电器除尘处理沸腾炉炉气汇总

目录前言2第一章、课程设计的目的与要求2第二章、设计正文31.总论32. 工艺流程及工艺原理和基本结构32.1工艺流程图32.2沸腾炉焙烧工段工艺流程的简述42-3.电除尘器的工作原理：42.3.1基本原理示意图：42.3.3影响电除尘性能的主要因素：52.3.4除尘器停运时的工作52.4电除尘器的基本结构：7第三章、设计说明73-1. 除尘器主要技术参数的确定73-2.本体结构形式7第四章、电除尘器结构尺寸的计算8第五章、课程设计总结103. 设计总结13第六章、参考文献13附录14前言我国燃煤锅炉的使用比较普遍 .在锅炉的使用过程中 ,由于煤炭的燃烧和鼓风机的强制送风 ,会产生大量的烟尘 ,特别是沸腾炉 ,由于其工作时是将煤炭磨成粉末状 ,用空气吹进炉膛 ,使其在沸腾状态下 (煤被气流托起 ,上下翻腾 )燃烧 ,因此 ,燃烧时产生的烟尘浓度非常大 。对环境以及人类的危害非常大，我们大多数采用电器除尘来处理沸腾炉的炉气，炉气废热锅炉出来后经过旋风除尘器出去炉其中大部分灰尘，然后进入电除尘器，在经过5060千伏的高压直流电场时，气体分子被电离成带正电荷的阳离子和带负电电荷的阴离子，这些离子附着在矿尘上使尘粒也带正或负电荷，各被异性的电极所吸引粘附到正负电极上，于是矿尘便从气体分离出来。第一章、课程设计的目的与要求为沸腾炉炉气处理设计电除尘器，除尘效率不低于99.5%，试对该电除尘器进行总体设计。设计参数1）烟气量：；2）炉气含尘量第二章、设计正文1.总论1.1设计题目：电除尘器处理沸腾炉炉气设计1.2设计要求：1）烟气量：；2）炉气含尘量除尘效率不低于99.5%。1.3设计资料：见附录“原始资料”。2. 工艺流程及工艺原理和基本结构2.1工艺流程图2.2沸腾炉焙烧工段工艺流程的简述矿石由加料仓1经进料皮带2连续均匀的加入沸腾炉4，沸腾焙烧炉下部由空气鼓风机3鼓入空气，炉气出沸腾炉后进入废热锅炉5，废热锅炉同时起到两重作用；降低炉气温度和利用废热产生蒸汽。炉气废热锅炉出来后经过旋风除尘器6出去炉其中大部分灰尘，然后进入电除尘器，在经过5060千伏的高压直流电场时，气体分子被电离成带正电荷的阳离子和带负电电荷的阴离子，这些离子附着在矿尘上使尘粒也带正或负电荷，各被异性的电极所吸引粘附到正负电极上，于是矿尘便从气体分离出来。 2-3.电除尘器的工作原理：电除尘器内部主要有电晕极（阴极）、收尘极（阳极）及振打系统组成 。当电除尘器通电后，电晕极与收尘极间形成电场，烟气粉尘进入除尘 器后在电场作用下发生电离，荷电后的粉尘逐向收尘极和电晕极。通过 对这两极的振打，粉尘落入灰斗达到收尘目的。 2.3.1基本原理示意图： 高压直流电绝缘子收尘极（管）电晕极（线）含尘气体净化气体灰斗整流器变压器电源当电晕极上施加负性高压电且电压达到一定值时，电晕极的金属线表面出现青蓝色光并发出嘶嘶声，这种现象叫电晕放电。本厂电除尘器按电极清灰方式分类属干式电除尘器,即在干燥状态下捕集烟气中的粉尘,沉积在除尘板上的粉尘借助机械振打清灰,该种振打式清灰方式易造成粉尘的二次飞扬。本厂振打方式采用顶部电磁振打。2.3.2电除尘的几个基本物理过程： （1），气体的电离。 可分为两类：自发电离和非自发电离，非自发电离是在外界能量作用下产生的，如气体受到X光紫外线或其它辐射线照射时产生的电离。