资源描述
摘 要本次课程设计题目是针对电厂锅炉烟气的含尘量以及其他气体性质设计出一个尺寸合理、性能稳定、经济的电除尘器。电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上,将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。由于作用在粒子上的静电力相对较大,所以即使对亚微米级的粒子也能有效的捕集。在对电除尘器的构造以及原理有了深入了解后,经过反复调整参数对各个结构进行了设计计算,并且对电晕线型式、集尘极板型式等构件进行了选型,最终根据计算结果制得电除尘器的外形图。关键词:电除尘器;锅炉烟气;大气污染AbstractThe topic of curriculum design for power plant boiler flue gas dust content and other properties to design a reasonable size, performance,stability,and economic ESPESP is a dusty gas through a high voltage electric field in the ionization process,so that charged dust particles,and the electric field strength under the action of the dust particles deposited on the pole on the dust particles separated from the dust and gas a dust removal equipmentAs the role of the static electricity on the particle is relatively large,so even if the sub-micron particles can effectively captureIn the construction and principles of ESP have a deeper understanding,after repeated adjusted parameters of each structure of design calculations,and the corona wire type,type of dust collection plate for a selection of other components,according to final results obtained ESP outlineKeywords:Electrical precipitator;Boiler flue gas;Atmospheric pollution目 录第一章 设计概述11.1 设计原则及相关标准11.1.1 设计原则11.1.2 除尘设计的相关标准11.2 设计内容及要求11.2.1 设计内容11.2.2 设计要求11.3 设计原始数据11.3.1 烟气气体性质11.3.2 其他参数2第二章 锅炉燃烧相关量计算32.1锅炉燃烧产生的气体计算32.1.1理论空气量的计算32.1.2产生烟气量的计算32.1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算42.1.4实际工况下烟气量的计算42.2除尘效率计算42.3脱硫效率计算5第三章 电除尘器62.1 电除尘器的优势62.2 电除尘器的工作原理62.3 电除尘器的结构及类型62.3.1 电除尘器的结构62.3.2 电除尘器的类型6第四章 主要设备说明83.1 电晕极系统83.1.1 电晕线83.1.2 电晕线的固定83.1.3 电晕极的振打装置8 3.1.4 绝缘套管8 3.1.5 保温箱93.2 