電除塵器的總體設計是根據使用者的使用要求而提供的原始資料,來確定電除塵器的主要引數以及各部分的主要尺寸,其中主要包括:確定各主要部件的結構型式;計算所需的收塵面積;選定電場數;根據確定的引數計算電除塵器斷面面積、通道數、電場長度;然後計算電除塵器各部分尺寸並畫出電除塵器外形圖;計算高壓供電裝置所需的電流、電壓值,並確定供電裝置的型號、容量;計算各支座的載荷並畫出載荷圖;提供電氣裝置所需資料。
設計一台電除塵器主要需要下列資料:
(1) 需淨化的煙氣量,通常是指工作狀態下的煙氣量(m3/h);
(2) 煙氣含塵濃度(g/m3);
(3) 粉塵性質,包括粉塵粒度分布、粉塵比電阻、化學成分、真密度、堆積密度等;
(4) 煙氣性質,包括溫度、濕度、壓力、煙氣成份等;
(5) 電除塵器出口煙氣允許含塵濃度;
(6) 燃煤工業分析和元素分析等。
具體設計程式各有不同,現就一種設計程式簡述如下:
一、電除塵器總體設計計算
1、確定電除塵器主要部件的結構型式
(1)總體型式:一般有立式、臥式、乾式、濕式等,通常電力系統多採用板臥式幹清灰電除塵器;
(2)收塵極板及電暈線的型式和固定方式;
(3)陰、陽極振打方式;
(4)進出口菸箱型式;
(5)氣流均布板型式、層數和開孔率;
(6)入口導流板層數、安裝角度;一般(4)、(5)、(6)項均需通過氣流分布模擬實驗來確定;
(7)灰鬥型式、個數;
(8)單室還是雙室;
(9)高壓直流變壓器採用戶外式還是戶內式等。
2、確定除塵效率η(%)
通常使用者根據允許排放量和引風機對粉塵濃度的要求提供。
1) 式中 gi,go—分別表示單位時間進入除塵器和從除塵器排出的粉塵量(kg/h)
ci,co—分別表示電除塵器入口和出口的煙氣含塵濃度;
k—漏風係數,,qi,qo表示電除塵器入口和出口的煙氣流量(m3/h)
3、確定粒子驅進速度ω(m/s)
粒子驅進速度ω是電除塵器設計中乙個關鍵數值,確定ω的方法一般有經驗法、模擬法、半工業實驗法、理論計算法等。通常均是根據煙氣和粉塵性質及其他資料和積累的實踐經驗來確定,ω與板間距的關係很大。
4、求比面積f(m2/m3/s)
(m2/m3/s2)
式中 a—收塵極板總有效面積(m2);
q—煙氣流量(m3/s);
除塵效率(%);
粒子有效驅進速度(m/s)。
5、求集塵面積a(m2)
m23)
式中 q—工作狀態下的煙氣量(m3/s)。
6、確定電場有關引數
(1)確定電場數n(個)和室數
一般採用單室或雙室,每室4~6個電場。
每個電場的集塵面積a』(m2):
m24)
(2)電場有效長度l(m)
電場有效長度與所採用的收塵極板型式有關,一般單電場有效長度l =3.5~4m,電場總有效長度l=nl(m)。
(3)確定板間距2b
根據煙氣、粉塵性質、含塵濃度等以及ω值和對η的要求確定,目前一般2b=300~450mm。
(4)電場有效高度h(m)
①一般0.5~1.5,對η要求較高時, 1~1.5 所以
5)②f80m2,,
f〉80m2,
③根據經驗確定。
(5)通道數n
6)(6) 電場有效寬度b(m)
① (m7)
② (m) 其中δ為極板厚度
③ (m) 其中k』為極板阻流寬度
(7)電場內壁寬b』(m)
單進風8)
雙進風9)
式中 △—最外層的一排極板中心線與內壁的距離,此值根據除塵器大小在50~100mm間選取;
—中間小柱寬度
7、電場截面積f(m2)
m210)
8、驗算電場風速v(m/s)
m/s11)
燃煤電廠電除塵器電場風速v一般為0.8~1.5m/s,若不適,則重新選取n和h進行計算。
9、煙氣流經電場的時間t(s)
s12)
10、電除塵器直流高壓電源的選型
電除塵器一般每乙個電場用一套高壓電源裝置供電。
(1)額定電流i(ma)
高壓整流變壓器輸出電流:
ma13)
式中 j—平均板電流密度(ma/m2),一般j取0.2~0.45ma/m2,其值大小與電暈線型別有關。
(2)額定電壓v(kv)
