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600MW机组发电厂得锅炉烟气。

烟气气体性质

锅炉排出得烟气量:460×104m3/h;

烟气温度、压强:125℃、-2000Pa;(当地大气压8、76×104Pa)

烟气含尘浓度:22g/m3;

粉尘得比电阻:2×108Ω·㎝

其原煤含硫量为0、75%,烟灰中Na

O为0、70%,烟气得粒度分布如表2—1

2

所示:

表2—1 烟气粒度分布

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300mm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400mm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SHWB型电路尘器最好允许操作温度250℃,其她类型还有达到350~400℃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—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:125℃、－2000;(当地大气压8、76×10)

烟气含尘浓度:22g/;

粉尘比电阻:Ω·㎝;

(2) 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

3、2计算

由烟气气体性质可知,需配用四台电卧式除尘器。

(1)确定ω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400㎜时,应用式(2-1)

W=1、3×7、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α平均=14、66,取15与20得内插值

k=0、95, 则

W=(㎝/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

(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(㎡)

式中:A——所需收尘极面积(m2)

Q——被处理烟气量(m3/h)

η——除尘器要求得除尘效率

ω——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)

=266、2(㎡)

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h F′＞80㎡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－)=52×(0、4-0、0015)=20、7(m)

=13×20、722=269、1㎡(3-7)

(7)除尘器内壁宽B

考虑双进风,中间设立柱,立柱宽400㎜。

(mm) (3-8)

式中:Δ——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Δ=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:δ1——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