前言空氣是地球生物得以生存的基礎(chǔ)。假如沒(méi)有空氣，我們的地球上將是一片荒蕪的沙漠，沒(méi)有一絲生機(jī)。動(dòng)物呼吸、植物光合作用都離不開(kāi)空氣；大氣層可以使地球上的溫度保持相對(duì)穩(wěn)定，如果沒(méi)有大氣層，白天溫度會(huì)很高，而夜間溫度會(huì)很低；大氣層可以吸收來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，保護(hù)地球上的生物免受傷害；聲音的傳播要利用空氣；降落傘、減速傘和飛機(jī)也都利用了空氣的作用力；一些機(jī)器要利用壓縮空氣進(jìn)行工作。污染后的空氣將會(huì)嚴(yán)重影響我們的生產(chǎn)生活。工業(yè)的發(fā)展，向空氣排放了有害物質(zhì)，包括溫室氣體、酸性氣體等，改變了空氣的成分，使空氣里增加了有害物質(zhì)。當(dāng)空氣里的有害物質(zhì)達(dá)到一定濃度后，就會(huì)嚴(yán)重地?fù)p害人類(lèi)的健康和生物的生長(zhǎng)（比如今年廣州的酸雨），如果破壞了空氣中的某些物質(zhì)，還會(huì)使能見(jiàn)度降低，影響交通安全等等。近幾年極端天氣連年增加，2009?2010年我國(guó)北方的冬天更是下了場(chǎng)罕見(jiàn)的大雪，本應(yīng)到了春暖花開(kāi)的季節(jié)，冬天還沒(méi)有要走的意思，百花齊放的春天姍姍來(lái)遲。2010年就在這樣在反常中開(kāi)始了，接下來(lái)更是“南方暴雨、東北高溫、西南大旱”詭異的天氣接連不斷。為什么百年不遇的事情，近幾年接連不斷的出現(xiàn)呢？主要原因就是人類(lèi)的生產(chǎn)生活破壞了賴(lài)以生存的大氣環(huán)境。由于人們不斷追求便捷的生活方式，汽車(chē)、飛機(jī)使用越來(lái)越多；同時(shí)各國(guó)都將眼光盯在創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)價(jià)值上，而忽視了對(duì)高能耗、高污染行業(yè)的控制。這些生產(chǎn)生活產(chǎn)生的廢氣垃圾已經(jīng)開(kāi)始破壞我們生命賴(lài)以生存的空氣，所以造成極端天氣出現(xiàn)的越來(lái)越多。人類(lèi)體驗(yàn)到的大氣污染的危害，最初主要是對(duì)人體健康的危害，隨后逐步發(fā)現(xiàn)了對(duì)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各種危害以及對(duì)天氣和氣候產(chǎn)生的不良影響。人們對(duì)大氣污染物造成危害的機(jī)理、分布和規(guī)模等問(wèn)題的深入研究，為控制和防治大氣污染提供了必要的依據(jù)。大氣污染后，由于污染物質(zhì)的來(lái)源、性質(zhì)、濃度和持續(xù)時(shí)間的不同，污染地區(qū)的氣象條件、地理環(huán)境等因素的差別，甚至人的年齡、健康狀況的不同，對(duì)人均會(huì)產(chǎn)生不同的危害。大氣污染物質(zhì)還會(huì)影響天氣和氣候。顆粒物使大氣能見(jiàn)度降低，減少到達(dá)地面的太陽(yáng)光輻射量。尤其是在大工業(yè)城市中，在煙霧不散的情況下，日光比正常情況減少40%。高層大氣中的氮氧化物、碳?xì)浠衔锖头葻N類(lèi)等污染物使臭氧大量分解，引發(fā)的“臭氧洞”問(wèn)題，成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。河流干涸，森林減少，動(dòng)物滅絕，臭氧層破壞，溫室效應(yīng)等等溫室效應(yīng)、酸雨、和臭氧層破壞就是由大氣污染衍生出的環(huán)境效應(yīng)。