電器除塵處理沸騰爐爐氣講解

1、目錄前言 2第一章、課程設(shè)計的目的與要求 2第二章、設(shè)計正文 21. 總論 22. 工藝流程及工藝原理和基本結(jié)構(gòu) 32.1 工藝流程圖 32.2 沸騰爐焙燒工段工藝流程的簡述 32-3.電除塵器的工作原理： 32.3.1 基本原理示意圖： 42.3.3 影響電除塵性能的主要因素： 52.3.4 除塵器停運時的工作 52.4 電除塵器的基本結(jié)構(gòu)： 6第三章、設(shè)計說明 73-1. 除塵器主要技術(shù)參數(shù)的確定 73-2.本體結(jié)構(gòu)形式 7第四章、電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計算 8第五章、課程設(shè)計總結(jié) 103. 設(shè)計總結(jié) 13第六章、參考文獻 13附錄 13前言我國燃煤鍋爐的使用比較普遍 . 在鍋爐的使用過程中

2、, 由于煤炭的燃燒和鼓風 機的強制送風 , 會產(chǎn)生大量的煙塵 , 特別是沸騰爐 , 由于其工作時是將煤炭磨 成粉末狀 , 用空氣吹進爐膛 , 使其在沸騰狀態(tài)下 （ 煤被氣流托起 , 上下翻騰 ） 燃燒 , 因此 , 燃燒時產(chǎn)生的煙塵濃度非常大 。對環(huán)境以及人類的危害非常大， 我們大多數(shù)采用電器除塵來處理沸騰爐的爐氣， 爐氣廢熱鍋爐出來后經(jīng)過旋風除 塵器出去爐其中大部分灰塵， 然后進入電除塵器， 在經(jīng)過 5060千伏的高壓直流 電場時，氣體分子被電離成帶正電荷的陽離子和帶負電電荷的陰離子， 這些離子 附著在礦塵上使塵粒也帶正或負電荷，各被異性的電極所吸引粘附到正負電極 上，于是礦塵便從氣體分離出

3、來。第一章、課程設(shè)計的目的與要求為沸騰爐爐氣處理設(shè)計電除塵器，除塵效率不低于 99.5%，試對該電除塵器 進行總體設(shè)計。設(shè)計參數(shù) 1）煙氣量：33Q 48000m3 /h ；2）爐氣含塵量 20g/m3第二章、設(shè)計正文1.總論1.1 設(shè)計題目：電除塵器處理沸騰爐爐氣設(shè)計31.2 設(shè)計要求： 1）煙氣量： Q 48000m / h ；2）爐氣含塵量 20g/m 除塵效率不低于 99.5%。1.3 設(shè)計資料：見附錄“原始資料” 。2.工藝流程及工藝原理和基本結(jié)構(gòu)2.1 工藝流程圖2.2 沸騰爐焙燒工段工藝流程的簡述礦石由加料倉 1 經(jīng)進料皮帶 2 連續(xù)均勻的加入沸騰爐 4，沸騰焙燒爐下部由空氣 鼓

4、風機 3 鼓入空氣，爐氣出沸騰爐后進入廢熱鍋爐 5，廢熱鍋爐同時起到兩重作 用；降低爐氣溫度和利用廢熱產(chǎn)生蒸汽。爐氣廢熱鍋爐出來后經(jīng)過旋風除塵器 6 出去爐其中大部分灰塵， 然后進入電除塵器， 在經(jīng)過 5060 千伏的高壓直流電場 時，氣體分子被電離成帶正電荷的陽離子和帶負電電荷的陰離子， 這些離子附著 在礦塵上使塵粒也帶正或負電荷， 各被異性的電極所吸引粘附到正負電極上， 于 是礦塵便從氣體分離出來。2-3.電除塵器的工作原理：電除塵器內(nèi)部主要有電暈極（陰極）、收塵極（陽極）及振打系統(tǒng)組成 。當電除塵器通電后， 電暈極與收塵極間形成電場， 煙氣粉塵進入除塵 器后 在電場作用下發(fā)生電離，荷電后

