电厂除尘脱硫脱硝设计任务书.doc

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1、.目录前言3大气污染控制工程课程设计任务书4燃煤电厂锅炉烟气污染控制系统设计除尘技术部分4第一部分 工艺简介5一、除尘工艺简介5(一)除尘器介绍6(二)可供选择的除尘技术9(三)方案的技术比较9(四)方案确定12二、脱硫工艺简介12三、脱硝工艺简介13第二部分 处理总流程14第三部分 除尘系统设计计算14一、电除尘区设计计算14(一)燃煤锅炉排烟量计算和烟尘、二氧化硫浓度计算14(二)除尘器的选择16(三)除尘效率计算17(四)电除尘选型计算17(五)电除尘器内部尺寸计算19(六)电除尘器零部件设计与计算21(七)分布板的振打23(八)电晕极系统及振打装置23(九)输灰斗系统设计24(十)供电

2、装置的选型25(十一)壳体设计25(十二)除尘器的保温与防腐25二、袋式除尘区设计计算26(一)处理气体风量的计算26(二)过滤风速的选择26(三)过滤面积的确定26(四)布袋除尘区尺寸27(五)清灰部分设计28(六)滤料的选择28(七)滤袋的连接方式29(八)滤袋的排列29(九)壳体29三、电除尘区与袋式除尘区间的结合30第四部分 脱硫部分的计算30一、脱硫剂耗量的计算30第五部分 脱硝部分的计算31一、脱氨剂的耗量31(一)氨气耗量31(二)液氨耗量32第六部分 烟囱部分的计算32一、烟囱的设计321.烟囱高度的确定322.烟囱直径的计算333.烟囱的抽力34第七部分 系统阻力的计算34一

3、、沿程阻力34二、局部阻力损失35三、设备阻力损失36四、高程损失36五、系统总阻力损失36第八部分 风机及电动机的选型37前言大气污染控制工程课程设计任务书燃煤电厂锅炉烟气污染控制系统设计除尘技术部分一、设计题目燃煤电厂烟气污染控制流程与除尘器的设计二、设计对象与排放标准某电厂某期工程300MW机组型号为BP1025型塔式低倍率复合循环锅炉,额定蒸发量为1025t/h ;锅炉最大耗煤量为 137.7t/h;燃煤成分分析结果如下(按质量):Car=65.04%; Har= 3.02%;Oar= 1.98%; Nar= 1.04%; Sar=2.12%; War= 1.40%; Aar=25.4

4、0%。设燃料中的S全部转化为SOX(其中SO2体积占96%)空气过剩系数:=1.11排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:40%烟气密度(标准状态下):1.34kg/m3烟气在锅炉出口前的压力为800hpa冬季室外空气平均温度:-10空气含水(标准状态下)0.01293 kg/m3烟囱的出口内径为4m,烟气出口温度为140,设烟囱出口高度处的平均风速为3.7m/s,当地大气压力为950hpa,环境气温为21。满足标准:GB13223-2011中燃气机组排放限值三、设计内容与要求1. 计算出各关键设备出入口的污染物浓度、脱硫脱硝剂的物质耗量、烟囱尺寸(包括外形、底部直径、顶部直径、倾角、高度等);2

5、. 分析确定烟气净化系统总体设计方案,绘制烟气处理流程(2#图纸1张),包含除尘、脱硫(含浆液制备、石膏处理子系统)、脱硝(含NH3的制备系统),要求标出设备、连接件编号,并附明细表;3. 除尘器的总体设计与计算:1)静电除尘器:含放电极、集尘极、间距(包括电极间、电极与壳体间)、灰斗等,绘制三视图(3#图纸 各1张)2)布袋除尘器:布袋、间距(包括袋间距、布袋与壳体间)、灰斗等,绘制三视图(3#图纸 各1张)3)电袋复合除尘器:放电极、集尘极、间距(包括电极间、电极与壳体间)、布袋、间距(包括袋间距、布袋与壳体间)、灰斗等三视图(3#图纸 各1张)4. 编写设计说明书:要求按设计程序编写,包