這種由環(huán)境污染衍生的環(huán)境效應(yīng)具有滯后性，往往在污染發(fā)生的當(dāng)時(shí)不易被察覺(jué)或預(yù)料到，然而一旦發(fā)生就表示環(huán)境污染已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)嚴(yán)重的地步。呼吁全世界人民保護(hù)地球，保護(hù)我們共有的家園?。〈髿馕廴究刂乒こ陶n程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目:某火電廠煤粉鍋爐電除塵器選型設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、 課程設(shè)計(jì)目的通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固該課程所學(xué)內(nèi)容，并將所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行粉塵凈化工藝設(shè)備設(shè)計(jì)的初步能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定大氣污染控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案、進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、使用技術(shù)資料、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).二、 設(shè)計(jì)原始資料某電廠二期擴(kuò)建工程2臺(tái)2X101OW機(jī)組。進(jìn)行火電廠現(xiàn)役電收塵器運(yùn)狀況調(diào)研。了解目前燃煤鍋爐電收塵技術(shù)發(fā)展情況2X1010W機(jī)組所配自然循環(huán)，煤粉爐＜蒸發(fā)量為670t/h＞電收塵選型和設(shè)備技術(shù)設(shè)計(jì).1、 設(shè)計(jì)要求＜1＞標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下電收塵煙塵的排放濃度v100mg/m3；＜2＞除塵效率：＞99%＜3＞漏風(fēng)率＜4＞允許布置尺寸要求長(zhǎng)X寬小于24mX46m,高度不限＜5＞其它參數(shù)可自行設(shè)定2、 設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng)C項(xiàng)CHyOyNySyAyWyWfVy項(xiàng)C Hy Oy Ny Sy AWW Vy<1>鍋爐型號(hào) ： HG670/140-10<2>額定蒸八、、發(fā) 量 ：670t/h<3>鍋爐 最大耗 煤 量 ：90.265t/h<4>排渣 形式: 固 態(tài)排 渣v5＞煤質(zhì)組成見(jiàn)下表

目%65.9150.4820.3278.57.222.0950.78621.5352.19<6>煤的可磨系數(shù)KBTU=1.12<7>應(yīng)用基低位發(fā)熱量:23654kJ/kg3、煙氣性質(zhì)<1> 最 大 煙氣 量 ：130000(0m3/h<2> 煙 氣 最高溫 度 ：141.5°C<3>煙氣最大含塵量：13.5g/m3<4> 煙 氣 露占八、、溫 度:80°C<5>煙氣壓力:3920Pa4、煙塵性質(zhì)<1>灰塵組分項(xiàng)目SiO2FeO23AlO23SO3CaOMgOKO2NaO2PO2 5TiO2%49.01.537.50.163.570.56.646.640.191.00<2>粉塵比電阻值名稱(chēng)溫度擊穿電壓85%(V)電流/A測(cè)定比電阻/Qcm濕度％大粉1464006X10-61.31XlOio62陸塵10068009.05X10-91.54X101362村灰15062007.56X10-91.68X101362礦18048001.05X10-99.34X101362<2>粉塵粒徑分布灰塵粒度/um<33~55~1010~2020~3030~40740%18152622.58.54.25.8注：中度粒徑：7.9um5、氣象與地質(zhì)條件

