的影响，而向除尘器中心汇集，根据“旋转矩”不变理论，其切向速度不断升高，气流下降到一定程度时，开始方向上升，经排气管排出1。2.2 旋风除尘器的特点现在的旋风除尘器具有结构简单；应用广
6、泛；分离效率高可以有效地清除微粒；处理气体量大且阻力低； 适用于高温和腐蚀性气体； 运行费用低；应用广泛等优点2。2.3 运行参数的选择与设计根据相关资料及实际运行情况，本设计中烟气的入口速度取为。根据国家相关规定及标准确灰分风的最高允许排放浓度为3。则本设中要求达到的除尘效率为： (2-1)2.4 净化效率的影响因素2.4.1旋风除尘器结构尺寸对净化效率的影响在旋风除尘器结构尺寸中主要的影响因素有：除尘器的外筒直径，高度，气体进口和排气管形状和大小。这些部件一般都有一较适宜的尺寸及组合。过大或过小都会降低设备效率。2.4.2 操作条件对旋风除尘器性能的影响操作条件应控制在一个较适宜的范围内，
7、过大会降低设备效率，过小会增加阻力损失，两种情况均不利于设备的高效运转。3.设备结构设计与计算3.1 进气口设计计算根据已有经验及实际运行已确定本设计中烟气的入口速度为：。考虑设备漏风及安全运行等因素，假定实际进入设备的烟气量为1.2Q。则进气口部分的面积为： (3-1)现有旋风除尘器的进口有三类：直入切向进入式，蜗壳切向进入式，轴向进入反转式（见图3-1）。 直入切向进入式 蜗壳切向进入式 轴向进入反转式 图3-1 现有的几类进气管本设计中采用蜗壳切向进入式 ，它可减少进口系统对筒体内气流的撞击和干扰，其处理量大，压力损失小。其尺寸一般为高宽之比在23之间。本设计中取。则进口的宽度为： (3-2)进口高为： (3-3)则实际的高宽比： (在23之间) （3-4）实际进口面积为： （3-5）实际的入口速度为： （3-6）3.2 旋风除尘器外筒直径的设计计算一般旋风除尘器，其进口高，宽分别为旋风除尘器外筒直径的0.40.75倍和0.20.25倍。本设计中假定宽为外筒直径的0.2倍，则高应为0.428倍，则旋风除尘器的外筒直径为：
