《火電廠電袋除塵器的計(jì)算說明案例5100字》

火電廠電袋除塵器的計(jì)算說明案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u24657火電廠電袋除塵器的計(jì)算說明案例綜述 113711.1電除塵單元的計(jì)算說明 1180621.1.1電除塵單元除塵效率以及設(shè)計(jì)風(fēng)量的確定 1128461.1.2電場(chǎng)風(fēng)速的確定 2248501.1.3電除塵單元的截面積（F’）（初定） 2165861.1.4電除塵單元有效驅(qū)進(jìn)速度的確定 2223801.1.5收塵極極板面積（A） 3167271.1.6電場(chǎng)數(shù)的確定（n） 3196001.1.7極板有效高度（h）計(jì)算 363111.1.8同極間距（2b）的確定 4207521.1.9通道數(shù)計(jì)算 4245711.1.10電場(chǎng)有效寬度 582461.2電除塵單元總體尺寸的確定 562071.2.1寬度方向尺寸 5181471.2.2高度方向尺寸 6296791.2.3長度方向尺寸 626441.3布袋除塵單元的計(jì)算說明 7218141.3.1處理風(fēng)量的計(jì)算 7220901.3.2過濾風(fēng)速 7189621.3.3過濾面積的確定 8299841.3.4濾袋選型和數(shù)量計(jì)算 8241851.4袋式除塵部分箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算 9107021.1.1濾袋的布置 973891.1.2脈沖除塵器花板設(shè)計(jì) 9171471.1.3上箱體高度的確定 960051.5袋式除塵單元總體尺寸設(shè)計(jì) 10142031.5.1長度方向尺寸設(shè)計(jì) 10269391.5.2寬度方向尺寸設(shè)計(jì) 1081811.5.3部分高度方向尺寸設(shè)計(jì) 11213831.6設(shè)備主要參數(shù) 11我國目前火電廠采用的除塵器以電除塵為主，但隨著國家環(huán)保要求的不斷提高和布袋除塵器技術(shù)的發(fā)展，袋式除塵器也成為火電廠的選擇之一。而為獲得更高的除塵效果，本次設(shè)計(jì)采用兩者的結(jié)合，即電袋除塵器。1.1電除塵單元的計(jì)算說明1.1.1電除塵單元除塵效率以及設(shè)計(jì)風(fēng)量的確定對(duì)于除塵效率這個(gè)參數(shù)而言，是能夠按照電除塵器所對(duì)應(yīng)的進(jìn)口煙氣濃度數(shù)據(jù)以及出口濃度數(shù)據(jù)來進(jìn)行計(jì)算的。本設(shè)計(jì)采用串聯(lián)式電除塵器和袋式除塵器進(jìn)行除塵，電除塵器設(shè)計(jì)負(fù)荷一般為80-85%，而袋式除塵器的負(fù)荷約為15-20%，本設(shè)計(jì)電除塵器的設(shè)計(jì)負(fù)荷為80%進(jìn)行設(shè)計(jì)，鍋爐出口含塵濃度為15g/m3，經(jīng)過電除塵單元出口含塵濃度為3g/m3，利用理論公式推算出除塵效率為： ==80.0% (1.1)利用理論公式進(jìn)行煙氣量折算：(1.2)1.1.2電場(chǎng)風(fēng)速的確定對(duì)于除塵器而言，其氣流速度數(shù)據(jù)相關(guān)于電除塵所對(duì)應(yīng)的除塵效率以及造價(jià)大小。風(fēng)速低，那么相應(yīng)的除塵效率就會(huì)高，在針對(duì)相同風(fēng)量進(jìn)行處理的時(shí)候，除塵器所對(duì)應(yīng)的體積就會(huì)大，造價(jià)也會(huì)增加；如果風(fēng)速太大的話，那么很有可能會(huì)造成二次揚(yáng)塵的形成，使得除塵效率減小。通常情況下在電場(chǎng)內(nèi)對(duì)于斷面風(fēng)速而言，是取在0.6~1.5m/s這個(gè)區(qū)間是最為合適的。