1、精選優質文檔-傾情為你奉上課程設計報告( 2015-2016年度第一學期)課程名稱： 除塵技術 題 目： 電除塵器設計 院 系： 環境學院 班 級： 環工1201 學 號： 3 學生姓名： 何德瑞 指導教師： 呂建燚 設計周數： 1 周 成 績： 日 期： 2016年1 月17 日目錄一、待除塵電廠基本情況某重點地區電廠要求設計與350MW 汽輪發電機組相配套的電除塵器，其中鍋爐島為1175t/h 亞臨界強制循環汽包型燃煤鍋爐。該鍋爐為單爐膛、型布置、 切圓燃燒、固態排渣。所提供的原始資料如下：表1、煤質分析 表2、灰分析 二、電除塵器簡介1、電除塵器的分類電除塵器有多種類型，根據集塵極和放電

2、極在電除塵器中配置不同，可分為兩大類： （1）、單區電除塵器：粒子的荷電和捕集是在同一個區域中進行的。即收塵極系統和放電極系統都在一個區域。工業煙氣除塵多用這種除塵器，因而“單區”兩字通常被省略。單區電除塵器按其結構不同又可分為以下類型：按煙氣在電場中的流動方向分為立式和臥式電除塵器；按清灰方式可分為干式和濕式電除塵器；按電極形狀可分為板式、管式和棒式電除塵器；按電極距離大小分常規電除塵器和寬間距電除塵器。 （2）、雙區電除塵器：具有前后兩個區域。前區安裝放電極，稱為電離區，粉塵進入此區首先荷電。后區安裝收塵極，稱為收塵區，荷電粉塵在此區域被捕集。雙區電除塵器的電壓等級較低，通常采用正電暈放電

3、。它主要用于空氣調節系統的進氣凈化。近年來，利用雙區電防塵器的原理設計的電除塵器用于工業皮氣的凈化，例如用于瀝青煙塵和高爐煤氣的凈化。2、電除塵器的工作原理含有粉塵顆粒的氣體，在接有高壓直流電源的陰極線(又稱電暈極)和接地的陽極板之間所形成的高壓電場通過時，由于陰極發生電暈放電、氣體被電離，此時，帶負電的氣體離子，在電場力的作用下，向陽板運動，在運動中與粉塵顆粒相碰，則使塵粒荷以負電，荷電后的塵粒在電場力的作用下，亦向陽極運動，到達陽極后，放出所帶的電子，塵粒則沉積于陽極板上，而得到凈化的氣體排出防塵器外。電除塵器的除塵過程可分為四個階段：（1）、氣體的電離；（2）、粉塵獲得離子而荷電；（3）

4、、荷電粉塵向電極移動；（4）、將電極上的粉塵清除到灰斗中去。3、電除塵器特點（1）優點：、處理煙氣量大，可達105106m3/h；、阻力小，耗能少，大約0.20.4kWh/1000m3。一臺處理煙氣量為m3h的電除塵器，由于煙氣進入電除塵器后既不轉彎，又不與其他物體碰撞，加之流速較低，氣體阻力很小，壓力損失一般為200Pa。與袋式除塵器、旋風除塵器或文丘里洗滌器相比，電除塵器的阻力僅僅是它們的15、18。因此大大節約電力消耗；、收塵效率高。初期除塵效率能達到99%。能捕集1um以下的細微粉塵，設備部件壽命較長，所以只要設計得當，并能正常進行維護保養，電除塵器能長期高效運行；、適用范圍廣。電除塵

5、器甚至能捕集到0.1m的細顆粒粉塵；粉塵濃度允許高達每立方米數十克至上百克；能適應400攝氏度以下的高溫煙氣。可在高溫或強腐蝕性氣體下操作；可用于高溫（可高達500）、高壓和高濕（相對濕度可達100%）以及高含硫（硫3%以上）的場合，能連續運轉，運行穩定，不結露，不爬電，故障率極低；、自動化程度高，運行可靠費用低。電除塵器采用微機可以實現全盤自動化。由于其運動零部件少，在正常情況下維修工作量較小，可以長期連續安全運行；使用壽命長 至少使用 8-10 年以上。（2）缺點： 一次投資大。與其他除塵設備相比，電除塵器結構較復雜消耗鋼材多、一次性投資費用較高；技術要求高：電除塵器對制造、安裝和維護管理

