電除塵器說明

1、第二章電式除塵器仿真設(shè)計的數(shù)學(xué)模型2.1電除塵器除塵機(jī)理在電除塵技術(shù)中，粉塵的捕集主要是利用在電暈電場中粉塵荷電后移向異性電 極而從氣流中分離出來的原理，涉及懸浮粒子荷電，帶電粒子在電場內(nèi)遷移和捕集， 以及將捕集物從集塵表面上清除等三個基本過程，它主要分為四個階段：施加電場在一對電極之間施加電壓，就可以建立起電場，它的作用是：(a)在高壓放電極 附近的場強(qiáng)很強(qiáng)，造成氣體的電離，產(chǎn)生大量離子，形成電暈放電的必要條件； (b) 電場促使離子與塵粒碰撞，使塵粒荷電；(c)驅(qū)動荷電塵粒向收塵極移動。氣體的電離(電暈放電)電除塵器中能夠形成電暈放電的基本條件是，在正負(fù)電極間的電位差，應(yīng)保證 形成使氣體電

2、離發(fā)生電暈放電的非均勻電場。在放電極表面電場強(qiáng)度最大，距放電 極愈遠(yuǎn)電場強(qiáng)度愈小。電暈放電原理如圖2-1所示。電子和陰離子是電場中粒子荷電 的來源。實驗證實電場中離子的遷移速度與電場強(qiáng)度成正比，可用下式表示：u = K E(2-1)式中u0 離子的遷移速度:m/S ；E電場強(qiáng)度，V.；m ；K 離子遷移率，m V(V - m)。收塵極板(3)塵粒荷電塵粒荷電荷電量的大小與塵粒粒徑、電場強(qiáng)度及停留時間等因素有關(guān)，通常認(rèn) 為塵粒荷電有兩個主要機(jī)理：電場荷電和擴(kuò)散荷電。電場荷電是在電場中氣體離子 沿電力線運(yùn)動時與粉塵粒子碰撞使其荷電。對半徑大于 0.5 pm的塵粒，電場荷電起 主導(dǎo)作用。擴(kuò)散荷電是擴(kuò)

3、散荷電是由離子的熱運(yùn)動引起的。對半徑小于0.2pm的塵粒，則為擴(kuò)散荷電起主導(dǎo)作用。而半徑在0.2- 0.5pm之間的塵粒，兩者均起作用。十圖2-2板式電除塵器工作原理圖(4)收塵板式電除塵器的工作原理如圖2-2所示。粉塵荷電后，在電場作用下，各自按其 所帶電荷的極性不同，向極性相反的電極運(yùn)動，并沉積于其上1。2.2電除塵器仿真設(shè)計模型2.2.1電除塵器主要部件目前新設(shè)計的電除塵器多為臥式電除塵器，所以下面主要介紹臥式電除塵器主 要部件的選擇。2.2.1.1集塵板及電暈線2臥式電除塵器的集塵極目前多采用板式電極，且多采用Z型或C型斷面的長條形 板，名義寬度為400mm或500mm。第一第二電場的

4、電暈線多選用芒刺線，第三第四電場的電暈線選用管狀芒刺 線，有時為便于制造，減少備件品種，也可都采用芒刺線。2.2.1.2集塵極及電暈線的振打目前集塵極多采用下部繞臂捶打裝置，為保證正確的振打制度，均應(yīng)采用單邊 振打。電暈極振打可選用中部繞臂振打裝置，但每個電場、每個框架最好兩側(cè)都裝設(shè)振打裝置。2.2.1.3進(jìn)氣煙箱與出氣煙箱電除塵器的進(jìn)出氣煙箱常做成喇叭形，在特殊要求時，可做成上進(jìn)氣或下進(jìn)氣 形式。當(dāng)進(jìn)口煙氣含塵濃度較高時，進(jìn)氣箱下部需設(shè)置灰斗，以避免由于分布板分 離出的大量粉塵在進(jìn)氣箱底板堆積或大量流入第一電場前的振打裝置。2.2.1.4氣流分布板為使氣流沿電場均勻分布，需在進(jìn)氣箱內(nèi)設(shè)置氣流