<1>當(dāng)?shù)卮髿鈮海?00。34kPa<2>絕對(duì)最高氣溫:43.3°C<3>絕對(duì)最低氣溫:-16.9C<4>最大風(fēng)載46.6kg/m2<5>最大積雪量29.0cm<6>相對(duì)濕度61%<7>地震烈度7度6、煙囪本期兩臺(tái)670t/h鍋爐配置高度為210m鋼筋混凝土煙囪一座，出口內(nèi)徑6m.三、電除塵器總體尺寸1、電除塵器的選型<1>確定電除塵器型號(hào)電除塵器型號(hào)的確定主要從以下幾個(gè)方面考慮：粉塵粒子的捕集與荷電是否在同一個(gè)區(qū)域，有單區(qū)和雙區(qū)之分；考慮除塵器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，有立式和臥式之分；考慮除塵器的清灰方法，有干式和濕式之分；根據(jù)所選電極的形狀，有板式和管式之分。根據(jù)設(shè)計(jì)資料的內(nèi)容，在本設(shè)計(jì)中可確定選用單區(qū)、臥式、板式電除塵器。<2>確定電除塵器的臺(tái)數(shù)2X10!oW機(jī)組單臺(tái)鍋爐的煙氣量(13X10i5m3/h),采用2臺(tái)除塵器并聯(lián)使用。<3>確定電場(chǎng)風(fēng)速v一般電場(chǎng)風(fēng)速在0.4-1.5m/s范圍內(nèi)，風(fēng)速過(guò)大不僅使電場(chǎng)長(zhǎng)度增加，占地面積大,而且會(huì)引起大的粉塵二次揚(yáng)塵，除塵效率降低，過(guò)小需要大的電場(chǎng)端面，導(dǎo)致設(shè)備龐大故：<4>初步確定電除塵器的截面積(F')故：<4>初步確定電除塵器的截面積(F')<5>計(jì)算出除塵效率nc一c耳=~0 ecV=1.0m/s1300000口Q= =180.56F=v3600x2x1m2T2=cx—x =13T2=cx—x =13.5xTP0(141.5+273) 101.325 x 273 100.34—3.923=21.53g/m3所以，"="二％<6>確定有效趨進(jìn)速度w由公式w=7.4X1.3XSo.625k計(jì)算式中：S——煤的含硫量，%；k——平均粒度影響系數(shù)，按下表選取a平均1015202530k0.900.951.01.051.1351.15xa+xa+???+xaa = 1 1 2 2 nn平均 100xx....x, 粒度為氣、a2....a組成的百分比;12 n 1 2na1>a2....a 粒度的平均值12則：a=12.11,k=0.925,S=0.327平均計(jì)算得：b=5cmz/s<7>計(jì)算收塵極面積得意希公式:Qln計(jì)算得:A=19132.8m2應(yīng)將計(jì)算的A值適當(dāng)增加一些余量，一般按5%左右考慮,所以A應(yīng)為20089m2<8>計(jì)算比集塵面積fAf=-Q經(jīng)計(jì)算的：f=111.2取112.<9>確定電場(chǎng)數(shù)n在此設(shè)計(jì)中，除塵效率要求較高，所以，取電場(chǎng)數(shù)n=4,<10>計(jì)算電場(chǎng)高度h經(jīng)計(jì)算電場(chǎng)高度為：h=9.5m2,F'=180.56>80取電場(chǎng)高度為10m2,vll>確定極板間距2s取2s為400mm,<12>計(jì)算道數(shù)ZF'Z=一h(2s一k)k---為除塵器的阻流寬度，0.02m計(jì)算得Z=47.5，所以取通道數(shù)為48個(gè)<13>計(jì)算電場(chǎng)斷面F(終值核定)F=Zh(2s-k)計(jì)算得：F=182.4m2,實(shí)際風(fēng)速：v實(shí)=r= =°-99m/sF=QV=0.99*180.56=178.75m2實(shí)<14>計(jì)算單個(gè)電場(chǎng)有效長(zhǎng)度1Al=2hZn計(jì)算得電場(chǎng)有效長(zhǎng)度為5.2315m，設(shè)陽(yáng)極板寬為400mm,貝I」陽(yáng)極板的塊數(shù)可計(jì)算為110.87,取11塊，采用480C型板，所以，電場(chǎng)有效長(zhǎng)度圓整為5280mm。