除塵技術(shù)課程設計---300mw電廠除塵器的設計

1、<p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　(2012 -- 2013 年度第 一 學期)</p><p>　　名 稱： 除塵技術(shù)課程設計</p><p>　　題 目：300MW電廠除塵器的設計</p><p>　　院 系：環(huán)境科學與工程學院</p><p

2、>　　班 級： 環(huán)工0902 </p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　指導教師： </p><p>　　設計周數(shù)： 1 </p><p>　

3、　成 績： </p><p>　　日期：2013年 01月 02 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　第一部分 設計任務書</p><p><b>　　1. 原始資料1</b></p><p><

4、;b>　　2.要求2</b></p><p>　　第二部分 電除塵器總體設計3</p><p>　　一、電除塵器主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式的選取3</p><p>　　二、電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計算3</p><p><b>　　三、繪制總圖6</b></p><p>　　1.主要

5、設備說明7</p><p><b>　　2簡圖見附錄7</b></p><p>　　第三部分 文丘里除塵器課程設計指導書8</p><p>　　一、文丘里管的設計計算8</p><p><b>　?、?處理煙氣量8</b></p><p>　　⒉ 文丘里管結(jié)構(gòu)尺寸的

6、設計與計算8</p><p><b>　?。?）喉管8</b></p><p><b>　　（2）收縮管8</b></p><p><b>　?。?）擴散管9</b></p><p>　　二、捕滴器的設計計算9</p><p><b>

7、;　　（1）筒體計算9</b></p><p>　?。?）進氣蝸殼10</p><p>　　（3）出口蝸殼11</p><p>　　三、簡圖見附錄。11</p><p><b>　　附錄12</b></p><p><b>　　一、參考文獻12</b>

8、</p><p><b>　　二、設計圖12</b></p><p>　　1、臥式電除塵器（主體）12</p><p>　　2、 RS管型芒刺線12</p><p>　　3、 電磁錘振打器13</p><p><b>　　4、 塵極板13</b></p>

9、<p>　　5、 四棱臺壯灰斗13</p><p>　　6、 文丘里除塵器14</p><p>　　7、 倒錐形捕集器14</p><p>　　第一部分 設計任務書</p><p><b>　　1. 原始資料</b></p><p>　　某電廠要求設計與30萬千瓦火電機組配套

10、的除塵器，所提供的原始資料如下：</p><p>　?。?）煤、灰及煙氣資料</p><p>　　①煤質(zhì)的成份分析數(shù)據(jù)見表1；</p><p>　　②灰的成份分析數(shù)據(jù)見表2；</p><p>　?、刍业牧６确植记闆r見表3；</p><p>　?、芑业谋入娮枰姳?；</p><p>　?、莼壹盁煔?/p>

11、其它性質(zhì)見表5。</p><p>　　表1 煤質(zhì)的成份分析數(shù)據(jù)</p><p>　　表2 灰的成份分析數(shù)據(jù)</p><p>　　表3 灰的粒度分布情況</p><p>　　表4

12、 灰的比電阻</p><p>　　表5 灰及煙氣其它性質(zhì)</p><p>　　（2）系統(tǒng)及工況資料</p><p>　?、馘仩t型號：SG-1000／13.7-540/540；</p><p>　?、陬~定蒸發(fā)量：1000t／h；</p><p&g

13、t;　?、叟旁绞剑汗虘B(tài)排渣。</p><p><b>　?。?）現(xiàn)場氣象資料</b></p><p>　?、俸０胃叨龋?2.5m；</p><p>　?、诋?shù)仄骄髿鈮海?43.6毫巴</p><p>　　③年平均氣溫：12．3℃；</p><p>　?、茏畲箫L載：32kg／m2；</p&

14、gt;<p>　?、葑畲笱┹d：24kg／m2；</p><p><b>　?、薜卣鹆叶龋?度；</b></p><p>　?。?）對電除塵器的要求</p><p>　?、俪龎m效率：≥99.9％；</p><p>　　②允許漏風率：≤5％；</p><p>　?、郾倔w壓力損失：≤350

