【某發(fā)電機(jī)組濕式電除塵器工藝設(shè)計(jì)11000字（論文）】

某發(fā)電機(jī)組濕式電除塵器工藝設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-2"\h\u28470某發(fā)電機(jī)組濕式電除塵器工藝設(shè)計(jì) 116169摘要 229324關(guān)鍵詞：濕式電除塵器設(shè)計(jì)燃煤電廠立式 2315851、緒論 245681.1濕式電除塵器的介紹 3117111.2濕式電除塵器的功能 396221.3濕式電除塵器的組成 3243451.4濕式電除塵器存在的問題 411281.5濕式電除塵器的可行性 4164241.6本章小結(jié) 4261952.課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 446712.1設(shè)備要求 4294712.2總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 589032.3主要設(shè)計(jì)規(guī)范 5236522.4設(shè)計(jì)內(nèi)容 6223992.5設(shè)計(jì)工況背景 610568煤質(zhì)及灰成分分析 7311832.6濕式電除塵器設(shè)計(jì)條件 8186932.7本章小結(jié) 986293.濕式電除塵器設(shè)計(jì) 9272983.1除塵器的選擇 9258733.2除塵效率 11193453.3濕式除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1122109陽極模塊設(shè)計(jì) 1331750支撐梁設(shè)計(jì) 1430226入口設(shè)計(jì) 1720295上煙箱 185194出口喇叭設(shè)計(jì) 188009下煙箱 1819553入口喇叭 181614氣流均布板設(shè)計(jì) 1821148整流格柵設(shè)計(jì) 191636導(dǎo)流板設(shè)計(jì) 1919495噴嘴設(shè)計(jì) 195623噴淋主管設(shè)計(jì) 2027628吊架設(shè)計(jì) 20466電場強(qiáng)度計(jì)算 208960電壓計(jì)算 2122595電流計(jì)算 2127081整流器 22282184.經(jīng)濟(jì)預(yù)算 2238495.全文總結(jié) 2493206.參考文獻(xiàn) 25摘要安徽省某縣境內(nèi)有一燃煤發(fā)電廠，該發(fā)電公司需要新建2×660MW超超臨界燃煤機(jī)組，且同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝、除塵（干式電除塵器和濕式電除塵器）設(shè)施。為了使發(fā)電公司環(huán)保指標(biāo)需達(dá)到“近零排放”標(biāo)準(zhǔn)，需設(shè)置濕式電除塵器裝置。采用立式濕式電除塵器設(shè)計(jì)，通過對電極設(shè)計(jì)、煙道設(shè)計(jì)、殼體設(shè)計(jì)、氣流分布設(shè)計(jì)、噴淋裝置設(shè)計(jì)、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、總高度設(shè)計(jì)和相關(guān)計(jì)算，使設(shè)計(jì)出的濕式電除塵器穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)超低排放，而且滿足當(dāng)前國家新排放標(biāo)準(zhǔn)要求。有效脫除PM2.5微粒粉塵以及氣溶膠，改善煙囪的排煙透明度，滿足更為長遠(yuǎn)的國家空氣質(zhì)量控制要求。從而解決濕法脫硫帶來的石膏雨以及藍(lán)煙酸霧環(huán)境問題，并且使粉塵達(dá)到2mg/Nm3以下排放。關(guān)鍵詞：濕式電除塵器設(shè)計(jì)燃煤電廠立式緒論隨著目前經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)上的電力需求也急劇增加，而中國的電力結(jié)構(gòu)仍然是以火力發(fā)電為主，由于燃煤煙氣的大量排放，導(dǎo)致了空氣中的可吸入性顆粒越來越多，給人類正常生活帶來很大的潛在威脅。因此，提高對煙氣排放的標(biāo)準(zhǔn)是眾望所歸！當(dāng)前，國外對鍋爐排放的可吸入性顆粒做了很多研究，大量實(shí)驗(yàn)表明，在對細(xì)顆粒物去除的效率對比結(jié)果中表明，濕式電除塵器是最適合本設(shè)計(jì)的除塵器。濕式電除塵器的收塵機(jī)理和干式電除塵器基本相同，它們的區(qū)別主要是清灰方式的不同。常規(guī)電除塵器是通過振打的方式去清灰，而濕式電除塵器主要是靠水膜沖洗集塵極、放電極的表面來進(jìn)行顆粒物的去除。在濕式電除塵器內(nèi)部，由于濕法脫硫工藝產(chǎn)生的水霧，將會(huì)使粉塵凝并、增濕，而粉塵和水霧則在電場中一起荷電，一起被收集在集塵板上，水霧在收塵極板就會(huì)形成水膜，水膜可以使極板保持潔凈。