除尘器设计-火电厂

第一章总论

电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子（尘粒或液滴）的装置，与其他的除尘器根本区别在于：除尘过程的分离力直接作用在粒子上，而不是作用在气流上，因此，它具有分离粒子能耗低，气流阻力小的特点。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。它的工作过程大致分为三个阶段：

1、粉尘荷电：进入电除尘器的粉尘粒子荷电。

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的了解，从而将所学的理论课程与实践有机的结合，通过设计出一个符合标准的电除尘器，使工业排出的烟气含量达标，以减小对大气的污染，对环境的危害。

电除尘器的工作原理：烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。

1.2设计容

1.2.1基本资料

本设计处理一发电量为600MW机组发电厂的锅炉烟气。

烟气气体性质

锅炉排出的烟气量：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；

粉尘的比电阻：2×108Ω·㎝

其原煤含硫量为0.75%，烟灰中Na2O为0.70%，烟气的粒度分布如表2—1

所示：

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，共两。

第二章电除尘器的工艺流程设计

2.1 电除尘器类型

1、立式电除尘器多用直径为250mm或300mm的钢管或是郁金式收尘极，电晕线采用竖直悬吊的圆断面金属丝或水平布置的星型线。由于目前新设计的电除尘器多为卧式除尘器。

2、卧式电除尘器的收尘极目前多采用板式电极，且多用Z型或C型断面的长条形极板，名义宽度400mm或500mm。

本设计采用卧式的静电除尘器，与立式相比卧式静电除尘器具有如下的特点：1）沿气流方向可分为若干个电场，这样可根据除尘器的工作情况，对各电场分别施加不同的电压，以提高除尘效率；

2）根据所要求达到的除尘效率，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的均匀分布；

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

粉

2.3电除尘器优点：

1、净化效率高，能够铺集0.01微米以上的细粒粉尘。在设计中可以通过不同的操作参数，来满足所要求的净化效率。

2、阻力损失小，一般在20毫米水柱以下，和旋风除尘器比较，即使考虑供电机组和振打机构耗电，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℃，其他类型还有达到350~400℃或者更高的。

4、处理气体围量大。

2.4电除尘器缺点：

1、设备比较复杂，要求设备调运和安装以及维护管理水平高。

2、对粉尘比电阻有一定要求，所以对粉尘有一定的选择性，不能使所有粉尘都的获得很高的净化效率。

3、受气体温、温度等的操作条件影响较大，同是一种粉尘如在不同温度、湿度下操作，所得的效果不同，有的粉尘在某一个温度、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的变化几乎不能使用电除尘器了。

4、一次投资较大，卧式的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 机组发电厂的锅炉烟气。 ⑴ 烟气气体性质

锅炉排出的烟气量：410460⨯3m /h ；

烟气温度、压强：125℃、－2000Pa ；（当地大气压8.76×104Pa ） 烟气含尘浓度：22g/3m ；

粉尘比电阻：8

10

2⨯Ω·㎝；

(2) 其原煤含硫量为0.75%，煤灰中O Na 2为0.70%； 烟气的粒度分布如表3-1所示：

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

煤的含硫量大于0.5%小于2%，粉尘中O Na 2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 625.0S (cm/s) ++++++++++++++

(3-1)

100

5

544332211a w a w a w a w a w a ++++=

平均 (3-2)

100

9

.183.81983315.52325.8435⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=

=14.66(um)

式中：a 1, a 2…5a ——粒度平均直径

w 1,w 2…5w ——粒度与粒度平均直径对应组成的百分比 由表知α平均=14.66，取15与20的插值 ⇒--=--10

1510

66.149.095.09.0k k=0.95， 则

W=.6775.05.904.7.314.7.31625.0625

.0=⨯⨯⨯=⨯KS

(㎝/s)

式中：S ——煤的含硫量 K ——平均粒度影响系数

（2）计算所需收尘极面积A 。考虑到处理的烟气量比较大，四台除尘器。

()k Q A ⋅--=ω

η1ln （3-3）

()0.14

10.67360099.01ln 104602

4⨯⨯⨯⨯-⨯⨯-=-=19357（㎡） 式中：A ——所需收尘极面积（m 2） Q ——被处理烟气量（m 3/h ） η——除尘器要求的除尘效率 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 ′v

Q

3600= （取v=1.2m/s ） （3-4）

4

2.136********

⨯⨯⨯=

=266.2（㎡）

式中：Q ——被处理烟气量（m 2/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，2

'

F h =

(3-5)