6、括设计计算、方案的确定、设备选择和有关设计的简图等内容。设计说明书应有封面、目录、前言、正文、小结及参考文献等部分,文字应简明、通顺、内容正确完整,书写工整、装订成册。第一部分 工艺简介一、 除尘工艺简介现在工厂中普遍采用的除尘设备包括机械除尘器、袋式除尘器、电除尘器和湿式除尘器等。但每种除尘净化系统总有其技术上的优点和缺点,应根据实际情况选择合适的除尘设施与工艺。(一) 除尘器介绍1) 机械除尘器通常是指利用质量力(重力、惯性力和离心力等)的作用使颗粒物与气流分离的装置。它包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。机械除尘设备的优缺点:优点:机械除尘利用的力比较单一,且除尘装置构造简单且没有

7、运动部件。所以除尘装置故障少,容易操作和管理,运行费用相对较低,投资费用也较少。机械除尘可以用作多级除尘的第一级分离,也可以单独使用。当单独使用时一般用于对除尘效率要求不高,或者仅仅需要简单除尘的场合。缺点: 机械除尘分离细小粉尘的能力比较弱,它对粒径较大(大于50m)的粉尘有较高的除尘效果,但对粒径较小(小于5m)分离效果较差。机械除尘作用力单一,但设计计算复杂,而且设计计算数据容易受到多种因素影响,特别是外来气流(如漏风)对除尘效果影响特别大。2) 袋式除尘器含尘气体从下部进入圆筒形滤袋,在通过滤料的孔隙时,粉尘被捕集于滤料上,透过滤料的清洁空气由排出口排出,沉积在滤料表面的粉尘,可以在机

8、械振动的作用下从滤料表面脱落,最终落入灰斗中的一种除尘净化设施。袋式除尘设备的优缺点:优点:袋式除尘器可以捕集多种干性粉尘,特别是高比电阻粉尘;袋式除尘器可设计制造出适应不同气量的含尘气体的要求,除尘器的处理烟气量可从几m3/h到几百万m3/h;袋式除尘器对净化含微米或亚微米数量级的粉尘粒子的气体效率较高,一般可达99%,甚至可达99.99%以上;袋式除尘运行稳定可靠,没有污泥处理和腐蚀等问题,操作、维护简单。缺点: 袋式除尘器不适于净化含粘结和吸湿性强的含尘气体,用布袋防尘器净化烟尘时的温度不能低于露点温度,否则将会产生结露,堵塞布袋滤料的孔隙; 袋式除尘器的应用主要受滤料的耐温和耐腐蚀等性

9、能所影响,且会出现烧袋糊袋现象;据统计,用袋式除尘器净化大于17000 m3/h含尘烟气量所需的投资要比电除尘器高,而用其净化小于17000 m3/h 含尘烟气量时,投资费用比电除尘器省。3) 电除尘器在通过高压电场进行分离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下,使尘粒聚集在集尘板上将粉尘从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘设备的优缺点:优点: 电除尘器可以净化气量较大且温度较高的含尘烟气。在工业上净化105106m3/h的烟气,且用于净化350以下的烟气,可长期连续运行除尘效率高。如果设计合理,安装施工质量高,电除尘器可以达到任何除尘效率的要求。目前,工业上应用的电除尘器,多数的除尘

10、效率已达到99%以上。电除尘器结构简单,气流速度低,压力损失小,干式电除尘器的压力损失大约为100200Pa,湿式电除尘器的压力损失稍高些,通常只有200300Pa。电除尘器能够除下的粒子粒径范围较宽,对于0.1m的粉尘粒子仍有较高的除尘效率。电除尘器的能量消耗比其他类型除尘器低。如以每小时净化1000m3烟气计算,电除尘器的电能消耗约为0.20.8kwh。缺点: 电除尘器的除尘效率受粉尘物理性质影响很大,特别是粉尘比电阻的影响更为突出。电除尘器最适宜捕集比电阻为10451011袋式除尘器的应用主要受滤料的耐温和耐腐蚀等性能所影响,且会出现烧袋糊袋现象;电除尘器不适宜直接净化高浓度含尘气体。电

