大气污染控制工程课程设计——锅炉烟气静电除尘器的设计

大气污染控制工程课程设计——锅炉烟气静电除尘器的设计内容摘要：

电除尘器：粒子的荷电和捕集是在同一个区域中进行的。 即收尘极系统和放电极系统都在一个区域。 工业烟气除尘多用这种除尘器，因而“单区”两字通常被省略。 b. 双区电除尘器。 双区电除尘器：具有前后两个区域。 前区安装放电极，称为电离区，粉尘进入此区首先荷电。 后区安装收尘极，称为收尘区，荷电粉尘在此区域被捕集。 双区电除尘器的电压等级较低，通常采用正电晕放 电。 它主要用于空气调节系统的进气净化。 近年来，利用双区电防尘器的原理设计的电除尘器用于工业皮气的净化，例如用于沥青烟尘和高炉煤气的净化，也都取得较好的效果。 单区电除尘器，按其结构不同又可分为以下类型： 按电极形状可分为板式、管式和棒式电除尘器。 板式电除尘器的收尘极呈板状。 为了减少粉尘的二次飞扬和增加极板的刚度，通常将极板轧制成不同的凹凸槽形。 管式电除尘器收尘极由一根或一组 7 截面呈圆形、六角形或方形的管子构成，放电极位于管子中心，含尘气体自下而上进入管内。 通常用于除去气体中的液滴。 棒式电除尘器的收尘极是用钢筋 编成棒惊状，它结实，耐腐蚀，不易变形，但自重大，耗钢材多。 电场的划分 一台电除尘器由若干个电场串联组成。 为了防止热弯曲。 沿气流方向的每个电场长度一般控制在 左右。 另外还需考虑烟尘通过电场的时间，为了使处理时间达到设计上的要求，必须设置数个长度相同的电场。 在通常的情况下，一般设计 3 个电场。 在处理烟气量大的场合，还可以将电场在处理烟气流方向上并行排列。 2. 电除尘器的选型 （ 1）电除尘器型号的确定 本次设计选用卧式、板式、无辅助电极的宽间距（ 400mm）电除尘器。 （ 2）电除尘器的台数 采用一台除 尘器 （ 3）电场风速（ v）的确定 对于电炉，由于粉尘粒径很小，一般在 3~11μ m 之间，故不可取过高的电场风速，以免引起二次扬尘，故取。 （ 4）电除尘的截面积  F （初定）   410392 mQF    （ 5）除尘效率  标准状态下烟气的含尘浓 30 mgppTTccNN  所以 %  c cc e （ 6）有效驱进速度的确定  QAe1 式中 ；电除尘器的除尘效率，— % ；电除尘器收沉积面积，— 2mA。 3 smQ 烟气量，—。 有效驱进速度，— sm 设计的电厂用煤，由于含硫量很低，为 %，含水分也不大，为 %，粉尘较细，尽管碱性氧化物（ K2O 和 Na2O）的含量较高，但比电阻很高，所以最终导致驱进速度不高，故除尘比较困难。 对于 电厂锅炉，虽然影响驱进速度的因素很多，但实际上媒含硫量和粉尘历经分布是影响驱进速度的主要因素。 根据经验，当燃煤含硫量大于 %，小于 2%，氧化钠含量大于 %，电晕线为芒刺 8 时，同极距为 400mm 时，有效驱进速度可由下式计算。 kS  式中 ；媒的含硫量，— %S 下表确定平均粒度影响系数，按—k a 平均 10 15 20 25 30 35 k 1 1002211 nn aaaa  平均 式中 组成的百分比；粒度为  , 2121 aa —粒度的平均值。 21 , aa 则该电厂的 平均a 为 )(16100 ma 平均 由表查得 k=，当 时%S ，得    （ 7）收尘极面积（ A）由意希公式有 )(481) 1l n( 410329)1 1l n( 2mwQA    计算求得的极表面积后，在选择电除尘器的实际极板面积时，适当增加一些余量（也可称为储备参数）一般按 5%左右考虑。 )(506%)51( 2mAA  （ 8）比集尘面积（ f） )(3600/410392 506 2mQAf  （ 9）电场数（ n）的确定 在卧式电除尘器中，一般可将电极沿气流方向分为几段，即通称几个电场。 为适应粉尘的特性，达到较好的供电效果和电极的清灰性能，单电场长度不宜过大，一般取~，对要求净化效率高的电除尘器，一般选择 3~4 个电场。 本次设计由于除尘效率较高，故选 4 个电场。 （ 10）电场高度（ h） 9 )( 2mFh  取 h=3m （ 11）同极距（ 2s）的确定 一般电除尘器的极间距为 250~300mm。 但根据国内外的实践来看，电厂锅炉 尾部使用宽间距电除尘器可以获得更高的除尘效率和更低的排放浓度。 故本次设计采用400mm 的同极距。 （ 12）通道数 由式 )2( ksh FZ  计算， k 为除尘器的阻流宽度， 其中设计选用 Z 型板， Z形板宽度为 40mm， k 为。 故 mmksh FZ )(3 )2(  取 mmZ 12 电场断面（ F） 有式 )(312)2( mksZhF  则实际风速 )/( 3600/410392 smFQ  （ 14）每电场有效长度（ l ） )( 5062 mhZ nAl  根据所选的阳极板来看，板宽 480mm,根据上式计算的 l ，每电场长度方向需要的阳极板数为 017 6048 01  ln 故需要的板的板数为 4 块，则电场有效长度为  mml 1 9 2 044 8 0  3. 电除尘器总体尺寸的确定 （ 1）宽度方向上的尺寸 a．电场有效宽度    mmksZB )2( 有效 ，内壁宽为 esZB  42 式中 ；线与内壁间的距离，取最外层的一排极板中心— mm1 0 0 10。 中间柱子宽度，柱宽取— mme 300 则  mmB 5 5 0 0300100412400  kL eBLk  12 式中 ；，一般取收尘器壳体钢板的厚度— mm51。 柱的宽度，取— mme 3 0 0 则  mmL k 5 8 1 03 0 0525 5 0 0  （ 2）高度方向的尺寸HLHhhHhBhK21123 3211 hhhhH  式中 电场高度；—h ；极板上断面的距离，取从收尘器顶梁底面到阳— mmh 2020 ；心的距离，取收尘器下端至撞击杆中— mmh 4 0 02。 的距离，取撞击杆中心到灰斗上端— mmh 2020 11 由电除尘器横断面图知， )(34402020020200001 mmH  （ 2H ） 根据电除尘器的大小，可取 mmH 3502  （ 3） 长度方向的尺寸 由电除尘器沿气流方向尺寸图，可取 mmle 4001  ， mmle 4702  ， mmC 380  mmnlCnnllL eeH13380192043803470424002)1(22 21 将收尘极安装在顶梁底面，每电场的荷重由两根梁和柱承担，立柱设计成等距，且柱距为 )(3050238047021920222 mmcllL ed  首尾的边柱与壁的距离为 )(77523050219204702400222 21 mmLlllX dee  4. 电除尘器零部件的设计和计算 （ 1）进气箱 采用水平引入式进气箱，如图所示，并取 sm80  ，则进气箱进气口的面积为（两个进风口） 200 41039223600 mQF    考虑到进气口尽可能与电厂断面相似，可取  20 3 6 01 9 5 0 mmF  进气箱长度 LZ,按    ~ 21  aaL Z 确定。 式中 处最大边长；和— KFFaa 021 , 进气箱大端面积。 —。