（环境工程专业论文）滦河燃煤电厂煤粉炉除尘系统选型设计及除灰系统优化.pdf

摘要 摘要 燃煤电厂电力工业生产排放了大量污染物。其中，尘污染问题尤其严重，约占 总排放的5 0 - - - , 6 0 。采纳了国内外先进的治理技术和同行业成功的运行经验，针 对滦河燃煤电厂生产工艺的粉尘特点和烟气排放标准的要求，对电除尘器进行了选 型设计，并对除灰系统进行了优化设计。 选用卧式干式四电场电除尘器，处理烟气量可达8 3 0 0 0 0m 3 h ，漏风率小于3 ， 保证了滦河燃煤电厂产生的烟气能得到很好的处理。电除尘器的有效截面积为2 5 0 m 2 ，采用4 0 0m m 同极距，增大烟尘驱进速度，在处理相同烟气量和达到相同的收 尘效率条件下，减少了收尘极面积。经计算，电场风速为o 9r n s ，除尘效率在9 9 6 以上，达到烟囱出口排尘浓度低于8 0m g m 3 的要求。结合燃煤烟尘排放标准，优 化了整个除尘系统，并对电除尘器的运行、维护、检修提出建议。整个工程投资包 括电除尘器设备费用、电气费用和各设备安装费用等，共计9 9 4 9 万元。工程实施后， 将解决企业产生的粉尘污染问题，确保工人的正常操作和身体健康。为企业树立良 好的社会形象，体现良好的经济效益、环境效益和社会效益。 关键词燃煤电厂；电除尘器；优化控制；除尘效率：参数计算 河北科技大学硕士学位论文 a b s t r a c t e l e c t r i c i t yi n d u s t r i a lp r o d u c e sl a r g eq u a n t i t i e so fp o l l u t a n t se m i t t e d a m o n gt h e m ， p o l l u t i o np r o b l e m sw h i c ha r ep r o d u c e db ys i n t e r i n gm a c h i n et a i lo fs m o k ea n dd u s ta n d t a k et h e p e r c e n t a g eo f5 0 6 0 o ft h et o t a le m i s s i o n sa r ep a r t i c u l a r l ys e r i o u s e l e c t r i c i t ys i n t e r e dt a i le s ps y s t e mo fl u a nr i v e rc o a l f i r e dp o w e rp l a n tw a ss e l e c t e d t h ed e s i g n ，u s i n gf o u rh o r i z o n t a le l e c t r i cf i e l dd r ye l e c t r o s t a t i cp r e c i p i t a t o rw h o s e g a sp r o c e s s i n gc a p a c i t yw a s8 3 0 0 0 0m 。h ，a n da i rl e a k a g er a t ew a sl e s st h a n3 e f f e c t i v e d u s tc r o s s 。s e c t i o n a la r e ao f2 5 0 m z ，u s i n gt h es a m ep o l a rd i s t a n c e4 0 0m n l ，i n c r e a s i n gt h e r a t eo fd u s ti n t ot h ed r i v e ，i nd e a l i n gw i t ht h es a m ea m o u n to fs m o k ea n dd u s tc o l l e c t i o n e f f i c i e n c yt oa c h i e v et h es a m ec o n d i t