11、除尘器对制造和安装质量要求很高,需要高压变电及整流控制设备,且占地面积大。4) 湿式除尘器使含尘气体与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和颗粒的惯性碰撞或者化学作用捕集颗粒,使粉尘从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。湿式除尘设备的优缺点:优点: 湿式除尘器的除尘效率不仅能与布袋和电除尘器相当,而且还可适用这些除尘器所不能胜任的除尘条件。表现在湿式除尘器对净化高温、高湿、高比阻、易燃、易爆的含尘气体具有较高的除尘效率。 湿式除尘器在去除含尘气体中粉尘粒子的同时,还可去除气体中的水蒸气及某些有毒有害的气态污染物。因此,湿式除尘器既可以用于除尘,又可以对气体起到冷却、净化的作用。 设备投资少,构造比

12、较简单:在耗用相同能耗的情况下,湿式除尘器的除尘效率比干式除尘器的除尘效率高。缺点: 湿式除尘器的粉尘回收困难,且排出的沉渣需要处理。 湿式除尘器不适用于净化含有憎水性和水硬性粉尘的气体。 净化含有腐蚀性的气态污染物时,洗涤水(或液体)将具有一定程度的腐蚀性。因此,除尘系统的设备均应采取防腐措施。 湿式除尘器因含水运行,在寒冷地区设备容易结冻,因此,要采用防冻措施。(二) 可供选择的除尘技术通过以上的除尘设备简介,我们可以看到四种除尘设备的优缺点及适用条件。鉴于设计的要求,可对可供选择的除尘设备加以分析,以确定经济高效的方法。设计要求净化的是燃煤工业粉尘。可能会含有腐蚀性的气态污染物,所以对设

13、备的防腐性能要求较高,不适合采用湿式除尘器。而且如果该工厂设在北方,天气寒冷,湿式除尘器设备内的洗涤水容易冻结。如果加强它的防腐与防冻措施,则会加大投资,所以原则上不予考虑。而机械除尘分离细小粉尘的能力比较弱,它对粒径较大(大于50m)的粉尘有较高的除尘效果,但对粒径较小(小于5m)的粉尘分离效果较差。在设计要求中燃煤锅炉烟气粒径51010 cm定为高比电阻粉尘,会出现反电晕现象,在集尘极和物料层中形成大量阳离子,中和了迎面而来的阴离子,使电能消耗增加,净化操作恶化,甚至无法操作,故对粉尘有一定的选择性,不能使所有粉尘都获得很高的净化效率。并且受气体的温度和湿度等条件影响较大,同一种粉尘如在不

14、同温度、湿度下操作,所达到的除尘效果不同。另外,化学成分、尘粒分布、压力、气体流速等等也会对除尘效率产生影响。同时电除尘器对微细粒子处理能力有限,0.12m的尘粒的除尘效率较差。电除尘器的存在的另一个问题是,电除尘器虽然除尘效率高但设备比较复杂,造价高,对运行、安装以及维护管理水平要求较高。对一些中小企业来说是无法负担的,所以其使用范围局限于一些大型企业。而袋式除尘器则存在运行阻力问题。袋式除尘器运行阻力较高,(10001700Pa)超负荷通过能力较差,运行时阻力能耗比电除尘器大。对不同工况变化,袋式除尘器入口及本体易产生正压现象。压力损失大,且波动较大。袋式除尘器的除尘效率很大程度上取决于滤

15、袋。普通滤袋耐低温能力差(只能处理小于230的气体),而耐高温滤料价钱又过高,使成本增加。而且,滤袋由于容易破损,寿命不长,更换周期一般较短,一般为一年。另外,滤袋受烟气湿度影响大,烟气湿度的高低改变露点,露点越高越易引起结露、糊袋,影响除尘器过滤性能,增加阻力。在维护费用方面,电除尘器的使用寿命一般在l0年以上,在正常工况使用下,每年的维护费用约为一次性投资的5,甚至更低。当袋式除尘器采用进口覆膜滤料时,其使用寿命一般为3-4年,在袋式除尘器的总投资中,滤袋的费用约占设备总投资的6570,每年滤袋的换袋维护的费用约为设备总投资的2025。仅袋式除尘器滤袋的换袋费用就是电除尘器维护费用的3倍左