自发电离能是在高压电场作用下产生的，不需要外加能量。气体的非自发电离和和自发电离，通过气体的电流并不一定与电位差成正比，当电流增大到一定程度时，即使再增加电压，电流也不会增大，而是形成饱和电流。 （2）， 悬浮尘粒的荷电。 在电除尘电场中，尘粒的荷电量与尘粒直径、电场强度和停电时间有关。尘粒荷电有两种方式：电场荷电和扩散荷电。所谓电场荷电是电场中离子的依附荷电。扩散荷电是由于离子扩散现象产生的，对于尘粒直径大于0.5m的场合以电场荷电为主；小于0.2m的以扩散荷电为主,对于工业电除尘器来讲,电场荷电最为重要。 （3）， 荷电尘粒向电极的运动。一般来讲，荷电尘粒在除尘器中受四种力的作用，其运动服从牛顿定律，这四种作用力分别是：1） 重力 F=mg ，2 ）静电力 F=Eq ，3 ）惯性力F=md/dt，4） 介质阻力，服从斯托克定律：F=6a，结论，=0.11aE2/即荷电尘粒的速度与尘粒直径a成正比，与电场强度E的平方成正比，与介质的粘度成反比。 （4）， 荷电粉尘的捕集。尘粒在电场中的运动轨迹主要取决于气流状态和电场的综合因素，气流的状态和性质是确定尘粒被捕集的基础。紊流条件下，电场中尘粒的运动途径几乎完全受紊流支配，只有当尘粒偶然进入库仑力能够起作用的层流边界区的地点，尘粒才有可能被捕集。2.3.3影响电除尘性能的主要因素：1） 粉尘特性：主要包括粉尘的粒径分布、真密度和堆积密度、粘附性和比电阻。2） 烟气性能：包括烟气温度、压力、成分、湿度、流速和含尘浓度等。3） 结构因素：包括电晕线的几何尺寸、形状、直径、数量和线间距等，电场数量、电场长度、振打方式、装置及外壳严密程度、灰斗形式和出灰口锁气器等。4） 操作因素：主要有伏安特性、漏风率、气流短路、二次飞扬和电晕线肥大。2.3.4除尘器停运时的工作 1、切断高压电源，将高压隔离开关柜开关开到接地。 2、阴阳极振打系统继续运转810小时，待除尘器内部自然冷却后（为 防止结露）方可开启入孔门。 若紧急停机抢修可把操作室和就地操作箱中阴、阳极振打系统控制钮开 到“手动”状态，连续振动打4小时并使风机保持工作，配合降温及清 涮收尘极及电晕极上的积灰，4小时后方可开启入孔门。 3、开启入孔门前必须有“不准合闸”字样的警告牌挂在操作室和高压 隔离开关柜上。 4、 进入除尘器清除残留积灰。若为长期停机必须把灰斗及输灰管道清 空，防止灰的板结。并每周开启一次振打系统及卸灰阀，每次4小时， 以免锈蚀。 5、 检查各振打装置的运行情况，振打锤头与振打砧承击位置是否正确 ，锤头是否灵活；不装安全销用手转动阴阳极振打轴看是否转动灵活。 不符合要求需修整。 6、 检查顶部瓷套管、电瓷转轴和聚四氟乙烯板有无损坏现象，损坏的 需更换，并将它们擦拭干净（最好两个月擦拭一次）。7、 检查电场内所有紧固螺栓是否松动，尤其以振打砧为主。松动螺栓 需紧固。 8、检查修整连接不好或变形的极板，极线，剪掉断线。 9、 检查极距（阴、阳极间距），同极间距正常为400mm，异极间距正常 为200mm。如发现极距不符，应检查板线是否变形，校正其垂直度，同 时观察阳极板间限位板安装是否合理。限位板位于阳极振打平台，其安 装中心线应在阳极板间距中心线上，并且限位板两侧与阳极板底部连接 的撞击杆间距应在2mm3mm左右。 10、 检查入孔门的密封材料是否需更换。入孔门旋转点是否需加润滑油。11、 清洁保温箱及瓷轴箱，使之保持干净。