除尘技术课程设计---电除尘器设计

课程设计报告

( 2012 -- 2013 年度第 1 学期)

名称：除尘技术课程设计

题目：电除尘器设计

院系：动力工程系

目录

一、课程设计任务书 (2)

1.原始资料 (2)

2.设计要求 (4)

二、设计正文 (5)

1. 电除尘器的基本原理和结构 (5)

2. 设计说明 (5)

3. 电除尘器结构尺寸的计算 (6)

4、电除尘器结构图及各主要部件结构图 (9)

三、课程设计总结 (12)

四、参考文献 (12)

一、课程设计的任务书

1、原始资料：

某电厂要求设计与200MW火电机组配套的除尘器，所提供原始资料如下：1．1、煤、灰及烟气资料

表1 工业分析

表3灰的成份分析数据

表4飞灰的比电阻

表

表6灰及烟气其他性质

1．2、系统及工况资料

锅炉型号：DG-670/13.7-540/540

额定蒸发量：670t/h

排渣方式：固态排渣

1．3、对电除尘器的要求

①除尘效率：≥99.5%

②允许漏风率：≤5%

③本体压力损失：≤350Pa

2、要求

为该机组设计配置2台除尘器，除尘效率不低于99.5%，试对该电除尘器进行总体设计，并画出简图。

二、设计正文

1、电除尘器的基本原理和结构

○1除尘器的工作原理：

除尘器有许多种类型和机构，但它们都是按照同样的基本原理设计出来的。用电除尘的方法分离气体中的悬浮尘粒，主要包括以下5种物理过程：

（1）施加高电压产生强场强使气体电离，即产生电晕放点；

（2）悬浮尘粒的荷电；

（3）荷电尘粒在电场力的作用下向电极运动；

（4）荷电尘粒在电场中被捕集；

（5）振打清灰。

○2电除尘器的基本结构：

（1）电气系统：

1)高压供电装置：高压整流变压器，电抗器，高压控制柜

2)低压自动控制系统：保温箱的恒温控制，振打程序控制，排灰控制，安全连锁

（2）本体系统：

1)收尘极系统：极板、悬吊及振打

2)电晕极系统：电晕线、阴极大、小框架，阴极吊挂，阴极振打

3)烟箱：进气烟箱、出气烟箱

4)气流均布装置：气流均布板、收尘电场内部阻流板、灰斗阻流板、导流板

5)槽形极板：

6)壳体

7)支座

8)储、排灰系统

9)辅助设施

2、设计说明

除尘器主要技术参数的确定

(1)根据国家烟尘排放标准，最终的烟尘排放量为30mg/m3，

④

%

92

.

99

%

100

36000

30

36000

=

?

-

=

η

因此为了达标并且能尽量减少耗材，取效率为99.95%。

(2)电场风速：考虑灰的比电阻高，灰分质量轻、粒度小等因数，并在设计上留有余量，选取电场风速v = 1.05m/s

(3)板间距：考虑到宽极距能有效的减少高比电阻粉尘产生的反电晕，能减少由于安装的误差、运行中的热变形等对除尘器性能的影响，提高运行的稳定性，另外也可以减轻设备质量、降低造价、易于维护保养。选取板间距400 mm

(4)线间距：一般取0.6~0.65倍通道宽度。考虑采用采用大C 型板与极线采用RS 管状芒刺线的机配形式，一块板对应一根线故线间距为300mm 。

(5)荷电粉尘有效驱进速度： 平均

根据平均粒度，平均粒度影响系数取k ≈1.3

ω=7.4ks

0.625

≈7.5cm/s 其中k 为平均粒度影响系数，s 为没的含硫量（%）

s=0.66%

选取驱进速度7.5cm/s (6)电除尘器本体结构形式

1）采用卧式电除尘器 2）设计为双室m=2 3）电场数 n=5

4）振打方式：电磁振打

5）进出气烟箱：进气方式：下进气方式

气流分布装置：在进气烟箱内设置气流均布板和两层导流板

槽形极板：在出气烟箱内设置槽形极板，采用水平出气试

6）灰斗：采用四棱台形灰斗

3、电除尘器结构尺寸的计算

（1）计算所需的收尘极面积A （为适应煤种波动，取k=1.1）

()

21.295591.1075

.03600)

9995.01ln(10500001ln m k Q Q f A ≈??-?-=

?--=

?=?

