除尘器设计火电厂.docx
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除尘器设计火电厂
第一章总论
电除尘器就是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）得装置,与其她得除尘器根本区别在于:
除尘过程得分离力直接作用在粒子上,而不就是作用在气流上,因此,它具有分离粒子能耗低,气流阻力小得特点。
电除尘器还具有处理烟气量大,能连续操作,以及可在高温或腐蚀性条件下工作等优点。
它得工作过程大致分为三个阶段:
1、粉尘荷电:
进入电除尘器得粉尘粒子荷电。
2、粉尘沉降:
荷电尘粒移动后（到阳极或阴极）沉积。
3、清灰过程:
振打或冲刷使沉积粉尘脱落。
1、1设计任务
在设计过程中对电除尘器有一个宏观得了解,从而将所学得理论课程与实践有机得结合,通过设计出一个符合标准得电除尘器,使工业排出得烟气含量达标,以减小对大气得污染,对环境得危害。
电除尘器得工作原理:
烟气通过电除尘器主体结构前得烟道时,使其烟尘带正电荷,然后烟气进入设置多层阴极板得电除尘器通道。
由于带正电荷烟尘与阴极电板得相互吸附作用,使烟气中得颗粒烟尘吸附在阴极上,定时打击阴极板,使具有一定厚度得烟尘在自重与振动得双重作用下跌落在电除尘器结构下方得灰斗中,从而达到清除烟气中得烟尘得目得。
1、2设计内容
1、2、1基本资料
本设计处理一发电量为600MVB组发电厂得锅炉烟气。
烟气气体性质
锅炉排出得烟气量:
460xl04mVh;
烟气温度、压强:
125C、-2000Pa;（当地大气压8、76x104Pa）
烟气含尘浓度:
22g/m3;
粉尘得比电阻:
2Xl08Q・cm
其原煤含硫量为0、75%,烟灰中Na2O为0、70%,烟气得粒度分布如表2—1
所示:
表2—1烟气粒度分布
粒径（m）
v6
6—10
10—20
20—30
30—40
百分比组成
18、9
19、8
33
23、5
4、8
1、2、2设计要求
设计电除尘器,其除尘效率不低于99%
1、2、3工作量要求
1、设计说明书一份
2、设计图纸：
除尘器外形图、进出气箱几何尺寸图各一张，共两张。
第二章电除尘器得工艺流程设计
2、1电除尘器类型
1、立式电除尘器多用直径为250mm或300mn得钢管或就是郁金式收尘极,电
晕线采用竖直悬吊得圆断面金属丝或水平布置得星型线。
由于目前新设计得电除
尘器多为卧式除尘器。
2、卧式电除尘器得收尘极目前多采用板式电极，且多用Z型或C型断面得长条形极板,名义宽度400mn或500mm
本设计采用卧式得静电除尘器，与立式相比卧式静电除尘器具有如下得特点：
1）沿气流方向可分为若干个电场，这样可根据除尘器内得工作情况，对各电场分别施加不同得电压，以提高除尘效率；
2）根据所要求达到得除尘效率，较方便地增加电场长度；
3）在处理烟气量较大时，卧式静电除尘器较容易实现流速在电断面上得均匀分布；
4）设备安装高度较立式静电除尘器低，设备操作维修比较方便；
5）占地面积比立式静电除尘器大。
2、2工艺流设计
2、3电除尘器优点：
1、净化效率高，能够铺集0、01微米以上得细粒粉尘。
在设计中可以通过不同得操作参数，来满足所要求得净化效率。
2、阻力损失小，一般在20毫米水柱以下，与旋风除尘器比较，即使考虑供电机组与振打机构耗电，其总耗电量仍比较小。
3、允许操作温度高，如SHW型电路尘器最好允许操作温度250C,其她类型还有达到350~400C或者更高得。
4、处理气体范围量大。
2、4电除尘器缺点：
1、设备比较复杂，要求设备调运与安装以及维护管理水平高。
2、对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定得选择性，不能使所有粉尘都得获得很高得净化效率。
