1、第五節(jié),電除塵器的總體設(shè)計(jì),根據(jù)用戶所提供的原始資料及使用要求，確定電除塵器的主要參數(shù)、結(jié)構(gòu)形式,及總體尺寸，并繪出電除塵器總圖,設(shè)計(jì)電除塵器需有下列資料,1,煤、灰及煙氣資料：煤質(zhì)分析、粉塵性質(zhì)和煙氣特性等,2,系統(tǒng)及工況資料：爐型、容量、耗煤量、空氣預(yù)熱器型式及系統(tǒng)漏風(fēng)選值,3,現(xiàn)場(chǎng)氣象資料：海拔及氣壓、環(huán)境溫度、風(fēng)載、雪載、地震烈度及安裝現(xiàn)場(chǎng),位置限定,4,對(duì)電除塵器的要求：除塵效率、允許漏風(fēng)和阻力等,一、主要技術(shù)參數(shù)的確定,電除塵器的主要技術(shù)參數(shù)包括：電場(chǎng)風(fēng)速、板間距、線間距和塵粒的驅(qū)進(jìn)速度,等,1,電場(chǎng)風(fēng)速,v,電場(chǎng)風(fēng)速是指電除塵器在單位時(shí)間內(nèi)處理的煙氣量與電場(chǎng)斷面的比值，即,m/s

2、,F,Q,V,煙氣在電除塵器內(nèi)流速大小的選取一般在,0.8,1.5m,s,范圍內(nèi),2,板間距,2b,根據(jù)多依奇效率公式，若除塵器的處理煙氣量一定，則當(dāng),A,值為最大時(shí)，電,除塵器有最高的除塵效率。而對(duì)具有一定收塵空間的除塵器來說,A,是板間距,的函數(shù)，所以當(dāng)時(shí),有極大值。經(jīng)一系列推導(dǎo)求得板間距為,250mm,從,1965,年以后，在采用芒刺狀電暈電極情況下，許多單位經(jīng)過試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)當(dāng),板間距增大至,300mm,時(shí)，可以獲得最好的除塵效率；所以，在采用單層板式電極,時(shí)，板間距均改為選取,300mm,0,db,A,d,A,板間距加寬增大了絕緣距離，抑制電場(chǎng)“閃絡(luò),加寬板間距可以提高兩極工作電壓，粉塵

3、的驅(qū)進(jìn)速度也相應(yīng)提高,除塵器內(nèi)電極的安裝和維修也都較為方便,由于粉塵驅(qū)進(jìn)速度的增大，在處理相同煙氣量和達(dá)到相同除塵效率條件下,所需的收塵極面積減少,根據(jù)目前經(jīng)驗(yàn)，采用板間距為,400mm,500 mm,是有利的,驅(qū)進(jìn)速度與板間距的關(guān)系,3,線間距,2c,線距太近，電暈線會(huì)由于屏蔽作用使導(dǎo)線的,單位電流值降低,距離太大會(huì)減小除塵器內(nèi)電暈線根數(shù)，使空,間的電流密度降低，也會(huì)使收塵極板的電流,密度降低，從而影響除塵器的除塵效率,一般取,0.60.65,倍通道寬度為宜,4,驅(qū)進(jìn)速度,驅(qū)進(jìn)速度是電除塵器設(shè)計(jì)的主要參數(shù),驅(qū)進(jìn)速度越大，則所需的收塵極板面積越小,驅(qū)進(jìn)速度的理論計(jì)算值便不能直接用于設(shè)計(jì)上，它僅

4、僅是一個(gè)“象征”值,隨著粒徑的減小，值相應(yīng)降低,比電阻對(duì)值影響極大，當(dāng)比電阻增大值,值將大大降低,煤的含硫量和粉塵顆粒直徑是影響,值的主要因素。當(dāng)煤的含硫量大,于,0.5,小于,2,粉塵中氧化鈉含量大于,0.3,電暈線采用芒刺型電極、板間距,為,300mm,時(shí)，推薦按下式計(jì)算,當(dāng)板間距為,400mm,時(shí)應(yīng)乘以,1.3,cm/s,3-82,式中,s,煤的含硫量,k,平均粒度影響系數(shù)，按表選取。表中,3-83,625,0,4,7,ks,100,2,2,1,1,n,n,a,W,a,W,a,W,平均,a,平均,m,10,15,20,25,30,35,k,0.0,0.05,1,1.05,1.1,1.15

