除尘技术课程设计

114日2目录一、课程设计任务书·······························21.原始资料····················22.设计要求····················4二、设计正文···················51.电除尘器的基本原理和结构······················52.设计说明······································53.电除尘器结构尺寸的计算························64、电除尘器结构图及各主要部件结构图··············9三、课程设计总结·································12四、参考文献·····································123一、课程设计的任务书1、原始资料：某电厂要求设计与200MW火电机组配套的除尘器，所提供原始资料如下：1．1、煤、灰及烟气资料表1工业分析序号名称符号单位设计煤种1空气干燥基水分Mad%2.162接受基灰分Aar%32.43干燥无灰基挥发分Vdaf%14.64接受基低位发热量Qnet，v.arJ/g20483表2元素分析序号名称符号单位设计煤种1接受基碳Car%52.412接受基氢Har%3.313接受基氧Oar%4.734接受基氮Nar%0.915接受基硫Star%0.666哈氏可磨指数HGI707灰熔点DTSTET℃℃℃150015001500表3灰的成份分析数据灰的成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OTiO3SO3比例/(%)54.2934.165.731.870.520.241.011.390.134表4飞灰的比电阻温度（℃）2550100125150175200电压（KV）3.03.03.03.03.03.03.0比电阻值/（cm）5.2110108.2210102.1710101.8310107.5610102.2910109.611010表5灰的粒度分布情况（经计算后得）灰的粒度（μm）33-55-1010-2020-3030-4040-5050比例/(%)2.570.993.016.855.2016.6219.5245.24表6灰及烟气其他性质灰的容重510kg/m³灰的休止角46.65度烟气温度150℃烟气露点100℃烟气量2100000m³/h烟气含尘浓度36g/m³1．2、系统及工况资料锅炉型号：DG-670/13.7-540/540额定蒸发量：670t/h排渣方式：固态排渣1．3、对电除尘器的要求①除尘效率：≥99.5%②允许漏风率：≤5%③本体压力损失：≤350Pa2、要求为该机组设计配置2台除尘器，除尘效率不低于99.5%，试对该电除尘器进行总体设计，并画出简图。5二、设计正文1、电除尘器的基本原理和结构○1除尘器的工作原理：除尘器有许多种类型和机构，但它们都是按照同样的基本原理设计出来的。用电除尘的方法分离气体中的悬浮尘粒，主要包括以下5种物理过程：（1）施加高电压产生强场强使气体电离，即产生电晕放点；（2）悬浮尘粒的荷电；（3）荷电尘粒在电场力的作用下向电极运动；（4）荷电尘粒在电场中被捕集；（5）振打清灰。○2电除尘器的基本结构：（1）电气系统：1)高压供电装置：高压整流变压器，电抗器，高压控制柜2)低压自动控制系统：保温箱的恒温控制，振打程序控制，排灰控制，安全连锁（2）本体系统：1)收尘极系统：极板、悬吊及振打2)电晕极系统：电晕线、阴极大、小框架，阴极吊挂，阴极振打3)烟箱：进气烟箱、出气烟箱4)气流均布装置：气流均布板、收尘电场内部阻流板、灰斗阻流板、导流板5)槽形极板：6)壳体7)支座8)储、排灰系统9)辅助设施2、设计说明除尘器主要技术参数的确定(1)根据国家烟尘排放标准，最终的烟尘排放量为30mg/m3，6④%92.99%100360003036000因此为了达标并且能尽量减少耗材，取效率为99.95%。(2)电场风速：考虑灰的比电阻高，灰分质量轻、粒度小等因数，并在设计上留有余量，选取电场风速v=1.05m/s(3)板间距：考虑到宽极距能有效的减少高比电阻粉尘产生的反电晕，能减少由于安装的误差、运行中的热变形等对除尘器性能的影响，提高运行的稳定性，另外也可以减轻设备质量、降低造价、易于维护保养。选取板间距400mm(4)线间距：一般取0.6~0.65倍通道宽度。考虑采用采用大C型板与极线采用RS管状芒刺线的机配形式，一块板对应一根线故线间距为300mm。