5、分布裝置。分布板的形式多 采用多孔分布板，這種分布板結(jié)構(gòu)簡單，且有較好的均布作用。為使氣流均布良好， 多孔板的層數(shù)應(yīng)不少于兩層。在出氣煙箱處是否設(shè)置氣流均布裝置，對電場氣體流 動影響不大，所以一般不設(shè)置。殼體殼體多采用箱形的鋼結(jié)構(gòu)，僅僅在處理高壓煙氣時才做成圓柱形。殼體的頂蓋 有戶內(nèi)式和戶外式兩種，規(guī)格在10m2以上的電除塵器一般均設(shè)計成戶外式?；叶窔んw下部灰斗有四棱臺狀和棱柱狀兩種，根據(jù)排灰方式的不同，可采用不同的 形式，四棱臺狀灰斗多適用于順序定時排灰，棱柱狀灰斗適用于連續(xù)排灰，灰斗的 出灰口需裝設(shè)密封性良好的排灰閥。2.2.1.7梁柱的布置形式根據(jù)集塵極在頂梁的固定形式的不同，梁柱的布置

6、形式也不同，分為不均勻分 布的立柱結(jié)構(gòu)形式和均勻分布的立柱結(jié)構(gòu)，前者是將相鄰的兩根柱和兩根梁并在一 起因此有較大的橫向剛度。后者的結(jié)構(gòu)有利于煙氣加熱整個頂梁，這樣可以將少整 個頂梁由于上下溫差而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。2.2.1.8集塵極與電暈極的配置目前電廠多采用集塵極高度大于電暈極，而電暈極的寬度略大于集塵極這種形 式，這種配置形式的電暈極多制成框架式，電暈極的振打可以設(shè)置在框架中部，有 較好的清灰效果，其缺點是：除塵器的長度較大。2.2.2電除塵器的仿真設(shè)計數(shù)學(xué)模型驅(qū)進(jìn)速度的確定ro=9.62kS 0.625(2-2)式中驅(qū)進(jìn)速度，cm/s ；煤的含硫量，%;K平均粒度影響系數(shù)按下表選定。計算所需

7、集塵板面積AA= 一qvln(1 f).k(2-3 ) 式中驅(qū)進(jìn)速度，m/s ；A一總除塵面積，m2 ；k一 儲備系數(shù)，1.01.3 ；qv煙氣量，m3/s；n除塵效率，%。3 .平均粒度a平均平均2 2-平均2 2-100(2-4)式中 W,W2粒度為aa2組成的百分比;氣噸粒度平均粒徑。4.初定電場斷面FF，= qjv( 2-5 )式中 f 初定電場斷面積，m2；v電場風(fēng)速，m/s。5.電場高度h當(dāng) F- 80m2h z (f/2(2-7)式中h電場高度，m。要對于極板高度h進(jìn)行圓整6.電除塵器的通道數(shù)NN=F2s)h( 2-8 )式中2s相鄰兩極板中心距，m。將N圓整為整數(shù)，當(dāng)選用雙進(jìn)風(fēng)

8、口時，N值 應(yīng)取偶數(shù)。7.電場有效寬度B有效：有效2sN(有效2sN(2-9)(2-10 )8.(2-10 )F = h - B有效9.電除塵器的內(nèi)壁寬度B單進(jìn)風(fēng)：B=2Ns+2 A(2-11 )雙進(jìn)風(fēng)：B=2N s+2 A + e( 2-12 )1式中A最外層的一排極板中心線與內(nèi)壁的距離，此值可以根據(jù)除塵器的大小在50100mm間選取;e中間小柱寬度。10.柱間距Lk電除塵器在與氣流流動方向垂直斷面上的外側(cè)柱間距l(xiāng)按下式計算L = B + 25 + e（2-13 ）式中 禹一一除塵器殼體鋼板的厚度，一般取5mm； e柱的寬度。11.內(nèi)高H1從除塵器頂梁底面至灰斗上端面的距離H1H1=h+h

