电除尘器的设计计算
姓名:武杰
班级:B环设111
学号:1111702119
指导教师:刘本志
1. 值的确定
对于电厂锅炉的除尘器,影响值的因素很多,煤的含硫量是影响值的主要因素。当煤的含硫量大于,小于,粉尘中含量大于,电晕线采用芒刺型电极,本设计极间距取为300mm时,可按下式计算:
(cm/s)
式中,——煤的含硫量(%);本设计中含硫量为0.96%
——平均粒度影响系数;其值按表1选定
()
10
15
20
25
30
35
K
0.9
0.95
1
1.05
1.1
1.15
表1 平均粒度影响系数
式中,,——粒度为,组成的百分比;
,——粒度平均粒径;
粒径()
45-35
35-25
25-15
15-10
10-5
<5
百分比组成
10.9
18.4
20.2
28.8
15.9
5.8
表2 烟气粒度分布表
A平均 =(40x10.9+30x18.4+20x20.2+12.5x28.8+7.5x15.9+2.5x5.8)/100
=18.8575 (um)
查表1,取为0.99
则,=7.4x0.99x0.96^0.628=7.14145cm/s
2.计算所需收尘极面积
电除尘器工作时的实际条件(如烟气的温度,性质,风量,风压等)与设计时设定的条件存在的差异,或者选取某些数值(如驱进速度,选定的振打周期以及气流分布等)与实际有出入,因此在电除尘器的设计当中,必须考虑一定的储备能力。从Deutsch效率公式可知,设计时改变,,,四个数中的任何一个,便可使除尘器的工作能力有所储备。
本设计取除尘效率为99.2%
(m2)
式中,——所需收尘极面积;
——被处理烟气量;
——除尘器
要求
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的除尘效率;
——粉尘驱进速度(m/s);
——储备系数。
按一台除尘器计算:
则为230000 m3/h。
取除尘效率为99.2%,取为1;
则,
A=-230000ln(1-0.992)/3600x0.074145x1=4168.59 m2
3.初选电场断面
=
式中:Q——被处理的烟气量 (m3/h)
——电场风速(m/s)
电厂风速的确定;积尘区风速变化较大,但除尘器内平均流速却是设计和运行的主要参数。由处理烟气量和电除尘器过气断面面积计算烟气的平均流速。
m/s,
m/s
则,=230000/3600x0.8=79.86 m2
4.求电场高度
m2m2
采用单进风口(每台除尘器仅有1个进气箱)
为了使气流沿断面均匀分布,所以进风口所对应的断面要接近于正方形或高度略大于宽度(最大取1.1倍)。
所以极板高度:
=8.936m
取h=9.83 m
对极板高度进行圆整。因为高度大于8 m,所以以1.0 m为一级。
所以取 m
5.求通道数
式中,——相邻两极板中心距,(m);
——收尘极板的阻流宽度。
取为0.0015 m
Z=79.86/(0.64-0.0015)x10=12.7776
将圆整为整数
所以Z=13
6.电场断面
电除尘器电场的有效宽度为:
=13x(0.64-0.0015)=8.3m
F=10x8.3=83m2
7.除尘器内壁宽
本设计为单进风;则:
式中,——外层的一排极板中心线与内壁的距离,可在 mm间选取;本设计中取100 mm;
B=640x13+2x100=8520mm
8.柱间距
电除尘器在与气体流动方向垂直断面上的外侧柱间距离,可按下式计算:
式中,——除尘器壳体钢板的厚度,取5 mm
=8520+2x5=8530 mm
9.内高
除尘器顶梁底面至灰斗上端面的距离可按下式计算:
式中,——收尘极板有效高度(m);
——当极板上端悬吊于顶梁的X型梁上时(型式Ⅱ),;
——收尘极下端至撞击杆的中心距离,按结构型式不同取 mm;
——撞击杆的中心至灰斗上端的距离,一般取 mm。
取40mm,240mm
=5500+0+40+260=5800mm
10.除尘器壳体内壁长
计算电除尘器沿气流方向的内壁尺寸时,需适当选择尺寸,该设计采用电晕极欲收尘极的配置采用图1所示形式,则:
mm
mm
mm
这样,除尘器壳体内壁长度为:
该设计中400mm,450mm,400mm
则 =2x(4000+2x450+400)+2x400-400=11000mm
11.进气箱
烟气都是从流速较高的管道引入除尘器,为了保持除尘器有较高的除尘效率,烟气流速沿电场断面要尽可能均匀。因此,进气箱的形状,尺寸以及气流均布装置设计要合理,进气箱的进气方式有上进气和水平进气两种。本设计采用水平引入式的进气箱:
进气箱的进气口尺寸按下式计算:
——进气口面积(m2);
——进气口处的风速(m/s)
取10 m/s
则230000/3600x10=6.39m
进气口尽可能与电厂断面相似;
则2410x2651mm
12.出气箱
电除尘器的出气箱,其大端尺寸一般设计成比进气箱的大端小,这样可以使气流流经除尘器时,在靠出口短行程一死流区,使出楼出的粉尘二次飞扬降低。本设计采用水平出气,则有:
出气箱小端面积:
2410x2651 (mm)
16.灰斗
因为锅炉排出的烟气量为230000,烟气含尘浓度为25g/m,为99%
所以灰斗的排灰量:230000
表5 四棱台状灰斗排灰量
排灰口小口宽B(mm)
300
350
400
500
排灰量 (t/h)
20
35
50
100
查表5;取为 m m
采用角锥形灰斗,沿气流方向设四个灰斗,与气流垂直方向上设两个灰斗,灰斗的下口取 m m,斗壁斜度最下为60°。
B/n1=8300/2=4150 , Lh/n2=11000/2=5500
灰斗高度为:
1.732x (11000/2-300)/2
=5503.2mm
主要参考文献
「1」 高香林主编.电除尘技术.华北电力大学出版社.2001.3
「2」 罗辉主编.环保设备与应用(第一版).北京:高等教育出版社.1997
「3」 郝吉明,马广大主编.大气污染控制工程(第二版).北京:高等教育出版社.2002.8