式中Dr——Fk断面上的水力直径,Dr=2Fk/nk;
nk——Fk断面上的周长
(4)进气管出口到第一层多空板的距离
Hp≥0.8Dr′
式中Dr′——进气管的水力直径。
多孔板的孔径为40-50mm的圆孔,多孔板可由3mm厚的钢板弯成槽型[11]
制成。弯边为20-25mm。孔板宽400mm左右,长度按进气箱确定。上、下焊以联接板,上部用螺栓悬吊于上部梁上,下部与撞击杆相连,板与板之间,可用扁钢和螺栓固定。 3.3.2、分布板的振打装置
电动机通过联轴节与一台二级蜗轮减速器相连,蜗轮减速器的低速轴有两端出轴,分别在两端安装两套挠臂锤击装置,使第一、第二两层分布板得到振打。当除尘器宽度大于6m时,也可采用与除尘极类似的振打方法。 3.3.3、槽型板
为提高电除尘器对微细粉尘(小于5微米)的收集,在除尘器的出气箱前平行安装两排槽型板。槽型板可用3mm厚的钢板制成。每块槽型板宽100mm,翼缘25-30mm,两槽型板的气流间隙取50mm左右,两排槽用两条扁钢、钢管、螺栓、螺母固定联成一组[12]。当槽型板的高大于5m时,槽型板需上、下各设一道固定板。
槽型板装置同样应设置振打装置。
3.4、壳体结构及其尺寸
电除尘器的壳体结构主要由箱体、灰斗、进风口风箱及框架等组成。 为了保证电除尘器正常运行,壳体要有足够的刚度、强度、稳定性和密封性。箱体的构造形式和使用材料要根据被处理烟气性质和实际情况确定。一般多采用钢结构。 3.4.1、尺寸设计
(1)箱体断面积F′的确定
F′=Q/v
式中 Q——被处理的烟气量,m3/s
v——电场风速,m/s
(2)极板高度h
当F′≤80m2
11
h≈(F)1/2
当F′>80 m2
h≈(F/2)1/2
即当F′>80 m2时,电除尘器要设双进风口,计算后的h值应进行调整。 (3)电除尘器的通道数N
N= F′/2Sh
(4)电除尘器的内壁宽B
B=2SN
(5)过流断面积F
F=Bh
3.4.2 箱体沿气流方向的内壁有关尺寸
(1)电场总长度L
L=vt
式中 t——气体在电场内的停留时间,s
t值可以爱3-10s范围内选择,净化效率要求高时,停留时间可选的长些。 (2)Le1、Le2、C的取值
电晕极吊杆至进气箱大端面距离为
Le1=400-500mm
集尘极一侧距电晕极吊杆的距离为
Le2=450-500mm
两电极框架吊杆间距为
C≥380-440mm
(3)除尘器壳体内壁长度为
Lh=n(L+2 Le2+C)+2 Le1-C
3.4.3 进出气箱的形状及尺寸
(1)水平进气箱进气口尺寸:进气箱的进气方式有水平进气和上进气两种,一般情况下多采用水平进气式。
F0=Q/v0
式中 F0——进气口的面积,m2
v0——进气口处的风速,m/s。该值越小对电除尘越有利,v0一般取13-15m/s。 (2)进气箱长度Lz
12
Lz=(0.55~0.56)(a1-a2)+250
式中 a1、a2——分别为Fk及F0处的最大边长,m Fk——进气箱大端面积,m2
进气箱内有导流装置时,式中系数可降到0.35。 (3)进气箱有灰斗时的上沿宽度
LE=(0.6~0.65)Lz
前端灰口下口长LM,一般取400mm
(4)出气箱有关尺寸:出气箱的大端尺寸一般设计成比进气箱的大端小,以降低粉尘的二次飞扬。 出气箱小端面积:F0′=F0 出气箱长度:Lw≥0.8Lz
3.5、排灰装置
四棱台灰斗:电除尘器每一个区下面设置一个灰斗,灰斗的斜壁与水平夹角大于60°。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。
4、 设计参数选择及数据运算
4.1、烟气进口浓度及出口浓度
η=
由η=93%,Ci=29g/m3 得Co=2.03 g/m3
Ci-Co Ci4.2、有效驱进速度的确定
ωe=9.62kS0.625
式中 ωe——有效驱进速度,cm/s
S——煤的含硫量,%( 电厂用煤含硫量在1%左右) K——平均粒度影响系数
13
查《大气污染控制工程》[13],可知飞灰ωp一般在0.10~0.14m/s的范围内,而在中国气体分离设备商务网上查得,有效驱进速度为0.08—0.122m/s,设计取ωp=0.12m/s。
4.3、集尘板面积
由
η=1-exp(-得
A=(Q/ωe)·ln[1/(1-η)]=(80/0.12) ×ln(1/(1-0.93))=1772.8m2≈2000m2 式中 η——除尘效率
A——集尘板面积,m2 Q——烟气总量,m3/s
A·ωp) Q4.4、电除尘器箱体横断面各部分尺寸
4.4.1 电场断面积F′
F′=Q/v=80/1.2=66.67 m2≈70 m2
[14]
《工业电除尘器应用技术》中,电场内气体流速普遍低于2.0m/s,《大气污染控制工程》中为1.5-2.0m/s,而v与除尘效率有关,对火电厂来说,本设计采用v=1.2m/s。
验证比集尘板表面积A/v A/v=(1/ωe)ln(1/(1-η))
=(1/0.12)×ln(1/(1-0.93)))=22.16m2(m3/s) A/v在20-402(m3/s)内,符合设计要求。 4.4.2 电场高度h
由于F′<80m2
h=(F)1/2=(70)1/2=8.36m,设计取9m。
电除尘器要设置单进风口。
14
4.4.3 电除尘器通道数N
N= F′/(2S)h=70/(0.4×9)=29.16 (个)
故取通道数为30个 4.4.4 除尘器两内壁间宽度B
B=2[(n1-1)b+c]=2×[(31-1) ×0.2+0.1]=12.2m
B——两内壁间宽度,m n1——收尘极排数
b——收尘极与电晕极的中心距,m
c——最外层一排集尘极中心线与内壁表面的距离,m,一般取0.05—
0.1m,本设计取0.1m 4.4.5 顶梁底面至灰斗上端面距离
H1=h+h1+h2 =9+0.05+0.15=9.2m
H1——顶梁底面至灰斗上端面距离,mm h——收尘极板有效高度,本设计为9m,
h1——收尘极下端至撞击杆中心距离,一般取35mm—50mm,本设计取50mm, h2——撞击杆中心至灰斗上端距离,按热膨胀要求计算,一般取150mm—300mm,本设计150mm
4.4.6 灰斗上端至立柱基础面距离H2 H2一般取800——1200mm 4.4.7 过流断面面积F
F=B·h=12×9=108m2
4.5、烟气沿气流方向内壁有关尺寸
4.5.1 电场长度l
A=2000/(2×(30-1)×9×5)=1.2m,设计取2m,
2?(N?1)?h?n15
l=