清洁控制柜、变压器、高压 隔离开关柜及其瓷瓶。更换变压器干燥剂。 12、检查保温箱内的管状加热器、温度继电器工作是否正常，损坏的要 更换或修整。2.1.3除尘器投运前的工作 1、 开启阴阳极振打，观察振打是否正常。 2、 检查除尘器内部，有无返修用过的工具，以及有无异物勾挂在阴、 阳极上，灰斗底部卸灰阀内是否有异物。 3、 检查各入孔门、检修门的气密性是否良好。4、 把控制室及就地操作箱控制按钮开到自动状态。5、 高压隔离柜接到工作状态并保证准确。 6、 除尘器投运前6小时，瓷轴箱及保温箱的加热开始启动，以保证投运 时不结露。 2.1.4除尘器投运期间的工作 1、 在运行中操作人员应监视各高压整流控制柜、集控盘和控制台仪表 及指示灯有无异常。 2、 操作人员一定要注意电压、电流的变化，特别是二次电压和二次电 流，借此来了解除尘器性能改变，是否有设备结构上的故障，以及是否 烟气性质有了变化。从而采取相应的措施。记录起晕和闪络时的一次电 压、电流值及二次电压、电流值和闪络次数。3、 在运行过程中必须保持保温箱内温度在烟气露点温度以上以避免由 于烟气中的水蒸气，酸雾粉尘冷凝于瓷套管表面上，造成爬电击穿。4、 对除尘器的巡检过程中要耳听，眼看，手摸。 耳听除尘器有无漏风点；除尘器振打系统工作是否正常。 眼看除尘器各电机转动是否正常，电机转动的同时振打传动轴是否同步 转动。 手摸电机及变压器温度是否正常。检查其油位，不足需适当加注。 注：锅炉燃油时，除尘器禁止投运，燃煤一小时后开始投运。2.4电除尘器的基本结构：(1)电气系统 a)高压供电装置：高压整流变压器，电抗器，高压控制柜 b)低压自动控制系统：保温箱的恒温控制，振打程序控制，排灰控制，安全连锁(2)本体系统 a)收尘极系统：极板、悬吊及振打 b)电晕极系统：电晕线、阴极大、小框架，阴极吊挂，阴极振打 c)烟箱：进气烟箱、出气烟箱 d)气流均布装置：气流均布板、收尘电场内部阻流板、灰斗阻流板、导流板 e)槽形极板： f)壳体： g)支座 h)储、排灰系统 i)辅助设施第三章、设计说明3-1. 除尘器主要技术参数的确定(1)电场风速：考虑灰的比电阻高，灰分质量轻、粒度小等因数，选取电场风速v = 1.1m/s(2)板间距：考虑到宽极距能有效的减少高比电阻粉尘产生的反电晕，能减少由于安装的误差、运行中的热变形等对除尘器性能的影响，提高运行的稳定性，另外也可以减轻设备质量、降低造价、易于维护保养。选取板间距2b = 400 mm(3)线间距：考虑采用采用C型板，紧固型悬挂方式，极线采用RS管状芒刺线，选取线间距2c = 500 mm(4)有效驱进速度 查阅相关资料及粉尘颗粒直径等因素， 选取驱进速度 = 0.13cm/s 3-2.本体结构形式（1）采用卧式电除尘器 （2）设计为双室m=2（3）电场数 n=4（4）振打方式：电磁振打（5）进出气烟箱：进气方式：上进气方式 气流分布：在进气烟箱内设置开孔率为50%气流均布板和导流板槽形极板：在出气烟箱内设置槽形极板，采用水平出气试（6）灰斗：设置四棱台形灰斗第四章、电除尘器结构尺寸的计算4-1.计算所需的收尘极面积A（取k=1.1） 4-2.初定电场断面积4-3.极板的有效高度4-4.通道数4-5.电厂的有效宽度4-6.验算实际断面积验算电场风速 则合格4-7.计算电除尘器的电厂长度单电场长度总有效长度4-8. 