集尘极系统93.2.1 集尘极板93.2.2 集尘板的悬挂93.2.3 集尘极板的清灰装置93.3 气流分布板103.4 高压供电设备103.5 排灰装置10第五章 电除尘器主体结构设计计算114.1 设计参数114.1.1 除尘效率:114.1.2 有效驱进速度:111.2 电除尘器箱体横断面各部分尺寸12第六章 脱硫系统设计计算16第七章 烟囱的设计计算19总 结23第一章 设计概述1.1 设计原则及相关标准1.1.1 设计原则1严格执行国家有关环境保护的各项规定,确保排出气体指标达到国家及地方有关污染物排放标准;2工艺成熟、简单明了,节省投资费用;3运行费用低,经济性好;4操作管理方便,自动化程度高;5避免二次污染,满足安全要求;6节约占地面积,流程组合和平面布置的设计,充分考虑节约用地。1.1.2 除尘设计的相关标准1. 环境空气质量标准(GB3095-1996);2. 大气污染综合排放标准(GB16297-1996);3. 锅炉大气污染物排放标准(GBWPB3-1999);4. 火电厂大气污染物排放标准(GB13223-1996)。1.2 设计内容及要求1.2.1 设计内容本次要求设计QXS65-39型锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统1.2.2 设计要求(1)根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量,烟尘和二氧化硫浓度。(2)净化系统设计方案的分析,包括净化设备的工作原理及特点;运行参数的选择与设计;净化效率的影响因素等。(3)除尘设备结构设计计算(4)脱硫设备结构设计计算(5)烟囱设计计算(6)管道系统设计,阻力计算,风机电机的选择(7)根据计算结果绘制除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图、系统流程图。1.3.1 技术参数锅炉型号:QXS65-39 即,强制循环室燃炉(煤粉炉),蒸发量65t/h,出口蒸汽压力39MPa设计耗煤量:8.5t/h设计煤成分:=63% =5% =4% =1% =3% =10% =14%;=8% 属于高硫无烟煤排烟温度:160空气过剩系数=1.25飞灰率=29%烟气在锅炉出口前阻力 900MPa1.3.2 其他参数污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度250mm,90,弯头50个。第二章 锅炉燃烧相关量计算2.1锅炉燃烧产生的气体计算2.1.1理论空气量的计算以1kg煤样为基础:元素质量g物质的量mol需氧量molC63052.552.5H505012.5O402.5-1.25N100.740S300.9380.938A100_W1407.7780理论需氧量:理论空气量:2.1.2产生烟气量的计算理论烟气量:实际烟气量: (2-1)式中,实际烟气量, 理论烟气量, 空气过剩系数, 理论空气量,带入数据可得:2.1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算1kg煤样中产烟尘量:1kg煤样中产量:标准状态下含尘浓度:标准状态下浓度:2.1.4实际工况下烟气量的计算按燃煤量计算烟气量:在实际工况下(t=160)烟气量: (2-2)2.2除尘效率计算按照国家锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)规定,锅炉烟尘最高允许排放浓度按表1-1规定执行。该标准锅炉建成使用年限分为两个时段,时段为2000年12月31日前建成使用的锅炉;时段为2001年1月1日起建成使用的锅炉。除尘效率: (2-3)式中,国家排放标准中,锅炉烟尘最高允许排放浓度, 标准状态下浓度,带入数据可得:表1-1 锅炉烟尘最高允许排放浓度和烟气黑度限值2.3脱硫效率计算按照国家锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)规定,锅炉二氧化硫最高允许排放浓度按表1-2的时段规定执行。