大气电除尘器设计_毕业论文

电除尘器设计说明书

中文摘要：本设计根据给定的烟气的含尘量、电场数和除尘效率设计出一个尺寸合理、性能稳定、经济实用的卧式电除尘器。本文主要包括电除尘器的利用现状、设计意义和工作原理，通过分析进行选型、详细计算出所需要的各部分尺寸并作图。

Abstract：This design according to the given gas dust content, electric field number and the dust removal efficiency to design a reasonable size, stable performance, economic and practical horizontal electric precipitator. This article mainly includes electrical precipitator utilization situation, design significance and working principle, through the analysis to calculate the type selection, detailed needed dimensions and mapping. 关键词：电除尘器；设计；分析计算

Keywords：Electrical precipitator；Design；Analyze and Calculate

1.前言

1.1 选题背景

1.1.1 课题的来源

空气中的颗粒物是影响我国城乡空气质量的主要污染物之一。据统计每人每天吸入的空气量远远超过每天的饮水量和进食量，在这些吸入的空气中经常携带着大量的颗粒物，对人体健康产生重大的影响。研究发现，大气中的SO2、NO x 和CO等污染物的含量与人类死亡率并没有紧密的联系，而可吸入颗粒物则成为导致人类死亡率上升的主要原因。在我国各大城市的污染物检测中心发现，总悬浮颗粒物（TSP）70%以上的来源是燃烧过程，目前我国工业锅炉每年的烟尘排放量约6~8Mt，占全国烟尘总排放量的33%~35%，可见减少锅炉燃烧烟尘排

放对改善大气质量有着举足轻重的作用。

电除尘器经过100年的发展，为大气污染控制做出了很大的贡献。电除尘器由于效率高、能耗低、能处理大烟气量的高温烟气，是各种工业废气污染控制设备中最为优秀的一种。为了实现节能减排、提高设备利用率，火电厂和水泥厂的市场设备均向大型化发展，钢铁、有色、化工等行业也有一定数量的增长，电除尘器设备将保持大型化的发展方向。但是近年来由于受全球经济发展的影响，原材料（90%来自钢材）特别是钢材的价格大起大落，使电除尘器行业的健康发展也受到了严重影响。同时，由于市场监管不利，无序竞争激烈，出现了机电不能和谐配合、一些设备运行不够理想的情况，也影响了电除尘行业的健康发展。但应该指出，随着技术进步，随着工业设备的大型化，在较长的时间内，电除尘器仍然是主要的污染控制装备之一，应用前景还会更好。

本课题来源于某工业中产生的烟气，已知进口颗粒物浓度为42g/m3，电场数为4，除尘需达到的效率为98%。

1.1.2 课题的目的

本课题主要为了进一步理解电除尘器的除尘原理、主要构造以及其发展现状和前景，加深对所学的知识的理解和巩固，并通过查阅资料自主设计出一个较合理、实用的符合条件的电除尘器，锻炼自己的思维和独立思考能力。

1.1.3 课题的意义

通过设计整体掌握有关电除尘器的理论知识，在设计过程中发现问题然后解决问题，从而将所学知识应用到实践中，设计出一个较为理想的电除尘器，使其在工业中得到更好的利用，从而减少烟气对环境造成的污染。

1.1.4 应解决的主要问题

要准确掌握电除尘器的工作原理和主要构造。在设计过程中怎样进行电除尘器的选型、怎样选择参数以及应注意的问题和细节。

1.1.5 技术要求

所设计的电除尘器首先性能要稳定，满足除尘效率的要求；第二，耗电少，经济实用；第三，机械性能高，噪声小；第四，外型美观等要求。

1.2 国内外研究现状

从1955年以来,采用电除尘技术处理工业烟尘及空气净化的工程数量成倍增加,各国企业界、学术界对电除尘理论与技术进行了大量研究工作。1980年Masuda等, 1990年与川慎太郎等以及2001年王海宁等[1]分别进行了用高电压窄脉冲供电方法,对烟尘进行脉冲直流电场的同极性离子荷电凝聚,增大了烟尘荷电量及粒径, 提高了烟尘的荷电凝聚性能,改善了电除尘器的反（逆）电晕问题, 使

捕集高比电阻烟尘的效率有所提高。白希尧等[2]进行了直流电场的同极性烟尘荷电凝聚技术的研究工作,提高了粉尘的荷电凝聚特性,烟尘驱进速度可提高2~6倍, 改善了电除尘器的收尘性能。阪本清等[3]采用间歇供电方法改善了高比电阻烟尘的荷电凝聚性能, 解决了烧结烟气的除尘疑难问题。

Watababe 等[4]和Hau tanen等[5],许德玄[6]以及向晓东等[7]分别进行了离子荷电机理或荷电、凝聚、收尘的三段式电除尘器的试验研究工作。在电除尘器前面设置了比电除尘器体积略小的荷电区（器）凝聚区（器），对0.06~ 12um烟尘的除尘效率提高了 3 %左右。2001年刘功智等[8]以及2002年王连泽等[9]分别进行了静电荷电凝聚除尘研究,除尘效率均提高了3%。2003年Coghe等[10]、2004年Zamankhan等[11]进行了离子荷电粉尘的流体动力学研究。从上述实验研究表明,在直流、交变电场中的同极性、异极性离子对烟尘具有荷电凝聚作用。目前应用于电除尘器的烟尘预荷电设置大多是电除尘器稍加改变而成,通常是靠增加几个变形电场来实现的,实质上是电除尘电场的延伸。日立公司与国内公司合作，已经进行实际应用[12]。中国在推广移动电极电除尘器，我国公司自主研发的该项技术也已进入工业性试验阶段，正在进一步改进和完善。近几十年电除尘技术在工艺上有了改进[ 13, 14]，在烟尘荷电凝聚机理及方法上也进行了不少探索性的研究。

1.3电除尘器存在的问题

（1）电离占空比、输运项低下

（2）电除尘器体积大、耗能高

（3）气流状态不良

（4）灰斗、外壳或烟道漏风或者烟道接头处烟尘堆积

（5）后级电场中微细灰尘的除尘效率低

（6）锅炉燃煤灰分的变化与设计值偏差较大，使得烟气含尘浓度增大，造成点晕封闭；有的燃用低硫煤，粉尘比电阻较高。

（7）振打效果差，有的阴极线尖端钝化而导致放电性能不好；有的长期受到拉弧放电的冲击等，造成阳极板和阴极线严重积灰，导致电压和电流下降。

（8）整流变压器的供电能力减弱。

（9）电除尘器运行未作调整，尤其是新建和改建机组较为普遍。

1.4 本设计的指导思想

（1）工艺设计的主要标准和依据：

1.《大气污染物综合排放标准》GB16297－1996

2.《环境空气质量标准》GB3095－1996

（2）按照“高效、安全、可靠、方便、经济”的目标即除尘效率高、使用安全、运行可靠、操作方便、运行维护经济的原则进行优化设计。

2 电除尘器设计方案论证