15、Pa。</p><p><b>　　2.要求</b></p><p>　　配置兩臺電除塵器（或袋式除塵器或電袋復合式除塵器），除塵效率不低于99.9%,試對該電除塵器進行總體設計，并畫出簡圖。</p><p>　　配置六臺文丘里除塵器，除塵效率不低于96%, 試對該文丘里除塵器進行設計計算，并畫出簡圖。</p><p>

16、　　第二部分 電除塵器總體設計</p><p>　　電除塵器的總體設計是根據(jù)用戶的使用要求而提供的原始數(shù)據(jù)，來確定電除塵器的主要參數(shù)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(jié)構(gòu)型式；計算所需的收塵面積；選定電場數(shù)；根據(jù)確定的參數(shù)計算電除塵器斷面面積、通道數(shù)、電場長度；然后計算電除塵器各部分尺寸并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，并確定供電裝置的型號、容量；計算各支座的載荷并畫出載

17、荷圖；提供電氣設備所需資料。</p><p>　　設計一臺電除塵器主要需要下列數(shù)據(jù)：</p><p>　　需凈化的煙氣量，通常是指工作狀態(tài)下的煙氣量（m3/h）；</p><p>　　煙氣含塵濃度（g/m3）；</p><p>　　粉塵性質(zhì)，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；</p><p>

18、　　煙氣性質(zhì)，包括溫度、濕度、壓力、煙氣成份等；</p><p>　　電除塵器出口煙氣允許含塵濃度；</p><p>　　燃煤工業(yè)分析和元素分析等。</p><p>　　具體設計程序各有不同，現(xiàn)就一種設計程序簡述如下：</p><p>　　一、電除塵器主要參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式的選取</p><p><b>　?。?

19、）、電場風速</b></p><p>　　考慮到灰的比電阻高，灰分重量輕、粒度小等因素，并在設計上留有余量，選取電場風速為。</p><p><b>　?。?）、板間距2b</b></p><p>　　考慮到寬極距能有效的堅守啊搞比電阻粉塵產(chǎn)生的反電暈，能減少由于安裝誤差、運行中的熱變形等對除塵器性能的影響，提運行的穩(wěn)定性，另外也可

20、減輕設備重量、降低造價、易于維修保養(yǎng)。所以決定板間距取。</p><p><b>　?。?）、線間距2c</b></p><p>　　考慮采用480mm大C型板和改進型TS管狀芒刺線的極配形式，一塊板對應一根電暈線，故線間距為。</p><p>　?。?）、驅(qū)進速度ω（m/s）</p><p>　　依據(jù)煤質(zhì)和灰的理化分析

21、，依據(jù)用戶對電除塵器的要求和類比計算，考慮在設計、制造、安裝和使用時所應采取的有利于提高驅(qū)進速度的措施，綜合分析，留有余量，選取驅(qū)進速度為。</p><p>　　（5）、本體結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　依據(jù)原始資料和設計經(jīng)驗，選取雙室(M=2)、六電場(N=6)的結(jié)構(gòu)形式，陽極采用側(cè)面單邊底部振打，陰極采用側(cè)面單邊中部振打。進氣煙箱采用下進氣方式，并設置導流板和兩層氣流均布板。出氣煙箱采

22、用水平出氣，并設置槽型板?；叶凡捎盟睦馀_形。高壓直流變壓器采用戶內(nèi)式。</p><p>　　二、電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計算</p><p>　　1、確定除塵效率η（%）</p><p>　　通常用戶根據(jù)允許排放量和引風機對粉塵濃度的要求提供。 已知：進口煙氣含塵濃度為：36g/m3,相關(guān)國家標準規(guī)定出口排煙標準為：30mg/m3（北京地區(qū)以外），漏風系數(shù)取1，則：<

23、;/p><p>　　2、計算所需收塵面積</p><p>　?。?）總收塵面積A（m2）</p><p>　?。?）每個電場的集塵面積A’（m2）</p><p><b>　　3、初定電場斷面</b></p><p>　　4、確定電場的有效高度，即極板的有效高度h</p><p&g

24、t;　　將極板高度進行圓整，取</p><p><b>　　5、確定通道數(shù)n</b></p><p><b>　　將n進行圓整，取</b></p><p>　　6、確定電場有效寬度B（m）</p><p>　　7、確定電廠的實際斷面F（m2）</p><p>　　8、確定電場