16、右。(四) 方案确定综上所述,袋、电除尘器各自存在着其优点及不足,在此,在综合考虑本项目设计各项指标的基础上,对这两种方案进行比选,力求达到最优化设计。所以,本次设计采用电袋复合除尘。单一的静电或布袋除尘器均有其优缺点。静电除尘器的优点在于阻力小,对粗粒子的收尘效率较高,故障率小,维护简单。但是,由于其除尘机理造成的除尘性能不稳定,以及对高比电阻和超细粉尘的不适应性,在环保要求越来越严格的今天,已不能适应人们的要求。静电除尘器的除尘效率受到设计水平、锅炉运行状况、燃煤煤种、粉尘的物理化学性能等很多因素的影响。再加上我国燃煤电厂用煤品种多变,而且,在平时的运行维护上存在一定问题,导致了现役的静电

17、除尘器大多都很难达到设计效率。袋式除尘器是一种高效的除尘器,其特点在于能够将排放稳定在一个较低的浓度上一般可以小于30,除尘效率高且稳定,不受粉尘性质的影响,能够达到新的大气排放标准,同时还有一定的脱硫能力。袋式除尘器的不足则表现为系统阻力较高,一般达到1500-2000Pa,这使得引风机的功率和能耗较大,同时,清灰装置复杂。而且滤袋的寿命有限,更换费用高。总体而言,袋式除尘器虽然除尘效率高,但一次性投资和后期维护费用均高。 电袋复合除尘器是基于静电除尘和布袋除尘两种成熟的除尘理论而提出的一种新型的除尘技术。它结合了电除尘器和布袋除尘器的优点,除尘效率高,排放浓度可以低于10,既能满足新的环保

18、标准,又能增加运行可靠性,降低电厂除尘成本。二、 脱硫工艺简介脱硫系统工艺采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺,系统主要由烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统等组成。其基本工艺流程为:锅炉烟气经电袋除尘器除尘后,通过增压风机、GGH降温后进入吸收塔。在吸收塔内烟气向上流动且被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。循环浆液则通过喷浆层内设置的喷嘴喷射到吸收塔中,以便脱除S02、HCl和HF,与此同时在“强制氧化工艺”的处理下反应的副产物被导入的空气氧化为石膏(CaSO42H2O),并通过石膏浆液泵排出,进入石膏脱水系统。浆液池底部进行搅拌,防止浆液中的固体成分沉积结垢。经过净化处理的

19、烟气经吸收塔顶部的两级除雾器(在此处清洁烟气中所携带的浆液雾滴被去除),最后洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。三、 脱硝工艺简介本次设计采用SCR烟气脱硝技术。脱硝系统的工艺装置主要组成部分包括两个装有催化剂的反应器、两个液氨存储罐及一套氨气注入系统。来自存储罐的液氨靠自身的压力进入蒸发器中,被热水加热蒸发成氨气。从氨气积压器出来的氨气经由稀释风机来的空气,在氨气/空气混合器混合稀释,通过注入系统被注入到烟气中,被稀释的氨气和脱硝装置加装于锅炉省煤器至空气预器之间的烟道上,整体布置在送一次风机上部。系统不设置旁路烟道,进出口无挡板门,分为AB两侧,两侧烟道独立,对称布置,烟道内部采用导流板降

20、低系统阻力。SCR入口处有喷氨格栅和星型混合器,氨气和稀释风经过喷氨层喷嘴进入烟道内部,然后经过星型混合器产生扰流来加强与烟气的混合均匀程度。经过两个90度烟道弯头后,混合均匀的烟气进入催化剂上层的均流板。均流板为500mm高垂直布置的蜂窝状通道,起到稳流和均布烟气作用,并且保证烟气垂直进入催化剂。经过均流板后进入两层催化剂,然后经出口烟道进入空预器。在每侧每层催化剂上有4台耙式吹灰器,采用辅汽进行吹扫。脱硝催化剂底部水平烟道上有灰斗和输灰系统,对积存的灰进行定期输送。烟气在SCR前被充分混合均匀后进入两层催化剂,进而产生化学反应,氮氧化物就被脱除。第二部分 处理总流程100 oc140 oc

21、140 oc140 oc50 oc300 oc300 oc第三部分 除尘系统设计计算一、 电除尘区设计计算(一) 燃煤锅炉排烟量计算和烟尘、二氧化硫浓度计算以1煤为基准计算元素 百分比 摩尔量(mol) 理论需氧量(mol) 理论烟气量(mol)C 65.04 54.2 54. 2 54.2 H 3.02 30.2 7.55 15.1 O 1.98 1.24 0 0N 1.04 0.743 0 0S 2.12 0.6625 0.67575 0.67575W 1.40 0.778 0 0.778A 25.4理论需氧量为:54.2+7.55+0.675751.24/2=61.806 mol理论空气