與干式電除塵器不同的點(diǎn)是，濕式電除塵器的性能是不受粉塵比電阻和煤灰性質(zhì)的影響的，而且其內(nèi)部也沒有運(yùn)動(dòng)部件，沒有振打清灰裝置，不會(huì)引起的二次揚(yáng)塵，因此，它的性能更加穩(wěn)定，高效，運(yùn)行也更可靠，對重金屬、PM2.5以及SO3有很高的脫除效率。是濕法脫硫之后的最終環(huán)保把關(guān)的最佳的設(shè)備。1.1濕式電除塵器的介紹濕式電除塵器是在工業(yè)過程中用來處理煙氣中含有微量粉塵以及微小的顆粒物的除塵設(shè)備，本除塵器設(shè)計(jì)的作用主要是用來去除濕性氣體中的粉塵、氣溶膠狀態(tài)污染物、含水滴以及冰晶、臭氧、PM2.5等有害的污染物質(zhì)，在大氣除塵方面是很理想的除塵設(shè)備。濕式電除塵器被廣泛的簡稱為WESP，和干式電除塵器有很多類似的地方，特別是除塵原理基本相同。都要有電暈放電、塵粒荷電，收集，以及清灰四個(gè)部分。濕式電除塵器又可以根據(jù)其極板的形式結(jié)構(gòu)可以分為板式除塵器以及管式除塵器。按照安裝方式也可以分為臥式除塵器與立式除塵器。1.2濕式電除塵器的功能濕式電除塵器是利用粒子的靜電力即庫侖力使粒子與氣流分離的一種裝置。含塵氣體進(jìn)入濕式電除塵器之后首先先通過一個(gè)足以使氣體充分電離的靜電場，隨后將會(huì)產(chǎn)生大量的正離子和負(fù)離子以及一部分電子并使粉塵荷電，而荷電的粉塵將會(huì)在電場力的作用下緩慢向著集塵極運(yùn)動(dòng)隨后被收集在收塵極上，從而使氣體與粉塵顆粒互相分離。但當(dāng)收塵極上的粉塵太多時(shí)，就需要使用清灰裝置使粉塵去除。1.3濕式電除塵器的組成1.3.1殼體：常規(guī)情況下是鋼玻璃等較耐腐蝕的材料。有立式和臥式兩種，殼體有圓形以及方形的。有時(shí)設(shè)置在脫硫塔之上，有時(shí)可以單獨(dú)設(shè)置。這要根據(jù)實(shí)際的情況來定。1.3.2進(jìn)氣方式：對于立式，分有兩種，可選擇下部進(jìn)氣或者上部進(jìn)氣。而對于臥式，主要是平進(jìn)平出。1.3.3集塵陽極板：應(yīng)該用耐腐蝕的材料，每一種材料都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，這要根據(jù)實(shí)際具體情況而定。如果煙氣處理量比較大，陽極板可采用極板式或者蜂窩式。1.3.4放電陰極：可依據(jù)氣體的具體情況采用不銹鋼、鈦合金或者鉛銻合金。1.3.5絕緣裝置：主要是為了防止絕緣箱里面的絕緣石英管因?yàn)榻Y(jié)露導(dǎo)電，主要可以使用電加熱或者熱風(fēng)加熱。1.3.6沖洗系統(tǒng)：一般使用間斷沖洗以及連續(xù)沖洗。1.4濕式電除塵器存在的問題由于自身限制，會(huì)有時(shí)表現(xiàn)為極板表面的水膜分布不均勻、電暈被閉塞、極板遭到氣體腐蝕，浪費(fèi)水，效率會(huì)逐漸衰減等問題。1.5濕式電除塵器的可行性濕式電除塵器技術(shù)被用在濕法脫硫過程的后一步，具有以下優(yōu)點(diǎn)：可以穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)超低排放，從而滿足當(dāng)前國家新排放標(biāo)準(zhǔn)的要求；（2）可以有效的脫除PM2.5微細(xì)粉塵以及氣溶膠，還可以改善煙囪排煙的透明度，從而滿足更長遠(yuǎn)的國家空氣質(zhì)量控制要求；（3）可以解決濕法脫硫帶來的石膏雨以及藍(lán)煙酸霧環(huán)境危害問題。1.6本章小結(jié)本設(shè)計(jì)的濕式電除塵器是在綜合各個(gè)方面要素、條件以及相關(guān)投資情況下所選用的，濕式電除塵器就目前來看是比較符合各個(gè)方面所需。雖然其他除塵器也有其優(yōu)越點(diǎn)，但是就其環(huán)境背景來看，本廠所要處理的煙氣量，塵粒濃度等都是濕式電除塵器更為符合。課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容2.1設(shè)備要求本設(shè)計(jì)是依據(jù)鍋爐的規(guī)格、煤種等工藝條件以及排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，對安徽某縣發(fā)電公司的石灰石—石膏脫硫后煙氣進(jìn)行進(jìn)一步深度處理，對濕式靜電除器進(jìn)行選型和設(shè)計(jì)計(jì)算。通過選擇合理的工藝流程，提高該廠尾部煙氣凈化率，使之達(dá)到“近零排放”標(biāo)準(zhǔn)，即SO2≤35mg/Nm3，NOX≤50mg/Nm3，要求脫硫效率不小于99.1%。其中粉塵（含石膏）排放更加嚴(yán)格，要求至少達(dá)到5mg/Nm3以下的排放。濕式電除塵器被布置在吸收塔之后，本設(shè)計(jì)布置方案采用的是上進(jìn)下出的形式，吸收塔出口處濕飽和煙氣將會(huì)經(jīng)過煙道排入濕式電除塵器，煙氣則從上向下流經(jīng)電場段，從下部端口匯入后續(xù)凈煙道，之后進(jìn)入排煙冷卻塔排放。濕式電除塵器收集液直接進(jìn)入吸收塔漿液池或并入原有脫硫系統(tǒng)地坑，參與系統(tǒng)內(nèi)部循環(huán)。