25、有效長度</p><p>　　將l值按每塊板極的名義寬度0.5m的倍數(shù)進行圓整，取，電除塵器電廠的總有效長度為：</p><p><b>　　，</b></p><p><b>　　電除塵器單效長度：</b></p><p>　　9、驗算電場風速v（m/s）</p><p>

26、　　燃煤電廠電除塵器電場風速V一般為0.8～1.5m/s，符合要求.</p><p>　　10、煙氣流經(jīng)電場的時間t（s）</p><p>　　12、其他幾個結(jié)構(gòu)尺寸（常規(guī)間距Ep）</p><p>　?。?）電場空間高度H</p><p>　　極板上端懸吊于頂梁的X型梁時，；</p><p>　　收塵極板下端至撞擊桿

27、的中心距離，?。?lt;/p><p>　　撞擊桿中心至灰斗上端的距離，取</p><p><b>　　電場空間高度。</b></p><p><b>　?。?）陰極小框架</b></p><p>　　框架上端至梁底面豎直距離ho1=240mm；</p><p>　　框架下端至收塵

28、極撞擊桿中心線距離ho2=220mm；</p><p>　?。?）Ep沿氣流方向內(nèi)部尺寸</p><p>　　Ep首（末）電場端部至陰極框架懸吊桿投影距離；</p><p>　　陰極框架懸吊桿至收塵極投影距離；</p><p>　　中部相鄰電場陰極框架懸吊桿之間投影距離；</p><p>　　Ep殼體內(nèi)壁長度 &

29、lt;/p><p><b>　　（4）進氣煙箱</b></p><p>　　由于受實際進口煙道高度的限制，選用下進氣方式，并設置導流板和兩層開孔率為40%的氣流均布板。取進口煙氣流速V0=10m/s，則個進氣煙箱進口截面Fo:</p><p>　　將Fo圓整, 取，各進氣煙箱的進口截面形狀為3m×5m的矩形。進氣煙箱長取4m。</p

30、><p>　　進氣煙箱大端頂端距梁底面距離350mm左右；</p><p>　　進氣煙箱大端底端需上移600mm，以使氣流不直接沖擊收塵極振打裝置；</p><p>　　進氣煙箱底板的斜度≥50°，以防止粉塵在進氣箱底面沉積。 </p><p><b>　?。?）出氣煙箱</b></p><p&

31、gt;　　出氣煙箱采用水平出氣方式，并設置槽型板，取各出氣煙箱小端截面：；</p><p>　　大端頂端至頂梁底面距離：350mm；</p><p>　　端尺寸一般設計成比進氣煙箱的大端尺寸小，可降低二次飛揚；</p><p>　　大端高度h3 ≥0.8a1+0.2a2+170；</p><p><b>　　底板斜度≥60°

32、;；</b></p><p><b>　　長度</b></p><p><b>　?。?）灰斗</b></p><p>　　采用四棱臺狀灰斗，沿氣流方向設4個灰斗，與氣流垂直方向設四個灰斗即每個區(qū)兩個灰斗，共16個灰斗?；叶废驴谌?00mm×400mm，灰斗壁與水平夾角大于60o，灰斗高度:</

33、p><p>　　灰斗下端至支柱基礎面距離依Ep大小可取H2=800～1200mm（取1000mm）。</p><p>　?。?）石英套管保溫箱</p><p>　　一個石英套管一個保溫箱，則內(nèi)腔尺寸為800×800mm，二個石英套管一個保溫箱則內(nèi)腔尺寸為1180×1400mm，若用頂部結(jié)合梁做保溫箱，組合梁高度≥1700mm，以方便檢修。</p

34、><p><b>　?。?）計算柱間距</b></p><p>　　電場內(nèi)壁寬B’（m）（取， ） </p><p>　　中間柱距 </p><p>　　外側(cè)柱距 </p><

35、;p>　　最外側(cè)柱與除塵器內(nèi)壁距離 </p><p>　　與氣流垂直方向的柱間距Lk</p><p>　　沿氣流方向上的柱間距Ld（取，）</p><p>　　13、電除塵器總體外形尺寸</p><p>　　陳塵器總長＝進氣煙箱長+柱距長×電場數(shù)+出氣煙箱長</p><p>　?。?000+530