對(duì)于電除塵器而言，具有較高的除塵效率要求的時(shí)候，那么對(duì)于電場(chǎng)風(fēng)速而言，最好不要大于1.0m/s。近些年來國內(nèi)電除塵器的設(shè)計(jì)趨勢(shì)是這樣的：比集塵面積越來越大，風(fēng)速越來越低，停留時(shí)間越來越長，其中對(duì)于電場(chǎng)風(fēng)速而言，都不高于1.0m/s。這里基于實(shí)際情況參考了表格2.1之后，將電場(chǎng)風(fēng)速數(shù)據(jù)取為0.8m/s。1.1.3電除塵單元的截面積（F’）（初定）通過理論公式，然后再結(jié)合計(jì)算出來的氣流速度數(shù)據(jù)，就能夠?qū)㈦姵龎m單元所對(duì)應(yīng)的截面積數(shù)據(jù)計(jì)算出來。這個(gè)式子里參數(shù)Q用來代表煙氣流量數(shù)據(jù)，單位是m3/s；參數(shù)v用來代表煙氣流速數(shù)據(jù)，單位是m/s。1.1.4電除塵單元有效驅(qū)進(jìn)速度的確定本文針對(duì)一些資料進(jìn)行了查閱得知，通常在含硫量數(shù)據(jù)超過0.3%，同極距數(shù)據(jù)是300mm的時(shí)候，所對(duì)應(yīng)的有效驅(qū)進(jìn)速度數(shù)據(jù)是6.2cm/s；比如金竹山電廠，所對(duì)用的燃煤含硫量數(shù)據(jù)是0.42%，所對(duì)應(yīng)的同極距數(shù)據(jù)是300mm，相應(yīng)的有效驅(qū)動(dòng)速度數(shù)據(jù)是6.3cm/s；比如伊敏發(fā)電廠，所對(duì)應(yīng)的氧化鈉含量數(shù)據(jù)是1.3%，所對(duì)應(yīng)的同極距數(shù)據(jù)是300mm，相應(yīng)的有效驅(qū)動(dòng)速度數(shù)據(jù)是3.25cm/s；通過對(duì)比分析之后選擇的同極距數(shù)據(jù)是400mm，同時(shí)在對(duì)經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了考慮之后，對(duì)于本文電廠而言，將驅(qū)進(jìn)速度數(shù)據(jù)取為6.05cm/s。1.1.5收塵極極板面積（A）這里對(duì)德依希公式進(jìn)行了改進(jìn)，使其成為下面這兩個(gè)式子： (1.3) (1.4)上式里，η——收塵效率，%；A——收塵極板總面積，m2；Q——處理的煙氣量，m3/s；Ω——煙塵有效驅(qū)進(jìn)速度，m/s；F——比集塵面積，m2。這樣得出來總收塵面積數(shù)據(jù)結(jié)果是：m2將極板面積數(shù)據(jù)結(jié)果計(jì)算出來之后，在考慮到后續(xù)工況變化可能帶來的影響，需要把總收塵面積和一個(gè)備用系數(shù)K進(jìn)行相乘，通常情況下這個(gè)備用系數(shù)的大小應(yīng)該取在1到1.5這個(gè)區(qū)間。經(jīng)過修正之后能夠得出來下面的結(jié)果：最終確定下來總收塵面積數(shù)據(jù)結(jié)果是。1.1.6電場(chǎng)數(shù)的確定（n）在這個(gè)設(shè)計(jì)中，將電場(chǎng)風(fēng)速數(shù)據(jù)取為，將除塵效率這個(gè)參數(shù)取為，那么能夠計(jì)算出來；同時(shí)煙氣所對(duì)應(yīng)的有效趨近速度數(shù)據(jù)這里取為，結(jié)合上面的表格3.3，那么對(duì)于本次設(shè)計(jì)而言，電場(chǎng)數(shù)是2或者是3，同時(shí)由于本文涉及到較大的煙氣流量，因此最后確定電場(chǎng)數(shù)是3。1.1.7極板有效高度（h）計(jì)算利用理論公式推算結(jié)果： 在的時(shí)候， (1.5) 在的時(shí)候， (1.6)上式里，h——電場(chǎng)強(qiáng)度，m；要求針對(duì)h實(shí)施圓整。