22、量为:61.8064.78=295.433 mol理论空气体积为:295.43322.410-3 =6.618m3 实际空气量为:295.4331.11=327.931 mol实际空气体积为:327.93122.410-3=7.346m3 空气中水的体积分数为:(12.93/18)22.410-3=0.016 空气中水量为:295.4330.016=4.727mol理论烟气量为:54.2+15.1+0.3715+0.67575+3.7861.806+0.778+4.727=309.479mol理论烟气体积为:309.47922.410-3=6.932 m3 标准状况下实际烟气量:QS=QS+1

23、.016(-1) Qa式中: 空气过量系数; QS标准状况下理论烟气量,mN3/kg;Qa标准状况下理论空气量,mN3/kg。实际烟气量为:6.932+1.0166.618(1.11-1)=7.672 mN3/kg煤Q=Qs设计煤耗量=7.672137.7103=1056434.4mN3/h=293.454 mN3/s标准状态下含尘浓度:C=dsh Ar/Vfg =40%25.4%/7.672=1.309104mg/mN3 标准状态下SO2浓度:Cso2=2Sr96%/Vfg=22.12%96%/7.672=5.306103mg/mN3 (二) 除尘器的选择1. 电除尘器型号的确定 卧式电除尘

24、器的特点是可实现分电场供电,避免各电场间相互干扰,以利于提高除尘效率;便于分别回收不同成分、不同粒径的粉尘,达到分类富集的作用;容易做到气体沿电场断面均匀分布;由于粉尘下落方向与气体运动方向垂直,粉尘二次飞扬比立式电除尘器少;设备高度较低,安装、维护方便;适宜于负压操作,对风机使用寿命和劳动条件十分有利。 板式电除尘器清灰效果好,制作、安装和维护检修比较方便容易。 单区式电除尘器的特点是气体含尘尘粒荷电和积尘在同一区域进行,电晕极系统和沉尘极系统都装在这个区域内,在工业生产中已得到广泛应用;双区式电除尘器是气体含尘尘粒荷电和积尘在两个区域进行,它存在着尘粒若在前区未能荷电到后区就无法捕集。 同

25、极距在400mm以上的称为宽间距电除尘,它在本体结构上与常规电除尘没有根本区别。但由于间距的加大,供电机组电压的提高,有效电场强度大,板电流密度均匀,驱进速度提高,有利于净化高比电阻粉尘。 因此,拟设计卧式、板式、单区式、无辅助电极的宽间距电除尘器。 2. 电场风速v的确定 气流速度的大小和所需电除尘器的尺寸成反比例的关系,为了节约投资,除尘器就要设计的紧凑,尺寸小,这样,气流速度必然大,粉尘颗粒在除尘器电场内的逗留时间就短;气流速度增大的结果,气体紊流度增大,二次扬尘和粉尘外携的概率增大。气流速度对尘埃的驱进速度有一定的影响,其相互关系中有一个相应的最佳流速,在最佳流速下,驱进速度最大。在大

26、多数的情况下,颗粒在电场有效作用区间逗留8-12s,电除尘就能得到很好的除尘效果。根据规定,电厂锅炉的电场速度一般为0.7-1.4m/s。 (三) 除尘效率计算1. 除尘效率 =1-CS/C式中:C标准状态下烟气含尘浓度,mg/mN3;CS标准状态下锅炉烟尘排放标准中的规定值,mg/mN3=1-CS/C=1- 51.309104=99.962%2. 工况下流量:Q=QPT/(PT) (m3/h)式中:Q标准状态下的烟气流量,mN3/h; P标准状态下的压强,KPa; P工况下的压强,KPa;T工况下的烟气温度,K;T标准状态下的温度,273K。Q=QPT/(PT)=293.454101.325