36、0×6+3200＝39000(mm)；</p><p>　　除塵器總寬＝2×走臺寬度+室數(shù)×柱間寬</p><p>　?。?×1800+2×10800＝25200(mm)；</p><p>　　除塵器總高＝極板有效高度+灰斗高度+頂部大梁高度+頂部遮欄高度+底部卸灰閥高度</p><p>　　

37、＝12000+4800+1700+1200+600=20300mm.</p><p>　　14、供電設備選型 </p><p>　　除塵器運行所需的最高工作電壓為：</p><p>　　取設備的額定輸出電壓。</p><p>　　除塵器運行所需最大電暈電流為</p><p>　　取設備的額定輸出電流</p>

38、<p>　　共選取GGAJ02D型—1.0A／72kv高壓供電設備8臺。</p><p><b>　　三、繪制總圖</b></p><p>　　根據(jù)上述結(jié)構(gòu)尺寸繪制電除塵器總圖。總圖一般包括正視圖和側(cè)視圖。在正視圖中通常至少有一個電場為剖視圖，以便能清晰看到陽極和陰極小框架等的結(jié)構(gòu)及尺寸。</p><p><b>　　1

39、.主要設備說明</b></p><p><b>　　2簡圖見附錄</b></p><p>　　第三部分 文丘里除塵器課程設計指導書</p><p>　　一、文丘里管的設計計算</p><p><b>　?、?處理煙氣量</b></p><p>　　文丘里管前的煙量

40、計算，一般都是根據(jù)燃煤的元素分析和燃料燃燒產(chǎn)物計算而來的。而選擇喉管尺寸和擴散管尺寸時的實際煙氣量，則尚須計算漏風、煙溫降低、水分蒸發(fā)和壓力變化對煙氣體積的影響。上述諸項計算通常是近似計算，而且十分繁瑣。故一般在進行文丘里管選型設計時，為了簡化計算起見，可以將文丘里管前的煙氣量乘以0.9～0.95系數(shù)，作為管后或捕滴器后的煙量。這種簡化的計算方法所帶來的煙量誤差，一般都小于5%。這是因為鍋爐排煙溫度多低于140℃～150℃，雖然文丘里管

41、的降溫效果很好，在擴散管出口煙溫一般只有60℃～70℃，對體積有一定影響，但考慮了蒸發(fā)水分、漏風和壓力變化后，通過實際測量和計算表明，體積減少量最多只有5～10％。因而簡化計算時可以用乘以0.9～0.95的系數(shù)來計算降溫后的煙氣體積。</p><p>　　文丘里管前的煙氣量以及其他部位的煙氣量通常還可以用煙氣流量測試儀器進行測量來確定。</p><p>　　首先選定采用六臺文丘里除塵器。&

42、lt;/p><p>　　⒉ 文丘里管結(jié)構(gòu)尺寸的設計與計算</p><p><b>　　采用圓形文丘里</b></p><p><b>　?。?）喉管</b></p><p>　　每個喉管需要處理的煙氣量：</p><p>　　取喉管中的煙氣流速：</p><p

43、><b>　　喉管截面積：</b></p><p><b>　　圓形喉管直徑: </b></p><p>　　喉管長度：喉管長度可按以下關(guān)系近似選用：</p><p><b>　?。?）收縮管</b></p><p><b>　　選取進口煙氣流速，</b&

44、gt;</p><p><b>　　入口截面積：</b></p><p>　　入口截面尺寸：圓形入口直徑</p><p>　　選取收縮管的收縮角為</p><p>　　收縮管長度：圓形 </p><p><b>　　（3）擴散管</b></p><p

45、>　　取煙氣進入文丘里管前的溫度t11=150℃ 煙氣離開文丘里管的溫度t12=100℃，則溫度為t2（℃）時，出口煙氣流量，取出口煙氣流速v2=20m/s，則出口面積：</p><p>　　出口截面尺寸：圓形出口直徑</p><p>　　選取擴散管的擴張角為</p><p>　　擴散管長度：圓形 （m）</p><p>　　二、捕

46、滴器的設計計算</p><p>　　捕滴器有圓柱型和倒錐型兩種。圓柱型設計、施工較方便，但阻力較大；倒錐型水膜穩(wěn)定性好、阻力小，但設計、施工較復雜，可根據(jù)具體情況選擇采用倒錐捕滴器結(jié)。</p><p><b>　?。?）筒體計算</b></p><p>　　①進口煙道中心處筒體內(nèi)徑，取進口煙道中心處筒體內(nèi)平均上升煙速=6.5m/s，則內(nèi)徑：&l