该标准锅炉建成使用年限分为两个时段,时段为2000年12月31日前建成使用的锅炉;时段为2001年1月1日起建成使用的锅炉。除尘效率: (2-4)式中,国家排放标准中,锅炉最高允许排放浓度, 标准状态下烟气中浓度,第三章 电除尘器2.1 电除尘器的优势根据含尘浓度和浓度1.高硫无烟煤含S最高,易对设除尘器备造成腐蚀,不宜用湿式除尘器。湿式除尘器适宜:烟尘粒径0.120,压力损失0.29.0kpa,99.5的除尘效率2.=14,含水率高,160度高温,不宜用袋式除尘器,处理的是含尘量0.2199的除尘效率。3.每个袋式长约23.5m,直径约0.150.2m,以高效率处理含尘量,高达35的气体,除尘效率可达99。2.2 电除尘器的工作原理电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电力的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下式尘粒沉积在集尘板上,将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。电除尘器的除尘过程可分为三个阶段:悬浮粒子荷电,带电粒子在电场内迁移和捕集,将捕集物从集尘表面清除。1.粒子荷电高压直流电晕是使粒子荷电的最有效办法,广泛应用于静电除尘过程。电晕过程发生于活化的高压电极和接地极之间,电极之间的空间内形成高浓度的气体离子,含尘气流通过这个空间时,尘粒在百分之几秒的时间内因碰撞俘获气体离子而导致荷电。粒子获得的电荷随粒子大小而异。一般来说,直径1m的粒子大约获得30000个电子的能量。2.粒子的捕集荷电粒子的捕集是使其通过延续的电晕电场或光滑的不放电的电极之间的纯净电场而实现的。前者称单区电除尘器,后者因粒子荷电和捕集是在不同区域完成的,称为双区电除尘器。3.清灰电晕极和集尘极上都会有粉尘沉积,粉尘层厚度为几毫米,甚至几厘米。粉尘沉积在电晕极上会影响电晕电流的大小和均匀性。保持电晕极表面清洁的一般方法是对电极采取振打清灰的方式,使电晕极上的粉尘很快被振打干净。2.3 电除尘器的结构及类型2.3.1 电除尘器的结构电除尘器的结构主要包括:电晕极系统、集尘极系统、气流分布装置、壳体结构以及排灰装置等。2.3.2 电除尘器的类型1按气流方向分为立式和卧式立式电除尘器中的气体在电除尘器内,从下往上垂直流动。它占地面积小,但高度较大,维护和检修不方便,气体分布不易均匀,对捕集粒径细的粉尘容易产生再飞扬。卧式电除尘器中的气体在电除尘器内沿水平方向流动,可按生产需要适当增加或减少电场数目。其特点是可实现分电场供电,避免各电场间相互干扰,以利于提高除尘效率;便于分别回收不同成分、不同粒径的粉尘,达到分类富集的作用;容易做到气体沿电场断面均匀分布;由于粉尘下落方向与气体运动方向垂直,粉尘二次飞扬比立式电除尘器少; 本次设计采用卧式电除尘器。2按清灰方式分为干式和湿式干式除尘器收下来的粉尘呈干燥状态。通常采用机械振打或电磁振动产生的振动力清灰,现代的电除尘器大都采用电磁振打或锤式振打清灰。湿式电除尘器收下来的粉尘为泥浆状。一般采用水冲洗集尘极板,使极板表面经常保持一层水膜,粉尘降落在水膜上时,随水膜流下,从而达到清灰的目的。本次设计采用干式清灰。3按电极在除尘器内的布置形式分为单区和双区单区电除尘器的集尘级和电晕极装在同一区域内,颗粒荷电和捕集在同一区域内完成。双区电除尘器集尘极和电晕极分别装在两个不同区域内,前区安装电晕极称电晕区,粉尘粒子在前区荷电;后区安装集尘极称为集尘区,荷电粉尘粒子在集尘区被捕集。双区电除尘器主要用在通风空气的净化和某些轻工业部门。本次设计采用单区的布置形式。4按集尘极的结构形式分为管式和板式管式电除尘器用于气体流量小、含雾滴气体或需要用水洗刷电极的场合。