27、(140+273)/(80273)=562.282m3/s考虑余量所以总流量Q=1.1562.282=618.5102m3/s(四) 电除尘选型计算1. 沉淀极板面积计算:电除尘器有效驱进速度:0.1-0.14m/s (P270),取0.1m/s。设计电除尘效率为95%。极板比表面积:m2沉淀极板总面积:SA=QS=618.510229.957=18528.71006 m2对SA进行修正,取修正系数为1.2,则SA=22234.45207m22. 电除尘器的电场风速及有效断面计算电场风速为1m/s(P271)电除尘器分为双室。有效断面积: Fk=Q/2v=618.5102/2=309.2551

28、1对于板式电除尘器,断面宽高比为11.3,取1.2求得 B1=19.3284,取19.5m;H=16m3. 通道宽度及电场长度计算1) 通道宽度的选择因为采用宽间距集尘板和电晕极的数量减少,因而节约钢材、减轻质量,集尘板和电晕极的安装和维护都比较方便。极距增加,平均场强提高,板电流密度并不增加,对收集高比电阻粉尘有利。通常以4001000较为合理,本次设计取1000。2) 通道数、电场长度及电场数计算 集尘板选择Z形Bb/a=8.754.5取e=0.02通道数,取20个通道。长度L= SAZH =22234.45207/222016=17.37066568m卧式电除尘器中一般可将电场沿气流方向

29、分为几段,每个电场不宜过长,取电场数n为2。则,每个电场的长度为8.6853m,取9.0m。则,单室每个电场的集尘面积为A=916202=5760m2每个电场的效率为i=1-exp-AIqv求得i=0.8447,所以T=97.589%95%,符合设计要求。(五) 电除尘器内部尺寸计算1. 宽度方向上的尺寸1) 电除尘器内壁宽电除尘器为两室,内壁宽为式中:电除尘器的内壁宽,mm;最外层的一排极板中心线与内壁间的距离,mm;取=100mm Z电场通道数2) 柱间距柱间距由公式:式中:电除尘器宽度方向上的柱间距,mm;收尘器壳体钢板的厚度,mm;柱的宽度,mm。依据经验取=5mm,=300mm2.

30、长度方向上的尺寸1) 内壁长电除尘壳体内壁长,由公式:式中: 电除尘器长度,mm;电晕极吊杆至进气箱大端面的距离,mm;集尘极一侧距电晕极吊杆的距离,mm;两电极框架间吊杆间距,mm。依据经验取=400mm, =470mm,=380mm则:=2400+22470+(2-1)380+29000=21060mm2) 沿气流方向柱距将收尘极板安装在顶梁底面,每电场的荷重由两根梁和柱承担,立柱设成等距。由公式:式中: 长度方向上柱间距,mm。则: Ld=9000+2470+380/2=10130mm首尾边柱与壁的距离为3. 高度方向上的尺寸1) 从收尘器顶梁底面到阳极板上端的距离由公式:式中: h电场

31、高度,mm;从收尘器顶梁底面到阳极板上端的距离,mm;除尘器下端至撞击杆的中心距离,mm;撞击杆中心至灰斗上端的距离,mm。依据经验取=200mm,=40mm, =200mm,则:mm2) 灰斗上端到支柱基础面的距离依据电除尘器的大小,可取1500mm。(六) 电除尘器零部件设计与计算1. 进气箱采用水平引入式进气箱,取V=8.5m/s,则进气箱进气口的面积为:F=Q/2V=618.5102/28.5=36.38295考虑到进气口尽可能与电场断面相似,可取:F=66005500mm2进气箱长度:Lz=(0.550.56)(a-a)+250式中: a,a F与F处最大边长;F 进气箱大端的面积。

32、则,Lz=0.55(19500-350-600-6600)+250=6822.5mm进气中心高度(从进气中心道侧部底梁下端面)H4为:H4 =(Lz-100)tan50+600+850+0.55500=12213.22mm2. 出气箱出气箱最小端面积为:F= F=66005500 mm出气箱长度为:L=0.8Lz=0.86822.5=5458mm出气箱大端高度:h=0.8 a+0.2 a+170H5=0.8(16440-950)+0.25500+170=13662 mm3. 灰斗采用锥形灰斗,沿气流方向设2个,垂直于气流方向设2个,灰斗下口取300mm300mm,斗壁斜度最小60,则灰斗高度为