47、t;/p><p>　　②供水裝置處筒體內(nèi)徑：</p><p>　　由于煙氣，在擴散管出口煙溫降低，對體積有一定影響，考慮了蒸發(fā)水分、漏風和壓力變化后，通過實際測量和計算表明，體積減少量最多只有5～10％。因而簡化計算時可以用乘以0.9～0.95的系數(shù)來計算降溫后的煙氣體積。此處取系數(shù)為0.9，則捕滴器出口煙氣溫度為的煙氣流量，取供水裝置處筒體內(nèi)平均上升煙速=4.5m/s，則內(nèi)徑：；</p

48、><p>　?、弁搀w的計算參考內(nèi)徑： （m）</p><p><b>　?、軡穸胃叨龋海?lt;/b></p><p><b>　?、莞啥胃叨龋?lt;/b></p><p><b>　　⑥筒體錐角： </b></p><p>　?、哌M口蝸殼底壁至灰斗高度： &l

49、t;/p><p>　　⑧倒錐筒體供水裝置的上高度： </p><p>　?、岬瑰F體最小內(nèi)直徑： </p><p>　?、獾瑰F體最大內(nèi)直徑： </p><p>　　排灰管直徑，一般取，排灰管的垂直高度應大于600mm；</p><p><b>　　灰斗高度：；</b></p><

50、p>　　煙氣引出收縮段高度：取；</p><p>　　引出收縮段小頭直徑，??；</p><p><b>　　引出段錐頂角： </b></p><p><b>　?。?）進氣蝸殼</b></p><p><b>　?、龠M口尺寸： ；</b></p><

51、p><b>　　式中取進口煙速；</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　?、谶M口蝸殼頂板處筒體內(nèi)徑： ；</p><p>　?、圻M口蝸殼底板處筒體內(nèi)徑： ；</p><p>　?、芏坦荛L度：取 ；</p><p>　?、葸M口短管內(nèi)側(cè)壁

52、斜切角：??；</p><p>　　⑥斜切點距X軸距離： ；</p><p>　?、呶仛ね鈧?cè)壁與Y軸距離： ；</p><p>　?、辔仛ぐ霃剑喝?（m）；</p><p>　?、嵛仛ろ敯逯行呐cX軸間距離： ；</p><p>　?、馕仛ろ敯鍖嶋H包角： ；</p><p>　　蝸殼底板中心與

53、X軸距離： ；</p><p>　　蝸殼底板實際包角：；</p><p><b>　?。?）出口蝸殼</b></p><p>　?、俪隹谖仛?nèi)徑：?。?lt;/p><p>　　②蝸殼引出口速度：??；</p><p>　?、垡隹诮孛娉叽纾?；</p><p><b>

54、　　取，則，；</b></p><p>　?、芪仛は虏扛叨龋喝。╩）</p><p><b>　　三、簡圖見附錄。</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　一、參考文獻</b></p><p>　　1.《

55、除塵技術(shù)》，胡滿銀、趙毅、劉忠編著，化學工業(yè)出版社， 2006。</p><p>　　2.《除塵技術(shù)手冊》，張殿印，張學義等編著，冶金工業(yè)出版社，2002。</p><p>　　3.《袋式除塵技術(shù)與應用》，孫熙編著，機械工業(yè)出版社，2004。</p><p>　　4.《火電廠除塵技術(shù)》，胡志光、胡滿銀、常愛玲著，中國水利水電出版社，2005。</p>

56、<p>　　5.《電除塵器的選型安裝與運行管理》，黎在時編著，中國電力出版社，2005。</p><p>　　6.《工業(yè)電除塵器應用技術(shù)》，唐國山主編，化學工業(yè)出版社，2006。</p><p><b>　　二、設計圖</b></p><p>　　1、臥式電除塵器（主體）</p><p><b>　　

57、RS管型芒刺線</b></p><p><b>　　電磁錘振打器</b></p><p><b>　　塵極板</b></p><p><b>　　四棱臺壯灰斗</b></p><p><b>　　文丘里除塵器</b></p>&l