設(shè)計(jì)要求完成一份相應(yīng)的設(shè)計(jì)計(jì)算說明書以及部分設(shè)備的設(shè)計(jì)圖紙。2.2總體設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（1）要堅(jiān)決執(zhí)行國家環(huán)境保護(hù)的相關(guān)法律法規(guī)，按照規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，務(wù)必使處理后的廢氣的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到且優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)。（2）要優(yōu)先采用先進(jìn)合理和成熟可靠的處理工藝，并要顯示出顯著的環(huán)境效益、社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。（3）要確保工藝的設(shè)計(jì)與設(shè)備的選型能夠在生產(chǎn)運(yùn)行的過程中具有較好的靈活性和調(diào)節(jié)余地，確保達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)再排放。（4）在運(yùn)行的過程中，要便于操作管理、便于維修，要節(jié)省動(dòng)力消耗和運(yùn)行費(fèi)用。2.3主要設(shè)計(jì)規(guī)范《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223－2011)《煤電節(jié)能減排升級與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014—2020年）》《火力發(fā)電廠煙氣脫硫設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL/T5196-2004）《火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》（DL5000-2000）《火力發(fā)電廠初步設(shè)計(jì)文件內(nèi)容深度規(guī)定》（DLGJ-92）《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）其他國家和行業(yè)有關(guān)的規(guī)程、規(guī)范、法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)2.4設(shè)計(jì)內(nèi)容首先對設(shè)計(jì)電廠的氣象地理?xiàng)l件以及排放煙氣的性質(zhì)進(jìn)行分析，確定完整的工藝流程。然后通過計(jì)算對工藝中所選用的設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后畫出設(shè)計(jì)圖紙，包括反映整體布局的平面布置圖，反映氣體位置的高程圖，能夠反映各具體處理構(gòu)筑物外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的圖等共完成6張。2.5設(shè)計(jì)工況背景2.5.1電廠主要工況背景本發(fā)電公司新建的2×660MW超超臨界燃煤機(jī)組，需要同步建設(shè)煙氣脫硫、脫硝、除塵的設(shè)施。2.5.2氣象背景廠址位于安徽省的某一縣境之內(nèi)，該縣北邊瀕巢湖，南邊靠近長江，西邊依靠著大別山脈，緊鄰著省會(huì)合肥市。廠址的北側(cè)大約130m處為西河的主河道，南側(cè)大部分為山丘區(qū)。該縣位于南北氣流交匯的地帶，氣候?qū)儆趤啛釒У募撅L(fēng)氣候區(qū)，一年氣候都比較溫和，四季分明，且寒暑明顯，雨量特別充沛，光照充足，音301天是無霜期，光、熱、水資源都很豐富。多年的平均氣溫都在15.9℃，多年平均的降雨量都在1226.1mm，日照平均在6.2小時(shí)一天，平均相對濕度可以達(dá)到79%。2.5.3電廠公路運(yùn)輸方面多條鐵路、高速公路交錯(cuò)排列穿過縣境，此處是南北交通的要道；公路方面以及鐵路的四通八達(dá)縣形成了便捷的交通網(wǎng)絡(luò)；而水路運(yùn)輸通著巢湖可以直接到達(dá)長江。交通極為便利。