i o n s ，r e d u c i n gt h ev e r yd u s tc o l l e c t i o na r e a i nv i e w o ft h ee m i s s i o n ss t a n d a r d s ，i nw h i c h c h i m n e yd u s tc o n c e n t r a t i o n sh a st ob e l o w8 0m g m 3 e s pp e r f o r m a n c ea n ds t r u c t u r a lw e r ec a l c u l a t e d ，t h ew h o l ed u s tr e m o v a ls y s t e mw a s o p t i m i t z a t e da n di t sc o l l e c t i o ne f f i c i e n c yc a nr e a c ht o9 9 6 f i n a l l y ，s o m es u g g e s t i o n s a b o u tt h ee l e c t r o s t a t i c p r e c i p i t a t o r o ft h e o p e r a t i o n , m a i n t e n a n c e ，a n dr e p a i r r e c o m m e n d a t i o n sw e r eg i v e n t h ew h o l ep r o j e c ti n v e s t m e n t ，i n c l u d i n ge s pe q u i p m e n t ， e l e c t r i c a l e q u i p m e n t a n dt h ec o s to ft h e i n s t a l l a t i o n ，w a s ￥9 9 4 9 0 0 0 a f t e rt h e i m p l e m e n t a t i o no ft h ep r o j e c t ，t h ed u s tp o l l u t i o np r o b l e m sw i l lb es e t t l e da n de n s u t et h e n o r m a lo p e r a t i o no ft h ew o r k e r sa n dk e e pt h e mh e a l t h y f o rt h ee n t e r p r i s e s i tc o u l ds e t g o o di m a g ei ns o c i e t ya n dp e r f o r mv a l u a b l ee c o n o m i c ，e n v i r o n m e n t a la n ds o c i a lb e n e f i t s k e yw o r d sc o a l f i r e dp o w e rp l a n t ，e l e c t r o s t a t i cp r e c i p i t a t o r ；o p t i m a lc o n t r o l ；d u s t r e m o v a le f f e c i e n c y ；c o m p r e h e n s i v ec a l c u l a t e i i 第1 章绪论 第1 章绪论 煤炭是我国的能源主体，火电在我国的电力结构中占有四分之三强，并消耗了 全社会燃煤总量的5 0 以上，大量的燃煤烟气对大气环境产生了严重的污染，这就 决定了燃煤电厂的烟尘污染防治工作是环境保护工作的重中之重【l j 。 我国的大气污染主要以煤烟型污染为主，主要污染物为二氧化硫和烟尘，随着 城市化进程的加快，个别大城市呈现煤烟型污染与汽车尾气污染并重类型。