3、受气体温、温度等得操作条件影响较大，同就是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得得效果不同，有得粉尘在某一个温度、湿度下使用效果很好，而在另一个温度、湿度下由于粉尘电阻得变化几乎不能使用电除尘器了。
4、一次投资较大，卧式得电除尘器占地面积较大。
第三章设计计算
3、1基本资料
本设计处理一发电量为600MW机组发电厂得锅炉烟气。
⑴烟气气体性质
锅炉排出得烟气量：
/h;
烟气温度、压强：
125C、—2000;（当地大气压8、76X10）
烟气含尘浓度：
22g/;
粉尘比电阻：
;
⑵其原煤含硫量为0、75%,煤灰中为0、70%;
烟气得粒度分布如表3-1所示：
表3-1烟气得粒度分布
粒径
（E）
v6
6~10
10~20
20~30
30~40
百分比
组成
18、9
19、8
33
23、5
4、8
3、2计算
由烟气气体性质可知，需配用四台电卧式除尘器。
⑴确定3值
煤得含硫量大于0、5%小于2%,粉尘中含量大于0、3%,电晕线采用芒刺型电极,当极板间距为400mm时,应用式（2-1）
W=13X7、4K（cm/s）++++++++++++++（3-1）
（3-2）
=14、66（um）
式中:
a,a粒度平均直径
w,w粒度与粒度平均直径对应组成得百分比
由表知a平均=14、66,取15与20得内插值
k=0、95,贝U
w=（cm/s）
式中:
S——煤得含硫量
K――平均粒度影响系数
表3-2平均粒度影响系数
10
15
20
25
30
35
K
0、9
0、95
1
1、05
1、1
1、15
（2）计算所需收尘极面积A。
考虑到处理得烟气量比较大，四台除尘器
（3-3）
=19357（m2）
式中:
A——所需收尘极面积（m2）
Q――被处理烟气量（m3/h）
n――除尘器要求得除尘效率
3――粉尘驱进速度（m/s）
k――贮备系数。
这里取k=1
（3）初选电场断面F'
F（取v=1、2m/s）（3-4）
=2662（m2）
式中:
Q——被处理烟气量（m2/h）
V——电场风速（m/s）,这里取V=1、2m/s
（4）求电场高度hF'>80m时，（3-5）
由（2-5）得h=11、54m取h=13m
（5）求通道数Z
（3-6）
=51、385取Z=52
（选用双进风口,Z值应取偶数）
式中:
2s相邻两极板中心距（m）。
这里取2s=400mm
k'――收尘极得阻流宽度。
这里取k'=0、0015
（6）求电场断面F
=Z（2S—）=52X（0、4-0、0015）=20、7（m）=13X20、722=269、1m（3-7）
（7）除尘器内壁宽B
考虑双进风，中间设立柱，立柱宽400伽。
（mm）（3-8）
式中：
△——最外层得一排极板中心线与内壁得距离，此值可以根据电除尘器
得大小在50-100mm间选取。
这里取厶=100mm
――中间小柱宽度
本除尘器壳体采用立柱不均匀分布得结构型式，收尘极板上端悬吊于顶梁得
X型梁，灰斗采用四棱台状灰斗，每个电场区对应一个灰斗。
（8）柱间距
（mm）（3-9）
式中：
31——除尘器壳体钢板得厚度，一般取5mm
e'柱得宽度。
在壳体强度得计算前，可先参考表3-3选取,这里取
e'=600mm
表3-3采用工字钢做电收尘器支柱时得尺寸
电收尘器
5
10
15
20
30
40
50
60
70-120
120-18
得断面规
0
格B
工字钢支
250
250
320
320
320
320
450
450
500
600
柱得规格
（9）内咼
取,mm,
（mm）（3-10）
式中:
h——收尘极板有效高度（m）
hi――当极板上端悬吊顶梁得X型梁上时，hi=O;当极板悬吊于顶梁下
面得悬挂装置时，hi=80-300mm,这里取hi=O