2.5.4煤質(zhì)及灰成分分析情況燃燒煤的成分對于鍋爐最后的煙氣排放有很大的影響，設(shè)計(jì)的煤種以及校核煤種的煤質(zhì)和灰成分的分析資料見下表：煤質(zhì)及灰成分分析名稱及符號(hào)單位設(shè)計(jì)煤種校核煤種1校核煤種2收到基低位發(fā)熱量Qnet,arkJ/kg216502066022720工業(yè)分析收到基全水分Mt%17.416.616.3空干基水分Mad%5.554.123.82收到基灰分Aar%11.3815.689.76干燥無灰基揮發(fā)份Vdaf%37.0836.7835.25元素分析收到基碳Car%57.0154.2059.52收到基氫Har%3.503.293.52收到基氧Oar%9.579.089.75收到基氮Nar%0.730.720.73收到基全硫St,ar%0.410.430.42煤中汞含量Hgarμg/g3煤灰成分分析二氧化硅(SiO2)%50.7560.6559.69三氧化二鋁(Al2O3)%18.9416.4315.49三氧化二鐵(Fe2O3)%5.798.474.12氧化鈣(CaO)%14.828.2513.56氧化鎂(MgO)%1.040.930.63氧化鈉(Na2O)%0.790.460.58氧化鉀(K2O)%1.181.311.03二氧化鈦(TiO2)%2.330.590.53三氧化硫(SO3)%3.802.303.75二氧化錳(MnO2)%0.0330.0290.031灰比電阻測試溫度20℃時(shí)Ω.cm3.90×10116.20×1094.40×109測試溫度80℃時(shí)Ω.cm1.20×10129.60×10108.40×1010測試溫度100℃時(shí)Ω.cm2.00×10127.90×10117.50×1011測試溫度120℃時(shí)Ω.cm2.90×10122.80×10122.10×1012測試溫度150℃時(shí)Ω.cm7.60×10116.90×10116.40×1011測試溫度180℃時(shí)Ω.cm9.20×10108.80×10108.10×10102.6濕式電除塵器設(shè)計(jì)條件濕式電除塵器設(shè)計(jì)條件如下：表1濕式電除塵器設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱單位設(shè)計(jì)煤種濕式電除塵器的入口濕煙氣量m3/s574.3濕式電除塵器的入口干煙氣量m3/s504.3入口過量的空氣系數(shù)1.3122濕式電除塵器的入口干煙氣溫度℃50濕式電除塵器的入口煙氣壓力kPa-2～+4濕式電除塵器的入口含塵量（干煙氣含石膏，6%含氧）mg/m3≤15入口SO3濃度（干基，6%含氧）mg/m3≤20入口霧滴濃度（干基，6%含氧）mg/m3≤50入口O2濃度（干基）％4.95濕式電除塵器入口煙氣霧滴中氯離子濃度ppm20000煙氣中水蒸氣體積百分比%12.19濕式電除塵器入口煙氣NOx含量（6%O2）mg/m350濕式電除塵器入口煙氣SO2含量（6%O2）mg/m335通過增設(shè)濕式電除塵器，達(dá)到以下目標(biāo)：性能保證基本要求項(xiàng)目名稱單位數(shù)值備注除塵效率%≥87PM2.5去除率%≥80霧滴去除率%≥80SO3去除率%≥80且不高于20mg/m3出口粉塵濃度mg/m3≤5出口霧滴濃度mg/m3≤10出口氣流均布系數(shù)＜0.2濕式電除塵器本體煙氣阻力Pa≤2502.7本章小結(jié)在此設(shè)計(jì)背景條件下，選用濕式電除塵器設(shè)計(jì)是非常有必要的。3.濕式電除塵器設(shè)計(jì)3.1除塵器的選擇最近這些年，由于除塵事業(yè)的迅速發(fā)展，各種各樣的除塵設(shè)備層出不窮，通過各種查證得知當(dāng)前最主流的三種除塵器應(yīng)用技術(shù)為板式濕式電除塵技術(shù)、玻璃鋼管式以及柔性極板電除塵三種。可以通過這三種方法的綜合分析，得出最符合本設(shè)計(jì)的除塵器。板式濕式電除塵：金屬板式主要用于在脫硫之后煙囪之前，作為顆粒污染物控制終端防護(hù)裝置。由于此裝置經(jīng)常處于低溫高濕條件下，所以大部分部位都使用不銹鋼材料。而清灰則是使用噴淋裝置直接水膜清灰，配有相應(yīng)的水循環(huán)系統(tǒng)，如果廢水中含酸濃度超過規(guī)定要求，還需要配有堿液中和系統(tǒng)。板式結(jié)構(gòu)主要是由陰陽極，噴淋裝置以及清灰系統(tǒng)組成。陽極由吊板以及極板和集水槽組成，使用不銹鋼或者2205做極板的材料。而陰極的構(gòu)成主要是由框架和支撐架以及懸掛系統(tǒng)構(gòu)成，材料也是不銹鋼或者2205。連續(xù)或者間歇式的噴淋方式可以使水膜更加的均勻，節(jié)約用水。玻璃鋼管式電除塵:玻璃鋼管形式的電除塵器，整體是使用玻璃鋼材質(zhì)構(gòu)成的陽極板組成了陽極系統(tǒng)，大多數(shù)都是六邊形的結(jié)構(gòu)連接起來其形狀類似蜂窩狀，用合金材料構(gòu)成的極線，然后將極線各自布置在每一個(gè)六邊形收塵筒的中心。收塵筒的下部使用重錘給拉緊。電極不用設(shè)計(jì)噴淋水膜清灰的系統(tǒng)，只需要利用飽和濕煙氣中的水分讓其自流就可以達(dá)到清灰的目的，這個(gè)現(xiàn)象是水分的自流作用。同時(shí)也不用配備水循環(huán)系統(tǒng)?？梢岳枚〞r(shí)增濕的裝置以及電場的清洗，清洗時(shí)間短但是耗水量很大。所以一般采用垂直進(jìn)風(fēng)。排出的煙氣沿著蜂窩管從上往下流出。陽極的材質(zhì)就是采用導(dǎo)電的玻璃鋼，這種玻璃鋼是以合成樹脂作為其黏合劑、把增強(qiáng)材料用做玻璃纖維等。陰極線設(shè)計(jì)在蜂窩結(jié)構(gòu)孔道的中心，它的材質(zhì)一般是使用鈦合金；也需要噴淋系統(tǒng)，但與上一種不同點(diǎn)是采用的是間歇沖洗而不是連續(xù)的沖洗，沖洗間隔一般為8-10小時(shí)，沖洗時(shí)必須要斷電或降壓，分別對每一個(gè)供電專區(qū)進(jìn)行沖洗。