精品文档 电除尘器课程设计任务与指导书 一、设计目的 通过该设计，使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业相关知识。以巩 固和深化课程内容；熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料，培育学生分析问 题、处理问题和独立工作的能力；进一步提升学生计算、绘图和编写说明书的基 本技能。 二、设计内容和步骤： 1. 设计基本资料 某电厂地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热 雨量大，秋季凉爽干燥，冬季低温，少雨雪。 根据当地气象台多年气象资料统计，其特征值如下： 累年平均气压： 1011.0hPa 累年最高气压： 1038.9hPa 累年最低气压： 986.6hPa 累年平均气温： 17.6℃ 极端最高气温： 40.9℃ 极端最冷气温： -9.9℃ 厂址处全年北(N)风出现频率为20.0%，西北 (NW)风 出现频率为14.7%，西 (W)风出现频率 13.1%，南(S)风出现频率 6.0%，东北(WE)风出现频率 9.6%，东 (E)风出现频率 8.3%，东南(SE)风出现频率 8.0%，西南(SW)风出现频率 7.2%， 静风出现频率为13.1%。 电厂烟气情况： 3 废气量 Q =28000 m /h （工况) 废气温度 t =350-400℃ t =330-370℃ j 3 含尘浓度 C =20-40g/m (工况) 煤挥发分A=26．6％(烘煤时) 电厂所用煤的组成成分 成分 SO SO O N H O 2 3 2 2 2 组成 10-12 0.1-0.3 2.7-3 77.6-80 8-9 1 。 欢迎下载 精品文档 粉尘粒径分布 粒径 20-25 15-10 10-8 8-6 6-4 4-2 2-1 ＜1 总计 平均值 17.5 12..5 9 7 5 3 1.5 ＜0.5 含量 2.2 4.6 2.6 14.1 27.9 41.3 6.0 1.1 100% 粉尘比电阻 温度℃ 21 120 230 300 比电阻Ω·cm 3×107 9×107 1×107 3.8×107 2. 电除尘器基本结构图 根据前述条件，绘制电除尘器的各个部件，包括集尘板系统（集尘极板、 集尘极板悬吊、集尘极板振打）、电晕极系统（电晕线、电晕极框架、电晕极吊 挂、电晕极振打）、气流均布装置 （电流均布板、电场内部阻流板、灰斗阻流板）、 壳体支座、储、排灰系统等。具体参数的设计见后。 电除尘器总体结构图要求用1号图纸绘制，重要部位要求有剖面图，并附有 设备名称及必要的说明（明细表）。 2 。 欢迎下载 精品文档 常规板卧式电除尘器结构透视图 3 。 欢迎下载 精品文档 4 。 欢迎下载 精品文档 5 。 欢迎下载 精品文档 6 。 欢迎下载 精品文档 7 。 欢迎下载 精品文档 三、设计说明书 ①整理后的说明书应编有章节目录，设计任务来源，原始资料和设计的基本要求放 在最前，分组表随其后，各人在分组表中划定自己的设计条件。 ②有关参数的设计与计算应按流程的先后次序分章节编写。 ③对所采用的设计数据（反映了设计者的设计思想及设计原则）应做必要的 说明。 1.说明书要求 A4 开纸，用钢笔书写或打印（正文宋体、小四号字，1.5× 行距），草图要求按比例。 2.设计计算书——参数计算，电除尘器基本结构。 四、设计基础资料 4.1 主要参数计算 4.1.1 电场风速 电场风速可由下式计算： V= Q/F(m/s) (1) 3 式中 Q—被净化的烟气量， m /s； 2 F—电场断面积， m ； 电场风速大小的选取，一般在0.4～1.5m/s 范围。过高的电场风速，不仅使 8 。 欢迎下载 精品文档 电场长度增大，占地面积增大，还会引起大的粉尘的二次飞扬，降低除尘效率。 反之，过低的电场风速必然需要大的断面积，这样烟气沿断面的分布较难达到均 匀，所以电场风速的选择要适当。 4.1.2 收尘极板的板间距 电除尘器收尘极板的板间距，根据多年的设计经验，从电除尘器的每个方面 考虑，若ω= f(2b)，则当ω曲线 时），加大极间距合 理，反之不合理。 