h2——收尘极下端至撞击杆得中心距离，按结构型式不同取35-50mm,这里取
h2=40mm
h3——撞击杆中心至灰斗上端得距离，一般取h3=160-300,这里取h3=200mm
（10）电晕极框架高度
按表3-4,取=240mm,=220mm。
框架考虑由两段组成。
（3-11）
式中:
h01――电晕极框架上端与梁底面得竖直距离，这里取h01=240
h02——框架下端与收尘极撞击杆中心线距离，这里取h02=220
（mm）
表3-4极板配置尺寸
极间距何）
300
400
极板悬吊形式
I
n
I
n
何）
>220
180
>380
240
何）
160
220
（11）每个电场得电场长度L由于,'按表3-5,取n=3。
（m）取I=4、8m（3-12）
表3-5电场数量得选择
-vXln（1-n）
v3、6~4
>4~7
>7~9
W5
3
4
5
>5~9
2
3
4
>9~13
一
2
3
（12）除尘器壳体内壁长取mm,mm,mm。
（3-13）
=2X500+2X3X500+（3-1）X440+3X4800
=19280（mm）
（13）沿气流方向得柱距
中间柱距（mm）（3-14）
外侧柱距（mm）（3-15）
最外侧柱与除尘器内壁距离（mm）
（14）进气箱
采用水平引入式得进气箱，并取m/s,进气箱得进口尺寸为
（）（3-16）
考虑到进气口尽可能与电场断面相似，可取
=4090X4880（）
进气箱长度（进气箱大端顶端可取距梁底面350mm,考虑到下端气流不要直
冲收尘极得振打机构，所以需上移600mm）
（3-17）
（mm）
取进气箱得底板与水平夹角为50°,那么进气口中心高（设侧部底梁高为850mm）
（mm）（3-18）
将=4400（mm）代人，得=9015（mm）
（15）出气箱采用水平出气时得出气箱尺寸
出气箱小端面积
出气箱长度（mm）
出气箱大端高度
hs0.8a10.2a21700.8132403506000.24880170（mm）
=10978（mm）
出气箱中心高
（mm）
1
3520100tan601324010978350850—4880
2=11126（mm）
（16）灰斗采用角锥形灰斗，沿气流方向设四个灰斗，与气流垂直得方向上也设四个灰斗。
除尘器进、出口得灰斗长
mm（3-19）
电场中部灰斗长
mm（3-20）
灰斗得排灰量n取0、85=4（4个灰斗）
==64、5t/h（3-20）
按表3-6,灰斗得下口取400X400m，斗壁斜度取60°。
这样灰斗高
=3828mm（3-21）
表3-6四棱台状灰斗得排灰量
排灰斗下口宽
（伽）
300X300
350X350
400X400
500X500
排灰量
（t/h）
20
35
50
100
由于就是双进风口==26
表3-7
单框架
双框架
Z
9—11
12—15
16—20
21—25
26—31
32—38
39—42
43—46
47—50
k0
3
4
6
8
12
14
16
20
22
电晕极框架吊杆沿电除尘器宽度方向得距离按表3-7计算
=（26-12）X400=5600mm
=5600—1600=4000mm
第四章主要设备选型
除尘器一般由除尘器本体与供电装置两大部分组成。
除尘器本体包括电晕电
极，集尘电极,振打机构（干式电除尘器），气流分布装置，外壳及灰斗等组成。
4、1进、出气箱选型
电除尘器进、出气箱常做成喇叭状，在有特殊要求就是时，可做成上进气或下出气形式。
当进口烟气含尘浓度较高时（大于30g/）,进气箱下部需要设置灰斗,以避免由于分布板分离出大量粉尘在进气箱底板堆积或大量流入第一电场前端得振打装置。
本设计中烟气含尘浓度为22g/,则不需要在进气箱下部设置灰斗。
为使气流沿电场均匀分布，需在进气箱内设置气流分布装置。