6、水平、安裝精度要求較高；對粉塵比電阻有一定要求。三、設計正文1、設計要求1.1 設備名稱：電除塵器 1.2 型式：干式、臥式、板式 1.3 數量：每臺爐配兩臺除塵器 1.4 每臺除塵器入口煙氣量： 220 m3/s 1.5 除塵器入口煙氣溫度： 120 1.6 除塵器入口含塵量： 21.0 g/m3(設計煤種) 1.7 保證效率： 99.78% 1.8 本體阻力： 300 Pa 1.9 本體漏風率： 2.0 % 1.10 氣流均布系數： 50g 陽極板振打加速度： 150g 1.12 電場數： 5 個 1.13 每臺除塵器煙氣進口數： 2 個( 水平煙箱，接口尺寸3500 2300 ) 煙氣出

7、口數： 2 個( 水平煙箱，接口尺寸3500 2300 ) 1.14 每臺除塵器灰斗數量： 10個 2、主要參數選擇（1）電場風速為防治積灰的二次飛揚，電場風速大小的選取，一般在0.41.5m/s范圍。這里取V=1.0 m/s。（2）收塵極板的板間距電除塵器收塵極板的板間距，根據多年的設計經驗，從電除塵器的各個方面考慮，若= f(2b)，當曲線的導數為正值時（即0時），加大極間距合理，反之不合理。b = (m+1)bb是施工誤差和極板積灰產生的誤差之和，可取 25mm40mm，這里取最大誤差值40mm,m一般為 45之間。b = (4+1)40=200mm b = (5+1)40 =240mm

8、因此極板的板間距為 400mm480mm,這里取極板間距為400mm。（3）電暈線的線間距(2c)電暈線的線間距對電暈電流的大小會有一定影響，電暈線距太小，由于屏蔽作用，電流值降低，甚至為零；電暈線距太大，電流密度降低，影響除塵效率。經試驗，最佳線距與電暈線的形式和外加電源有關。一般取0.60.65倍的通道寬度為宜。當極間距為400mm時，線距取240mm。（4）粉塵的驅進速度粉塵的驅進速度與很多因素有關。因此，驅進速度的確定，既復雜又十分重要。依據煤質和灰理化分析，依據用戶對電除塵器的要求和類比計算，考慮在設計、制造、安裝和使用時所應采取的有利于提高驅進速度的措施。實際上用戶所要求的除塵效率

9、是選取驅進速度時要考慮的重要因素，一般來說，用戶要求的效率越高，選取的驅進速度越小。一般情況下驅進速度的設計值是根據經驗選取的。當板間距取300mm時，驅進速度取56cm/s；板間距為400mm時，驅進速度為板間距300mm時的1.11.3倍，取=61.2=7.2cm/s。3、電除塵器主要部件的結構形式（1）集塵板臥式電除塵器的集塵極目前多采用以下幾種形式：1、小C形極板；2、波紋形極板；3、CW形極板；4、魚鱗板狀極板；5、網狀形極板；6、ZT形極板；7、工字形極板；8、Z形極板；9、大C形極板等。目前的電除塵器多采用Z型或大C形極板，名義寬度為400mm或500mm。這里采用大C型極板。（