33、:H=1.732(L/8-B2)/2=1.732(21060/2-300)/2=8859.18mm灰斗采用钢结构。为了保持灰斗的倾角大于灰斗的安息角,电场有8个灰斗,并在灰斗内有2道隔板,用来防止气流短路和二次飞扬的产生。每个灰斗都有单独的蒸汽管路加热装置,使灰不会结块并保持良好的流动性。在灰斗下部有锤击砧检查门以防一旦灰斗内结块时和落入异物时排除故障。灰斗出口设有插板箱,可以把它关上,用以检查星型卸灰阀。为了补偿灰斗因受热产生的伸长量,灰斗与排灰装置间应采用软联接。软联接高度可取l50。要特别注意防止灰斗与排灰装置间的漏风,在排灰装置的出口处需设密封性良好的排灰阀。为减少排灰输送机的输送负荷

34、,输送机的输送方向应该使与气流方向相反,即物料从收尘器的尾部向头部输送。 4. 气流分布板静电除尘器内的气流分布状况对除尘效率有明显影响,为了减少涡流,保证气流分布均匀,在除尘器的进口和出口处装设气流分布板分布板层数的确定:由于故气流分布板层数为n=2分布板阻力系数开孔率的确定多孔板阻力系数与它的开孔率由下式确定(0.707)2/解得f=16.05%气流分布板尺寸: 根据电场断面,进气管出口到第一层多孔板距离Hp应满足Dr:进气管水力直径,取3.6mHpK=0.817.577=14.0616m,取14.1m同理,。取B1=6m,B2=12m,H1=7.2m,H2=14.4m多孔板可由3mm厚的

35、钢板弯成槽形制成,其弯边可为25mm,这样可以增加板的钢度,其宽度取400mm左右,上下焊以联结板,上部用螺栓悬吊于上部顶梁,下部与一撞击杆相连,敲击撞击杆则可振落板上的积灰。多孔板上每个孔径取50mm且靠近气孔的一层孔径比靠电场一层孔径小些,孔隙率也可小于靠电场一层的孔隙率,每条多孔板间应采用若干个(相距2mm左右)联结片联结,以免受风力作用时前后错开,造成气流短路。(七) 分布板的振打多孔分布板需要安装振打机构,以清除板上的积灰。因除尘器较宽,故采用与收尘极类似的振打方式,分布板的振打控制应是连续的。(八) 电晕极系统及振打装置1. 电晕线的选择电晕线应具有放电性能好,起晕电压低,对烟气条

36、件变化的适应能力强;机械强度大,不断线,耐腐蚀;高温下不变形;有足够的刚度以及清灰性能好等性能。电晕线的种类很多,常用的有圆形、星形线、RS线、锯齿线、鱼骨线。鲁奇公司研制的V15线,放电性能好,起晕电压低,电晕电流大的特性,对含尘浓度大、尘粒细的烟气,具有较高的除尘效率。本设计采用鲁奇的BS型系列电除尘器的V15线。2. 电晕极排数和线间距阴极排和通道数相等,故,在板卧式电除尘器阴极线间距大小会影响到电晕电流值和除尘效率。经验得知线间距(2c)一般取0.6(2b),故2c取600mm3. 放电极的悬挂与清灰方式放电极的悬挂有三种方式:重锤悬吊式、框架式、桅杆式。这里选用框架式。一般是对电晕极

37、采取连续振打清灰方式,使电晕极沉积的粉尘很快被振打干净。其振打方式也有多种,常用的有提升脱钩振打、侧部挠臂锤振打等方式,本方案采用侧部挠臂锤振打方式清灰。4. 集尘极系统及振打装置常用的集尘极目前一般采用C型板式,极板的清灰方式有多种,如刷子清灰、机械振打、电磁振打以及电容振打等,应用最多的是挠臂锤机械振打,本方案也选用挠臂锤机械振打方式清灰。(九) 输灰斗系统设计刮输送机、星形卸灰阀、粉料加湿机是广泛运用于粉尘贮运过程中的通用设备,本设计采用下述设备和备件组成输灰系统。除尘器共有8个灰斗,每个灰斗下部设有检修用的插阀板和星形卸灰阀,星形卸灰阀下部设两条纵向落选,一条横向落选和一个贮灰仓,灰仓

