電器除塵處理沸騰爐爐氣

PAGEPAGE15目錄TOC\o"1-3"\h\u10527前言 229268第一章、課程設計的目的與要求 218726第二章、設計正文 3119801.總論 3315442.工藝流程及工藝原理和基本結構 3109552.1工藝流程圖 3305122.2沸騰爐焙燒工段工藝流程的簡述 4111532-3.電除塵器的工作原理： 413922.3.1基本原理示意圖： 428172.3.3影響電除塵性能的主要因素： 561932.3.4除塵器停運時的工作 5206492.4電除塵器的基本結構： 76681第三章、設計說明 7277603-1.除塵器主要技術參數(shù)的確定 750933-2.本體結構形式 7717第四章、電除塵器結構尺寸的計算 81072第五章、課程設計總結 10235243.設計總結 1311937第六章、參考文獻 138332附錄 14前言我國燃煤鍋爐的使用比較普遍.在鍋爐的使用過程中,由于煤炭的燃燒和鼓風機的強制送風,會產生大量的煙塵,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，在經過50~60千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。第一章、課程設計的目的與要求為沸騰爐爐氣處理設計電除塵器，除塵效率不低于99.5%，試對該電除塵器進行總體設計。設計參數(shù)1）煙氣量：；2）爐氣含塵量第二章、設計正文1.總論1.1設計題目：電除塵器處理沸騰爐爐氣設計1.2設計要求：1）煙氣量：；2）爐氣含塵量除塵效率不低于99.5%。1.3設計資料：見附錄“原始資料”。工藝流程及工藝原理和基本結構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生蒸汽。爐氣廢熱鍋爐出來后經過旋風除塵器6出去爐其中大部分灰塵，然后進入電除塵器，在經過50~60千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：高壓直流電高壓直流電絕緣子收塵極（管）電暈極（線）含塵氣體凈化氣體灰斗整流器變壓器電源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?？煞譃閮深悾鹤园l(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生的，如氣體受到X光紫外線或其它輻射線照射時產生的電離。自發(fā)電離能是在高壓電場作用下產生的，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。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)象產生的，對于塵粒直徑大于0.5μm的場合以電場荷電為主；小于0.2μm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=mdω/dt，4）介質阻力，服從斯托克定律：F=6πaηω，結論，ω=0.11aE2/η即荷電塵粒的速度ω與塵粒直徑a成正比，與電場強度E的平方成正比，與介質的粘度η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)和性質是確定塵粒被捕集的基礎。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，塵粒才有可能被捕集。2.3.3影響電除塵性能的主要因素：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。煙氣性能：包括煙氣溫度、壓力、成分、濕度、流速和含塵濃度等。結構因素：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。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，將高壓隔離開關柜開關開到接地。2、陰陽極振打系統(tǒng)繼續(xù)運轉8—10小時，待除塵器內部自然冷卻后（為防止結露）方可開啟入孔門。若緊急停機搶修可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柜上。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。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。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；不裝安全銷用手轉動陰陽極振打軸看是否轉動靈活。不符合要求需修整。檢查頂部瓷套管、電瓷轉軸和聚四氟乙烯板有無損壞現(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）。檢查電場內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。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，其安裝中心線應在陽極板間距中心線上，并且限位板兩側與陽極板底部連接的撞擊桿間距應在2mm—3mm左右。