5、的粉塵逐向收塵極和電暈極。通過 對這兩極的 振打，粉塵落入灰斗達到收塵目的。2.3.1 基本原理示意圖：當電暈極上施加負性高壓電且電壓達到一定值時， 電暈極的金屬線表面出現(xiàn) 青藍色光并發(fā)出嘶嘶聲， 這種現(xiàn)象叫電暈放電。 本廠電除塵器按電極清灰方式分 類屬干式電除塵器 , 即在干燥狀態(tài)下捕集煙氣中的粉塵 , 沉積在除塵板上的粉塵 借助機械振打清灰 , 該種振打式清灰方式易造成粉塵的二次飛揚。本廠振打方式 采用頂部電磁振打。2.3.2 電除塵的幾個基本物理過程 ：（1），氣體的電離。 可分為兩類：自發(fā)電離和非自發(fā)電離，非自發(fā)電離是在 外界能量作用下產(chǎn)生的，如氣體受到 X 光紫外線或其它輻射線照射時

6、產(chǎn)生的電 離。自發(fā)電離能是在高壓電場作用下產(chǎn)生的， 不需要外加能量。 氣體的非自發(fā)電 離和和自發(fā)電離， 通過氣體的電流并不一定與電位差成正比， 當電流增大到一定 程度時，即使再增加電壓，電流也不會增大，而是形成飽和電流。（2）， 懸浮塵粒的荷電。 在電除塵電場中，塵粒的荷電量與塵粒直徑、電場 強度和停電時間有關(guān)。 塵粒荷電有兩種方式： 電場荷電和擴散荷電。 所謂電場荷 電是電場中離子的依附荷電。 擴散荷電是由于離子擴散現(xiàn)象產(chǎn)生的， 對于塵粒直 徑大于 0.5 m的場合以電場荷電為主；小于 0.2 m的以擴散荷電為主 , 對于工 業(yè)電除塵器來講 , 電場荷電最為重要。（3）， 荷電塵粒向電極的運

7、動。一般來講，荷電塵粒在除塵器中受四種力的 作用，其運動服從牛頓定律，這四種作用力分別是： 1） 重力 F=mg ， 2 ）靜 電力 F=Eq ，3 ）慣性力 F=md /dt ，4） 介質(zhì)阻力，服從斯托克定律： F=6 a，結(jié)論，=0.11aE2/ 即荷電塵粒的速度 與塵粒直徑 a成正比，與電場 強度 E 的平方成正比，與介質(zhì)的粘度 成反比。（4）， 荷電粉塵的捕集。塵粒在電場中的運動軌跡主要取決于氣流狀態(tài)和電 場的綜合因素， 氣流的狀態(tài)和性質(zhì)是確定塵粒被捕集的基礎(chǔ)。 紊流條件下， 電場 中塵粒的運動途徑幾乎完全受紊流支配， 只有當塵粒偶然進入庫侖力能夠起作用 的層流邊界區(qū)的地點，塵粒才有可

8、能被捕集。2.3.3 影響電除塵性能的主要因素：1）粉塵特性：主要包括粉塵的粒徑分布、真密度和堆積密度、粘附性和比 電阻。2）煙氣性能：包括煙氣溫度、壓力、成分、濕度、流速和含塵濃度等。3）結(jié)構(gòu)因素：包括電暈線的幾何尺寸、形狀、直徑、數(shù)量和線間距等，電 場數(shù)量、電場長度、振打方式、裝置及外殼嚴密程度、灰斗形式和出灰口 鎖氣器等。4）操作因素：主要有伏安特性、漏風率、氣流短路、二次飛揚和電暈線肥 大。2.3.4 除塵器停運時的工作1 、切斷高壓電源，將高壓隔離開關(guān)柜開關(guān)開到接地。2 、陰陽極振打系統(tǒng)繼續(xù)運轉(zhuǎn) 810 小時，待除塵器內(nèi)部自然冷卻后（為 防止 結(jié)露）方可開啟入孔門。 若緊急停機搶修可

