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。 电除尘器设计 实践经验 所需数据 需净化的烟气量,通常是指工作状态下的烟气量(m3/h); 烟气含尘浓度(g/m3); 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; 烟气性质,包括温度、湿度、压力、烟气成份等; 电除尘器出口烟气允许含尘浓度; 燃煤工业分析和元素分析等。 电除尘器总体设计计算方式 1、确定电除尘器主要部件的结构型式 01总体型式:一般有立式、卧式、干式、湿式等,通常电力系统多采用板卧式干清灰电除尘器; 02收尘极板及电晕线的型式和固定方式; 03阴、阳极振打方式; 04进出口烟箱型式; 05气流均布板型式、层数和开孔率; 06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实验来确定; 07灰斗型式、个数; 08单室还是双室; 09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(%) 通常用户根据允许排放量和引风机对粉尘浓度的要求提供
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
Qi,Qo表示电除尘器入口和出口的烟气流量(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、半工业实验法、理论计算法等。通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。 4、求比面积f(m2/m3/s) 5、求集尘面积A(m2)
6、确定电场有关参数 01、确定电场数N(个)和室数 一般采用单室或双室,每室4~6个电场。 每个电场的集尘面积A’(m2):
(4) 02、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)。 03、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。 04、电场有效高度h(m)
05、通道数n
06、电场有效宽度B(m) B=2b*n(m) B=(2b-δ)*n(m)其中δ为极板厚度 B=(2b-k’)*n(m) 其中k’为极板阻流宽度 07、电场内壁宽B’(m)
式中 最外层的一排极板中心线与内壁的距离 此值根据除尘器大小在50~100mm间选取 e—中间小柱宽度 7、电场截面积F(m2) F=B*H*室数=2b*n*h*室数(m2) 8、验算电场风速V(m/s)
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)
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 01、额定电流I(mA) 高压整流变压器输出电流 I=j*A”(mA) 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。 02、额定电压V(kv) 常规间距 Ep(2b=300mm) 选V=60~66kv 宽间距 Ep如2b=400mm 选V=72~80kv 11、其他几个结构尺寸(常规间距Ep) 01、电场空间高度H H=h+h1+h2+h3 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=80~300mm; h2—收尘极板下端至撞击杆的中心距离,按结构型式不同,h2=35~50mm;h3—撞击杆中心至灰斗上端的距离,一般h3=160~300mm 02、阴极小框架 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; 03、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≈400~500mm;阴极框架悬吊杆至收尘极投影距离l e2≈450~500mm; 中部相邻电场阴极框架悬吊杆之间投影距离C≥380~440mm;Ep壳体内壁长度 LH=n(l+2le2+C)+2le1-C 04、进气烟箱 进气口尺寸
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。 05、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; 底板斜度≥60°; 长度LW=0.8LZ 06、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 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。 07、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,以方便检修。 08、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
其中 nk为Fk断面的周长。 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实验确定。 09、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
外侧柱距
最外侧柱与除尘器内壁距离
与气流流动方向垂直断面上的外侧柱间距
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
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。在正视图中通常至少有一个电场为剖视图,以便能清晰看到阳极和阴极小框架等的结构及尺寸。
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