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(shè)計(jì)的目的與要求 218726第二章、設(shè)計(jì)正文 3119801.總論 3315442.工藝流程及工藝原理和基本結(jié)構(gòu) 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(yùn)時(shí)的工作 5206492.4電除塵器的基本結(jié)構(gòu)： 76681第三章、設(shè)計(jì)說明 7277603-1.除塵器主要技術(shù)參數(shù)的確定 750933-2.本體結(jié)構(gòu)形式 7717第四章、電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算 81072第五章、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 10235243.設(shè)計(jì)總結(jié) 1311937第六章、參考文獻(xiàn) 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(fēng)機(jī)的強(qiáng)制送風(fēng),會(huì)產(chǎn)生大量的煙塵,特別是沸騰爐,由于其工作時(shí)是將煤炭磨成粉末狀,用空氣吹進(jìn)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(shí)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(fēng)除塵器出去爐其中大部分灰塵，然后進(jìn)入電除塵器，在經(jīng)過50~60千伏的高壓直流電場時(shí)，氣體分子被電離成帶正電荷的陽離子和帶負(fù)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(fù)電荷，各被異性的電極所吸引粘附到正負(fù)電極上，于是礦塵便從氣體分離出來。第一章、課程設(shè)計(jì)的目的與要求為沸騰爐爐氣處理設(shè)計(jì)電除塵器，除塵效率不低于99.5%，試對該電除塵器進(jìn)行總體設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)參數(shù)1）煙氣量：；2）爐氣含塵量第二章、設(shè)計(jì)正文1.總論1.1設(shè)計(jì)題目：電除塵器處理沸騰爐爐氣設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)要求：1）煙氣量：；2）爐氣含塵量除塵效率不低于99.5%。1.3設(shè)計(jì)資料：見附錄“原始資料”。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(jìn)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(fēng)機(jī)3鼓入空氣，爐氣出沸騰爐后進(jìn)入廢熱鍋爐5，廢熱鍋爐同時(shí)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(fēng)除塵器6出去爐其中大部分灰塵，然后進(jìn)入電除塵器，在經(jīng)過50~60千伏的高壓直流電場時(shí)，氣體分子被電離成帶正電荷的陽離子和帶負(fù)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(fù)電荷，各被異性的電極所吸引粘附到正負(fù)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(dāng)電除塵器通電后，電暈極與收塵極間形成電場，煙氣粉塵進(jìn)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(dá)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(dāng)電暈極上施加負(fù)性高壓電且電壓達(dá)到一定值時(shí)，電暈極的金屬線表面出現(xiàn)青藍(lán)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(jī)械振打清灰,該種振打式清灰方式易造成粉塵的二次飛揚(yáng)。本廠振打方式采用頂部電磁振打。2.3.2電除塵的幾個(gè)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(shí)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(dāng)電流增大到一定程度時(shí)，即使再增加電壓，電流也不會(huì)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(qiáng)度和停電時(shí)間有關(guān)。塵粒荷電有兩種方式：電場荷電和擴(kuò)散荷電。所謂電場荷電是電場中離子的依附荷電。擴(kuò)散荷電是由于離子擴(kuò)散現(xiàn)象產(chǎn)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(kuò)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(yùn)動(dòng)。一般來講，荷電塵粒在除塵器中受四種力的作用，其運(yùn)動(dòng)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(zhì)阻力，服從斯托克定律：F=6πaηω，結(jié)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(qiáng)度E的平方成正比，與介質(zhì)的粘度η成反比。（4），荷電粉塵的捕集。塵粒在電場中的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)途徑幾乎完全受紊流支配，只有當(dāng)塵粒偶然進(jìn)入庫侖力能夠起作用的層流邊界區(qū)的地點(diǎn)，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(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(yán)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(fēng)率、氣流短路、二次飛揚(yáng)和電暈線肥大。2.3.4除塵器停運(yùn)時(shí)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(yùn)轉(zhuǎn)8—10小時(shí)，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(jī)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(dòng)”狀態(tài)，連續(xù)振動(dòng)打4小時(shí)并使風(fēng)機(jī)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(shí)后方可開啟入孔門。3、開啟入孔門前必須有“不準(zhǔn)合閘”字樣的警告牌掛在操作室和高壓隔離開關(guān)柜上。進(jìn)入除塵器清除殘留積灰。若為長期停機(jī)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(shí)，以免銹蝕。檢查各振打裝置的運(yùn)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(dòng)陰陽極振打軸看是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。不符合要求需修整。