9、把操作室和就地操作箱中陰、 陽極 振打系統(tǒng)控制鈕開 到“手動”狀態(tài)，連續(xù)振動打 4 小時并使風機保持工作，配 合降溫及清 涮收塵極及電暈極上的積灰， 4 小時后方可開啟入孔門。3 、開啟入孔門前必須有“不準合閘”字樣的警告牌掛在操作室和高壓 隔離開 關(guān)柜上。4、進入除塵器清除殘留積灰。 若為長期停機必須把灰斗及輸灰管道清 空，防止 灰的板結(jié)。并每周開啟一次振打系統(tǒng)及卸灰閥，每次 4 小時， 以免銹蝕。5、檢查各振打裝置的運行情況， 振打錘頭與振打砧承擊位置是否正確 ，錘頭是 否靈活；不裝安全銷用手轉(zhuǎn)動陰陽極振打軸看是否轉(zhuǎn)動靈活。 不符合要求需修 整。6、檢查頂部瓷套管、電瓷轉(zhuǎn)軸和聚四氟乙烯板有

10、無損壞現(xiàn)象，損壞的需更換，并將它們擦拭干凈（最好兩個月擦拭一次）。7、檢查電場內(nèi)所有緊固螺栓是否松動，尤其以振打砧為主。松動螺栓需緊固。8、檢查修整連接不好或變形的極板，極線，剪掉斷線。9、檢查極距（陰、陽極間距），同極間距正常為 400mm，異極間距正常 為 200mm。 如發(fā)現(xiàn)極距不符，應(yīng)檢查板線是否變形，校正其垂直度，同 時觀察陽極板間限 位板安裝是否合理。限位板位于陽極振打平臺，其安 裝中心線應(yīng)在陽極板間距 中心線上，并且限位板兩側(cè)與陽極板底部連接 的撞擊桿間距應(yīng)在 2mm 3mm左 右。10、檢查入孔門的密封材料是否需更換。入孔門旋轉(zhuǎn)點是否需加潤滑油。11、清潔保溫箱及瓷軸箱，使之保

11、持干凈。清潔控制柜、變壓器、高壓隔離開關(guān)柜及其瓷瓶。更換變壓器干燥劑。12、檢查保溫箱內(nèi)的管狀加熱器、溫度繼電器工作是否正常，損壞的要更換或修整。2.1.3 除塵器投運前的工作1、開啟陰陽極振打，觀察振打是否正常。2、檢查除塵器內(nèi)部，有無返修用過的工具，以及有無異物勾掛在陰、陽極上，灰斗底部卸灰閥內(nèi)是否有異物。3、檢查各入孔門、檢修門的氣密性是否良好。4、把控制室及就地操作箱控制按鈕開到自動狀態(tài)。5、高壓隔離柜接到工作狀態(tài)并保證準確。6、除塵器投運前 6 小時，瓷軸箱及保溫箱的加熱開始啟動， 以保證投運 時不結(jié) 露。2.1.4 除塵器投運期間的工作1、在運行中操作人員應(yīng)監(jiān)視各高壓整流控制柜、

12、集控盤和控制臺儀表 及指示燈 有無異常。2、操作人員一定要注意電壓、 電流的變化， 特別是二次電壓和二次電 流，借此 來了解除塵器性能改變，是否有設(shè)備結(jié)構(gòu)上的故障，以及是否 煙氣性質(zhì)有了變 化。從而采取相應(yīng)的措施。 記錄起暈和閃絡(luò)時的一次電 壓、電流值及二次電壓、 電流值和閃絡(luò)次數(shù)。3、在運行過程中必須保持保溫箱內(nèi)溫度在煙氣露點溫度以上以避免由于煙氣中的水蒸氣，酸霧粉塵冷凝于瓷套管表面上，造成爬電擊穿。4、對除塵器的巡檢過程中要耳聽，眼看，手摸。 耳聽除塵器有無漏風點；除塵 器振打系統(tǒng)工作是否正常。 眼看除塵器各電機轉(zhuǎn)動是否正常， 電機轉(zhuǎn)動的同時 振打傳動軸是否同步 轉(zhuǎn)動。 手摸電機及變壓器溫