据2 0 1 0 年中国环境状况公报数据显示，全国二氧化硫年排放量高达2 1 8 5 1 万吨，烟尘8 2 9 1 万吨，工业粉尘4 4 8 7 万吨，大气污染仍然十分严重。 2 0 1 0 年，党中央、国务院把环境保护摆上更加重要的位置，提出节能减排是转 方式、调结构的重要抓手，环境保护是重大民生问题等一系列新思想、新理念，环 境保护从认识到实践发生重要变化，进入了经济和社会发展的主干线、主战场和大 舞台，环境质量稳步改掣2 1 。但由于各种原因，我国大气污染物排放总量居高不下， 大气环境质量状况还有待进一步改善。据( 2 0 1 0 年中国环境状况公报数据显示， 2 0 1 0 年度，全国4 7 1 个县级及以上城市开展环境空气质量监测，其中3 6 的城市达到 一级标准，7 9 2 的城市达到二级标准，1 5 5 的城市达到三级标准，1 7 的城市劣 于三级标准。全国县级城市的达标比例为8 5 5 。由此可见，我国的大气污染防治工 作还面临着非常严峻的形势。 我国的能源结构以煤炭为主，原煤占能源消费总量的7 0 左右，并且这种能源结 构现状在未来相当长时期内难以改变。相对落后的煤炭生产方式和消费方式，加大 了环境保护的压力。煤炭消费是造成煤烟型大气污染的主要原因，也是温室气体排 放的主要来源。特别需要指出的是，截止到2 0 1 0 年底，全国发电设备容量9 6 2 1 9 万 千瓦，火电7 0 6 6 3 万千瓦，约占总容量7 3 4 4 ；全国全口径发电量4 2 2 8 0 1 5 亿千瓦 时，其中火电3 4 1 4 5 2 4 亿千瓦时，约占全部发电量8 0 7 5 ，火电厂燃煤烟尘排放量 占全国工业烟尘排放总量的3 7 以上，列第一位【3 】。由此可见，一方面火力发电在我 国的经济发展中，有着举足轻重的作用，另一方面，又要想方设法减少煤粉带来的 污染，由于经济、技术及环境标准等多方面原因，烟气除尘效率低，因此采取政策、 技术、管理各方面的措施，实现防治结合、综合治理、提高能效、控制污染的目标， 成为电力工业可持续发展的关键问题。 1 1 研究背景及意义 1 1 1电厂概况 滦河发电厂始建于1 9 5 8 年，位于河北省承德市西郊双滦区滦河镇以东约1 5 k m 处，距市区约1 8 k m 。双滦区是承德市市辖区，全区总面积2 5 1 平方公里，辖4 个镇， 河北科技大学工程硕士论文 4 3 个行政村，总人口为1 0 万。区内交通发达，京承、京沈、承赤等三条国家干线公 路贯穿区境，承滦铁路专用线从东向西纵贯全区。双滦区是承德市的工业区，区内 驻有承德钢铁集团公司、承德输送机集团公司、滦河发电厂、承德黄麻化纤总厂、 丝绸厂、钟楼集团承德啤酒有限公司等省、市属大中型企业十余家。其中承钢集团 是全国5 0 0 强之一，也是中国北方最大的钒、钛钢铁生产基地。厂址西距承德钢厂 约2 - - , 一3 k m 。滦河发电厂厂址位于冀北山地，南依燕山，属燕山山脉，北傍滦河；南 侧的燕山高出滦河谷地7 0 , - 一l o o m ；电厂厂区与生活区浑为一体，以围墙分界，以东 为厂区，以西为生活居住区。 1 1 2 气象状况 承德气象站位于北纬4 0 0 5 9 ，东经1 l7 0 5 7 ，海拔高度3 8 5 7m ，距离滦河电厂 1 4k m ，两地的地形特点相似，承德气象站的气象资料可以代表滦河电厂厂址的气象 特征。承德气象站有每天4 次( 0 2 时、0 8 时、1 4 时和2 0 时) 的湿球温度、气压、相 对湿度、露点温度、地表温度、云量和降雨量，每日2 4 小时的风速、风向、气温等 纪录。本课题收集了承德气象站1 9 5 5 年 2 0 0 3 年的气象统计资料。 1 1 3 气候特征 承德地区属于北温带大陆性气候，处于暖温带和寒温带的过渡地带。夏季凉爽， 冬季寒冷，雨量适中，风沙较小。 根据承德气象站1 9 5 5 年 - 一2 0 0 3 年的气象资料统计，各气象要素特征值如表1 1 所示。可以看到，承德地区多年平均气温8 9 。c ，平均风速1 3 m s ，全年主导风向为 北风，夏季主导风向为南风，冬季主导风向为西北风。多年平均气压9 7 2 4 h p a 。 