檢查頂部瓷套管、電瓷轉(zhuǎn)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(gè)月擦拭一次）。檢查電場內(nèi)所有緊固螺栓是否松動(dòng)，尤其以振打砧為主。松動(dòng)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(yīng)檢查板線是否變形，校正其垂直度，同時(shí)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(tái)，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。檢查入孔門的密封材料是否需更換。入孔門旋轉(zhuǎn)點(diǎn)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(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(yùn)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(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。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(dòng)狀態(tài)。高壓隔離柜接到工作狀態(tài)并保證準(zhǔn)確。除塵器投運(yùn)前6小時(shí)，瓷軸箱及保溫箱的加熱開始啟動(dòng)，以保證投運(yùn)時(shí)不結(jié)露。2.1.4除塵器投運(yùn)期間的工作在運(yùn)行中操作人員應(yīng)監(jiān)視各高壓整流控制柜、集控盤和控制臺(tái)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(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(shí)的一次電壓、電流值及二次電壓、電流值和閃絡(luò)次數(shù)。在運(yùn)行過程中必須保持保溫箱內(nèi)溫度在煙氣露點(diǎn)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(fēng)點(diǎn)；除塵器振打系統(tǒng)工作是否正常。眼看除塵器各電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)是否正常，電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)振打傳動(dòng)軸是否同步轉(zhuǎn)動(dòng)。手摸電機(jī)及變壓器溫度是否正常。檢查其油位，不足需適當(dāng)加注。注：鍋爐燃油時(shí)，除塵器禁止投運(yùn)，燃煤一小時(shí)后開始投運(yùn)。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(dòng)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(jìn)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(dǎo)流板e(cuò))槽形極板：f)殼體：g)支座h)儲(chǔ)、排灰系統(tǒng)i)輔助設(shè)施第三章、設(shè)計(jì)說明3-1.除塵器主要技術(shù)參數(shù)的確定 (1)電場風(fēng)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(fēng)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(yùn)行中的熱變形等對除塵器性能的影響，提高運(yùn)行的穩(wěn)定性，另外也可以減輕設(shè)備質(zhì)量、降低造價(jià)、易于維護(hù)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(qū)進(jìn)速度查閱相關(guān)資料及粉塵顆粒直徑等因素，選取驅(qū)進(jìn)速度ω=0.13cm/s3-2.本體結(jié)構(gòu)形式（1）采用臥式電除塵器（2）設(shè)計(jì)為雙室m=2（3）電場數(shù)n=4（4）振打方式：電磁振打（5）進(jìn)出氣煙箱：①進(jìn)氣方式：上進(jìn)氣方式②氣流分布：在進(jìn)氣煙箱內(nèi)設(shè)置開孔率為50%氣流均布板和導(dǎo)流板③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(tái)形灰斗第四章、電除塵器結(jié)構(gòu)尺寸的計(jì)算4-1.計(jì)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(yàn)算實(shí)際斷面積驗(yàn)算電場風(fēng)速Q(mào)UOTE則合格4-7.計(jì)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(shè)備電壓和電流除塵器運(yùn)行所需最高工作電壓為取設(shè)備的額定輸出電壓為72kv除塵器運(yùn)行所需最大工作電流為取設(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）沿氣流方向上的柱間距與氣流垂直方向的柱間距（?。?-10.進(jìn)氣煙箱進(jìn)氣煙箱采用上進(jìn)氣方式，并設(shè)置導(dǎo)流板和開孔率為50%的氣流均布板，取進(jìn)口煙氣流速為10m/s，進(jìn)氣煙箱進(jìn)口的截面積將圓整為15m2，進(jìn)氣煙箱的進(jìn)口截面形狀為3m×5m的矩形，底板斜度=，進(jìn)氣煙箱長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，出氣煙箱長，底板與水平夾角=4-12.灰斗采用四棱臺(tái)狀灰斗，沿氣流方向設(shè)4個(gè)灰斗，與氣流垂直方向設(shè)2個(gè)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(tái)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(jìn)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(tái)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(shè)計(jì)總結(jié)1.主要設(shè)備說明序號名稱規(guī)格數(shù)量設(shè)計(jì)參數(shù)1臥式電除塵器（主體）L×B×H=34364×26800×119500（mm）1電廠風(fēng)速V=1.1m/s板間距2b=400mm線間距2c=500mm驅(qū)進(jìn)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(tái)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(tái)狀灰斗3.設(shè)計(jì)總結(jié)除塵器各方面設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)題目要求，第六章、參考文獻(xiàn)[1]胡滿銀，趙毅，劉忠.《除塵技術(shù)》化學(xué)工業(yè)出版社，2006年[2]齊立強(qiáng).除塵技術(shù)課件，2010年附錄原始資料某電廠要求設(shè)計(jì)與20萬千瓦火電機(jī)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(zhì)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(zhì)見表5：表1