在高度數(shù)據(jù)超過8m的時(shí)候，那么通過1m來作為一級(jí)，在高度數(shù)據(jù)沒有超過8m的時(shí)候，那么通過0.5m來作為一級(jí)。在斷面相對(duì)較大的時(shí)候，也就是超過80m2的時(shí)候，可以選擇進(jìn)行兩個(gè)進(jìn)氣煙箱的設(shè)置，這樣就方便使得氣流沿著斷面實(shí)現(xiàn)一個(gè)較為均勻的分布。這里因?yàn)?，因此得出來針?duì)h實(shí)施圓整之后得出。這里是將1m作為一級(jí)的，使用的是雙室。1.1.8同極間距（2b）的確定通常情況下對(duì)于電除塵器而言，其極間距數(shù)據(jù)都是取在250到300mm這個(gè)區(qū)間?？墒峭ㄟ^大量的研究結(jié)果顯示，假如極間距加寬了，那么也就是使得絕緣距離增大了，進(jìn)而使得火花放電電壓以及兩極工作電壓變大，這樣對(duì)于粉塵而言，其驅(qū)進(jìn)速度就會(huì)變快，并且對(duì)于電除塵器而言，里面電極的安裝工作以及維修工作就會(huì)更加的便捷；并且因?yàn)榉蹓m驅(qū)動(dòng)速度變快了，在針對(duì)相等煙氣量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，和實(shí)現(xiàn)一樣除塵效率條件下，所需要使用的收塵極板面積就會(huì)變小，這樣也會(huì)使得集塵極以及電暈極所對(duì)應(yīng)的數(shù)目變少。大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)顯示，對(duì)于電廠鍋爐而言，其尾部采用寬間距電除塵器能夠?qū)崿F(xiàn)較高的除塵效率，并且排放濃度也會(huì)更低。針對(duì)寬間距電除塵器而言，其極板之間的距離通常情況下處在400到600mm這個(gè)區(qū)間，在本文的設(shè)計(jì)中將同極距取為500mm。1.1.9通道數(shù)計(jì)算這里所選擇的是型號(hào)為C480的極板，將其極板寬度數(shù)據(jù)取為50mm，這樣利用下面理論公式推算通道數(shù)： （1.7）上式里，F(xiàn)’——比集塵面積，m2；2b——通道寬度，m；h——極板高度，m；e——阻流寬度，m；Z——通道數(shù)，要進(jìn)行圓整。這樣得出結(jié)果是，因此這里將通道數(shù)目取為42。1.1.10電場(chǎng)有效寬度設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于電場(chǎng)有效寬度這個(gè)參數(shù)而言，能夠按照公式2.10來進(jìn)行確定，這個(gè)式子里面參數(shù)e用來代表阻流寬度數(shù)據(jù)，這里所選擇的是C型板，將e數(shù)據(jù)取為45mm。 （1.8）上式里，Bu——電場(chǎng)有效寬度，m；2b——通道寬度，m；e——阻流寬度，m；Z——通道數(shù)，要進(jìn)行圓整。這樣得出結(jié)果是：1.2電除塵單元總體尺寸的確定1.2.1寬度方向尺寸設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于電除塵單元而言，所選擇的是一種雙向進(jìn)風(fēng)口，因此可以利用下面理論公式推算內(nèi)壁寬度數(shù)據(jù)結(jié)果： (1.9)上式里，△——最外層電極板寬度，這里將其取為100mm；e'——中間柱子寬度，這里將其取為200mm。這樣得出結(jié)果是：利用理論公式推算出柱間距數(shù)據(jù)結(jié)果是 =B+2+e' (1.10)上式里，——除塵器殼體鋼板厚度，這里將其取為5mm；e'——中間柱子寬度，這里對(duì)于過流斷面而言，其面積數(shù)據(jù)取為208m2，在表格2.4里面進(jìn)行對(duì)照之后，這里將其取為600mm。