板式电除尘器为工业上应用的主要形式,气体处理量一般为2530m3/s以上。本次设计采用板式的结构形式。第四章 主要设备说明3.1 电晕极系统3.1.1 电晕线电晕线形式很多,目前常用的有直径3mm左右的圆形线、星形线及锯齿线、芒刺线等。电晕线固定方式有两种:一种为重锤悬吊式;另一种为管框绷线式。设计电晕线的一般要求是:1放电性能好、起晕电压低、击穿电压高,对烟气条件变化适应性强;2放电强度强,电晕电流大;3机械强度高,不断线或少断线,耐腐蚀、耐高温,重量轻、成本低;4能维持准确的极距及易清灰等。本次设计采用芒刺线。3.1.2 电晕线的固定电晕线的固定方式通常有三种:重锤悬吊式、框架式、桅杆式。电晕线与框架横杆的连接固定牢固,不能晃动,否则在这些点上容易产生局部火花和电弧,形成电腐蚀,使电晕线很快烧损,造成断线。这是电晕极常见故障之一,应予以特别注意。3.1.3 电晕极的振打装置为了避免电晕闭塞,需设置电晕极的振打装置。电晕极振打装置的形式有水平转轴挠臂锤击装置、摆线针传动机构、凸轮提升振打机构。其中使用较多的是水平转轴挠臂锤击装置和提升振打装置。3.1.4 绝缘套管电晕极框架是借助于吊杆悬吊于壳体顶部的绝缘套管上,绝缘套管要承受框架重量和高压的作用,保证与壳体有良好的绝缘性能。绝缘套管有石英、瓷、刚玉三种材质,在绝缘套管的下端,应设置一个400mm、高400450mm的防尘罩,一方面防止含尘气体直接吹入绝缘套管的内壁,以免因内壁挂灰而引起表面电击穿;另一方面,由于吊管是高压带电,而防尘罩不带电,他们之间形成电场,带点粉尘进入时也能沉积在防尘罩上。绝缘套管的上盖应留有检查孔,以便必要时用压缩空气清楚内壁的积灰。3.1.5 保温箱如果电晕极框架的支持绝缘套管周围的温度过低,则其表面会出现冷凝水汽,那么,当除尘器工作时,便容易沿绝缘套管表面产生沿面放电,使工作电压升不上去,以致无法操作。所以在绝缘套管附近需装设管状加热器。壳体采用工字梁结构,则在箱内装设恒温控制器,以便控制加热器的工作。3.2 集尘极系统3.2.1 集尘极板板式电除尘器的集尘板垂直安装,电晕电极置于相邻的两板之间。集尘极长一般为1020m、高1015m板间距0.20.4m,处理气量1000m3/s以上,效率高达99.5%的大型电除尘器含有上百对极板。集尘板的型式有C型板、Z型板等,本设计采用C型板。集尘极结构对粉尘的二次扬起,及除尘器金属消耗量 (约占总耗量的4050%)有很大影响。性能良好的集尘极应满足下述基本要求:1振打时粉尘的二次扬起少;2单位集尘面积消耗金属量低;3极板高度较大时,应有一定的刚性,不易变形;4振打时易于清灰,造价低。3.2.2 集尘板的悬挂极板通常被悬吊在固定于壳体顶梁的小梁上。其联接点有铰接和固接两种,不同的联接方法,其板面振动加速度不同。上下两端采用固接方式可活的较大的板面振动加速度。但是,上下均采用固接型式,当各条极板受热不均匀时,则会造成某些极板弯曲,影响两极间距,降低操作电压,使除尘效率降低。在实践中发现,极板两端的联接板与极板的联接容易脱开,目前采用的方法是,上部将极板直接用螺栓与悬吊梁联接,下部将极板与撞击杆相联。3.2.3 集尘极板的清灰装置集尘极板表面上的粉尘清除,靠对极板进行周期性振打,并使板面产生一定的振打加速度实现。振打周期、频率和强度与含尘气体、粉尘性质、电除尘器的结构形式等很多因素有关。应留有较大的调整余地,以便在运转过程中逐步调整确定出合适的振打制度。集尘极一般采用间歇振打,振打频率为每分钟48次,振打周期随气体含尘浓度而定。3.3 气流分布板电除尘器内气流分布对除尘效率具有较大影响,为了减少涡流,保证气流分布均匀,在进出口处应设变径管道,进口变径管内应设气流分布板。最常见的气流分布板有百叶窗式、多孔板分布格子、槽形钢式和栏杆型分布板等,而以多孔板使用最为广泛。通常采用厚度为33.5mm的钢板。孔径为3050mm,分布版层数为23层。对气流分布的具体要求是:1任何一点的流速不得超过该断面平均流速的土40%2在任何一个测定断面上,85%以上测点的流速与平均流速不得相差土25%。