常規間距ep (2b=300mm),選v=60~66kv
寬間距ep 如2b=400mm,選v=72~80kv
11、其他幾個結構尺寸(常規間距ep)
(1)電場空間高度h
h=h+h1+h2+h314)
式中 h—收塵極板有效高度
h1—當極板上端懸吊於頂樑的x型梁時,h1=0;當極板懸吊於頂樑下面的懸掛裝置時,h1=80~300mm;
h2—收塵極板下端至撞擊杆的中心距離,按結構型式不同,h2=35~50mm;
h3—撞擊杆中心至灰鬥上端的距離,一般h3=160~300mm
(2)陰極小框架
框架上端至梁底面豎直距離ho1=240mm;
框架下端至收塵極撞擊杆中心線距離ho2=220mm;
(3)ep沿氣流方向內部尺寸
ep首(末)電場端部至陰極框架懸吊杆投影距離l e1≈400~500mm;
陰極框架懸吊桿至收塵極投影距離l e2≈450~500mm;
中部相鄰電場陰極框架懸吊杆之間投影距離c≥380~440mm;
ep殼體內壁長度lh=n(l +2 l e2+c)+2 l e1-c15)
(4)進氣菸箱
進氣口尺寸: (m216)
式中 fo—進氣口面積(m2)
vo—進氣口煙氣流速(m/s),vo一般取13~15m/s,對電廠可取至8m/s;
進氣菸箱大端頂端距梁底面距離350mm左右;
進氣菸箱大端底端需上移600mm,以使氣流不直接衝擊收塵極振打裝置;
進氣煙箱底板的斜度≥50°,以防止粉塵在進氣箱底面沉積;
水平進氣菸箱長度lz=(0.55~0.56)(a1-a2)+250,式中a1、a2分別為fk、fo處最大邊長,fk為進氣菸箱大端面積。
(5)出氣菸箱
小端面積 fo』=fo;
大端頂端至頂樑底面距離:350mm;
大端尺寸一般設計成比進氣菸箱的大端尺寸小,可降低二次飛揚;
大端高度h3 ≥0.8a1+0.2a2+170;
底板斜度≥60°;
長度lw =0.8lz
(6)灰鬥
一般每個電場下設1~2個灰鬥,鬥壁斜度≥60°,灰鬥下灰口的大小依排灰量大小選定,但最小不得小於300×300mm
灰鬥高度h7=1.732(b/n1 -b1)/218)
式中 b—電場寬度;
n1—沿電場寬度灰斗數;
b1—灰鬥下口寬;
灰鬥下端至支柱基礎面距離依ep大小可取h2=800~1200mm。
(7)石英套管保溫箱
乙個石英套管乙個保溫箱,則內腔尺寸為800×800mm,二個石英套管乙個保溫箱則內腔尺寸為1180×1400mm,若用頂部結合梁做保溫箱,組合梁高度≥1700mm,以方便檢修。
(8)氣流均布板間距
相鄰兩層氣流均布板間距l2 ≥0.2dr,dr為fk斷面上的水力直徑,,其中nk為fk斷面的周長。
進氣煙道出口到第一層多孔板的距離hp應為hp ≥0.8dr』, dr』為進氣煙道的水力直徑。
進氣菸箱、出口菸箱、氣流均布板均需通過氣流分布模擬實驗確定。
(9)柱距
電除塵器的柱距根據結構型式不同而不同,當梁柱採用工字鋼組合式斷面時:
中間柱距19)
外側柱距20)
最外側柱與除塵器內壁距離 ;
與氣流流動方向垂直斷面上的外側柱間距
21)式中 δ1—除塵器殼體鋼板厚度,一般取5mm;
e』—柱的寬度,當f=120~180m2時,一般取e』為600mm
(10)梯子、平台、欄杆位置及尺寸。
二、繪製總圖
根據上述結構尺寸繪製電除塵器總圖。總圖一般包括正檢視和側檢視。在正檢視中通常至少有乙個電場為剖檢視,以便能清晰看到陽極和陰極小框架等的結構及尺寸。
《電除塵器供電技術》實驗指導書
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南京國電環保裝置 2010年10月10日 目錄第一章緒論 1 1.1 引言 1 1.2 電除塵器的發展概況 1 1.3 電除塵器的分類 3 1.3.1 按電極清灰方式不同分類 3 1.3.2 按氣體在電除塵器內的運動方向分類 4 1.3.3 按除塵器的形式分類 4 1.3.4 按除塵板和電暈極的不同...