10、2）電暈線電暈極按放電形式分為三種：1、點放電型，如RS管形芒刺線、新型管形芒刺線、角鋼芒刺線、鋸齒線、魚骨針刺線等；2、線放電型，如星型線、麻花形線、螺旋線等；3、面放電型，如圓電暈線等。電暈極的固定方式有垂錘式和框架式兩種。這里選用芒刺線。 （3）集塵極及電暈線的振打目前的振打方式主要有：頂部繞臂錘振打；中部繞臂錘振打；下部繞臂錘振打；側部繞臂錘振打；頂部電磁錘振打等。這里采用下部繞臂捶打裝置，為保證正確的振打制度，采用單邊振打。電暈極振打選用中部繞臂振打裝置，每個電場、每個框架兩側都裝設振打裝置。（4）進氣煙箱與出氣煙箱電除塵器的進出氣煙箱做成喇叭形，進氣箱下部設置灰斗，以避免由于分布板

11、分離出的大量粉塵在進氣箱底板堆積或大量流入第一電場前的振打裝置。（5）氣流分布板和槽型板氣體的導流和分配部件主要是控制氣流分布，實現均流措施。為使氣流沿電場均勻分布，在進氣箱內設置氣流分布裝置。分布板的形式采用多孔分布板，這種分布板結構簡單，且有較好的均布作用。為使氣流均布良好，多孔板的層數應不少于兩層，這里取三層。在出氣煙箱處設置槽型板裝置。（6）殼體殼體的作用是引導氣體通過電場，支撐電極和振打設備，形成獨立的收塵空間，它應該有足夠的剛度和強度，穩定性，不能有改變電極間相對距離的變形，要求嚴密，漏風率在5%以內，本設計要求漏風率小于2%。由于煙氣中有二氧化硫等腐蝕性氣體，殼體采用耐腐蝕鋼材制

12、作，采用箱形鋼結構，殼體的頂蓋采用戶外式。（7）灰斗殼體下部灰斗有四棱臺狀和棱柱狀兩種，根據排灰方式的不同，可采用不同的形式，四棱臺狀灰斗多適用于順序定時排灰，棱柱狀灰斗適用于連續排灰，這里采用四棱臺狀灰斗，采取順序定時排灰，灰斗的出灰口裝設密封性良好的排灰閥。（8）梁柱的布置形式根據集塵極在頂梁的固定形式的不同，梁柱的布置形式也不同，分為不均勻分布的立柱結構形式和均勻分布的立柱結構，前者是將相鄰的兩根柱和兩根梁并在一起因此有較大的橫向剛度。后者的結構有利于煙氣加熱整個頂梁，這樣可以減少整個頂梁由于上下溫差而產生的熱應力。這里采用均勻分布的立柱結構。（9）集塵極與電暈極的配置在電場設計中，集塵

13、極與電暈極的配置通常有兩種形式：一種是集塵極高度大于電暈極，而電暈極的寬度略大于集塵極這種形式，這種配置形式的電暈極多制成框架式，電暈極的振打可以設置在框架中部，有較好的清灰效果，其缺點是：除塵器的長度較大。目前電廠多采用這種形式。 另一種形式是電暈極高于集塵極，而寬度略小于集塵極，這種配置形式的電暈極多制成框架式。缺點：對于高溫電除塵器（高于350），由于電暈線的伸長量大，電暈線容易彎曲影響電除塵器的正常運行。本課設中2個測試點煙氣溫度分別為130和140，這里采用電廠常用的第一種形式。（10）計算所需的收塵極面積電除塵器工作時的實際條件（如煙氣性質、風量、風壓、溫度）與設計時設定的條件可能

14、存在差異，或者設計者選取某些數值（如驅進速度、選定的振打周期以及氣體分布等）有生產實際可能有出入，所以在設計除塵器時，要考慮一定的儲備能力。目前多采用增大收塵極面積的方法作為除塵器的儲備能力。按下式計算所需收塵極面積A=-qvln1-K=-220ln1-0.99780.0721.3=18697m2式中 A總除塵面積，m2 ；驅進速度，m/s；k儲備系數，1.01.3，這里取1.3；qv煙氣量，m3/s；除塵效率，%。（11） 確定電場數在臥式電除塵器中，為滿足高效、可靠的運行要求，根據我國的具體情況，電場長度取3.5m5m為宜，電場數就排放標準取34個，新標準建議取46個，特別難收集的粉塵可取