本设计采用多孔型气流分布板。3.4 高压供电设备高压供电设备提供粒子荷电和捕集所需要的高场强和电晕电流,为满足现场需要,供电设备操作必须十分稳定,希望工作寿命在20年之上,通常高压供电设备的输出峰值电压为70l00kV,电流为1002000mA 。为使电除尘器能在高压下操作,避免过大的火花损失,高压电源不能太大,必须分组供电。大型电除尘器常常采用6个或更多的供电机组。增加供电机组的数目,减少每个机组供电的电晕线数,能改善电除尘器性能,但是增加供电机组数和增加电场分组数,必然增加投资。因此电场分组数的确定必须考虑保证效率和减少投资两方面因素。3.5 排灰装置电除尘器的排灰装置根据灰斗的形式和卸灰方式而异。但都要求密闭性能好,工作可靠,满足排灰能力。常用的有螺旋输送机、仓式泵、回转下料器、链式输送机等。灰斗采用锥形,并且卸料采用间歇式时,可选用仓式泵排灰装置。第五章 电除尘器主体结构设计计算4.1 设计参数4.1.1 除尘效率:由公式(2-3)可计算得,电除尘器对细粉灰有很高的捕集效率,一般都可达到99%。综合考虑经济效益和除尘要求后,本次设计选取4.1.2 有效驱进速度:有效驱进速度的确定:式中,为极板间距为300mm是的有效驱进速度,m/s 为同极距,mm对板式电除尘器,早期的研究认为,同极距选为250-300mm较好。现在,根据不同形式的收尘极板配置不同形式的放电极线,不同极间距对除尘效率影响的试验研究结果是同极距从300mm增加到500mm,除尘效率不但没降低,反而有增加的趋势;同极距为300mm和350mm时除尘效率最低,同极距为400mm、450mm和500mm时除尘效率变化平稳。由于同极距的增加,增大了绝缘距离,电场的“闪络”电压提高了,随之提高了两极间的工作电压,增强了放电极附近“电风”的作用,进而提高了粉尘的有效驱进速度,虽然比集尘面积减少了,但除尘效率却有所提高。此外,同极距的增加有利于抑制和缓解电除尘器处理高比电阻粉尘时反电晕的发生,还给设备的现场安装和检修带来方便。在工程设计中,要依据电除尘器处理的烟尘特性确定同极距离。对于电除尘器处理一般烟尘时,可选择极距=400mm。确定的基本因素有粉尘粒径、要求的捕集效率比电阻及二次扬尘情况等。在确定值以后由此而定的除尘器尺寸时,捕集效率起着重要作用。由于电除尘器捕集较大粒子很有效,所以若达到较低的捕集效率就符合设计要求时,则可以采取较高的值。若所占比例很大的细粒子必须捕集下来,需要跟高的捕集效率,当需要更大的集尘面积时应选取更低的值。选择值的第二个主要因素是粉尘比电阻。若粉尘比电阻高,则容许的电晕电流密度值减小,导致荷电场强减弱,粒子的荷电量减少,荷电时间增长,则应选取较小的值。表5-1 各种粉尘的驱进速度由上表5-1及上述因素综合考虑,取,则:1.2 电除尘器箱体横断面各部分尺寸根据所处理气体流量,需要两台电除尘器,以下只计算一台的外形尺寸,另一台尺寸与这台相同。1集尘板的面积 (4-4)式中:f比表面积,s/m; 除尘效率,%; 粉尘驱进速度,m/s。 (4-5)式中:A所需集尘极面积,m2;考虑处理气量、温度、压力的波动,供电系统的可靠性等因素影响,参照实际情况,取储备系数,实际所需集尘极面积为: (4-6)式中:A实际所需集尘极面积,m2。实际比表面积: (4-7)式中:f实际比表面积,。2除尘效率验算 (4-8)满足要求。3箱体断面积的初步确定 (4-9)式中:F箱体断面积,m2;v电场风速,一般在0.41.5m/s范围内,本次设计取v=1m/s。4极板高度当 (4-10)当时 (4-11)式中:h极板高度,m。即当时,电除尘器要设双进风口。计算后h值应进行调整,当高度小于8m时,以0.5m为一级,大于8m时,以1m为1级。所以: (4-12)将h圆整后得h=6m。5通道数 (4-13)式中:Z通道数;2S相邻两极板中心距取2S=400mm; K集尘极板的阻流宽度,因为选用的是C型板,取K=40mm。