b = (m+1) Δb Δb 是施工误差和极板积灰产生的误差之和，可取 25mm～40mm，m 一般为 4～b5 之间。 所以b = (4+1)40=200mm b = (5+1)40 =240mm 因此极板的板间距为 400mm～480mm。 美国南方研究所推荐的最大板间距为 457mm, 李秋兰等人推荐的最大板间 距不超过500mm。 4.1.3 电晕线c) 电晕线的线间距对电晕电流的大小会有一定影响，电晕线距太小，由于屏蔽 作用，电流值降低，甚至为零；电晕线距太大，电流密度降低，影响除尘效率。 经试验，最佳线距与电晕线的形式和外加电源有关。一般取0.6～0.65 倍的通道 宽度为宜。对于星形断面和圆形断面，电晕线mm 为宜；当极 间距为400mm 时，线mm；对于锯齿线、鱼骨针线 世纪，英国中央发电局曾用计算机对 19 个发电厂的 74 次电除尘器的试 验结果进行了线型多重回归分析，得出飞灰电除尘器的有效驱进速度ω（这里用 除尘参量表示）的计算公式： 2 式中 S—入口飞灰比表面积，cm /g； b—煤含硫量，%； a—煤含灰量，%； 2 A—电除尘器总收尘面积，m ； 3 Q—处理烟气量，m / ； 9 。 欢迎下载 精品文档 2 ρ—高压供电机组每千伏安容量供电载荷量，cm / （kv ·A） 粉尘的驱进速度与很多因素相关。因此，驱进速度的确定，既复杂又十分重 要。依据煤质和灰理化分析，依据用户对电除尘器的要求和类比计算，考虑在设 计、制造、安装和使用时所应采取的有利于提高驱进速度的措施，综合分析，驱 进速度按下式计算 ω= 9.62 kS 0.625 (2) 式中 ω—驱进速度，cm/ ； S—煤的含硫量，%； K—平均粒度影响系数按下表选定。 a (3) 平均 式中 W ,W —粒度为 a ，a 组成的百分比； 1 2 1 2 a ,a —粒度平均粒径。 1 2 平均粒度影响系数 a 10 15 20 25 30 35 平均 k 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 但是，实际上用户所要求的除尘效率是选取驱进速度时要考虑的主要的因素， 一般来说，用户想要的效率越高，选取的驱进速度越小。正常的情况下驱进速度的 设计值是根据经验选取的。当板间距取 300mm 时，驱进速度取 5～6cm/ ；板间 距为400mm 时，驱进速度为板间距300mm 时的1.1～1.3 倍。 4.2 电除尘器主要部件的结构及形式 4.2.1 集尘板 卧式电除尘器的集尘极目前多采用以下几种形式：1、小C 形极板；2、波纹 形极板；3、CW 形极板；4、鱼鳞板状极板；5、网状形极板；6、ZT 形极板；7、 工字形极板；8、Z 形极板；9、大C 形极板等。目前的电除尘器多采用Z 型或大 C 形极板，名义宽度为400mm 或500mm。 4.2.2 电晕线 。 欢迎下载 精品文档 电晕极按放电形式分为三种：1、点放电型，如RS管形芒刺线、新型管形芒 刺线、角钢芒刺线、锯齿线、鱼骨针刺线等；、线放电型，如星型线、麻花形线、面放电型，如圆电晕线等。电晕极的固定方式有垂锤式和框架式 两种。第一、二电场的电晕线多选用芒刺线，第三、四电场的电晕线选用管状芒 刺线或星形线，有时为便于制造，减少备件品种，也可都采用芒刺线集尘极及电晕线的振打 目前的振打方式主要有：顶部绕臂锤振打；中部绕臂锤振打；下部绕臂锤振 打；侧部绕臂锤振打；顶部电磁锤振打等。目前电除尘器多采用下部绕臂捶打装 置，为保证正确的振打制度，均应采用单边振打。电晕极振打可选用中部绕臂振 打装置，但每个电场、每个框架最好两侧都装设振打装置。 4.2.4进气烟箱与出气烟箱 电除尘器的进出气烟箱常做成喇叭形，在特别的条件时，可做成上进气或下进 气形式。当进口烟气含尘浓度较高时，进气箱下部需设置灰斗，以避免由于分布 板分离出的大量粉尘在进气箱底板堆积或大量流入第一电场前的振打装置。 4.2.5气流分布板和槽型板 气体的导流和分配部件主要是控制气流分布，实现均流措施。