5、,平均粒度影響系數(shù),一般來講，用戶要求的效率越高，選取的驅(qū)進(jìn)速度值應(yīng)越小,二、電除塵器的總體設(shè)計(jì)與計(jì)算,電除塵器總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括,確定各主要部件的結(jié)構(gòu)型式,計(jì)算所需的收塵極面積；選定電場(chǎng)數(shù),根據(jù)確定的參數(shù)計(jì)算除塵器斷面、通道數(shù)、電場(chǎng)長(zhǎng)度,然后計(jì)算除塵器各部分尺寸并畫出除塵器的外形圖,計(jì)算供電裝置所需的電流、電壓值，并選定供電裝置的型號(hào)、容量,1,主要部件的結(jié)構(gòu)型式,臥式,電除塵器的收塵極目前多采用,板式電極,且多采用,Z,型或,C,型,斷面的長(zhǎng),條形極板，名義寬度為,400mm,或,500mm,第一、二電場(chǎng)的電暈線可選用,芒刺電暈,線,第三、四電場(chǎng)可選用,星形線,收塵極的振打,可采用,下部撓

6、臂錘振打裝置,為保證正確的振打制度,均應(yīng)采用,單邊振打,也可以采用,頂部電磁錘振打裝置,電暈極振打,可選用中部,撓臂錘打裝置或頂部電磁錘振打裝置,電除塵器的,進(jìn)、出氣煙箱常做成喇叭形,當(dāng)進(jìn)口煙氣含塵濃度較高時(shí),可在進(jìn)氣煙箱下部設(shè)置灰斗,稱,前端灰斗,在進(jìn)氣煙箱內(nèi)設(shè)置,氣流分布裝置,包,括分布板及分布板振打機(jī)構(gòu),采用多孔板的形式，多孔板的層數(shù)應(yīng)不少于兩層,殼體,多采用箱型的結(jié)構(gòu)，殼體下部的,灰斗有四棱臺(tái)狀,和棱柱狀兩種。灰斗的,出灰口需裝設(shè),星形排灰閥,或雙層翻板閥,電除塵器可設(shè)計(jì)成單室的，也可以設(shè)計(jì)成,雙室,的,電除塵器配套的,硅整流裝置,可以直接安放在除塵器的頂部，也可以放在單獨(dú),設(shè)置的房間

7、內(nèi),在電場(chǎng)設(shè)計(jì)中，收塵極與電暈極的配置通常有兩種形式,收塵極與電暈極的配置,2,計(jì)算所需的收塵極面積,考慮儲(chǔ)備能力，多采用增大收塵極面積的方法。設(shè)計(jì)時(shí)按下式計(jì)算所需收塵極,面積,k,值可取,1.11.3,m,2,k,Q,A,1,ln,3,確定電場(chǎng)數(shù),將電極沿氣流方向分為幾段，即通常所稱幾個(gè)電場(chǎng)。根據(jù)我國(guó)的具體情況,電場(chǎng)長(zhǎng)度取,35m,為宜，電場(chǎng)數(shù)可根據(jù)可靠性和效率的要求不同取,36,個(gè),4,電塵器各部尺寸的計(jì)算,當(dāng)電除塵器的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式確定后，其各部尺寸便可通過下列計(jì)算方法,求得,1,電場(chǎng)斷面積,初定電場(chǎng)斷面,F,3-87,V,Q,F,3600,當(dāng)斷面較大時(shí),大于,80m,2,可設(shè)置兩個(gè)