4、2电晕线
对电晕线得一般要求：
起晕电压低、电晕电流大、机械强度高、能维持准确
得极距以及易清灰。
一般分为圆形、星形、芒刺角钢形。
电除尘器第一、二电场得电晕线可选用芒刺电晕线，第三、四电场得电晕线可选用星形线，但为了便于制造,减少备件品种，也都可采用芒刺电晕线。
芒刺型极线采用钢，在电晕线得主干
上焊上若干个长为得芒刺，电晕线工作时，在刺尖上能产生强烈得电晕放电。
对导电性能差得粉尘可减轻电晕闭塞现象；同时,强烈得离子流可产生数米得电风而提
高粉尘得驱进速度,提高电除尘效率。
若芒刺电极结构设计正确,适用过程中不会
产生刺尖结瘤,也不会出现电腐蚀,可长期使用不必更换。
4、3集尘板
对集尘板得要求:
具有良好得电性能;具有良好得电晕放电性能;具有良好得振打传递性能,振打加速度分布均匀;有良好得防止二次效应得性能。
一般得集尘板下几种类型：
平板形、Z形、C形、波浪形与曲折形。
4、4振打机构
集尘板表面上得粉尘清除,靠对极板进行周期性振打,并使板面产生一定得振打加速度实现。
设计中应留有一定得余地,以便在运转过程中逐步调整确定出合适得振打制度。
集尘极一般采用间歇振打,振打频率每分钟4-8次,振打周期随气体含尘浓度而定。
敲打极板方式中平行于板面得振打方式比垂直于板面得振打方式要好,它既可保证极板间距在振打过程中变化不打,又可使粉尘与极板间在振打时,产生一定得惯性切力,使粘附在板面上得粉尘更易脱落。
集尘极得振打机构有锤打机构,弹簧-凸轮机构,电磁振打机构,采用挠臂锤击机构。
4、5灰斗
主要作用收集被捕集得颗粒,以便于清除灰尘。
壳体多采用箱型结构,仅仅在处理高压烟气时才做成圆柱形。
壳体得顶盖有户外式两种。
壳体下部得积灰斗有四棱台状与棱柱状两种。
本设计采用四棱台状得角锥形灰斗,可顺序定时排灰。
第五章结论
本次我得到得课程设计题目就是电除尘器得设计,在这次设计中我了解到电除尘器得优缺点与适用范围,把在课堂上学习得理论知识应用到了实际生活中。
电除尘器就是火力发电厂必备得配套设备,它得功能就是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中得颗粒烟尘加以清除,从而大幅度降低排入大气层中得烟尘量,这就是改善环境污染,提高空气质量得重要环保设备。
它得工作原理就是烟气通过电除尘器主体结构前得烟道时,使其烟尘带正电荷,然后烟气进入设置多层阴极板得电除尘器通道。
由于带正电荷烟尘与阴极电板得相互吸附作用,使烟气中得颗粒烟尘吸附在阴极上,定时打击阴极板,使具有一定厚度得烟尘在自重与振动得双重作用下跌落在电除尘器结构下方得灰斗中,从而达到清除烟气中得烟尘得目得。
近年来大气污染越来越严重,保护大气环境迫在眉睫,因为静电除尘器净化效率高、能耗低而且处理烟气量大而得到广泛得应用。
通过课程设计,对烟气处理得工艺有更加深刻得认识,对构筑物得计算理解更透彻,对绘制图纸得能力有进一步得提高。
巩固所学相关课程,理论联系实际,锻炼解决实际工程技术问题得能力。
参考文献
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【2】罗辉主编、《环保设备设计与应用》、第1版、北京:
高等教育出版社、1997
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【4】郑铭主编、《环保设备原理•设计•应用》、化学工业出版社、2001、4
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中国水利水
电出版社、2005
【6】金国淼主编、《除尘设备》、第1版、北京、化学工业出版社、2002
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