陽極板的材質(zhì)就是玻璃鋼，其剛性比較一般，主要的優(yōu)點(diǎn)在于機(jī)械強(qiáng)度高，而且不容易變形。同時(shí)陰極線的布置需要布置在陽極管的中心。那里的煙氣流速很高，所以蜂窩管道正常情況下不宜過長，收塵時(shí)間比較短，顆粒粒徑小于2.5微米的很難得到去除。其清灰的方式與上一個(gè)相比，不去使用均勻的水膜清灰，反正是使用噴淋系統(tǒng)的間歇沖洗來代替均勻水膜清灰，這就使得極板表面平整度非常有限，使除塵效率降低。而且這種導(dǎo)電的玻璃管是由髙分子含碳的復(fù)合材料制成，具有很好的抗腐蝕特性，一般壽命能達(dá)15年以上。柔性極板式電除塵：使用柔性極板式的濕式電除塵器，從嚴(yán)格意義上面來說應(yīng)該本稱之為纖維極板電除霧器。因?yàn)槠潢枠O板采用的是非金屬的柔性材料，陽極的電極復(fù)雜交錯(cuò)，其結(jié)構(gòu)有點(diǎn)類似于四方形筒狀。然后用合金材質(zhì)制成的陰極線將會(huì)布置在四方形的中心。利用除塵器下部的重錘懸吊起來。同樣是不用噴淋系統(tǒng)，只利用被污染濕煙氣中的水分的自流作用來清灰。只能采用垂直進(jìn)出風(fēng)的方式。通過對上面三種類型的除塵技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行了比較全面的對比，得出從現(xiàn)有條件下，使用玻璃管式除塵器的技術(shù)比較適合。3.2除塵效率由于本除塵器安裝在脫硫裝置的后面，且粉塵濃度＜15mg/Nm3。所以設(shè)計(jì)入口粉塵濃度為Cin=15mg/Nm3。根據(jù)任務(wù)書可知，本設(shè)計(jì)需要達(dá)到排除煙塵濃度小于5mg/Nm3。故設(shè)計(jì)排放濃度為2mg/Nm3。又因?yàn)槌龎m效率為η所以η3.3濕式除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.3.1集塵總面積因?yàn)镾在此式中SA為集塵總面積，Q為工況的煙氣流量，本設(shè)計(jì)的入口煙氣流量為1677369m3/h，通過換算為465.94m3/sω是煙氣中粉塵的驅(qū)進(jìn)速度，正常在0.04-0.2m/s之間，本設(shè)計(jì)取0.09m/s;所以S3.3.2濕式電除塵的有效斷面積因?yàn)镕=在式中F為有效斷面積，U為電廠的風(fēng)速。本設(shè)計(jì)中取2.5m/s;所以F=3.3.3蜂窩管設(shè)計(jì)兩陽極之間的間距設(shè)計(jì)為350mm，所以蜂窩管的內(nèi)切半徑等于350mm，又因?yàn)榉涓C管的而邊長可有其內(nèi)切半徑得出，即邊長L=且其截面積為S=綜上可知，所需蜂窩管的數(shù)量為F綜合考慮取1800個(gè)蜂窩管。所以蜂窩管總有效長度為h取長度為5m。故有效的電場長度h0為5000mm。3.3.4校準(zhǔn)后各參數(shù)本設(shè)計(jì)的實(shí)際集總面積S'A=6L×1800h0=6×0.202×1800×5=10911.02㎡本設(shè)計(jì)的實(shí)際有效斷面積為F'=1800×(S-S1）S1是陰極線的橫截面積，本設(shè)計(jì)陰極線選用的是管狀芒刺線，所以鋼管的外徑為22mm，所以S所以F'=1800×0.10562=190.116㎡本設(shè)計(jì)實(shí)際電場風(fēng)速為U3.3.5電場數(shù)量確定電除塵器的收塵極以及放電極構(gòu)成其電場，而電場的設(shè)計(jì)關(guān)乎著電場結(jié)構(gòu)的決策原則，利用科學(xué)的方法去組織沉淀極板以及對電暈線進(jìn)行排列組合，對電場數(shù)量進(jìn)行調(diào)整，是不可或缺的。電場數(shù)量的確定可以按照下表所示確定;綜合可知，本設(shè)計(jì)電場數(shù)量選擇3個(gè)。3.3.6陽極設(shè)計(jì)陽極模塊設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)準(zhǔn)備用1800個(gè)蜂窩管設(shè)計(jì)20個(gè)陽極模塊，成品先于工廠制造然后運(yùn)送至現(xiàn)場安裝，將20個(gè)陽極模塊拼接為一個(gè)完整的集塵板。陽極模塊由蜂窩管以及外圍框架構(gòu)成。蜂窩管作為陽極的集成板，其材質(zhì)采用的也是玻璃鋼，主要作用是有效耐腐蝕和耐酸，而且玻璃鋼材質(zhì)還具有良好的疏水性能，使被吸附的液滴可以依靠自身的重力作用進(jìn)行團(tuán)聚下流，這就省去了額外的清灰措施，對于本設(shè)計(jì)來說是十分方便方法。又因?yàn)楸诤癖驹O(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的是3.5mm，相鄰之間的兩蜂窩管拼接后總厚度進(jìn)計(jì)算誤差后為8mm。本設(shè)計(jì)的一個(gè)陽極模塊，是按照9排×10列的方式設(shè)計(jì)的，一個(gè)陽極模塊90個(gè)蜂窩管。陽極模塊由于是交錯(cuò)排列，9×10的排列方式會(huì)有半個(gè)蜂窩管的空隙。