表1 1 承德地区气象资料统计 2 第1 章绪论 表1 - 1承德地区气象资料统计( 续) 1 1 4 本课题重要性 滦河发电厂是京津唐电网北部末梢电厂，担负着承德地区工农业生产和人民日 常生活用电及电网调峰任务。2 x 3 3 0 m w 机组燃煤锅炉属于热电联产项目，主要用于 市区集中供熟及电网调峰。表1 2 是滦河发电厂二四期工程大气污染物排放情况。 表1 2 滦河发电厂二四期工程大气污染物排放情况 项目 单位数值处理方式达标情况 n o 。 3 襻 烟尘 s 0 2 n 0 。 4 拌 烟尘 s 0 2 6 群 排放浓度 m g n m 3 2 3 2 0 滦河发电厂的 排放量t h o 3 0 4 3 撑7 群锅炉均 排放浓度m g n m 3 8 5 5 属于第l 时段， 排放量t h0 8 0 2 排放浓度 m g m m 3 2 1 8 0 文丘里水膜 9 j2 0 0 5 刍g1 月 排放量t h0 9 3 4 除尘器 1 日，执行第1 排放浓度m g ，n m 32 4 7 0 排放量 。v i a 0 3 1 3 时段排放限 排放浓度m g n m 3 8 4 7 值，3 群、4 撑、 排放量t h0 7 7 9 0 甜及7 撑锅炉 排放浓度 m g n m 3 2 0 6 0 排放量t h1 3 6 0 s 0 2 及烟尘排 排放浓度 m g m m 3 2 4 8 0 静电除尘器 放浓度超标。 3 河北科技大学工程硕士论文 _ _ _ l i - _ - i - _ _ l - - - _ _ - _ _ - _ _ _ _ - _ _ - i _ - _ _ _ - _ 表1 2 滦河发电厂二四期工程大气污染物排放情况( 续) 题目 堕位 数值处堡菹式一达益监磁l h i n 排放量t h 0 5 5 3 s 0 2 及烟尘排 “u 6 # 排放浓度酬m 3 9 8 6 水膜除小器 放浓度超标 烟尘排放量t h 0 2 6 8 s 0 2 排放量t h l 2 3 0 排放浓度m g n m 3 2 2 1 0 n o 7 撑 排放量t h o 5 3 4 水膜除尘器 s 。2 及烟尘排 排放浓度 m g n m 3 9 5 4 放浓度超标。 拥小 排放量t h 0 3 0 2 垄墼堡鏖翌型婪堡：j ：! 一二一 -ll-_-_l_一-l_-_-_-_一-_-_-。_一一一 采用国家标准方法现场监测滦河燃煤电厂3 3 0 m w 机组燃煤锅炉烟气浓度、烟气 量、温度等，结果见表1 3 表1 3 燃煤电厂3 3 0 m w 机组燃煤锅炉烟气特征 注：锅炉型号s o 1 0 2 5 1 8 5 5 m 7 2 7 ，额定蒸发量1 0 2 5 t l l ；锅炉最大耗煤量9 0 2 6 5 t h ；排渣 形式：固态排渣 综上所述，存在问题： 一是滦河电厂6 撑、7 样燃煤锅炉存在烟尘超标问题。 二是现有固态灰渣处理方式，容易造成二次污染。 三是自动化程度低，工人劳动强度大，能耗高。 本课题针对燃煤电厂自然循环煤粉炉烟气特点，依据锅炉型号规格、煤种等工 艺条件及排放标准的要求，结合工程实例，对各种除尘装置和技术进行全面的分析， 找出适合于本地特点的燃煤电厂除尘技术。对滦河燃煤发电厂3 3 0 m w 机组燃煤锅炉 6 # 、7 除尘系统进行选型设计及除灰系统优化；设计中通过选择合理的电机配置、 高压配电方式，调整电场内气流分布状况等措施，提高除尘器对高比电阻微细粉尘 的捕集效率，有效降低电除尘器返流损失。对企业节能减排和可持续发展具有重要 意义。 4 第1 章绪论 1 2 燃煤电厂煤粉炉除尘除灰渣系统国内外研究现状 1 2 1除尘系统研究现状 目前常用的几类除尘装置主要有：重力除尘装置、惯性除尘装置、旋风除尘装 置、袋式除尘装置、静电除尘装置等。 