2、設(shè)計(jì)電除塵器總體尺寸<1>寬度方向上的尺寸電場(chǎng)有效寬度B有效B=Z(2s-k)有效計(jì)算得：B=18240mm有效電除塵器為雙室，內(nèi)壁寬度BB=2sZ+4A+e△——最外層一排極板中心線與內(nèi)壁間的距離，一般可取100mm；e 中間柱子寬度，取400，mm；計(jì)算得：B=20000mm柱間距LkL=B+28+ek i8 收塵器殼體鋼板的厚度，一般取5mm1計(jì)算得：L=20410mmk<2>高度方向的尺寸從收塵器頂梁底面到灰斗上端面的距離HH=h+h+h+h1 2 3h-―電場(chǎng)高度；h從除塵器頂梁底面到陽(yáng)極板上端面，取200mm；1h收塵極上端到撞擊桿中心距離，取50mm；2h撞擊桿中心到灰斗上端的距離，取250mm；3則：H=10500mm②灰斗上端到支柱基礎(chǔ)面的距離H'取H‘=1000mm<3>長(zhǎng)度方向的尺寸①電除塵器殼體內(nèi)壁長(zhǎng)取L=500mm,L=500mm,c=500mmel e2則電除塵器殼體內(nèi)壁長(zhǎng)：LH=n(L+2Le2+C)+2Le1-C計(jì)算得：L=27620mmH沿氣流方向的柱距將收塵極安裝在頂梁底面，每個(gè)電場(chǎng)的荷重由兩根梁和柱承擔(dān)，立柱設(shè)計(jì)成等距,且柱距：cL=l+l+ =6530mmd e2 2

首尾的邊柱與壁的距離為:lL“X=l+l+——d=375m.m.el e22 2四、電除塵器部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算四、電除塵器部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算1、設(shè)計(jì)進(jìn)氣箱采用水平進(jìn)氣式＜1＞進(jìn)氣口的面積FOF一-一=12m2°=3600v式中：v。---進(jìn)氣口風(fēng)速，m/s,—般13?15m/s，取vo=15m/s取Fo=3700mmX3243mm＜2＞進(jìn)氣箱長(zhǎng)度LzLz=0.55(a1-a2)+250=3468mm式中：afa2----分別為FkF處的最大邊長(zhǎng)，m1 2 koa=10500-350-600=9550mm1Fk——進(jìn)氣箱大端面積，m2＜3＞進(jìn)氣中心高度H4H4=(Lz-100)tan50°+600+850+0.5X3700=7528mm2、設(shè)計(jì)進(jìn)氣箱＜1＞出氣箱小段面積Fo'F'=F=3700mmX3243mmOOv2＞出氣箱大段面高度hsh=0.8a+0.2a+170=8470mms 1 2＜3＞進(jìn)氣箱長(zhǎng)度Lw=0.8Lz=0.8X3413=2918mm＜4＞出氣中心高度H3H3=(LZ-100)tan60°+600+850+0.5X3700=9445mm3、設(shè)計(jì)灰斗采用角錐型灰斗,沿氣流方向設(shè)4個(gè),垂直與氣流設(shè)4個(gè)，灰斗下口取300mmX300mm,灰斗壁最小60°，則斗高LH7=1.732(h—B)/2=5720mm7 4 1灰斗漿用鋼結(jié)構(gòu)，在灰斗下部有錘擊砧檢查門(mén)，用于灰斗內(nèi)結(jié)塊時(shí)和落入異物時(shí)排除故障，為了補(bǔ)償灰斗因受熱產(chǎn)生的伸長(zhǎng)量，灰斗與排灰裝置間應(yīng)采用軟連接，軟連接高度可取150mm,排灰輸送機(jī)的輸送方向與氣流方向相反。