蜂窩管直徑350mm，且相鄰之間為8mm。所以橫排總長：L豎列總長：L通過計(jì)算可知其有效的過風(fēng)橫排總長度為3396mm，且豎列長度為3203mm。又因?yàn)殛枠O模塊需要使用外圍框架才能被支撐起來，所以連同框架在內(nèi)的所有平面尺寸為橫排L1豎列L支撐梁設(shè)計(jì)陽極模塊之間顯然需要支撐梁用來支撐。20個(gè)陽極模塊按照4排×5列的方式安裝。本設(shè)計(jì)所用支撐梁為200mm，外框架距離支撐梁100mm，且框架距離濕式電除塵器150mm。綜上可得，陽極區(qū)域橫排總長為：4×3646+3×200+3×200+300=16084mm豎列方向：設(shè)計(jì)外框架距離支撐梁95mm，且距離濕式電除塵器145mm。綜上，豎列方向總長為：5×3443+800+8×95+2×145=19065mm3.3.7陰極設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的陰極設(shè)計(jì)包括陰極線的設(shè)計(jì)、懸掛架的設(shè)計(jì)、陰極次梁的設(shè)計(jì)、陰極主梁的設(shè)計(jì)、以及高壓電相通的吊桿的設(shè)計(jì)、和必要的絕緣裝置的設(shè)計(jì)。陰極線設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的陰極線材質(zhì)選用的是SS2250管狀芒刺線。其實(shí)質(zhì)就是在Φ22×2mm的鋼管上面，焊接芒刺，這些芒刺的直徑一般為3mm、長度為16mm。由上述計(jì)算可知，電廠的有效長度為5000mm，且每個(gè)蜂窩管中放置陰極線共1800個(gè)，加之頂部的固定螺孔長度827mm，底部652mm。綜合可知，陰極線總長等于6479mm。懸掛架設(shè)計(jì)由于陰極線只有用框架才能支撐起來，所以其頂部以及底部都需要使用懸掛架或者角鋼去連接起來或者支撐。以單個(gè)電場為例，一個(gè)電場分別是有主梁次梁以及懸掛架構(gòu)成。本設(shè)計(jì)中一個(gè)電場需要懸掛架4套。每一套懸掛架都是根據(jù)10根陰極支梁構(gòu)成，則頂部一共需要10×4=40（根）。本設(shè)計(jì)每根陰極支梁都是使用的方管形，截面的尺寸本設(shè)計(jì)選用為50mm×40mm，其壁厚3mm，材質(zhì)使用SS2205。底部則使用角鋼連接即可，規(guī)格為50×32×3，一共需要10×4=40（個(gè)）。且一共有三個(gè)電場，所以一共需要陰極支梁120根，角鋼120個(gè)。次梁設(shè)計(jì)次梁的作用是主要將每一個(gè)陰極支梁給連接起來，且使用SS2250材質(zhì)，對于一個(gè)電場來說共需12根，一共需要2x12x3=72根。次梁和支梁一樣，都是用方管形，截面的尺寸為120mm×80mm，其壁厚為5mm。主梁設(shè)計(jì)電場區(qū)域可以根據(jù)長度方向分為3個(gè)區(qū)域，在每一個(gè)區(qū)域的上下兩處各需要使用2根陰極主梁去貫穿支撐本設(shè)計(jì)的濕式靜電除塵器，隨后分別對8根陰極次梁進(jìn)行連接。同時(shí)其頂部的陰極主梁則是由上下兩層的鋼板和側(cè)面的鋼板焊接而成，材質(zhì)則使用的是碳鋼Q235B，綜上共需要2×3=6根。而對于底部的設(shè)計(jì)其底部的陰極主梁采用方管形，其截面尺寸設(shè)計(jì)為200×300mm，而壁厚度為8mm同理共需要2×3=6根。吊桿設(shè)計(jì)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是大型設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，故需要使用吊桿連接，可加強(qiáng)主梁的穩(wěn)定性。且吊桿一端接主梁，另一端接高壓電線，可以有效的使高壓傳送給電極。本設(shè)計(jì)有6根主梁，所以需要12個(gè)吊桿，吊桿材質(zhì)同上為SS2205，使用Φ42mm材質(zhì)。絕緣設(shè)計(jì)對于一個(gè)濕式電除塵器來說，絕緣裝置是至關(guān)重要的，它是決定放電是否穩(wěn)定的關(guān)鍵的因素。該部分是由絕緣子室與其內(nèi)部的絕緣子組成。本設(shè)計(jì)要求上進(jìn)下出的立式結(jié)構(gòu)，所以兩側(cè)都需要設(shè)置絕緣裝置。下面本設(shè)計(jì)將會(huì)根據(jù)這兩種分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。絕緣子室一個(gè)主梁需要的兩側(cè)都需要安裝絕緣子室，而一個(gè)電廠區(qū)域有兩根主梁，所以需要四個(gè)絕緣子室來安裝。綜上可知，本設(shè)計(jì)一共需要設(shè)計(jì)二十個(gè)絕緣子室。而絕緣子室的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分，內(nèi)筒和外筒。內(nèi)筒的尺寸是Φ806×3mm。外筒為Φ1000×5mm，且制作絕緣子室所用的材質(zhì)都使用Q235B。