1 2 1 1 重力除尘器 重力除尘器的工作原理是利用粉尘颗粒的重力沉降作用而使粉尘与气体分离， 它是一种最古老最简易的除尘方法，又称为重力沉降除尘装置或沉降室，它具有结 构简单，维护容易；阻力低，一般约为5 0 1 5 0 p a ；维护费用低，经久耐用：可靠性 优良，很少有故障等优点，但它的除尘效率低，一般只有4 0 5 0 ，适于捕5 0 1 a m 粉尘粒子且设备庞大适合处理中等气量的常温和高温气体，多作为多级除尘的预除 尘使用【4 。 1 2 1 2 惯性除尘器 惯性除尘技术是借助挡板使气流改变方向，利用气流中尘粒的惯性力使之分离 的技术，在气流急速转向的时侯其中颗粒由于惯性效应，其运动轨迹就与气流轨迹 不一样，从而使两者获得分离，气流速度高这种惯性效应就大，所以该种除尘器的 体积就可大大减小，占地面积也小，没有活动部件，可用于高温和高浓度的粉尘场 合，对细颗粒的分离效率比重力除尘器的效率大为提高，可捕集到l o p m 的颗粒。它 的阻力在6 0 0 到1 2 0 0 p a 之间，但磨损严重，除尘性能受到很大的影响【5 1 。 1 2 1 3 旋风除尘器 旋风除尘器的工作过程是当含尘气体由切向进气口进入旋风分离器时气流右直 线运动变为圆周运动。旋转气流的绝大部分沿器壁自圆筒体呈螺旋型向下、朝锥体 流动。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将相对密度大于气体的尘粒甩向器壁。 尘粒一旦与器壁接触，便失去径向惯性力而靠向下的动量和向下的重力沿器壁下降， 进入排灰管，旋转向下的外旋气体到达锥体时，因圆锥形的收缩而向除尘器中心靠 拢，最后净化气体经排气管排出管外，一部分未被捕集到的尘粒也由此排出【6 】o 它内 部流态复杂，准确测定有关参数比较困难，因而理论上仍不十分完善捕集小于5 岬 尘粒的效率不高。它具有结构简单，造价便宜，体积小无运动部件，操作维修方便， 压力损失中等，动力消耗不大等优点，但是也存在除尘效率不高，对于流量变化大 的含尘气体性能较差的缺点，旋风除尘器可单独使用，也可作为多级除尘的预除尘 使用【7 】o 5 河北科技大学工程硕士论文 1 2 1 4 袋式除尘器 袋式除尘器是指利用纤维性滤袋捕集粉尘的除尘设备。用滤袋进行分离时，可 以让含尘气体从滤袋外部进入到内部，把粉尘分离在滤袋外表面，也可以使含尘气 体通过滤袋内部流向外部，将粉尘分离在内表面【8 1 。粉尘经滤袋被分离所受到的力在 各种除尘器中是最复杂的，虽然有许多过滤方程式，但不足以定量表示符合实际结 果的除尘效率、过滤阻力等各种因果关系。所以说，袋式除尘技术是科学和实践经 验结合的产物。其除尘效率为大于9 9 ，属高效除尘器，它占除尘器应用量的 6 0 7 0 ，但是它的不足之处是对潮解、黏性粉尘不如湿式除尘器, t 9 1 。 1 2 1 5 静电除尘装置 静电除尘器是利用静电力( 库仑力) 将气体中的粉尘或液滴分离出来的除尘设备， 也称电除尘器、电收尘器。工作时含尘气体从除尘器下部进入，向上通过一个足以 使气体电离的静电场，产生大量的正负离子和电子并使粉尘荷电，荷电粉尘在电场 力的作用下向集尘极运动并在收尘极上沉积，从而达到粉尘和气体分离的目的。其 工作原理包括：电晕放电、气体电离、粒子荷电、粒子的沉积、清灰等过程【m 】。特 点是：对各种粉尘、烟雾等。直至极其微小的颗粒都有很高的除尘效率；即高温、 高压气体也能应用；设备阻力低，1 0 0 3 0 0 p a ，耗能少；维护检修不复杂。 综合以上几种除尘器的特点，静电除尘器与袋式除尘器是目前使用最广泛的两 种高效颗粒状污染物控制设备。 1 2 2 除灰渣系统研究现状 1 2 2 1 干式除灰渣系统 当锅炉配置捞渣机且需干渣外运时，宜采用干式除灰渣方式。干式除灰系统应 根据输送距离、灰量、灰的特性以及除尘器集灰斗布置等情况，通过技术经济比较 宜选用负压气力除灰系统，正压气力除灰系统和空气斜槽、埋刮板输送机、螺旋输 送机等集中系统，以及由上述方式组合的联合系统【j 。 1 2 2 2 水力除灰渣系统 在灰渣分除系统中，当渣采用水力输送方式且需要车( 船) 或其它输送机械外运 利用时，宜采用渣脱水仓的方案。 