供电设备电压和电流 除尘器运行所需最高工作电压为 取设备的额定输出电压为72kv 除尘器运行所需最大工作电流为取设备的额定输出电流为2.2A 4-9. 柱间距 除尘器内壁宽度B（取 ）沿气流方向上的柱间距与气流垂直方向的柱间距（取） 4-10.进气烟箱进气烟箱采用上进气方式，并设置导流板和开孔率为50%的气流均布板， 取进口烟气流速为10m/s，进气烟箱进口的截面积 将圆整为15m，进气烟箱的进口截面形状为3m5m的矩形，底板斜度=，进气烟箱长4-11. 出气烟箱出气烟箱采用水平出气方式，并设置槽型极板，取各出气烟箱小端截面，出气烟箱长，底板与水平夹角=4-12.灰斗采用四棱台状灰斗，沿气流方向设4个灰斗，与气流垂直方向设2个灰斗，灰斗下口取400mm400mm，底部卸灰阀高度取600mm，灰斗壁与水平夹角=，灰斗高取4000mm4-13.电除尘器总体外形尺寸（取走台宽度1800mm；顶部大量高度1700mm；底部遮拦高度1200mm；地步卸灰阀高度600mm）除尘器总长=进气烟箱长+柱距长电场数+出气烟箱长 =6200+58004+4960=34364mm 除尘器总宽=2走台宽度+室数柱间宽 =21800+211600=26800mm 除尘器总高=极板有效高度+灰斗高度+顶部大梁高度+底部遮拦高度+底部卸灰阀高度 =12000+4000+1700+1200+600=19500mm第五章、课程设计总结1.主要设备说明序号名称规格数量设计参数1卧式电除尘器（主体）LBH=3436426800 （mm）1电厂风速V=1.1m/s板间距2b=400mm线间距2c=500mm驱进速度 = 8cm/s2气流分布装置1孔径50mm 孔隙率50%3槽型极板厚度2mm 宽度100mm 翼缘30mm1间隙空隙率60%4电磁锤振打器5RS管型芒刺线6四棱台壮灰斗灰斗下口400mm400mm 底部卸灰阀高度600mm 灰斗高取4000mm8灰斗壁与水平夹角=2.结构设计图2-1.卧式电除尘器（主体）2-2.气流分布装置2-3.槽形极板2-4.振打装置2-5.RS管型芒刺线 2-6.四棱台状灰斗3. 设计总结 除尘器各方面设计参数达到设计题目要求，第六章、参考文献1 胡满银，赵毅，刘忠.除尘技术化学工业出版社，2006年2 齐立强.除尘技术课件，2010年附录原始资料某电厂要求设计与20万千瓦火电机组配套的除尘器，所提供原始资料如下：（1） 煤、灰及烟气资料 煤质的成份分析数据见表1： 灰的成份分析数据见表2： 灰的粒度分布情况见表3： 灰的比电阻见表4： 灰及烟气其它性质见表5：表1 煤质的成份分析数据煤的成分CarHarOarNarSarAarMarMadVdafQ(kj/kg)(%)52.413.314.730.910.6632.45.582.1614.6120483表2 灰的成份分析数据灰的成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Na2OK2OTiO3(%)54.2934.165.731.870.511.39 灰的粒度（m）20-1515-1010-88-66-44-22-11总计平均粒度（m）17.512.397531.50.5含量（%）14.127.941.36.01.1100表4 灰的比电阻温度（）2550751001251501