当选用双进风口时,Z值应取偶数,则Z=16。6电场有效宽度 (4-14)式中:B有效电场有效宽度,mm。7过流断面积 (4-15)式中:F实际过流断面积,m2。故风速V验证满足风速假设。8电场长度 (4-20)式中:L电场长度,m;n电场数量,根据表4-5选取为2。表4-5 电场数量n的选择477934523423L求出后,应按每块极板的名义宽度的倍数进行圆整。取L=4.5m。第六章 脱硫系统设计计算吸收塔选填料塔基本参数确定根据表选择填料塔基本参数阻力: 空塔速度: 液气比:烟气流量:根据烟气计算结果:烟气流量 脱硫效率塔径计算取整为 ,塔径确定后,由于为齿形栅条,塔径应而实际料塔高度计算式中:HOG 气象传质单元高度,可取1.51.8m;NOG气象传质单元数,查表去2.4;Z填料层高度,m。则考虑到适应操作条件波动留有调节控制余地,因此应修正为:喷淋密度式中:L 气塔顶喷淋剂量;A截面积。 设塔顶喷淋剂量为 则填料层阻力(应用阻力系数法)式中:P 填料层压降,Pa; 阻力系数,取10; Z 填料层高度,m; 空塔速度, ; 气体密度,; 填料塔总高首先由标准经验值规定吸收液质量浓度一般为10%15%,设计中取15%,液气比通常为825,设计中取10,反应时间通常为35s,考虑到反应的稳定性取4s,填料塔内流速通常为15m/s,设计中取3m/s有反应时间可知:式中:HZ t填料塔总高,m;v塔内流速,取3m/s;t取4s。即盖顶考虑排气部分定为0.5m,出口液体部分定为0.5m,则实际填料塔高度为:物料平衡由液气比为10,则供应吸收液量为式中:L液气比。根据标准经验值钙硫比为1.05设新鲜吸收液量为a kg/h式中:浓度,取15%;N石灰浆分子量,取74;R钙硫比,取1.05;每千克所含二氧化硫量;M每小时耗煤量。 即需水量第七章 烟囱的设计计算(1)烟囱直径的计算:烟囱出口内径按下式计算:(m) (5.1)式中,Q通过烟囱的总烟气量,m3/s;W烟囱出口烟气流速,m/s。表5.1 烟囱出口烟气流速/()通风方式运 行 情 况全 负 荷 时 最小负荷机 械 通 风102045自 然 通 风6102.53选定w=15则可得,取1.7m。由设计任务书上可得所有锅炉的总的蒸发量为65t/h,表5.2 锅炉烟囱高度/(m)锅炉总额定出力/(t/h)1122661010202635烟囱最低高度202530 35 4045根据锅炉大气污染排放标准中的规定则可确定烟囱的高度必须大于60m 。(3)烟气热释放率: (5.3)式中,烟气的热释放率,; 大气压力, hPa,查得近年平均值为906.35hPa; 实际排烟量,; 烟囱出口处烟气温度,单位为绝对温度(K),本设计中为433K;烟囱出口处环境平均温度,单位为绝对温度(K),根据本地全年平均气温选取,在本设计中取20;带入数据可得:(4)烟气抬升高度H的计算由我国环境影响评价技术导则大气环境(HJ/T2.293)中的推荐公式可得: (5.5)式中,烟气的热释放率,; 烟囱出口处的平均风速,本次设计取4m/s; Hs烟囱有效高度,m;系数,可按表6.3查得。查得城市近郊区:当 表6.3 系数的值/KW地表状况21000农村或城市远郊区1.4271/32/3城市或近郊区1.3031/32/321000且T35K农村或城市远郊区0.3323/52/5城市或近郊区0.2923/52/5带入数据可得:(5)烟囱有效高度H: (5.6)式中,H烟囱有效高度 ,m;H烟气抬升高度,m;Hs烟囱几何高度,m;带入数据可得:(6)烟囱高度较核式中,污染物在y,z方向上的标准差,取0.8; 烟气出口处的平均风速,取4;SO排放量,为;地面最大浓度,;H烟囱有效高度,m;带入数据可得:根据环境空气质量标准各项污染物浓度限值,故不符合标准。重新假设烟囱几何高度:根据环境空气质量标准各项污染物浓度限值,故符合标准。所以烟囱几何高度为70 m。