1 3 主要研究内容和方法 本课题针对国电滦河发电厂1 0 2 5 t h 自然循环煤粉炉的烟气特点，主要采用以现 场调研、分析测试、选型计算相结合，对烟气净化系统进行选型设计、除灰系统运 行优化设计，预期成果可应用于指导企业实际应用。具体内容： 6 第1 章绪论 ( 1 ) 现状监测、调查。现场调研、监测国电滦河发电厂1 0 2 5 t h 自然循环煤粉炉烟 气特征。 ( 2 ) 国电滦河发电厂10 2 5 t h 自然循环煤粉炉烟气除尘系统选型设计。在调研国内 外研究现状的基础上，经方案必选，选择技术成熟、性能稳定、除尘效率高的静电 除尘作为除尘方案，优化设计各种参数和配套设备附件，进行投资和效益核算。 ( 3 ) 除灰系统运行的优化设计。从正压浓相气力输灰系统、空压机、除渣系统及 除灰设备故障及处理等方面优化技术参数，以便为保证除灰系统安全、经济运行， 规范运行操作，提供依据。 7 河北科技大学工程硕士论文 第2 章电厂烟气除尘系统选型设计 2 1方案比选 根据燃煤电厂烟气粉尘的浓度高、温度高、流量大的特征，选择袋式除尘器和 电除尘器进行选型设计方案比选。 下表列出了布袋除尘器与电除尘器的特点： 表2 - 1布袋除尘器和电除尘器对各因素的适应性【3 1 2 1 1 袋式除尘器 袋式除尘器是各类除尘器中应用最多的一类，按处理气量而言，占到7 0 以上。 其优点是：除尘效率高，运行稳定，适应能力强，不易因进气条件变化而影响其除 尘效率；当使用特殊材质或进行表面处理后，可以处理含酸碱性的气体；不受含尘 气体的电阻系数变化而影响效率：或与半干式洗气塔合并使用，未反应完全的 c a ( o h ) 2 粉末附着于滤袋上，当废气经过时因增加表面接触机会，可提高废气中酸性 气体的去除效率；对凝结成细颗粒的重金属及含氯有机化合物( 如p c d d s p c d f s ) 去除效果较佳。另外，在保证相同的除尘效率前提下，其造价和运行费用低于电除 尘器。 缺点为：耐酸碱性较差，废气中含高酸碱成分时，滤布可能在较高酸碱度下损 毁，需使用特殊材质；耐热性较差，超过2 6 0 以上，需考虑使用特殊材质的滤材； 耐湿性差，处理水性较强的粉尘较困难，当烟气中粉尘含水分重量超过2 5 以上时， 粉尘易粘袋堵袋，造成布袋清灰困难、阻力升高，过早失效损坏；风压损失较大， 故较耗能源；滤袋寿命有一定期限，需有备用品随时更换；滤袋如有破损，很难找 出破损位置；采用振动装置振落捕集灰尘时需注意滤布破裂的问题，滤袋质量直接 影响着除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用【1 3 1 。 2 1 2 电除尘器 电除尘器是除尘工程中应用较多的除尘器之一，由于其受到处理烟气和粉尘性 质的复杂性、多样性及其工作特性，使其标准设计较少，应视具体工程进行选择。 其特点主要有： r 第2 章电厂烟气除尘系统选型设计 ( 1 ) 除尘效率高 电除尘器可以通过加长电场长度的办法，使除尘效率达到9 9 以上。当前，普 遍使用3 个电场的电除尘器，当烟气中粉尘状态处于一般状态时，其捕集效率可达 9 9 以上。其除尘效率可以长期稳定保持不变，这是其他除尘器比不上的，只有袋式 除尘器除外。电除尘器电场内主要构件都是静止的，烟气流速很低( 仅l m s 左右) 【1 4 】，磨损很小，只要设计合理、制造安装合格、维护保养及时，电除尘器一般都能 长期高效运行( 可做到十年大修一次) 。 ( 2 ) 烟气阻力小，总的能耗低 电除尘器的能耗主要是由烟气阻力损失、供电装置、电加热保温和振打电机等 能耗组成，而其它烟气除尘装置的烟气阻力为主要能耗，其数值是电除尘器的5 8 倍【1 5 j 。电除尘器的烟气阻力一般仅为2 0 0 p a 3 0 0 p a ，约为袋式除尘器的1 5 。由于总 能耗低，没有很多更换易损件，所以运行费用比袋式除尘器小得多。 ( 3 ) 适用范围广 电除尘器可捕集小于0 1 1 t m 的粒子、3 0 0 - - - 4 0 0 0 c 的高温烟气；湿式电除尘器不仅 可以除尘，还可除烟气中的水雾和酸雾，当烟气的各项参数发生一定范围的波动时， 电除尘器仍然能够保持良好的捕集性能。