电除尘器设计

本文格式为Word版，下载可任意编辑——电除尘器设计电除尘器总体设计指导书

电除尘器的总体设计是根据用户的使用要求而提供的原始数据，来确定电除尘器的主要参数以及各部分的主要尺寸，其中主要包括：确定各主要部件的结构型式；计算所需的收尘面积；选定电场数；根据确定的参数计算电除尘器断面面积、通道数、电场长度；然后计算电除尘器各部分尺寸并画出电除尘器外形图；计算高压供电装置所需的电流、电压值，并确定供电装置的型号、容量；计算各支座的载荷并画出载荷图；提供电气设备所需资料。

为某电厂设计300MW火电机组设计配置2台电除尘器，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。

设计参数：1、除尘效率不低于99.5%；2、允许漏风率：低于0.5%；3、本

33

体压力损失：350Pa；4、烟尘排放限值：30mg/m；5、烟气量Q：2100000m/h6、炉气含尘浓度35g/m3;

设计一台电除尘器主要需要以下数据：

（1）需净化的烟气量，寻常是指工作状态下的烟气量（m3/h）；（2）烟气含尘浓度（g/m3）；

（3）粉尘性质，包括粉尘粒度分布、粉尘比电阻、化学成分、真密度、堆

积密度等；

（4）烟气性质，包括温度、湿度、压力、烟气成份等；（5）电除尘器出口烟气允许含尘浓度；（6）燃煤工业分析和元素分析等。

具体设计程序各有不同，现就一种设计程序简述如下：一、电除尘器总体设计计算

1、确定电除尘器主要部件的结构型式

（1）总体型式：一般有立式、卧式、干式、湿式等，寻常电力系统多采用板卧式干清灰电除尘器；

（2）收尘极板及电晕线的型式和固定方式；（3）阴、阳极振打方式；（4）进出口烟箱型式；

（5）气流均布板型式、层数和开孔率；

（6）入口导流板层数、安装角度；一般（4）、（5）、（6）项均需通过气流分布模拟试验来确定；

（7）灰斗型式、个数；（8）单室还是双室；

（9）高压直流变压器采用户外式还是户内式等。2、确定除尘效率η（%）

寻常用户根据允许排放量和引风机对粉尘浓度的要求提供。

??Gi?Go?Co??100%??1??K??100%GiCi??=错误！未找到引用源。(1-0.04/35^0.995)^100%=99.8%

（1）

式中Gi，Go—分别表示单位时间进入除尘器和从除尘器排出的粉尘量（kg/h）

Ci，Co—分别表示电除尘器入口和出口的烟气含尘浓度；K—漏风系数，K?Qo，Qi，Qo表示电除尘器入口和出口的烟气流量Qi（m3/h）

3、确定粒子驱进速度ω（m/s）

粒子驱进速度ω是电除尘器设计中一个关键数值，确定ω的方法一般有经验法、类比法、半工业试验法、理论计算法等。寻常均是根据烟气和粉尘性质及其他资料和积累的实践经验来确定，ω与板间距的关系很大。ω=6.0cm/s=0.06m/s4、求比面积f（m2/m3/s）f?A11?ln()Qω1?η11ln()230.061?99.8%==103.58m/m/s（2）

式中A—收尘极板总有效面积（m2）；

Q—烟气流量（m3/s）；η—除尘效率（%）；

ω—粒子有效驱进速度（m/s）。5、求集尘面积A（m2）

已知，Q=2100000m3/h=583.33m3/sA?f?Q

=103.58错误！未找到引用源。583.33=60421m2单台除尘器面积A0=60421/2=30210m2（3）

式中Q—工作状态下的烟气量（m3/s）。6、确定电场有关参数

（1）确定电场数N（个）和室数采用双室，每室4个电场。

N=4

每个电场的集尘面积A’（m2）：A'?A

N?室数=错误！未找到引用源。/4^2=3776.25（m2）（4）

（2）电场有效长度l(m)

电场有效长度与所采用的收尘极板型式有关，一般单电场有效长度l=3.5～4m,电场总有效长度L=Nl（m）。

l=4m

L=4错误！未找到引用源。4=16m

（3）确定板间距2b

根据烟气、粉尘性质、含尘浓度等以及ω值和对η的要求确定，目前一般2b=300～450mm。

取2b=0.4m

（4）电场有效高度h（m）

①一般Lh?0.5~1.5，Lh?1所以

h=16m（5）②F?80m2，h?F，F〉80m2，h?F2初定电场断面

F=Q/V=583.3/1=583.3电场有效高度

583.3H=

2=12③根据经验确定。（5）通道数n

n?A'2hl

=3776.25/2^12^4=39（6）电场有效宽度B（m）

①B?2b?n（m）②B?(2b??)?n(m)其中δ为极板厚度③B?(2b?k')?n（m）其中k’为极板阻流宽度B=（0.4-0.02)^39=14.82（7）电场内壁宽B’（m）：双进风B'?2b?n?4??e'1错误！未找到引用源。=0.4^14.82+4^0.1+0.3=6.6

（m2

7、电场截面积F）

F?B?h?室数?2b?n?h?室数

=0.4^39^12^2=374.4（m2）（10）8、验算电场风速V（m/s）

6）7）

（（

Q

3600?F错误！未找到引用源。=2100000/3600^374.4=1.5适合（11）

燃煤电厂电除尘器电场风速V一般为0.8～1.5m/s，若不适，则重新选取n和h进行计算。

9、烟气流经电场的时间t（s）

Lt?