內(nèi)外直接用材質(zhì)為硅酸鋁的材料去填充。絕緣子絕緣子是用來保護(hù)高壓電在輸送過程中不受吊桿交界處的影響而設(shè)置的。也起著至關(guān)重要的作用。主要使用50瓷材質(zhì)厚度為3㎜的瓷盆來制作絕緣子。加熱裝置加熱裝置是為了保護(hù)絕緣裝置結(jié)露或者爬電導(dǎo)致等問題而設(shè)計(jì)的，對濕式電除塵器有重要的作用。本設(shè)計(jì)采用管狀加熱器，也就是通過在金屬管中放置電阻絲，其材質(zhì)一般為鎳鉻合金，然后在管中填滿具有導(dǎo)熱和絕緣性能的氧化物。就可以進(jìn)行空氣加熱。管徑一般為10-12mm。本設(shè)計(jì)選用管徑為10mm，設(shè)計(jì)為U形。3.3.8煙道設(shè)計(jì)煙道分為兩個(gè)部分，即入口煙道以及出口的煙道。這兩種本設(shè)計(jì)都設(shè)計(jì)成6㎜厚的矩形，材質(zhì)使用Q235B。下面對這兩種煙道進(jìn)行分別設(shè)計(jì)。入口設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)煙氣進(jìn)入煙道的初始風(fēng)速為15m/s，所以根據(jù)上述公示煙道的橫截面需要設(shè)計(jì)為465.94所以本設(shè)計(jì)選用尺寸為7600×4000㎜。由此可知本設(shè)計(jì)實(shí)際煙氣流速為465.9出口設(shè)計(jì)對于出口煙道的設(shè)計(jì)有兩個(gè)方向上的設(shè)計(jì)，一是靠近除塵器的出口二是第一個(gè)出口與煙囪之間的連接部分。綜合考慮，由于煙氣在除塵器中流速會(huì)逐漸降低，所以靠近除塵器部分設(shè)計(jì)初始風(fēng)速為13m/s，同理可知，煙道橫截面需要設(shè)計(jì)為465.94尺寸則要選用7000×5000㎜，則實(shí)際煙氣的風(fēng)速為465.94而對于連接段部分的初始風(fēng)速由于進(jìn)口風(fēng)速高出口風(fēng)速低導(dǎo)致擠壓，所以連接段設(shè)計(jì)為16m/s，所以煙道橫截面的面積為465.94所以尺寸就要設(shè)計(jì)為8200mm×3500㎜，所以反推可知實(shí)際風(fēng)速為465.943.3.9殼體設(shè)計(jì)對于殼體的設(shè)計(jì)可以分為兩個(gè)主體去設(shè)計(jì)，分別是上殼體和下殼體。上殼體主要是由引導(dǎo)電廠區(qū)域出來的煙氣的上煙箱和實(shí)現(xiàn)出口變徑的出口喇叭構(gòu)成。而下殼體與上殼體相對，主要由入口出的煙箱和入口喇叭構(gòu)成。上煙箱由于上煙箱部分需要承擔(dān)較多的功能，例如布置的有陰極主梁、噴淋裝置以及懸掛架等等。所以綜合考慮本設(shè)計(jì)將上煙箱的高度h1設(shè)計(jì)為3000㎜。而與外部的支撐梁相距50㎜，綜上可知上煙箱外徑的寬度是16100-2×50＝16000㎜，而長度是19150-2×50＝19050㎜。其內(nèi)徑則等于寬15988㎜長19038㎜。出口喇叭設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)為了方便與上煙箱連接，設(shè)計(jì)為內(nèi)徑尺寸等于7000㎜×5000㎜，與上煙箱連接的部分設(shè)計(jì)與上煙箱相同為19038㎜×15988㎜，高度h2為3000mm。下煙箱與上煙箱類似，下煙箱也需要承擔(dān)較多的功能，例如布置的有陰極主梁和使氣流均勻分布的氣流均布板等等。所以綜合考慮本設(shè)計(jì)將下煙箱的高度h3設(shè)計(jì)為4000㎜。尺寸與上煙箱保持一致。入口喇叭入口喇叭和出口喇叭設(shè)計(jì)相類似，方便與下煙箱連接大端設(shè)計(jì)為19038㎜×15988㎜，而小端是與濕式電除塵器的入口煙道連接的，所以設(shè)計(jì)為7600×4000㎜。高度h4為4.88米。3.3.10氣流分布設(shè)計(jì)煙氣進(jìn)入除塵器分布是不均勻的，這樣是不利于控制的，本設(shè)計(jì)為了使氣流變得更加可控，所以需要設(shè)計(jì)氣流的分布裝置。氣流分布裝置可以分為三個(gè)部分，一是氣流均布板，二是導(dǎo)流板，三是整流格柵。氣流均布板設(shè)計(jì)為了使煙氣進(jìn)入時(shí)可以減少渦流所以需要設(shè)計(jì)氣流均布板，本設(shè)計(jì)此板使用玻璃鋼的FRP材質(zhì)，以多孔的形式，來保證氣流的均勻。則根據(jù)公式N=0.16×其中N表示所需要的分布板的層數(shù)SK表示入口喇叭的大口端截面積S0表示小口端截面積n為系數(shù)，一般為1.8-2.0，本設(shè)計(jì)取1.8綜上N=0.16×所以需要設(shè)計(jì)兩層氣流均布板整流格柵設(shè)計(jì)整流格柵是用來使煙氣有良好的均勻性而設(shè)計(jì)的，本設(shè)計(jì)將整流格柵設(shè)計(jì)為方格形，有利于使煙氣更加均勻。而隔板設(shè)計(jì)為了與氣流均布板保持一致，尺寸選擇365mm×192mm。厚度為6mm。導(dǎo)流板設(shè)計(jì)使用SS2205作為導(dǎo)流板的材質(zhì)，主要用于將煙氣導(dǎo)出。