8、進(jìn)氣煙箱，以便氣流沿?cái)?面均勻分布,極板有效高度和電場(chǎng)寬度可按下式求得,3-88,3-89,2,F,h,h,F,B,電除塵器的通道數(shù),3-90,bh,F,b,B,Z,2,2,將,Z,值圓整為整數(shù)，當(dāng)選用雙進(jìn)氣煙箱時(shí),Z,值應(yīng)取偶數(shù)。那么電除塵器的電場(chǎng),有效寬度,B,有效,為,3-91,將有效極板高度尺寸進(jìn)行圓整。當(dāng)高度小于,8m,時(shí)，最好以,0.5m,一級(jí)，大于,8m,時(shí)最好以,1m,為一級(jí)。這樣，電除塵器的實(shí)際斷面,F,為,3-92,有效,B,h,F,Z,2b,B,有效,2,電除塵器的電場(chǎng)長(zhǎng)度,單電場(chǎng)長(zhǎng)度,l,按下式計(jì)算,3-93,上述,l,值求出后，應(yīng)按每塊極板的名義寬度的倍數(shù)進(jìn)行圓整,電

9、除塵器的總有效電場(chǎng)長(zhǎng)度為,3-94,nZh,A,l,2,l,n,L,有效,3,電除塵器的柱間距,電除塵器在與氣流流動(dòng)方向垂直斷面上的柱間距,L,k,按下式確定,3-95,m,e,B,L,k,除塵器內(nèi)壁寬度,B,對(duì)于單室,3-96,對(duì)于雙室,3-97,式中,最外層的一排極板中心線與內(nèi)壁的距離，此值一般可取,50100mm,2,2,Z,b,B,4,2,e,Z,b,B,電除塵器端面規(guī)格,B(m,2,5,10,15,20,30,40,50,60,70120,120180,工字鋼支柱的規(guī)格,mm,250,250,320,320,320,320,450,450,500,500,表,3-6,采用工字鋼做電除

10、塵器支柱的尺寸,電除塵器在沿氣流方向上的柱距長(zhǎng),Ld,可按下式確定,3-98,式中,l,a,立柱至陽(yáng)極板邊緣的垂直距離，一般取,500,1000mm,C,柱的寬度，一般取,380,440mm,4,進(jìn)、出氣煙箱,進(jìn)氣煙箱的進(jìn)氣方式一般均采用水平進(jìn)氣方式,C,l,l,L,a,d,2,進(jìn)氣煙箱的進(jìn)氣方式,當(dāng)采用水平引入式進(jìn)氣煙箱時(shí)，進(jìn)氣煙箱的進(jìn)氣口的尺寸按,下式計(jì)算,3-99,式中,F,0,進(jìn)氣口面積,m,2,V,0,進(jìn)氣口處的風(fēng)速,m,s,該值越小，對(duì)電除塵器越有利，一般可取,13m15m,s,進(jìn)氣煙箱大端的頂端可距梁底面,350mm,左右，以防止竄氣。為防止粉塵在進(jìn)氣,箱底板的沉積，底板的斜度需

11、大于,50,o,進(jìn)氣煙箱長(zhǎng)度,L,2,可按下式計(jì)算,3-100,式中,a,1,a,1,分別為,F,k,及,F,0,處最大邊長(zhǎng),F,k,進(jìn)氣煙箱大端的面積,當(dāng)進(jìn)氣煙箱內(nèi)安裝導(dǎo)流裝置時(shí)，上式中的系數(shù)可降至,0.35,電除塵器出氣煙箱大端尺寸一般設(shè)計(jì)成比進(jìn)氣煙箱的大端小。出氣煙箱的尺寸,可按下列方法確定,出氣煙箱小端面積,F,0,一般取,F,0,F,0,出氣煙箱大端的頂端取在頂梁底面下,350mm,處,出氣煙箱大端高度,h,5,h,5,0.8a,l,0.2a,2,170,出氣煙箱底板斜度取,60,o,以上,出氣煙箱長(zhǎng)度,L,w,L,w,0.8L,2,0,0,3600,V,Q,F,250,56,0,5

