山东科技大学土木建筑学院课程设计
V0——理论空气量(标态)(m3/kg);
b ——当地大气压(kPa),根据当地海拔高度(0m)查的;
Vlk=1.1?1.3?5.89?1720?273?30273?101.32101.32=16079.02m3/h=4.47m3/s
(2) 送风机风压 pk?1.2??pj273?tlk273?tg?101.32b?1.293?k
式中:pk——送风机风压(Pa); 1.2——风压储备系数;
??pj——风道总阻力(Pa);
tlk——冷空气温度,tlk=30℃;
b ——当地大气压(kPa),根据当地海拔高度(0m)查的;
tg——送风机铭牌上给出的气体温度(℃)
3
?k——101.32kPa时的空气密度为1.293kg/m
5.3.2引风机计算 风量
Vy(单位m3/h):
Vlk?1.1BjV0273?tpy273?101.32b
式中 Vy——排烟体积(标态),(m3/kg);
tpy——排烟温度(℃)
其余各项意义同送风机风量计算式。
Vy=1.1??5.89?1720?273?197.2273?101.32101.32=19193.6m3/h=5.33m3/s
AHyz.出口处的烟气温度:烟囱高度为38则温降为???D=
0.4?352?15=2.78℃
其中修正系数A可根据砖烟囱平均壁厚<0.5 m由教材查得0.4 如此烟囱出口处的烟温 ty??y???=200-2.78=197.2 ℃
在本设计中通过计算验证选用送风机的规格为G4-73-No8D,功率为18.5kW,效率为79.4﹪;引风机的规格为Y5-47-12 No 10D离心式引风机,,效率为82.6﹪。
5.4烟囱的高度与直径的设计计算
5.4.1烟囱的高度计算
在自然通风和机械通风时,烟囱的高度都应根据排出烟气中所含的有害物质—SO2、
NO2、飞灰等的扩散条件来确定,使附近的环境处于允许的污染程度之下。因此,烟囱的高度的确定,应符合现行国家标准《工业“三废”排放试行标准》、《工业企业设计卫生
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标准》、《锅炉大气污染物排放标准》和《大气环境质量标准》等规定。
机械通风时,烟风道阻力由送引风机克服。因此,烟囱的作用主要不是迎来产生引力,而是将烟气排放到足够高的高空,使之符合环境保护的要求。
每个新建锅炉钢设一个烟囱。燃煤、燃油(燃轻质柴油、煤油除外)锅炉房烟囱高度应根据锅炉房总容量,按表5-2规定执行。
表5-2锅炉房烟囱最低允许高度
锅炉房总容量 烟囱最低允许高度 t/h MW <1 <0.7 20 1-2 0.7-1.4 25 2-4 1.4-2.8 30 4-10 2.8-7 35 10-20 7-14 40 20-40 14-28 45 m 在本设计中锅炉的总容量为8t/h,且新建的锅炉烟囱周围半径200m距离内没有建筑物,所以选择烟囱的高度为35m。 5.4.2烟囱的直径计算
烟筒外直径由结构设计决定,砖烟囱顶部壁厚一般为240mm,有内衬时为410mm,底部外直径由烟囱高度和外壁坡度决定,底部内径与设计条件有关。
烟囱的内直径计算公式可按下式进行计算 d2?0.0188式中:Vyz—通过烟囱的总烟气量,m3/h
Vyz?Vy0?1.0161(?-1)V0k?6.06?1.0161?(1.3?1)?5.89?7.86m3/kg
w2—烟囱出口烟气流速,m/s
Vyzw2 (式5-4)
烟囱的出口流速按下表5-3选用
表5-3 烟囱出口处烟气流速
通风方式 全负荷时 机械通风 自然通风 求。
所以:d2?0.01887.86?196015?0.602m
运行负荷 最小负荷时 4-5 2.5-3 10-20 6-10 设计时应根据冬、夏季负荷分别计算,如符合相差悬殊,则应首先满足冬季负荷要烟囱的顶部的外直径为1.082m,取标准直径为1.2m。 烟囱底部直径: d1=d2+2iHyz
式中:i——烟囱锥度,通常取0.02-0.03,本设计取0.025, 可得:d1=0.602+2×0.025x35=2.35m.