但是烟气中粉尘的比电阻对电除尘器运行 有着重要影响，当比电阻小于1 0 4 c m 或大于1 0 1 2 c m 时，电除尘器的正常运行受到干 扰f 1 6 】。 ( 4 ) 可处理大容量烟气 电除尘器易模块化，因此可以很方便地实现装置的大型化。目前单台电除尘器烟 气处理器量已达2 0 0 万立方米每小时。这样大的烟气量用袋式除尘器来处理是很难 想象的，即使勉强做到也是不经济的【1 6 】。 ( 5 ) 捕集的粉尘干燥，有利于粉尘的输送和再利用 电除尘器维护保养简单，如果选择规格恰当，制造安装质量精良，日常的维护 保养量是很少的。电除尘器近年来正在走向自动化，实现智能化，那样使用起来将 会更方便【1 n 9 1 。 ( 6 ) 一次投资大 电除尘器结构复杂，耗用钢材较多且每个电场需配用一套高压电源及控制设备， 因此价格较贵。但是电除尘器设备费用加上3 5 年的运行费用比大多数其他除尘设 备要低很多【1 8 1 。 2 1 3 火电厂除尘设备选择 以上的比较分析可知：1 ) 从除尘器进口的粉尘浓度角度分析，燃煤电厂除尘器 入口的粉尘浓度高，这不适合袋式除尘器。若使用袋式除尘器，高浓度粉尘会导致 其清灰频率增加，布袋磨损加剧，使本来寿命不长的滤袋寿命更短：2 ) 袋式除尘器 9 河北科技大学工程硕士论文 的系统阻力远远大于电除尘器，其系统运行能耗远远大于电除尘器，其维护成本远 高于电除尘器；3 ) 由于电除尘器自动化程度高、长期运行无需更换内件等因素，使 其维护费用少；另外电除尘器内件腐蚀及抗变形能力强，其使用寿命远大于袋式除 尘器。 基于系统能耗、设备运行维护费用、运行稳定性、大修周期、使用寿命、技术 先进性等角度考虑，本研究选择电除尘裂2 0 1 。 2 2电厂烟气除尘系统的选型设计 2 2 1设计依据 1 ) 滦河燃煤电厂电除尘系统设计招标文件。 2 ) 滦河燃煤电厂提供的相关图纸资料。 3 ) 现场调查资料。 4 ) 当地气象资料。 5 ) 工程设计主要规范、标准及措施，包括但不限于以下规范、规程【2 l 】。 采暖通风与空气调节设计规范( g b 5 0 0 1 9 2 0 1 1 ) 工业企业设计卫生标准( g b z l 2 0 0 2 ) 大气污染物综合排放标准( g b 6 2 9 7 1 9 9 6 ) 火电厂大气污染物排放标准( g b l 3 2 2 3 2 0 0 3 ) 工业企业噪声控制设计规范( g b j 8 7 8 5 ) 电除尘器( j b t 5 9 1 0 2 0 0 5 ) 电收尘器性能测试方法( g b t1 3 9 3 1 - 2 0 0 2 ) 电收尘器调试、运行、维修、安全技术规范( j b6 4 0 7 1 9 9 2 ) 电除尘器机械安装技术条件( j b t 8 5 3 6 1 9 9 7 ) 烟囱设计规范( g b 5 0 0 5 1 2 0 0 2 ) 设备及烟道保温技术通则( g b 4 2 7 2 1 9 9 2 ) 低压配电装置及线路设计规范( g b j 5 4 8 3 ) 工业及民用通用设备电力装置设计规范( g b j 5 5 8 3 ) 火力发电厂设计技术规程( d l 2 0 0 0 5 0 0 0 ) 火力发电厂除灰设计规程( d l t 5 1 4 2 2 0 0 2 ) 1 0 第2 章电厂烟气除尘系统选型设计 2 2 2 设计内容 滦河电厂2x3 3 0 1 删机组燃煤锅炉电除尘器的选型和设备技术设计。 通过对火电厂现役电收尘器运行状况的调研，了解目前燃煤锅炉电除尘技术发 展状况，完成对2x3 3 0 m w 机组所配自然循环煤粉炉( 蒸发量为1 0 2 5 t h ) 电除尘器的 选型和设备技术设计。 ( 1 ) 设计要求 标准状况下电除尘器烟尘的排放浓度 9 9 6 漏风率 9 9 6 电场风速 r i d s o 9 0 本体阻力pa _ 3 0 0 漏风率 a 电场数量个4 同极距 m m 4 0 0 有效驱进速度c r n s 6 0 通道数 个6 0 单电场有效长度 i l l 4 1 7 电场高度i n 1 1 比集尘面积 m 2 9 6 6 总收尘面积 m 2 2 2 0 0 9 1 6 第2 章电厂烟气除尘系统选型设计 2 2 3 2电除尘器总体尺寸的确定 。