为使气流沿电 场均匀分布，需在进气箱内设置气流分布装置。分布板的形式多采用多孔分布板， 这种分布板结构相对比较简单，且有较好的均布作用。为使气流均布良好，多孔板的层数 应不少于两层。在出气烟箱处设置槽型板装置。 4.2.6壳体 壳体的作用是引导气体通过电场，支撑电极和振打设备，形成独立的收尘空 间，它应该有足够的刚度和强度，稳定性，不能有改变电极间相对距离的变形， 要求严密，漏风率在标准限度以内。壳体多采用箱形的钢结构，仅仅在处理高压 烟气时才做成圆柱形。壳体的顶盖有户内式和户外式两种，规格在 10m 以上的2 电除尘器一般均设计成户外式。 4.2.7灰斗 壳体下部灰斗有四棱台状和棱柱状两种，根据排灰方式的不同，可采用不一样 的形式，四棱台状灰斗多适用于顺序定时排灰，棱柱状灰斗适用于连续排灰，灰 斗的出灰口需装设密封性良好的排灰阀。 11 。 欢迎下载 精品文档 4.2.8梁柱的布置形式 根据集尘极在顶梁的固定形式的不同，梁柱的布置形式也不同，分为不均匀 分布的立柱结构及形式和均匀分布的立柱结构，前者是将相邻的两根柱和两根梁并 在一起因此有较大的横向刚度。后者的结构有利于烟气加热整个顶梁，这样做才能够 减少整个顶梁由于上下温差而产生的热应力。 4.2.9集尘极与电晕极的配置 在电场设计中，集尘极与电晕极的配置通常有两种形式：一种是集尘极高度 大于电晕极，而电晕极的宽度略大于集尘极这种形式，这种配置形式的电晕极多 制成框架式，电晕极的振打可设为在框架中部，有较好的清灰效果，其缺点是： 除尘器的长度较大。目前电厂多采用这种形式。 另一种形式是电晕极高于集尘 极，而宽度略小于集尘极，这种配置形式的电晕极多制成框架式。缺点：对于高 温电除尘器（高于 350℃），由于电晕线的伸长量大，电晕线容易弯曲影响电除 尘器的正常运行。 4.2.10计算所需的收尘极面积 电除尘器工作时的实际条件（如烟气性质、风量、风压、温度）与设计时设 定的条件有几率存在差异，或者设计者选取某些数值 （如驱进速度、选定的振打周 期以及气体分布等）有生产实际可能有出入，所以在设计除尘器时，不需考虑一 定的储备能力。从多依奇效率公式中可知，设计时只要适当改变η、A、Q、ω 四 个数之中任意一个，便可使电除尘器的工作上的能力有所储备。为使电除尘器具有储 备能力通常有以下几种方法：一是采用提高除尘效率；二是采用增大设计烟气量； 三是降低ω值的方法；四是采用增大收尘极面积。但是电除尘器的除尘效率绝对 值已经很高，空间小；采用增大设计烟气量的方法，容易与电除尘器的漏风率混 淆；采用降低ω值的方法也不易看出究竟有多大裕度；因此，目前多采用增大收 尘极面积的方法作为除尘器的储备能力。设计时按下式计算所需收尘极面积 A K (4) 式中 ω—驱进速度，m/s； A—总除尘面积，m2 ； k—储备系数，1.0～1.3； 12 。 欢迎下载 精品文档 3 q —烟气量，m /s； v η—除尘效率，%。 其中储备系数k 选取时应考虑，如电除尘器用于何种流程；煤种的变 化；环保要求等。根据上述几点，可选取其中较大的k 值。 4.2.11 确定电场数 在卧式电除尘器中，为满足高效、可靠的运行要求，根据我们国家的详细情况， 电场长度取3.5m～5m 为宜，电场数就排放标准取3～4 个，新标准建议取4～6 个，特别难收集的粉尘可取6～8 个。 4.2.12 烟气量 考虑锅炉运行一段时间后排烟温度的提高和漏风的增加，总体设计中的烟气 量Q，建议采用锅炉热力计算书中的排烟量Q （工况值）乘以烟温变化修正系 工况 数K 和漏风修正系数K ， 1 2 Q= K K Q (5) 1 2 工况 K (6) 1 式中 t—锅炉热力计算书中的排烟温度，℃； t —计算排烟温度，℃；（建议取高于t 15～25℃） 1 K 建议取 1.05～1.10。 2 4.3 电除尘器各部分尺寸的计算 当电除尘器的主要参数和结构及形式确定后，其各部尺寸便可通过下列计算方 法求得： 4.3.1 初定电场断面 F F (7) 2 式中 F —初定电场断面积，m ； V

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