4、設(shè)計(jì)氣流分布板<1>分布板層數(shù)的確定F當(dāng)-ttW6時(shí)，n=1F當(dāng)6<Fk<20時(shí)，n=2F, F ,當(dāng)20Vr<50時(shí)，n=3FFo貝I」得r=7.6<20故分布板層數(shù)取n=2F<2>分布板的開(kāi)孔率F阻力系數(shù)Z=NO(r)-1=13OFO式中：N——?dú)饬髟谌肟谔幇礆饬髁坑?jì)算得速度場(chǎng)系數(shù)，N=1.8?2.0O O取1.8查阻力系數(shù)與孔隙率關(guān)系圖，得開(kāi)孔率f=32%<3>氣流分布板的尺A進(jìn)氣管口到第一層多孔板距離Hp應(yīng)滿足Hp三0.8DP P r式中：D——進(jìn)氣管的水力直徑，mr2FDr=o=1.73noH三0.8X1.73=1.38mp故Hp=1.50mB相鄰兩層多孔板的距離2x91.2>0.2x =0.9542x(10+9.12)故取12=1.2m多孔板可由3mm厚的鋼板彎成槽型制成，其彎邊可為25mm,這樣可以增加板的剛度，其寬度取400mm左右，上下焊以連接板。多孔板上每個(gè)孔徑取50mm且靠近氣孔的一層孔徑比靠近電場(chǎng)一層孔徑小些，孔隙率也可小于靠電場(chǎng)一層的孔隙率，每條多孔板間應(yīng)采用若干相距2mm左右連接片連接，以免受風(fēng)力作用時(shí)，造成氣流短路。5、 分布板振打系統(tǒng)設(shè)計(jì)多空分布板需要安裝振打機(jī)構(gòu)，以清除板上的積灰，因除塵器較寬，故采用與收集極類(lèi)似的振打方法，將振打軸伸入兩層分布中間，并用夾板夾住每層分布板，用連桿將兩層分布板連接在一起，在其中較長(zhǎng)的分布板上安裝砧子，當(dāng)安裝在振打軸上的錘子打擊砧板時(shí)，振動(dòng)傳到兩層分布板上，氣體分布板的振打采用繞臂錘連續(xù)振打，其砧頭固定在分布板工字鋼支架上，分布板工字支架借助鋼管將幾層分布板連為一體將振打力傳到分布板上，使粉塵落入下灰斗。分布板的振打控制應(yīng)是連續(xù)的。6、 設(shè)計(jì)電暈極和振打裝置<1>電暈線的選擇電暈線應(yīng)具有放電性能好，起暈電壓低，對(duì)煙氣條件變化適應(yīng)性強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度大，不斷線，耐腐蝕，有足夠的剛度以及清灰性能好等性能。<2>電暈極排數(shù)和線間距確定陰極排和通道數(shù)相等，則y=z=48最佳線距與電暈極的形成和外加電源有關(guān)，一般為0.6?0.65倍通道寬。<3>電暈線的固定放電極懸掛框架水平桿和垂直桿全部采用鋼管，用專(zhuān)用關(guān)卡進(jìn)行固定，下部與框架連接的間距架用90°彎管向上，每個(gè)電場(chǎng)的放電極懸掛架用四根吊桿懸吊于頂梁內(nèi)的絕緣套管上，在絕緣套管下部的支座內(nèi)設(shè)有電加熱器，同時(shí)在頂梁內(nèi)設(shè)有恒溫控制器用以控制頂梁內(nèi)氣體的溫度。<4>電暈極的振打當(dāng)排放要求為50mg/m3（標(biāo)）以上時(shí)，放電極振打傳動(dòng)裝置為頂部凸輪提升機(jī)構(gòu)，采用擺動(dòng)錘擊方式，裝在振打軸上的振打錘隨著軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而提起下落打在放電極框的砧石上，從而抖落附在放電線及框計(jì)上的塵粉，當(dāng)排放要求低于50mg/m3（標(biāo)）時(shí)放電極振打采用側(cè)部振打傳動(dòng)，放電極振打控制應(yīng)是連續(xù)進(jìn)行的。