設(shè)計(jì)厚度為3mm。3.3.11清灰設(shè)計(jì)因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是濕式電除塵器，所以需要配置噴淋清灰裝置。該裝置主要是由噴嘴和沖洗水管以及一定的吊架組成。噴嘴設(shè)計(jì)噴嘴使用SS205材質(zhì)，設(shè)計(jì)成實(shí)心錐的形式，要保證其工作壓力為2bar，流量保持在2m3/h，能夠噴灑90°的角度即可。噴淋主管設(shè)計(jì)一個(gè)噴淋主管上需要安裝20個(gè)噴嘴，每根主管總流量通過計(jì)算可知為40m3/h，如設(shè)計(jì)管內(nèi)的流速為2m/s，由計(jì)算可知主管的內(nèi)徑需要設(shè)計(jì)為4×40所以應(yīng)該選用Φ89×3mm的管道設(shè)計(jì)。此外，主管在連接的過程中需要中間物套管來連接濕式電除塵器，套管的尺寸為Φ159×7mm，套管的材質(zhì)則為20鋼。然后再用直徑為82mm的SS2205的不銹鋼板主管末端焊堵。吊架設(shè)計(jì)吊架的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)部分，第一個(gè)部分是需要將主梁連接起來的吊架，使用的是SS2205的鋼材且設(shè)計(jì)為200mm×200mm，二是用來承擔(dān)主管的吊架，使用80mm×80mm的尺寸。3.3.12總高設(shè)計(jì)根據(jù)前面的計(jì)算可知總高度H=3.3.13供電設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)是保證本設(shè)計(jì)運(yùn)行的根本，它的設(shè)計(jì)包括相應(yīng)的額定電壓和額定電流以及一款整流器。電場強(qiáng)度計(jì)算因?yàn)镋其中EC表示電場強(qiáng)度δ表示氣體的相對密度，所以δk是陰極線的光滑修正系數(shù)，通常情況下為0.6-0.7，本設(shè)計(jì)取0.7a為芒刺的半徑為0.0015m所以EC電壓計(jì)算因?yàn)閁其中U0為電壓b是芒刺與陽極板的距離；所以b=（350-22）/2-16=148mm所以U電流計(jì)算因?yàn)閕=其中i為電暈電流，即電子定向移動(dòng)產(chǎn)生的電流U為工作電壓，通常情況下取平均場強(qiáng)3-3.5kv/cm，又因?yàn)殛枠O極距為350mm，所以本工作電壓為70/2=35kvε0為真空介電常數(shù)等于8.85×10-12F/m，ki為在工作情況下空氣離子遷移率等于2.68cm2C為兩個(gè)陰極線之間的距離的一般等于179mm所以i=又因?yàn)镮=其中I為工作時(shí)的電流I'是電流的密度，一般為0.0004-0.0005A/㎡，本設(shè)計(jì)取0.0005A/㎡；n'是電場的數(shù)量，本設(shè)計(jì)有3個(gè)所以I=1.82A綜上，本設(shè)計(jì)最大的工作電壓可以達(dá)到3.5×35/2=61.25kv，所以本設(shè)計(jì)選用額定電壓為72kv，額定電流為2A。整流器因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)所使用的是直流電，所以需要整流器實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換。本設(shè)計(jì)整流器選用GGAj02-1.1A/72kv-HW型。本章小結(jié)：通過對濕式電除塵器的整體設(shè)計(jì)可以更加深刻的感受到每一個(gè)部分之間的緊密聯(lián)系，可以讓人有更加整體上的感受。4.經(jīng)濟(jì)預(yù)算對于一個(gè)設(shè)計(jì)而言，經(jīng)濟(jì)可行性是不可或缺的，下面是本設(shè)計(jì)根據(jù)最新市場價(jià)值匯總的各器材價(jià)格以及本設(shè)計(jì)的購物清單。本設(shè)計(jì)需要購買的材料包括20組陽極模塊、1800根陰極線、外框架一套、噴淋系統(tǒng)一套、以及供電系統(tǒng)和清灰系統(tǒng)。具體價(jià)格如下表，單位：萬元名稱數(shù)量/單位單價(jià)總價(jià)陽極模塊20組5100陰極線1800個(gè)0.00468.28外框架1組2020噴淋系統(tǒng)1套5.675.67供電系統(tǒng)1套1010清灰系統(tǒng)1套3.603.60總計(jì)：100+8.28+20+5.67+10+3.60=147.55（萬元）綜合考慮其他費(fèi)用本設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)預(yù)算共需160萬元。

5.全文總結(jié)本文通過對濕式電除塵器的簡單介紹再加之對常見的幾種除塵器分析，最終確定玻璃鋼式濕式電除塵器的設(shè)計(jì)方案。在分析過原始材料，確定了設(shè)計(jì)背景之后，開始了對濕式電除塵器的設(shè)計(jì)工作。最終設(shè)計(jì)了除塵器的陰陽極裝置，以及所必需的煙道