15、68個。根據設計要求，采用5個電場。4、電除塵器各部分尺寸的計算當電除塵器的主要參數和結構形式確定后，其各部尺寸便可通過下列計算方法求得：（1）初定電場斷面 FF=qvv=2201=220m2 式中 F 初定電場斷面積，m2；V 電場風速，m/s。（2）電場高度 hhF2=2202=10.49m 圓整后取h=11m。式中 h電場高度，m。（3）電除塵器的通道數 NN = F / 2bh=2200.41150 式中 2b相鄰兩極板中心距，m。（4）電場有效寬度 B有效B有效=2bN=0.450=20m （5）實際電場斷面FF = hB有效=1120=220m2 （6）電除塵器的內壁寬度 B采取單

16、進風口： B=2bN+2=0.4*50+20.1=20.2m 式中 最外層的一排極板中心線與內壁的距離，此值可以根據除塵器的大小在50100mm間選取，取100mm；（7）單電場的長度LL=A/2Nnh=18697/(250511)=3.45m式中 n電場數量（8）柱間距 Lk和Ld電除塵器在與氣流流動方向垂直斷面上的外側柱間距 Lk 按下式計算L k= ( B + e )/m=20.2+0.41=20.6m 式中e =400mm，m=1電除塵器在與氣流流動方向上的外側柱間距 Lk 按下式計算Ld=L+2le+C=3.45+2*0.7+0.4=5.25m式中le立柱至陽極板邊緣的垂直距離，取0

17、.7m； C柱的寬度，取0.4m.（9）內高 H1從除塵器頂梁底面至灰斗上端面的距離 H1H1= h+h1+h2+h3=11+0+0.04 +0.21=11.25m 式中 h除塵極板有效高度，m；h1當極板上端懸吊于頂梁的X型梁上時，h1 =0；當極板懸吊于頂梁下面的懸掛裝置時h1=80mm300mmh2除塵極下端至撞擊桿的中心距離，按結構型式取h2=35mm50mm；h3撞擊桿中心至灰斗上端的距離，取h3 =160mm300mm。（10）電除塵器殼體內壁長LHLH = n(L + 2Le2 + c) + 2Le1c=5（3.45+20.45+0.4）+20.4-0.4=24.15m 式中 L

18、e1電除塵器內壁頂端到電暈線框架的距離，400500mm；Le2電暈線框架到極板的距離，450500mm；c 兩電場間框架間距，380440mm。 （11）進氣箱進氣口面積 F0進氣箱的進氣方式有上進氣和水平進氣兩種，一般采用水平進氣。根據實驗要求，選取水平煙箱尺寸為3500*2300，每臺煙氣箱設2個進口。（12）出氣煙箱出氣煙箱采用水平出氣方式，并設置槽型板，取各出氣煙箱小端截面。根據實驗要求，選取水平煙箱尺寸為3500*2300，每臺煙氣箱設2個進口。（13）灰斗排灰量 G0G0=(3Qq)/n1 =(32200.921)/2 =12474g/s=22.45t/h 式中 3考慮排灰口的排

19、灰能力應增大的倍數；q粉塵進口濃度， t /m 3；Q煙氣量， m3 /h ；當采用角錐形斗時，近似取 0.850.9；n1為沿除塵器寬度方向的斗數,取n1=2。（14）灰斗一般在除塵器每個獨立供電區下面設置一個灰斗，灰斗斜度至少取60o。灰斗下出料口的大小要根據排灰量大小選定，最小不得小于300300mm。表3、四棱臺狀灰斗的排灰量和對應斗口寬排灰斗口寬B1（mm）300300350350400400500500排灰量（t/h）203550100采用四棱臺狀灰斗，沿氣流方向設2個灰斗，與氣流垂直方向設5個灰斗共10個灰斗。灰斗下口取350350mm2，灰斗壁與水平夾角大于60o，灰斗高度取4300mm。（l 5）電除塵