12、5,0,2,1,2,a,a,L,出氣煙箱,5,灰斗,一般在除塵器每個(gè)獨(dú)立供電區(qū)下面設(shè)置一個(gè)灰斗，灰斗斜度至少取,60,o,灰,斗下出料口的大小要根據(jù)排灰量大小選定，最小不得小于,300,300mm,排灰斗口寬,B,1,mm,300,300,350,350,400,400,500,500,排灰量,t/h,20,35,50,100,四棱臺(tái)狀灰斗的排灰量,5,供電設(shè)備容量的確定,整流器的額定電壓按除塵器異極間距的大小選取,33.5kv/cm,對(duì)于高濃度,寬極距、低比電阻和長(zhǎng)芒刺的情況選下限，反之選上限,整流器的額定電流按除塵器單區(qū)收塵面積的大小選取,0.20.4mA,m,2,對(duì)于,高濃度、高比電阻和

13、星形線的情況選下限，反之，對(duì)于芒刺線選上限。計(jì)算后參,照供電沒備的額定電壓和電流系列等級(jí)選擇最接近的一檔上限參數(shù)作為供電設(shè)備,的額定容量,三、電除塵器總體設(shè)計(jì)舉例,1,原始資料,某電廠要求設(shè)計(jì)二臺(tái)與,20,萬(wàn)千瓦火電機(jī)組配套的電除塵器所提供的原始資料如下,1,煤、灰及煙氣資料,煤質(zhì)的成份分析數(shù)據(jù)見表,3-9,灰的成份分析數(shù)據(jù)見表,3-10,灰的粒度分布情況見表,3-11,灰的比電阻見表,3-12,灰及煙氣其它性質(zhì)見表,3-13,表,3-9,煤質(zhì)的成份分析數(shù)據(jù),煤的成分,Car,Har,Oar,Nar,Sar,Aar,War,Wad,Vdaf,Qar,net(kj/kg,52.41,3.31,4

14、.73,0.91,1.46,31.60,5.58,2.16,14.61,20483,煤的成分,SiO,2,Al,2,O,3,Fe,2,O,3,CaO,MgO,SO,3,Na,2,O,K,2,O,TiO,3,54.29,34.16,5.73,1.87,0.52,0.13,0.24,1.01,1.39,表,3-10,灰的成份分析數(shù)據(jù),表,3-11,灰的粒度分布情況,灰的粒度,m,3,3,5,5,10,10,20,20,30,30,40,40,50,50,2.57,0.99,3.01,6.85,5.20,14.89,21.25,45.24,表,3-12,灰的比電阻,溫度,25,50,75,100,1

15、25,150,175,200,比電阻,cm,5.21,1,0,10,8.22,1,0,10,9.73,1,0,11,2.17,1,0,12,1.83,1,0,13,7.56,10,11,2.29,1,0,11,9.61,1,0,10,表,3-13,灰及煙氣其它性質(zhì),灰的容重,510kg/m,3,灰的休止角,46.65,度,煙氣溫度,150,煙氣露點(diǎn),100,煙氣量,1300000m,3,h,煙氣含塵濃度,36g/m,3,2,系統(tǒng)及工況資料,鍋爐型號(hào),DG-670,13.7-540/540,額定蒸發(fā)量,670t,h,排渣方式：固態(tài)排渣,3,現(xiàn)場(chǎng)氣象資料,海拔高度,22.5m,當(dāng)?shù)仄骄髿鈮?94

16、3.6,毫巴,年平均氣溫,12,3,最大風(fēng)載,32kg,m,2,最大雪載,24kg,m,2,地震烈度,7,度,4,對(duì)電除塵器的要求,除塵效率,99.5,允許漏風(fēng)率,5,本體壓力損失,300Pa,2,除塵器主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式的選取,1,電場(chǎng)風(fēng)速,考慮到灰的比電阻高，灰份重量輕、粒度小等因素，并在設(shè)計(jì)上留有余量，選,取電場(chǎng)風(fēng)速為,1.03m,s,2,板間距,考慮到寬極距能有效地減少高比電阻粉塵產(chǎn)生的反電暈，能減少由于安裝誤差,運(yùn)行中的熱變形等對(duì)除塵器性能的影響，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性，另外也可減輕設(shè),備重量、降低造價(jià)、易于維修保養(yǎng)。所以決定板間距取,400mm,3,線間距,考慮采用,480mm,大,C,