(5)荷电粉尘有效驱进速度：平均粒度公式：α平均=（W1α1+W2α2+···Wnαn）/100灰的粒度（μm）33-55-1010-2020-3030-4040-5050比例/(%)2.570.993.016.855.2016.6219.5245.24平均粒度（μm）51根据平均粒度，平均粒度影响系数取k≈1.3ω=7.4ks0.625≈7.5cm/s其中k为平均粒度影响系数，s为没的含硫量（%）s=0.66%选取驱进速度7.5cm/s(6)电除尘器本体结构形式1）采用卧式电除尘器2）设计为双室m=23）电场数n=54）振打方式：电磁振打5）进出气烟箱：进气方式：下进气方式气流分布装置：在进气烟箱内设置气流均布板和两层导流板槽形极板：在出气烟箱内设置槽形极板，采用水平出气试6）灰斗：采用四棱台形灰斗3、电除尘器结构尺寸的计算（1）计算所需的收尘极面积A（为适应煤种波动，取k=1.1）21.295591.1075.03600)9995.01ln(10500001lnmkQQfA（2）初定电场断面积'F2'8.27705.136001050000mVQF7（3）极板的有效高度hmFh8.1128.2772'（4）通道数Z9.588.114.08.2772'hbFZ将Z圆整为整数，取Z=59（5）电场的有效宽度B有效（8m，1m为一级进行圆整）mbZB242（6）求电除尘器的实际断面积F22.283248.11mBhF%5%9.1%1008.2778.2772.283（7）验算电场风速smFQV03.12.28336001050000%5%9.1%10005.105.103.1所以设计的电除尘器符合标准（8）计算电除尘器的电场长度单电场长度mnZhAl24.48.1159521.295592将l按每块极板名义宽度0.5m的倍数进行圆整取4.0m总有效长度L=nl=54=20m（9）柱间距meBLk/'CllLad2除尘器内壁宽度B（取80mme320'）双室mmeZbB2424032080459400'42与气流垂直方向的柱间距kL（取mme320'）mmmeBLk122802/32024240/'沿气流方向上的柱间距Ld(取la=700,C=400)mmCllLad58004007002400028（10）进气烟箱考虑进气口高度原因，进气烟箱采用下进气方式，并设置导流板和开孔率为40%的气流均布板，取进口烟气流速为12m/s，进气烟箱进口的截面积0F板底的斜度为60°。20015.12123600210500003600mVQF将0F取整为12m²，进气烟箱的进口截面形状为3m×4m的矩形。进气烟箱长L2（在进气烟箱内安装导流装置）mmaaL733425040002424035.025035.0212所以进气烟箱进口截面形状为3m×4m的矩形，进气烟箱长取7.3m。（11）出气烟箱出气烟箱采用水平出气方式，并设置槽型极板，取各出气烟箱小端截面200'1243mFF，出气烟箱大端的顶端取在顶梁底面下350mm处，出气烟箱大端高度h≥0.8a1+0.2a2+170=20.4m，取20.4m，出气烟箱长mLLW9.58.02，底板与水平夹角=75°。（12）灰斗采用四棱台状灰斗，沿气流方向设5个灰斗，与气流垂直方向设4个灰斗，每个区两个灰斗，共20个灰斗。灰斗下口取400mm×400mm，底部卸灰阀高度取600mm，灰斗壁与水平夹角=75°，灰斗高取5000mm（13）电除尘器总体外形尺寸除尘器总长=进气烟箱长+柱距长电场数+出气烟箱长=7300+5800×5+5900=42200mm除尘器总宽=2×走台宽度+室数×柱间宽=2×1800+2×12280=28160mm除尘器总高=极板有效高度+灰斗高度+顶部大梁高度+底部遮拦高度+底部卸灰阀高度=11800+5000+1700+1200+600=20300mm（14）停留时间：t=电场长度/风速=20.3/1.03=19.71s（15）供电设备电压和电流除尘器运行所需最高工作电压为U=3.5×（2b/2）=20×3.5=70KV取设备的额定输出电压为72kv除尘器运行所需最大工作电流为i2=0.4×29559.1/10=1182.4mA取设备的额定输出电流为1.2A共选取GGAJ02-1.2/72型高压供电设备10台。94、电除尘器结构图及各主要部件结构图1、极板2、振打装置3、RS管状芒刺线104、电晕框架5、烟箱116、槽形极板7、灰斗8、总体图12三、课程设计总结本次设计，在各方面均已达到设计要求，并且在符合要求的基础上，尽量地降低了电除尘器的耗材。通过本次课程设计，我对电除尘器的各部分工作原理、设计选择原则、计算要求等方面有课更加深刻的理解，为今后的学习工作都打下了良好的基础。四、参考文献[1]胡满银，赵毅，刘忠.《除尘技术》化学工业出版社，2006年[2]电除尘技术课件