表1.1電除塵器支柱尺寸數(shù)據(jù)表（采用工字鋼）Table1.1electrostaticprecipitatorpillarsize(usingI-beam)斷面規(guī)格數(shù)據(jù)（m2）51015203040506070~120120~180180~210e'（mm）250250320320320320450450500600600這樣就能夠計(jì)算出結(jié)果：1.2.2高度方向尺寸設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于除塵器而言，利用理論公式推算出其頂梁底面一直到灰斗上端面之間的距離H1數(shù)據(jù)是： (1.11)上式里，h——電場(chǎng)高度，通過mm來作為單位；h1——從除塵器頂梁底面一直到陽極板上段之間的距離；h2——收塵極下端一直到撞擊桿中心之間的距離；h3——撞擊桿中心位置一直到灰斗上端之間的距離。這樣得出結(jié)果是：按照電除塵器所對(duì)應(yīng)的尺寸大小，能夠?qū)⒒叶飞隙艘恢钡街еA(chǔ)面之間的距離數(shù)據(jù)取為。1.2.3長度方向尺寸（1）確定電除塵單元?dú)んw內(nèi)壁長數(shù)據(jù)LH利用理論公式推算結(jié)果：(1.12)上式里，le1——電除塵器內(nèi)壁頂端一直到電暈線框架之間的距離，這里將其取為450mm；le2——電暈線框架一直到極板之間的距離，這里將其取為480mm；c——兩場(chǎng)間框架的間距，這里將其取為420mm。（2）確定電除塵單元煙氣方向所對(duì)應(yīng)的柱距數(shù)據(jù)a.確定中間柱距數(shù)據(jù)Ld1利用理論公式推算結(jié)果： (1.13)b.確定外側(cè)柱距數(shù)據(jù)Ld2利用理論公式推算結(jié)果： (1.14)c——確定最外側(cè)柱和除塵器內(nèi)壁兩者之間所對(duì)應(yīng)的距離利用理論公式推算結(jié)果：。 (1.14)1.3布袋除塵單元的計(jì)算說明1.3.1處理風(fēng)量的計(jì)算想要確定出處理氣體風(fēng)量數(shù)據(jù)，那么需要將經(jīng)過袋式除塵單元所對(duì)應(yīng)的氣體量數(shù)據(jù)確定出來，同時(shí)再對(duì)漏風(fēng)量進(jìn)行考慮。利用理論公式推算結(jié)果： （1.15）上式里，Vd——布袋除塵單位處理風(fēng)量，m3；V——進(jìn)口風(fēng)量，m3；k——漏風(fēng)率，%。這里將漏風(fēng)率數(shù)據(jù)取為3%，這樣得出結(jié)果：1.3.2過濾風(fēng)速因?yàn)樵诠に囁揭约敖Y(jié)構(gòu)形式上差異，國內(nèi)和國外的這些資料里面所給出來的試驗(yàn)性過濾風(fēng)速數(shù)據(jù)范圍很大，國外取值范圍主要是處在這個(gè)區(qū)間，目前在國內(nèi)取值范圍主要是處在這個(gè)區(qū)間，這里由于采用的是電袋除塵器，電除塵器承擔(dān)了80％~85％，袋式除塵器部分只需承擔(dān)15％~20％負(fù)荷，負(fù)荷較小，可采用上限將其取為4m/min。1.3.3過濾面積的確定這里給出了理論公式： (1.16)上式里，S——過濾面積，m2；V——處理風(fēng)量，m3/h。這里將過濾風(fēng)速這個(gè)參數(shù)取為4m/min；將處理風(fēng)量這個(gè)參數(shù)取為，這樣得出結(jié)果是：＝1.3.4濾袋選型和數(shù)量計(jì)算（1）確定濾袋這里所選擇的是一種圓筒形濾袋，其具有較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，清灰作業(yè)十分便捷，所對(duì)應(yīng)的直徑數(shù)據(jù)一般是處在區(qū)間，最大也不會(huì)大于600mm，所對(duì)應(yīng)的袋長處在這個(gè)區(qū)間。