17、型板與改進(jìn)型,RS,管狀芒刺線的極配形式，一塊板對(duì)應(yīng)一根,電暈線，故線間距為,500mm,4,驅(qū)進(jìn)速度,依據(jù)煤質(zhì)和灰的理化分析，依據(jù)用戶對(duì)電除塵器的要求和類比計(jì)算，考慮在設(shè),計(jì)、制造、安裝和使用時(shí)所應(yīng)采取的有利于提高驅(qū)進(jìn)速度的措施，綜合分析，留,有余量，選取驅(qū)進(jìn)速度為,7.5cm,s,5,本體結(jié)構(gòu)形式,依據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，選取雙室,m=2,四電場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式，陽(yáng)極采用側(cè),面單邊底部振打，陰極采用側(cè)面單邊中部振打。進(jìn)氣煙箱采用下進(jìn)氣方式，并設(shè),置導(dǎo)流板和兩層氣流均布板。出氣煙箱采用水平出氣，并設(shè)置槽型板。灰斗采用,四棱臺(tái)形,3,電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算,1,計(jì)算所需收塵極面積,A,12755,1

18、,075,0,3600,995,0,1,ln,650000,1,1,ln,2,m,K,K,Q,A,取,2,初定電場(chǎng)斷面,F,3,求極板有效高度,h,將極板高度進(jìn)行圓整，取,A,9,9m,4,求通道數(shù),Z,將,Z,圓整為整數(shù)，取,Z,44,5,確定電場(chǎng)有效寬度,B,有效,6,求電除塵器的實(shí)際斷面,F,3,175,03,1,3600,650000,3600,2,m,V,Q,F,36,9,2,3,175,2,m,F,h,3,44,9,9,4,0,3,175,2,h,b,F,Z,6,17,4,0,44,2,m,b,Z,B,有效,2,174,6,17,9,9,2,m,B,h,F,有效,7,計(jì)算電除塵器的

19、電場(chǎng)長(zhǎng)度,單電場(chǎng)長(zhǎng)度按式,將,l,值按每塊極板的名義寬度,0.5m,的倍數(shù)進(jìn)行圓整，取,l,3.5m,電除塵器的總,有效長(zhǎng)度,L,有效,66,3,9,9,44,4,2,12755,2,m,nZh,A,l,14,5,3,4,m,l,n,L,有效,8,計(jì)算柱間距,除塵器內(nèi)壁寬度,B,與氣流垂直方向的柱間距,L,k,沿氣流方向上的柱間距,L,d,9,進(jìn)氣煙箱,由于受實(shí)際進(jìn)口煙道高度的限制，選用下進(jìn)氣方式，并設(shè)置導(dǎo)流板和兩層開孔,率為,40,的氣流均布板。取進(jìn)口煙氣流速,V,0,10m/s,則個(gè)進(jìn)氣煙箱進(jìn)口截面,F,o,18400,400,100,4,44,400,400,100,4,2,mm,mm,e,mm,e,Z,b,B,取,9400,2,400,18400,mm,m,e,B,L,k,5300,400,700,2,3500,400,700,2,mm,mm,C,mm,l,C,l,l,L,e,e,d,取,將,F,o,圓整,取,F,o,9m,2,各進(jìn)氣煙箱的進(jìn)口截面形狀為,2.5m,3.6m,的矩形。進(jìn)氣,煙箱長(zhǎng)取,4m,10,出氣煙箱,出氣煙箱采用水平出氣方式，并設(shè)置槽型板，取各出氣煙箱小端截面,F,0,3.6,2.5,9,m,2,，取各出氣煙箱長(zhǎng)為,3.2m,底板與水平夾角大于,60,o,11,灰斗,采用四棱臺(tái)狀灰斗，沿氣流方向設(shè),4,個(gè)灰斗，