13、度是否正常。檢查其油位， 不足需適當加注。注：鍋爐燃油時，除塵器禁止投運，燃煤一小時后開始投運。2.4 電除塵器的基本結(jié)構(gòu)：(1) 電氣系統(tǒng)a) 高壓供電裝置：高壓整流變壓器，電抗器，高壓控制柜b) 低壓自動控制系統(tǒng)：保溫箱的恒溫控制，振打程序控制，排灰控 制，安全連鎖(2) 本體系統(tǒng)a) 收塵極系統(tǒng)：極板、懸吊及振打b) 電暈極系統(tǒng)：電暈線、陰極大、小框架，陰極吊掛，陰極振打c) 煙箱：進氣煙箱、出氣煙箱d) 氣流均布裝置： 氣流均布板、 收塵電場內(nèi)部阻流板、 灰斗阻流板、導流板e) 槽形極板：f) 殼體：g) 支座h) 儲、排灰系統(tǒng)i) 輔助設(shè)施第三章、設(shè)計說明3-1. 除塵器主要技術(shù)參數(shù)

14、的確定(1) 電場風速：考慮灰的比電阻高，灰分質(zhì)量輕、粒度小等因數(shù)，選取電 場風速 v = 1.1m/s(2) 板間距：考慮到寬極距能有效的減少高比電阻粉塵產(chǎn)生的反電暈，能 減少由于安裝的誤差、 運行中的熱變形等對除塵器性能的影響， 提高運行的穩(wěn)定 性，另外也可以減輕設(shè)備質(zhì)量、降低造價、易于維護保養(yǎng)。選取板間距 2b = 400 mm(3) 線間距：考慮采用采用 C型板， 緊固型懸掛方式， 極線采用 RS管狀芒 刺線，選取線間距 2c = 500 mm(4) 有效驅(qū)進速度 查閱相關(guān)資料及粉塵顆粒直徑等因素， 選取驅(qū)進速 度 = 0.13cm/s3-2.本體結(jié)構(gòu)形式(1)采用臥式電除塵器(2)設(shè)

15、計為雙室 m=2(3) 電場數(shù) n=4(4) 振打方式：電磁振打(5) 進出氣煙箱：進氣方式：上進氣方式氣流分布：在進氣煙箱內(nèi)設(shè)置開孔率為 50%氣流均布 板和導流板槽形極板： 在出氣煙箱內(nèi)設(shè)置槽形極板， 采用水平出氣 試(6) 灰斗：設(shè)置四棱臺形灰斗第四章、電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計算4-1.計算所需的收塵極面積A(取 k=1.1 )A Qln(1 ) k1050000 ln(1 99.5%) 1.1 21248.5m20.08 36004-2.初定電場斷面積Q 1050000 265.2m2V 1.1 36004-3.極板的有效高度hF22625.2 11.51m 12m4-4. 通道數(shù)B2bF

16、2bh0.4 12 55.23 554-5. 電廠的有效寬度B Z 2b 55 0.4 22m4-6. 驗算實際斷面積2 F h B 12 22 264m2驗算電場風速1050000264 36001.11m sV 1.1ms V 1.11ms V -V 0.01 0.1錯誤！未指定書簽。 則合格4-7. 計算電除塵器的電廠長度 單電場長度A2n Z h21248.52 4 55 124m總有效長度L 有效 n l 4 4 16m4-8. 供電設(shè)備電壓和電流除塵器運行所需最高工作電壓為2b 40U 3.5 3.5 70kv22取設(shè)備的額定輸出電壓為 72kv除塵器運行所需最大工作電流為0.4