(7)烟囱底部直径: (5.7)式中,H烟囱高度,m.i烟囱椎角,烟囱椎角i通常取i= 0.020.03,取i=0.02;带入数据可得:取4.6m。(8)烟囱阻力计算:假设标况下烟气的密度为:1.34 Kg/m3,则可得在实际温度下的密度为;平均烟囱直径: (5-8)式中,d1烟囱出口内径;d烟囱底部直径。带入数据可得:烟囱阻力为 (5.9)式中, L烟囱长度m; d烟囱直径,m; 烟气密度,Kg/m3;v烟囱中气流平均流速,m/s;此处设计取v=12;摩擦阻力系数。带入数据可得:第八章 管道阻力计算1.选取管道内的烟气流速,确定管道尺寸。对于含尘管道的烟气流速可按表8-1选取表8-1 除尘风道的最小速度从表8-1可知煤尘在垂直风道的最小风速为11m/s,在水平风道的最小风速为13m/s,故本次设计中选取。管道内径的计算: (8-1)式中,Q通过烟囱的总烟气量,m3/s;煤尘在风道中的平均风速,m/s。带入数据可得:管道压力损失计算管道沿程损失计算: (8-2)式中,在实际工况下的烟气密度,取管道长度,m管道内径,m管道沿程损失系数,一般金属管道取=0.02。带入数据可得:管道局部损失计算: (8-3)式中,局部损失系数,带入数据可得:管道总压力损失:第九章 风机和电机的选择(1)、除尘器的内部压力损失 式中: 除尘器结构压力损失,在正常过滤风速下,一般取300500 。(2)、过滤阻力: 式中: 清洁滤料的压力损失系数或阻力系数() 含尘气体的粘度( ) 过滤速度() 粉尘的平均比阻力,一般为 堆积粉尘负荷(单位面积的含尘量)() 普通运行的堆积粉尘符合范围为 粉尘负荷: 式中:入口气体含尘浓度() 过滤时间() 过滤时间取2小时,即7200s,则: 取 ,则: 取 6、 系统阻力的计算 锅炉出口前阻力管道阻力烟囱阻力除尘器阻力 1.2. 引风机压力式中:系统总阻力;风压附加安全系数,一般送、排风系统,除尘系统,气体输送系统,本设计中取。即:3. 引风机风量式中:Q 每小时烟气量;风压附加安全系数,一般送、排风系统,除尘系统,气体输送系统,本设计中取。即:因为经计算,风压 风量所以选择锅炉风机的型号为G、Y473(查表除尘手册397页)4. 电动机功率的计算式中:风机风量,;风机风压,Pa;风机在全压头时的效率,取0.6;机械传送效率,此采用风机直接与电机传动,取1;B电动机备用系数。则带入公式:总 结在本次课程设计的过程中,针对锅炉烟气的气体性质,选用电除尘器对其进行除尘处理。电除尘器的除尘原理是是使含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中,使尘粒荷电,并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上,将尘粒从含尘气体中分离出来。基于这种除尘原理,决定了电除尘器的除尘效率会非常高,只要设计合理,可以达到非常高的除尘效率。在对电除尘器的构造以及原理有了深入了解后,经过反复调整参数对各个结构进行了设计计算,并且对电晕线型式、集尘极板型式等构件进行了选型,最终根据计算结果制得电除尘器的外形图。本次设计的电除尘器的除尘效率达到了99.2%。电除尘器有除尘效率高,设备阻力小、总的能耗低,适用范围广,可处理大风量烟气等优点;但是它也有缺点,电除尘器和其它除尘设备相比,结构复杂,耗用钢材较多,每个电场需配用一套高压电源及控制装置,因此价格较贵。但是用于处理大流量的烟气(60000m3/h以上)时,就能发挥其经济性了。所以是否选用电除尘器也要将各方面因素综合考虑后再做决定。大气污染控制这门专业课,使得我们对本专业所从事的工作及研究方向有了更具体的认识,在学期末设置的这次课程设计不但让我巩固了大气污染控制工程的知识,而且在课程设计过程中,我们不断发现错误,不断改正,不断领悟,不断获取,经历了无数次的讨论、修改后终于确定了最终工艺并且进行了设计计算,在这过程中,非常好的锻炼了我的独立思考能力和自学能力,增强了团队合作精神,收获颇丰。
展开阅读全文