V=16/1.50=10.7(12)10、电除尘器直流高压电源的选型

电除尘器一般每一个电场用一套高压电源装置供电。（1）额定电流I（mA）

高压整流变压器输出电流：J取0.3mA/m2

V?I?j?A'

=0.4^3776.25

=1510.5mA（13）

式中j—平均板电流密度（mA/m2），一般j取0.2～0.45mA/m2，其值大小与

电晕线类型有关。

（2）额定电压V（kv）

宽间距Ep2b=400mm，选V=72～80kv11、其他几个结构尺寸（常规间距Ep）（1）电场空间高度H

H=h+h1+h2+h3=12+0.2+0.04+0.2=12.44（14）

式中h—收尘极板有效高度

h1—当极板上端悬吊于顶梁的X型梁时，h1=0；当极板悬吊于顶梁下面的

悬挂装置时，h1=200mm；

h2—收尘极板下端至撞击杆的中心距离，按结构型式不同，h2=40mm；h3—撞击杆中心至灰斗上端的距离，h3=200mm（2）阴微小框架

框架上端至梁底面竖直距离ho1=240mm；

框架下端至收尘极撞击杆中心线距离ho2=220mm；（3）Ep沿气流方向内部尺寸

Ep首（末）电场端部至阴极框架悬吊杆投影距离le1=400mm；阴极框架悬吊杆至收尘极投影距离le2=470mm；中部相邻电场阴极框架悬吊杆之间投影距离C=380mm；

Ep壳体内壁长度LH=n（l+2le2+C）+2le1－C=32(0.4+2错误！未找到引用

源。0.47+0.38)+2（15）

（4）进气烟箱

错误！未找到引用源。0.4-0.38=55.46m

进气口尺寸：FO?Q

3600?v0错误！未找到引用源。=583.33/8=72.92m2（16）

式中FO—进气口面积（m2）

Vo—进气口烟气流速（m/s），vo一般取13～15m/s，对电厂可取至8m/s；进气烟箱大端顶端距梁底面距离350mm左右；

进气烟箱大端底端需上移600mm，以使气流不直接冲击收尘极振打装置；进气烟箱底板的斜度≥50°，以防止粉尘在进气箱底面沉积；水平进气烟箱长度LZ=（0.55～0.56）（a1－a2）+250，式中a1、a2分别为FK、FO处最大边长，FK为进气烟箱大端面积。

LZ=0.55（19400-350-600-360）+250=10.2m（5）出气烟箱

小端面积Fo’=Fo；

大端顶端至顶梁底面距离：350mm；

大端尺寸一般设计成比进气烟箱的大端尺寸小，可降低二次飞扬；大端高度h3≥0.8a1+0.2a2+170；

h3=0.8×(19400-350-600)+0.2×360+170=15.0m底板斜度≥60°；

长度LW=0.8LZ=0.8×10.2=8.2m（6）灰斗

一般每个电场下设1～2个灰斗，斗壁斜度≥60°，灰斗下灰口的大小依排灰量大小选定，但最小不得小于300×300mm灰斗高度h7=1.732（B/n1－B1）/2

=1.732(1064/2-300)/2=18m（18）

式中B—电场宽度；

n1—沿电场宽度灰斗数；B1—灰斗下口宽；

灰斗下端至支柱基础面距离依Ep大小可取H2=800～1200mm。（7）石英套管保温箱

一个石英套管一个保温箱，则内腔尺寸为800×800mm，二个石英套管一个保温箱则内腔尺寸为1180×1400mm，若用顶部结合梁做保温箱，组合梁高度≥1700mm，以便利检修。（8）气流均布板间距

相邻两层气流均布板间距l2≥0.2Dr，Dr为Fk断面上的水力直径，Dr?其中nk为Fk断面的周长。

4FK，nK进气烟道出口到第一层多孔板的距离HP应为HP≥0.8Dr’，Dr’为进气烟道的水力直径。

进气烟箱、出口烟箱、气流均布板均需通过气流分布模拟试验确定。（9）柱距

电除尘器的柱距根据结构型式不同而不同，当梁柱采用工字钢组合式断面时：

中间柱距Ld1?l?2le2?C

=4+2×0.47+0.38=5.32m（19）

C外侧柱距Ld2?l?2le2?

2=4+2错误！未找到引用源。0.47+0.38/2=5.13m

(20)

最外侧柱与除尘器内壁距离X1?le1=0.47m；与气流滚动方向垂直断面上的外侧柱间距Lk?B?2?1?e'

=12+2错误！未找到引用源。0.005+0.6=12.61m

式中δ1—除尘器壳体钢板厚度，一般取5mm；

e’—柱的宽度，当F=120~180m2时，一般取e’为600mm（10）梯子、平台、栏杆位置及尺寸。二、绘制总图

根据上述结构尺寸绘制电除尘器总图。总图一般包括正视图和侧视图。在正视图中寻常至少有一个电场为剖视图，以便能明了看到阳极和阴微小框架等的结构及尺寸。

进气烟道出口到第一层多孔板的距离HP应为