檢查入孔門的密封材料是否需更換。入孔門旋轉點是否需加潤滑油。清潔保溫箱及瓷軸箱，使之保持干凈。清潔控制柜、變壓器、高壓隔離開關柜及其瓷瓶。更換變壓器干燥劑。12、檢查保溫箱內的管狀加熱器、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開啟陰陽極振打，觀察振打是否正常。檢查除塵器內部，有無返修用過的工具，以及有無異物勾掛在陰、陽極上，灰斗底部卸灰閥內是否有異物。檢查各入孔門、檢修門的氣密性是否良好。把控制室及就地操作箱控制按鈕開到自動狀態(tài)。高壓隔離柜接到工作狀態(tài)并保證準確。除塵器投運前6小時，瓷軸箱及保溫箱的加熱開始啟動，以保證投運時不結露。2.1.4除塵器投運期間的工作在運行中操作人員應監(jiān)視各高壓整流控制柜、集控盤和控制臺儀表及指示燈有無異常。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，是否有設備結構上的故障，以及是否煙氣性質有了變化。從而采取相應的措施。記錄起暈和閃絡時的一次電壓、電流值及二次電壓、電流值和閃絡次數(shù)。在運行過程中必須保持保溫箱內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。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動是否正常，電機轉動的同時振打傳動軸是否同步轉動。手摸電機及變壓器溫度是否正常。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電除塵器的基本結構：(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)輔助設施第三章、設計說明3-1.除塵器主要技術參數(shù)的確定 (1)電場風速：考慮灰的比電阻高，灰分質量輕、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，另外也可以減輕設備質量、降低造價、易于維護保養(yǎng)。選取板間距2b=400mm(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=500mm(4)有效驅進速度查閱相關資料及粉塵顆粒直徑等因素，選取驅進速度ω=0.13cm/s3-2.本體結構形式（1）采用臥式電除塵器（2）設計為雙室m=2（3）電場數(shù)n=4（4）振打方式：電磁振打（5）進出氣煙箱：①進氣方式：上進氣方式②氣流分布：在進氣煙箱內設置開孔率為50%氣流均布板和導流板③槽形極板：在出氣煙箱內設置槽形極板，采用水平出氣試（6）灰斗：設置四棱臺形灰斗第四章、電除塵器結構尺寸的計算4-1.計算所需的收塵極面積A（取k=1.1）4-2.初定電場斷面積4-3.極板的有效高度 4-4.通道數(shù) 4-5.電廠的有效寬度4-6.驗算實際斷面積驗算電場風速QUOTE則合格4-7.計算電除塵器的電廠長度單電場長度總有效長度4-8.供電設備電壓和電流除塵器運行所需最高工作電壓為取設備的額定輸出電壓為72kv除塵器運行所需最大工作電流為取設備的額定輸出電流為2.2A4-9.柱間距除塵器內壁寬度B（?。┭貧饬鞣较蛏系闹g距與氣流垂直方向的柱間距（取）4-10.進氣煙箱進氣煙箱采用上進氣方式，并設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，進氣煙箱進口的截面積將圓整為15m2，進氣煙箱的進口截面形狀為3m×5m的矩形，底板斜度=，進氣煙箱長4-11.出氣煙箱出氣煙箱采用水平出氣方式，并設置槽型極板，取各出氣煙箱小端截面，出氣煙箱長，底板與水平夾角=4-12.灰斗采用四棱臺狀灰斗，沿氣流方向設4個灰斗，與氣流垂直方向設2個灰斗，灰斗下口取400mm×400mm，底部卸灰閥高度取600mm，灰斗壁與水平夾角=，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+2×11600=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+4000+1700+1200+600=19500mm第五章、課程設計總結1.主要設備說明序號名稱規(guī)格數(shù)量設計參數(shù)1臥式電除塵器（主體）L×B×H=34364×26800×119500（mm）1電廠風速V=1.1m/s板間距2b=400mm線間距2c=500mm驅進速度ω=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=2.結構設計圖2-1.臥式電除塵器（主體）2-2.氣流分布裝置2-3.槽形極板2-4.振打裝置2-5.RS管型芒刺線2-6.四棱臺狀灰斗3.設計總結除塵器各方面設計參數(shù)達到設計題目要求，第六章、參考文獻[1]胡滿銀，趙毅，劉忠.《除塵技術》化學工業(yè)出版社，2006年[2]齊立強.除塵技術課件，2010年附錄原始資料某電廠要求設計與20萬千瓦火電機組配套的除塵器，所提供原始資料如下：煤、灰及煙氣資料煤質的成份分析數(shù)據(jù)見表1：灰的成份分析數(shù)據(jù)見表2：灰的粒度分布情況見表3：灰的比電阻見表4：灰及煙氣其它性質見表5：表1