38、仓壁上设有仓壁震动器和高料为监测器,灰仓下部设星形阀和加湿机。操作时,除尘器灰斗下星形阀、灰仓星形阀、加湿机按顺序卸灰,白班由汽车拉走。(十) 供电装置的选型1. 供电装置包括三部分:1) 升压变压器将工频380V或220V交流电压升到除尘器所须的高电压,通常工作电压为5060kv。2) 整流器它将高压交流电变为直流电,目前都采用半导体硅整流器。3) 控制装置电除尘器中烟气的温度、湿度、烟气量、烟气成分及含尘浓度等工况条件是经常变化的,这些变化直接影响到电压、电流的稳定性。因而要求供电装置随着烟气工况的改变而自动调整电压的高、低(称之为自动调压),使工作电压始终在接近于击穿电压下工作,从而保证

39、除尘器的高效稳定运行。目前采用的自动调压的方式有:火花频率控制,火花积分值控制,平均电压控制,定电流控制等。(十一) 壳体设计电除尘器全部采用刚结构。壳体基本可分为框架式构架、板、顶梁、立柱、地梁、内部支撑网架、顶盖板、进出气口、下灰斗等,其相互连接形成一个完整的外壳,承受全部构建物的重量级外部附加荷载。在进出口设有双层人孔门既能方便进入内部安装和检修。(十二) 除尘器的保温与防腐1. 电除尘器的保温为了使通过电除尘器含尘烟气的温度不至于大幅度的下降和腐蚀设备,必需在壳体外表设保温层,选用石棉作为保温材料。2. 电除尘器的防腐常用的防腐涂料有各色原漆、红丹酚醛防锈漆、沥青防腐漆、各色过氯乙烯防

40、腐漆以及各色聚氨酯环氧防腐漆等。二、 袋式除尘区设计计算根据标准及电除尘部分效率,布袋除尘区要达到的效率为,采用外滤式,下端进气,袋式除尘器分为两室。(一) 处理气体风量的计算要得到实际通过袋式除尘单元的气体量,并考虑一定的漏风量,一般情况下取漏风率为15%,则(二) 过滤风速的选择 电袋复合除尘过滤风速可取1.22.0m/min,本次设计取1.5m/min.(三) 过滤面积的确定1) 过滤总面积 根据通过除尘器的气量和选定的过滤风速按下式计算过滤总面积式中:S1滤袋工作部分的过滤面积;S2滤袋清灰部分的过滤面积,取过滤面积的10%有效过滤面积总过滤面积S=15648.30806m22) 单条

41、滤袋过滤面积单条滤袋过滤面积 式中:D滤袋直径,m;L滤袋长度,m。脉冲袋式除尘器滤袋长径比为12:1-60:1,其直径为120mm-270mm,袋长为2-9m。设计取直径250 mm,袋长为9 m,9:0.25=36:1,符合设计要求。滤袋数目,约取2250个。滤袋分双室,每室分三组,每组750个,采用3025错位排列,滤袋数为750个。滤袋间隙取70mm,组间间距取700mm。(四) 布袋除尘区尺寸滤袋的排列有三角形排列和正方形排列。三角形排列占地面积小,但检修不方便,不利于空气流通,不常采用。正方形排列无上述弊端,较常采用。 为了便于安装和检修,当滤袋较多时,可将滤袋分成若干组,最多可由

42、6列组成一组。每组之间留有400mm宽的检修人行道,边排滤袋和壳体距离也留有100200mm宽的检修人行道。设计,长度方向6个布袋一组。宽度方向,每5个布袋一组。则,设计中每大组尺寸为:长度方向尺寸为宽度方向尺寸为则设计布袋除尘器的尺寸为:长度方向为10.853+0.72+1+1=35.95m,取36m。宽度方向为9.65m,取10 m。(五) 清灰部分设计采用脉冲喷吹清灰,持续时间为0.15s,周期为60s。取6个大气压喷吹,脉冲喷吹压缩空气量为式中:n滤袋总数,条;T脉冲周期,min;安全系数,取1.5;V0每条滤袋喷吹一次耗用的压缩空气量。采用锥形灰斗,沿气流方向设3个,垂直于气流方向设1个,灰斗下口取300mm300mm,斗壁斜度最小60,则灰斗高度为:H=1.732(36000/3-B2)/2=1.732(36000/3-30

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