17、21248.542124.85mA取設(shè)備的額定輸出電流為2.2A4-9. 柱間距 除塵器內(nèi)壁寬度 B（取100mm e 400mm ）B 2b Z 4 e 400 55 4 100 400 22800 mm沿氣流方向上的柱間距 Ld (取 le 700 mm ,C 400 mm)Ld l 2le C 4000 2 700 400 5800mm與氣流垂直方向的柱間距 Lk (取 e 400mm )Lk (B e) / m ( 22800 400 ) / 2 11600 mm4-10. 進氣煙箱進氣煙箱采用上進氣方式， 并設(shè)置導流板和開孔率為 50%的氣流均布板， 取進口煙氣流速為 10m/s，進

18、氣煙箱進口的截面積 F0F0Q3600V01050000 /23600 1014.6m2將 F0 圓整為 15m2，進氣煙箱的進口截面形狀為 3m 5m的矩形，底板斜 度=600 ，進氣煙箱長L2 0.35(a1 a2 ) 250 0.35 (22000 5000) 250 6200mm (a1為電廠的有效寬度 a2為進氣口截面長度 )4-11. 出氣煙箱 出氣煙箱采用水平出氣方式，并設(shè)置槽型極板，取各出氣煙箱小端截面 F0 F0 5 3 15m2 ，出氣煙箱長 Lw 0.8L2 0.8 6200 4960mm，底 板與水平夾角 =7004-12. 灰斗采用四棱臺狀灰斗， 沿氣流方向設(shè) 4個灰

19、斗，與氣流垂直方向設(shè) 2 個灰斗，灰斗 下口取 400mm400mm，底部卸灰閥高度取 600mm，灰斗壁與水平夾角 =700 ，灰斗 高取 4000mm4-13. 電除塵器總體外形尺寸（取走臺寬度 1800mm；頂部大量高度 1700mm；底部遮攔高度 1200mm；地步 卸灰閥高度 600mm）除塵器總長 =進氣煙 箱長+柱距長 電場數(shù) +出氣煙 箱長 =6200+5800 4+4960=34364mm除塵器總寬 =2走臺寬度 +室數(shù)柱間寬 =2 1800+211600=26800mm除塵器總高 =極板有效高度 +灰斗高度 +頂部大梁高度 +底部遮攔高度 +底部卸灰閥 高度=12000+4

20、000+1700+1200+600=19500mm第五章、課程設(shè)計總結(jié)1. 主要設(shè)備說明序 號名稱規(guī)格數(shù) 量設(shè)計參數(shù)1臥式電除塵器（主體）LBH=34364 26800 119500（mm）1電廠風速 V=1.1m/s 板間距 2b=400mm 線間距 2c=500mm 驅(qū)進速度 = 8cm/s2氣流分布裝置1孔徑 50mm孔 隙率 50%3槽型極板厚度 2mm 寬度 100mm 翼緣 30mm1間隙空隙率 60%4電磁錘振打器5RS管型芒刺線6四棱臺壯灰斗灰斗下口 400mm 400mm底 部卸 灰閥 高度 600mm 灰斗高 取 4000mm8灰斗壁與水平夾角=7002. 結(jié)構(gòu)設(shè)計圖102-1. 臥式電除塵器（主體）2-2. 氣流分布裝置2-3. 槽形極板112-4. 振打裝置2-5. RS管型芒刺線122-6. 四棱臺狀灰斗3. 設(shè)計總結(jié)除塵器各方面設(shè)計參數(shù)達到設(shè)計題目要求，第六章、參考文獻1 胡滿銀，趙毅，劉忠 . 除塵技術(shù)化學工業(yè)出版社， 2006 年2 齊立強 .除塵技術(shù)課件， 2010年附錄原始資料某電廠要求設(shè)計與 20 萬千瓦火電機組配套的除塵器，所提供原始資料如下： （ 1） 煤、灰及煙氣資料 煤質(zhì)的成份分析數(shù)據(jù)見表 1 ： 灰的成份