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1、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 d
2、esign 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 actio
3、n 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 h
4、ave 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；Atmospheri
5、c 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
6、.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
7、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
8、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：8.5
9、t/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_
10、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
11、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
12、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
13、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
14、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。