η

（2）初定电场断面积'

F

2'8.27705

.136001050000m V Q F ≈?==

（3）极板的有效高度h

m F h 8.112

8

.2772

'

≈==

（4）通道数Z

9.588

.114.08.2772'=?=?=h b F Z

将Z 圆整为整数，取Z=59

（5）电场的有效宽度B 有效（>8m ，1m 为一级进行圆整）

m b Z B 242≈?=

（6）求电除尘器的实际断面积F

22.283248.11m B h F =?=?=

%5%9.1%1008

.2778

.2772.283<=?-

（7）验算电场风速

s m F Q V 03.12

.28336001050000≈?==

%5%9.1%10005

.105.103.1<=?-

所以设计的电除尘器符合标准 （8）计算电除尘器的电场长度

单电场长度

m nZh A l 24.48.1159521

.295592≈???==

将l 按每块极板名义宽度0.5m 的倍数进行圆整取4.0m 总有效长度L=nl=5?4=20m

（9）柱间距

()m e B L k /'+=C l l L a d ++=2

除尘器内壁宽度B （取80=?mm e 320'=）

双室mm e Z b B 2424032080459400'42=+?+?=+?+?= 与气流垂直方向的柱间距k L （取mm e 320'=）

()()mm m e B L k 122802/32024240/'=+=+=

沿气流方向上的柱间距L d (取l a =700,C=400)

mm C l l L a d 5800400700240002=+?+=++=

（10）进气烟箱

考虑进气口高度原因，进气烟箱采用下进气方式，并设置导流板和开孔率为40%的气流均布板，取进口烟气流速为12m/s ，进气烟箱进口的截面积0F

板底的斜度为60°。

20

015.121236002

10500003600m V

Q F ≈?÷==

将0F 取整为12m2，进气烟箱的进口截面形状为3m ×4m 的矩形。 进气烟箱长L 2（在进气烟箱内安装导流装置）

()()mm

a a L 733425040002424035.025035.0212≈+-=+-=

所以进气烟箱进口截面形状为3m ×4m 的矩形，进气烟箱长取7.3m 。 （11）出气烟箱

出气烟箱采用水平出气方式，并设置槽型极板，取各出气烟箱小端截面

200'1243m F F =?==，

出气烟箱大端的顶端取在顶梁底面下350mm 处，

出气烟箱大端高度h ≥0.8a 1+0.2a 2+170=20.4m ，取20.4m ， 出气烟箱长m L L W 9.58.02==，

底板与水平夹角=75°。 （12）灰斗

采用四棱台状灰斗，沿气流方向设5个灰斗，与气流垂直方向设4个灰斗，每个区两个灰斗，共20个灰斗。灰斗下口取400mm ×400mm ，底部卸灰阀高度取600mm ，灰斗壁与水平夹角=75°，灰斗高取5000mm

（13）电除尘器总体外形尺寸

除尘器总长=进气烟箱长+柱距长?电场数+出气烟箱长 =7300+5800×5+5900=42200mm

除尘器总宽=2×走台宽度+室数×柱间宽 =2×1800+2×12280=28160mm

除尘器总高=极板有效高度+灰斗高度+顶部大梁高度+底部遮拦高度+底部卸灰阀高度 =11800+5000+1700+1200+600=20300mm （14）停留时间：

t=电场长度/风速=20.3/1.03=19.71s （15）供电设备电压和电流

除尘器运行所需最高工作电压为U=3.5×（2b/2）=20×3.5=70KV 取设备的额定输出电压为72kv

除尘器运行所需最大工作电流为i 2=0.4×29559.1/10=1182.4mA 取设备的额定输出电流为1.2A

共选取GGAJ02-1.2/72 型高压供电设备10台。

4、电除尘器结构图及各主要部件结构图

1、极板

2、振打装置

3、RS管状芒刺线

4、电晕框架

5、烟箱

6、槽形极板

7、灰斗

8、总体图

三、课程设计总结

本次设计，在各方面均已达到设计要求，并且在符合要求的基础上，尽量地降低了电除尘器的耗材。

通过本次课程设计，我对电除尘器的各部分工作原理、设计选择原则、计算要求等方面有课更加深刻的理解，为今后的学习工作都打下了良好的基础。

四、参考文献

[1] 胡满银，赵毅，刘忠.《除尘技术》化学工业出版社，2006年

[2] 电除尘技术课件