除塵技術(shù)課程設(shè)計(jì)---300mw電廠除塵器的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　(2012 -- 2013 年度第 一 學(xué)期)</p><p>　　名 稱： 除塵技術(shù)課程設(shè)計(jì)</p><p>　　題 目：300MW電廠除塵器的設(shè)計(jì)</p><p>　　院 系：環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院</p><p

2、>　　班 級： 環(huán)工0902 </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)任務(wù)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(shè)計(jì)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(jì)算3</p><p><b>　　三、繪制總圖6</b></p><p>　　1.主要

5、設(shè)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(shè)計(jì)指導(dǎo)書8</p><p>　　一、文丘里管的設(shè)計(jì)計(jì)算8</p><p><b>　?、?處理煙氣量8</b></p><p>　?、?文丘里管結(jié)構(gòu)尺寸的

6、設(shè)計(jì)與計(jì)算8</p><p><b>　?。?）喉管8</b></p><p><b>　?。?）收縮管8</b></p><p><b>　?。?）擴(kuò)散管9</b></p><p>　　二、捕滴器的設(shè)計(jì)計(jì)算9</p><p><b>

7、;　　（1）筒體計(jì)算9</b></p><p>　?。?）進(jìn)氣蝸殼10</p><p>　?。?）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(xiàn)12</b>

8、</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　1. 原始資料</b></p><p>　　某電廠要求設(shè)計(jì)與30萬千瓦火電機(jī)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>　?、倜嘿|(zhì)的成份分析數(shù)據(jù)見表1；</p><p>　?、诨业某煞莘治鰯?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>　　⑤灰及煙氣

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;　　③排渣方式：固態(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>　　②當(dāng)?shù)仄骄髿鈮海?43.6毫巴</p><p>　?、勰昶骄鶜鉁兀?2．3℃；</p><p>　?、茏畲箫L(fēng)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>　　①除塵效率：≥99.9％；</p><p>　?、谠试S漏風(fēng)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(fù)合式除塵器），除塵效率不低于99.9%,試對該電除塵器進(jìn)行總體設(shè)計(jì)，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(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并畫出簡圖。</p><p>

16、　　第二部分 電除塵器總體設(shè)計(jì)</p><p>　　電除塵器的總體設(shè)計(jì)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(jì)算所需的收塵面積；選定電場數(shù)；根據(jù)確定的參數(shù)計(jì)算電除塵器斷面面積、通道數(shù)、電場長度；然后計(jì)算電除塵器各部分尺寸并畫出電除塵器外形圖；計(jì)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(jì)算各支座的載荷并畫出載

17、荷圖；提供電氣設(shè)備所需資料。</p><p>　　設(shè)計(jì)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(xué)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(shè)計(jì)程序各有不同，現(xiàn)就一種設(shè)計(jì)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(fēng)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(shè)計(jì)上留有余量，選取電場風(fēng)速為。</p><p><b>　?。?）、板間距2b</b></p><p>　　考慮到寬極距能有效的堅(jiān)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(yùn)行中的熱變形等對除塵器性能的影響，提運(yùn)行的穩(wěn)定性，另外也可

20、減輕設(shè)備重量、降低造價(jià)、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(jìn)型TS管狀芒刺線的極配形式，一塊板對應(yīng)一根電暈線，故線間距為。</p><p>　?。?）、驅(qū)進(jìn)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(jì)算，考慮在設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用時(shí)所應(yīng)采取的有利于提高驅(qū)進(jìn)速度的措施，綜合分析，留有余量，選取驅(qū)進(jìn)速度為。</p><p>　?。?）、本體結(jié)構(gòu)形式</p><p>　　依據(jù)原始資料和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，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(jìn)氣煙箱采用下進(jìn)氣方式，并設(shè)置導(dǎo)流板和兩層氣流均布板。出氣煙箱采

22、用水平出氣，并設(shè)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(jì)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(fēng)機(jī)對粉塵濃度的要求提供。 已知：進(jìn)口煙氣含塵濃度為：36g/m3,相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定出口排煙標(biāo)準(zhǔn)為：30mg/m3（北京地區(qū)以外），漏風(fēng)系數(shù)取1，則：<

23、;/p><p>　　2、計(jì)算所需收塵面積</p><p>　?。?）總收塵面積A（m2）</p><p>　?。?）每個(gè)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(jìn)行圓整，取</p><p><b>　　5、確定通道數(shù)n</b></p><p><b>　　將n進(jìn)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(shí)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(jìn)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(yàn)算電場風(fēng)速v（m/s）</p><p>

26、　　燃煤電廠電除塵器電場風(fēng)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(shí)間t（s）</p><p>　　12、其他幾個(gè)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(shí)，；</p><p>　　收塵極板下端至撞擊桿

27、的中心距離，??；</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>　　（3）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>　?。?）進(jìn)氣煙箱</b></p><p>　　由于受實(shí)際進(jìn)口煙道高度的限制，選用下進(jìn)氣方式，并設(shè)置導(dǎo)流板和兩層開孔率為40%的氣流均布板。取進(jìn)口煙氣流速V0=10m/s，則個(gè)進(jìn)氣煙箱進(jìn)口截面Fo:</p><p>　　將Fo圓整, 取，各進(jìn)氣煙箱的進(jìn)口截面形狀為3m×5m的矩形。進(jìn)氣煙箱長取4m。</p