r 一 一 - 一 e i f 乞 睾r t l i l l i r ：i 略 i i一l c 士j l 图2 - 1电除尘器横断面图 电除尘器的尺寸包括宽度、高度和长度。 1 ) 宽度方向上的尺寸 电场有效宽度 效= z ( 2 s k ) = 6 0 x ( 0 4 一o 0 2 ) = 2 2 8 ( m ) 电除尘器为双室，内壁宽为 b = 2 s z + 4 v + e 式中一最外层的一排极板中心线与内壁间的距离，取1 0 0m l t l ： e 中间柱子宽度，柱宽取3 0 0l - r i m 。 贝l jb = 4 0 0 x6 0 + 4 x 1 0 0 + 3 0 0 = 2 4 7 0 0 ( m m ) 柱间距l k l i = b + 2 反+ e 式中8 1 - - - 除尘器壳体钢板厚度，一般取5m m ： e 7 一柱的宽度，取3 0 0m m 。 则l t = 2 4 7 0 0 + 2 x5 + 3 0 0 = 2 5 0 1 0 ( r a m ) 2 ) 高度方向的尺寸 从除尘器顶梁底面到灰斗上端面的距离 1 7 ( 2 1 0 ) ( 2 1 1 ) ( 2 1 2 ) 河北科技大学工程硕士论文 h i = h + 红+ 红+ 吃( 2 1 3 ) 式中办电场高度： h i - - - 从除尘器项梁底面到阳极板上端的距离，取2 0 0m m ： h 2 - - - 从除尘器下端至撞击杆中心的距离，取4 0m i l l ； h 3 - - - 撞击杆中心到灰斗上端的距离，取2 0 0m i n 。 故由图1 知 h l = l1 0 0 0 + 2 0 0 + 4 0 + 2 0 0 = l1 4 4 0 ( m m ) 灰斗上端到支柱基础面距离( 飓) 根据除尘器大小，可取h ：, = 1 2 0 0 ( m m ) 3 ) 长度方向的尺寸 电除尘器壳体内壁长 由图2 ，取乞l = 4 0 0 m m ，乙2 = 4 7 0 r a m ，c = 3 8 0 m m 。 l h = 2 1 。l + 2 n l 。2 + ( 玎- 1 ) c + n l = 2 x 4 0 0 + 2 4 4 7 0 + 3 x 3 8 0 + 4 x 4 1 8 0 ( 2 1 4 ) = 2 2 4 2 0 ( m m ) 沿气流方向的柱距 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 l ：，+ 2 1 e 2 + 导：4 1 8 0 + 4 7 0 2 + 孚：5 1 3 0 ( 垅聊) ( 2 - 1 5 ) 首尾的边柱与壁的距离为 x = ，。l + z 。2 + 专一等= 4 0 0 + 4 7 0 + 2 0 9 0 2 6 5 5 = 3 0 5 ( m m ) ( 2 1 6 ) 葛 t 图2 - 2电除尘器沿气流方向尺寸 1 8 第2 章电厂烟气除尘系统选型设计 - _ - _ - i _ _ - _ _ _ _ _ _ l - _ _ - i _ i - _ _ _ * _ _ _ _ _ _ - _ - l - _ _ _ _ _ l _ _ _ - _ _ _ _ _ - - 一 2 2 3 3o g l e , 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3 所示，并取v o = 8r n s ，则进气箱的面积( 两个进 风口) 为 r = 詈= 嚣_ 1 4 2 ( 朋2 ) ( 2 - 1 7 ) 图2 - 3 进气箱( 单位：m m ) 考虑到进气口尽可能与电场断面相似，可取 f o = 3 8 4 0 x3 6 9 0 ( m m 2 1 进气箱长度厶，按l ：= ( 0 5 5 0 5 6 ) ( a l a 2 ) + 2 5 0 确定。 式中a