9、+h +h（2-14）式中h 除塵極板有效高度，m；h1 一一當(dāng)極板上端懸吊于頂梁的X型梁上時，h1=0;當(dāng)極板懸吊于頂梁下面的懸掛裝置時h =80mm300mmh除塵極下端至撞擊桿的中心距離，按結(jié)構(gòu)型式取 h =35mm50mm ；h 撞擊桿中心至灰斗上端的距離，取h =160mm300mm。12.每個3電場的長度L3(2-15)(2-16)(2-17(2-15)(2-16)(2-17)2hNn式中n電場數(shù)量13.驗證實際除塵面積a實際及實際效率門1氣八=2 x h x L x n x N-a實際w門實際=1 14.電除塵器殼體內(nèi)壁長LhL = n（l + 2l + c） + 2l c（ 2

10、-18 ）式中l(wèi) 電除塵器內(nèi)壁頂端到電暈線到框架的距離，400500mm ；le1電暈線框架到極板的距離，450500mm ；ce兩電場間框架間距，380440mm。煙氣流方向的柱距中間柱距 L = l + 2l + c（ 2-19 ）外側(cè)柱距 L = l + 2l + c（2-20）最外側(cè)的柱距與除塵器內(nèi)壁：X1 = l1（2-21）進(jìn)氣箱進(jìn)氣口面積F0進(jìn)氣箱的進(jìn)氣方式有上進(jìn)氣和水平進(jìn)氣兩種，一般采用水平進(jìn)氣。當(dāng)采用水平(2-22(2-22)F = (m3) 0 式中 f進(jìn)氣口面積，m2；v 進(jìn)氣口處的流速，m/s，在電場的電除塵器設(shè)計中，進(jìn)氣風(fēng)速可取8m/s左右。進(jìn)氣箱長度LzLz=(0.

11、550.56 )(a.-a )+250 (安裝導(dǎo)流裝置時系數(shù)取 0.35 )(2-23 )式中a，a 是F及F處最大邊長，m；12k 0F 進(jìn)氣箱大端的面積，m2。進(jìn)氣箱灰斗上沿寬LE對帶前端灰斗的進(jìn)氣箱，進(jìn)氣箱頂板斜度一般大于70 (與水平線夾角)，前端灰斗下口長Lm應(yīng)大于400mm，其灰斗上沿寬為： L = (0.60 0.65)l(2-24 )灰斗高h(yuǎn) EZ7 h = 1.732(B n - B ),，2(2-25 )式中n1沿除塵器方向的斗數(shù)；B 灰斗下灰口尺寸，mm。整流器額定電流iI = 1.05I A( 2-26 )式中i整流器的額定電流，mA；0.4mA/m 2。(2-27)(

12、0.4mA/m 2。(2-27)(2-28)單區(qū)供電面積Ai電場數(shù)；電除塵器室數(shù)。A = 實際=2 L H =2 H i N a M m M 式中 N1 供電分區(qū)數(shù)； 電場數(shù)；電除塵器室數(shù)。M -供電分區(qū)數(shù)N1A = 實際n N = 實際 i N 1 A氣流分布板層或ni. F、當(dāng) 6-有效20 時n = 2(2-29 )F、-F當(dāng) 20效50 時n = 3(2-30 )F024.氣體分布板開孔率f多孔板阻力系數(shù)g與它的開孔率f間的關(guān)系由下式確定:E = (0.707 vi-f + 1 - f )2 24.氣體分布板開孔率f多孔板阻力系數(shù)g與它的開孔率f間的關(guān)系由下式確定:E = (0.707

13、 vi-f + 1 - f )2 f 2(2-31)F 2g =N (f)n - 10式中g(shù) 阻力系數(shù)；N 氣流在入口處按氣流動量計算的速度場系數(shù)，對于直管 N =1.2 ; n多孔板層數(shù)。25 .相鄰兩層多孔板的距離l2(2-32)式中 Drl 0.2D2 F r DrnkF斷面上的水力直徑(2-33)(2-34)nF斷面上的周長，m。26.進(jìn)氣管出口到達(dá)一層多孔板的距離H 0.8D P F rD = 0-rn0式中D進(jìn)氣管的水力半徑。27 .保溫箱(2-35)(2-36)a0 = (0.8 1.2) bh = (2 2.5) bb = (1.1 1.2) b式中a。絕緣棒中心到套管外臂的距離，mm；h0 絕緣棒套管頂端到保溫箱頂端距離，mm；b 加熱管中心到套管邊緣的距離，mm；0s為除塵器內(nèi)部兩極間的距離，28.初定除塵效率n(2-37)(2-38)(