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烟囱底部的外直径为2.83m,取标准直径为3m。
6
运煤、除渣和除尘设备的选择
6.1锅炉房耗煤量的计算与运煤方式的选择
供热锅炉燃用的煤,一般是由火车、汽车或船舶把煤运来。而后用人工或机械的方法将煤卸到锅炉房附件的储煤场,再通过各种机械设备把煤运到锅炉房。运煤系统是从卸煤开始,经煤场处理、输送破碎、筛选、磁选、计量直至将煤运输到炉前煤仓供锅炉燃用。
运煤系统的输送量按下式计算:
G?24?BpjKtmax t/h (式6-1)
max式中:Bpj——平均最大小时耗煤量,t/h,当锅炉房需要扩建时,计入相应耗煤量;
K——运输不平衡系数,可取1.1-1.2;取1.15 t——运煤系统工作时间,h,取7小时 带入数据可得:G?24?1.96?1.157=7.73t/h
可以选用火车运煤,采用多斗提升机将煤送到炉前煤仓。多斗提升机可实现连续运输,可以垂直运输也可水平运输。
6.2锅炉房灰渣量的计算与除渣设备的选择
每小时最大灰渣量可按下列公式计算 C?B(Aar100?) t/h (式6-2)
100?3265721.37100?12?21350100?32657)q4Qnet.ar可得每小时最大灰渣量 C=1.96?(
=0.57t/h
作为燃料,煤与灰渣在运输上是具有共性的,因此,前述的一些机械运煤设备一般
也可用来转运灰渣。但是,煤一般通过提升设备得以送入锅炉上的储煤斗,而灰渣需从锅炉下的灰渣斗中清除出来。根据计算得到的灰渣量、额定蒸发量,设计中选用圆盘除渣机。
6.3煤场和灰渣场面积的确定
当煤场储煤量确定后,储煤场的面积主要取决于煤堆的高度。除易自燃的煤堆煤堆高度有特殊要求外,采用以下数据:
铲斗车堆煤时2-3m 煤场面积可用下式估算:
F?BTMNH??m (式6-3)
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式中: B——锅炉房的平均小时最大耗煤量,t/h;
T——锅炉每昼夜运行时间,h;(24小时运行) M——煤的储备天数,d;(取M=10天)
N——考虑煤堆过道占用面积的系数,一般取1.5-1.6;(取1.55) H——煤堆高度,m;(取3m)
ρ——煤的堆积密度,t/m3;(查表ρ=0.8t/m3) φ——堆角系数,一般取0.6-0.8(取0.7)
可得:
F?1.96?24?10?1.553?0.8?0.7?434m2
灰渣场面积采用与煤场面积相似的计算公式 可得: F?0.57?24?5?1.51?0.75?0.85?160.94m2
6.4除尘设备的选择
本设计中选用干式旋风除尘器,干式旋风除尘器是一种能使含尘烟气做旋转运动,
从而使灰尘在离心力的作用下从含尘烟气中分离出来的一种设备。含尘烟气交速切向进入除尘器的外壳和排气管之间的环形空间,形成一股向下运动的外旋气流。这时,悬浮在其中的尘粒在离心力作用下被甩到筒壁,并随烟气一起沿着圆锥体向下运动沉入除尘器底部进入除尘室。由于气流旋转和引风机的抽吸,在旋风筒中产生负压,使运动到筒体底部的已经净化的烟气改变流动方向改变流向进入筒体中部形成旋气流从除尘器上部的排气管排除。
旋风除尘器结构简单,投资省,除尘效率较高,已广泛的应用于供热锅炉烟气除尘。旋风除尘器的种类较多,本设计选用XS-6.5A型多管旋风除尘器,除尘效率?=93%,外形尺寸1983x1490x4757(mm),重量为700kg。
7锅炉房工艺布置
7.1锅炉房建筑
7.1.1一般原则
(1)锅炉房各建筑物、构筑物和场地的布置,应充分利用地形,使挖方和填方量最小,排水良好,防止水流入地下室和管沟。
(2)锅炉房、煤场、灰渣场、储油罐、燃气调压站之间以及和其他建筑物、构筑物之间的间距,均应按现行国家标准《建筑设计防火规范》和有关工业企业设计卫生标准的有关规定执行。
(3)运煤系统的布置应利用地形,使提升高度小,运输距离短。煤场、灰渣场宜位于主要建筑物的全年最小频率风向的上风侧。 7.1.2锅炉间、辅助间、生活间的布置
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