30、><p>　　進(jìn)氣煙箱大端頂端距梁底面距離350mm左右；</p><p>　　進(jìn)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(jìn)氣煙箱底板的斜度≥50°，以防止粉塵在進(jìn)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(shè)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(shè)計(jì)成比進(jìn)氣煙箱的大端尺寸小，可降低二次飛揚(yáng)；</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(shè)4個(gè)灰斗，與氣流垂直方向設(shè)四個(gè)灰斗即每個(gè)區(qū)兩個(gè)灰斗，共16個(gè)灰斗。灰斗下口取400mm×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(chǔ)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(gè)石英套管一個(gè)保溫箱，則內(nèi)腔尺寸為800×800mm，二個(gè)石英套管一個(gè)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>　　（8）計(jì)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(jìn)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(shè)備選型 </p><p>　　除塵器運(yùn)行所需的最高工作電壓為：</p><p>　　取設(shè)備的額定輸出電壓。</p><p>　　除塵器運(yùn)行所需最大電暈電流為</p><p>　　取設(shè)備的額定輸出電流</p>

38、<p>　　共選取GGAJ02D型—1.0A／72kv高壓供電設(shè)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(gè)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(shè)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(shè)計(jì)指導(dǎo)書</p><p>　　一、文丘里管的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　⒈ 處理煙氣量</b></p><p>　　文丘里管前的煙量

40、計(jì)算，一般都是根據(jù)燃煤的元素分析和燃料燃燒產(chǎn)物計(jì)算而來的。而選擇喉管尺寸和擴(kuò)散管尺寸時(shí)的實(shí)際煙氣量，則尚須計(jì)算漏風(fēng)、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(xiàng)計(jì)算通常是近似計(jì)算，而且十分繁瑣。故一般在進(jìn)行文丘里管選型設(shè)計(jì)時(shí)，為了簡化計(jì)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(jì)算方法所帶來的煙量誤差，一般都小于5%。這是因?yàn)殄仩t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(kuò)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(fēng)和壓力變化后，通過實(shí)際測量和計(jì)算表明，體積減少量最多只有5～10％。因而簡化計(jì)算時(shí)可以用乘以0.9～0.95的系數(shù)來計(jì)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(jìn)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>　?、?文丘里管結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p><b>　　采用圓形文丘里</b></p><p><b>　?。?）喉管</b></p><p>　　每個(gè)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(jìn)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(kuò)散管</b></p><p

45、>　　取煙氣進(jìn)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(shí)，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(kuò)散管的擴(kuò)張角為</p><p>　　擴(kuò)散管長度：圓形 （m）</p><p>　　二、捕

46、滴器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　捕滴器有圓柱型和倒錐型兩種。圓柱型設(shè)計(jì)、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(shè)計(jì)、施工較復(fù)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(jì)算</b></p><p>　?、龠M(jìn)口煙道中心處筒體內(nèi)徑，取進(jìn)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>　?、诠┧b置處筒體內(nèi)徑：</p><p>　　由于煙氣，在擴(kuò)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(fēng)和壓力變化后，通過實(shí)際測量和計(jì)算表明，體積減少量最多只有5～10％。因而簡化計(jì)算時(shí)可以用乘以0.9～0.95的系數(shù)來計(jì)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>　　③筒體的計(jì)算參考內(nèi)徑： （m）</p><p><b>　?、軡穸胃叨龋?；</b></p><p><b>　　⑤干段高度：</b></p><p><b>　?、尥搀w錐角： </b></p><p>　　⑦進(jìn)口蝸殼底壁至灰斗高度： &l

49、t;/p><p>　?、嗟瑰F筒體供水裝置的上高度： </p><p>　?、岬瑰F體最小內(nèi)直徑： </p><p>　　⑩倒錐體最大內(nèi)直徑： </p><p>　　排灰管直徑，一般取，排灰管的垂直高度應(yīng)大于600mm；</p><p><b>　　灰斗高度：；</b></p><

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

51、p><b>　　式中取進(jìn)口煙速；</b></p><p><b>　　取，則</b></p><p>　?、谶M(jìn)口蝸殼頂板處筒體內(nèi)徑： ；</p><p>　　③進(jìn)口蝸殼底板處筒體內(nèi)徑： ；</p><p>　?、芏坦荛L度：取 ；</p><p>　?、葸M(jìn)口短管內(nèi)側(cè)壁

52、斜切角：?。?lt;/p><p>　?、扌鼻悬c(diǎn)距X軸距離： ；</p><p>　　⑦蝸殼外側(cè)壁與Y軸距離： ；</p><p>　?、辔仛ぐ霃剑喝?（m）；</p><p>　　⑨蝸殼頂板中心與X軸間距離： ；</p><p>　?、馕仛ろ敯鍖?shí)際包角： ；</p><p>　　蝸殼底板中心與

53、X軸距離： ；</p><p>　　蝸殼底板實(shí)際包角：；</p><p><b>　?。?）出口蝸殼</b></p><p>　?、俪隹谖仛?nèi)徑：取；</p><p>　?、谖仛ひ隹谒俣龋喝?；</p><p>　　③引出口截面尺寸：；</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(xiàn)</b></p><p>　　1.《

55、除塵技術(shù)》，胡滿銀、趙毅、劉忠編著，化學(xué)工業(yè)出版社， 2006。</p><p>　　2.《除塵技術(shù)手冊》，張殿印，張學(xué)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(yīng)用》，孫熙編著，機(jī)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(yùn)行管理》，黎在時(shí)編著，中國電力出版社，2005。</p><p>　　6.《工業(yè)電除塵器應(yīng)用技術(shù)》，唐國山主編，化學(xué)工業(yè)出版社，2006。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)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