袋徑越小的話，那么氣流以及粉塵的流動(dòng)也會(huì)受到一定的影響，可能會(huì)存在著堵灰的情況，袋徑越大的話，那么越有可能會(huì)受限于濾料幅寬以及加工制作，同時(shí)具有較低的有效空間利用率。通常情況下對(duì)于濾袋而言，其長度數(shù)據(jù)與直徑數(shù)據(jù)之間的比值是處在10到25倍這個(gè)區(qū)間，最大能夠達(dá)到30到40倍這個(gè)區(qū)間。長徑比數(shù)據(jù)的最佳值通常都是通過濾料的過濾性能以及清灰效果還有設(shè)備費(fèi)用來進(jìn)行確定。讓濾袋長度變大，能夠使得占地面積得到節(jié)約，可是針對(duì)一些布袋除塵器而言，會(huì)影響到其所具有的清灰效果，并且濾袋過長的話還會(huì)使得濾袋頂部張力增加，容易造成這個(gè)地方出現(xiàn)破損。所以這里所選擇的是圓筒形濾袋，將其直徑數(shù)據(jù)取為160mm，將其袋長數(shù)據(jù)取為6m。（2）確定濾袋數(shù)量針對(duì)于本文所選擇的圓筒形濾袋而言，給出了理論計(jì)算公式： (1.17)上式里，N——濾袋數(shù)量，條；S——過濾面積，m2；D——濾袋直徑，m；L——濾袋長度，m。＝，這里將其取為855。1.4袋式除塵部分箱體的設(shè)計(jì)計(jì)算1.1.1濾袋的布置針對(duì)那些大型脈沖袋式除塵器而言，是在花板上面布置濾袋的，即便在安裝上花板與上箱體制作成連體能夠?qū)崿F(xiàn)較高的精度以及較好的效果?？墒窃趯?duì)運(yùn)輸條件進(jìn)行考慮之后，通?；ò宓膶挾葦?shù)據(jù)都是取在這個(gè)區(qū)間里，長度數(shù)據(jù)都是取在這個(gè)區(qū)間里。針對(duì)尺寸大小處在這個(gè)區(qū)間，袋長數(shù)據(jù)是6m的濾袋而言，袋間距數(shù)據(jù)需要比濾帶半徑數(shù)據(jù)要大，一般情況下愛相鄰行距數(shù)據(jù)都是取為220mm。這里對(duì)于除塵器而言，分為三個(gè)室，同時(shí)準(zhǔn)備一個(gè)備用室，共四個(gè)室，同時(shí)是左右對(duì)稱形式進(jìn)行布置的。對(duì)于每個(gè)室的濾袋而言，都是通過正方形方式進(jìn)行布置的，這里將濾帶間凈距數(shù)據(jù)取為100mm，將相鄰行凈距數(shù)據(jù)取為100mm。對(duì)于邊排濾袋而言，其和袋室或者是隔板間的距離因?yàn)椴灰笸ㄐ?，因此這里取為200mm。這里將每室濾袋數(shù)目取為285個(gè)，其中縱向上排列15個(gè)，在橫向上排列20個(gè)。1.1.2脈沖除塵器花板設(shè)計(jì)通過濾袋的布置方式能夠得知，每一個(gè)花板的尺寸數(shù)據(jù)結(jié)果是：縱向：橫向：1.1.3上箱體高度的確定在確定上箱體高度數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要考慮到提升閥所對(duì)應(yīng)的行程大小、截面風(fēng)速數(shù)據(jù)等因素。對(duì)于截面風(fēng)速這個(gè)參數(shù)而言，通常要小于10m/s，對(duì)于提升閥而言，這里將其行程數(shù)據(jù)取為500mm，所以初步將上箱體高度數(shù)據(jù)取為1500mm，這樣就可以利用理論公式推算側(cè)面風(fēng)速結(jié)果： (1.18)上式里，v——截面風(fēng)速，m/s；Q——一個(gè)室的氣體流量，m3//h；S——一個(gè)室的截面面積，m2。這樣得出結(jié)果是：由于小于10m/s滿足設(shè)計(jì)要求，因此這里將上箱體高度數(shù)據(jù)取為1500mm。1.5袋式除塵單元總體尺寸設(shè)計(jì)1.5.1長度方向尺寸設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于袋除塵區(qū)六個(gè)室而言，在布置的方式上是順著氣流的方向上布置的，在和氣流方向垂直的方向上設(shè)置一個(gè)室，這里將每一