7、 設(shè)計(jì)收塵極板和振打裝置<1>極板的選擇極板要有良好的電性能，即有良好的振動(dòng)加速度分布性能，有較好的防止粉塵二次飛揚(yáng)的性能，有較小的鋼材耗量，有較大的剛度，極板形成大致可分為平板式、箱式、型板式極板三種，型板式有大C型、Z型、CS型、YC型等，由于Z型板有較好的電性能及振動(dòng)力，速度均勻的性能，重量也較輕，因而使用較普遍。<2>陽(yáng)極排數(shù)的確定呢M=Z+q=50式中：C]---室數(shù)，電除塵器為室，C]=2<3>極板的振打形式收塵極的振打是采用饒臂錘擊裝置，每一排收塵極用一副饒臂錘敲打，振打是沿平行于板面的方向，既可保持極間距不變，又可使粉塵和極板面更容易脫落，采用間斷振打，每分鐘6次，并按順序分開(kāi)振打，6h振打一次，一次lOmin。8、設(shè)計(jì)輸灰系統(tǒng)一臺(tái)除塵器共有16個(gè)灰斗，每個(gè)灰斗下部設(shè)有檢修用的插板閥和星形卸灰閥，灰閥下部設(shè)兩條縱向落選，一條橫向螺旋和一個(gè)儲(chǔ)灰倉(cāng)，灰倉(cāng)倉(cāng)壁上設(shè)有倉(cāng)壁振動(dòng)器和高料位檢測(cè)器，灰倉(cāng)下部設(shè)星形閥和加濕器，操作時(shí)，除灰器灰斗下星形閥，灰倉(cāng)星形閥，加濕器按順序卸灰，每操作班將除塵器收集的灰儲(chǔ)于灰倉(cāng)，白班有汽車(chē)來(lái)走。選用主要設(shè)備如下：A星形卸灰斗，400mmX400mm,16臺(tái)，功率2.5KWB儲(chǔ)灰斗，①400mm,1臺(tái)，儲(chǔ)灰量約40m3C粉料加濕器，1臺(tái)，輸灰能力12t/h，功率15KW五、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、供電裝置的選型<1>二次電壓一般電除塵器工作電壓(KV)為異極間距乘以平均場(chǎng)強(qiáng)，工作場(chǎng)強(qiáng)一般為3000?3500V/cm，空載場(chǎng)強(qiáng)一般為4000V/cm。工作電壓U]=(3000?3500)X20=60?70KV空載電壓U2=4000X20=80KV<2>二次電流，選取板電流密度為0.40ma/m2,取每個(gè)電場(chǎng)用兩臺(tái)整流器，故每個(gè)整流器對(duì)應(yīng)的極板面積為22322/2X5=2232.2m2故整流器設(shè)備應(yīng)輸出的電流為I=0.40X2232.2=893mA選用自動(dòng)控制高壓硅整流器2、接地保護(hù)由于高壓硅整流器的正極是接地的，負(fù)高壓接地到除塵器的陽(yáng)極系統(tǒng)，為保護(hù)人體安全和電除塵器的可靠運(yùn)行，要認(rèn)真做好電除塵器本體，整流變壓器和控制硅等地接地，一般在除塵器本體頂部設(shè)一圈接地母線，保溫箱和人孔門(mén)等接地用扁鋼與接地母線焊接，另在除塵器本體和整流室的下部設(shè)一圈接地母線，再使人孔門(mén)殼體與此接地母線焊接，則上下接地母線通過(guò)金屬殼體練成通路，再用連接母線與電除塵器本體和整流室周?chē)b設(shè)的接地網(wǎng)絡(luò)連接，電除塵器的接地網(wǎng)要單獨(dú)設(shè)置，其電阻一般不得大于1Q,電除塵器殼體要與接地網(wǎng)可靠性的連接，接地點(diǎn)要求每個(gè)電場(chǎng)設(shè)一個(gè)，用扁鋼與接地網(wǎng)相連接，整流室內(nèi)所有金屬部分必須接地。六、 安裝與調(diào)試電除塵器的安裝要求：電除塵器安裝時(shí)除了遵照一般機(jī)械設(shè)備的安裝要求外，要特別注意下列三點(diǎn)：1、應(yīng)有良好的密閉性。2、除去所有飛邊、毛刺。3、兩極（集塵極與電暈極）的極間距必須嚴(yán)格保證。應(yīng)對(duì)除塵器定期進(jìn)行維護(hù)，每周對(duì)保溫箱內(nèi)進(jìn)行一次清掃，每周應(yīng)檢查一次個(gè)振打傳動(dòng)裝置的減速器油位，并適當(dāng)補(bǔ)充潤(rùn)滑油。每周檢查一次排灰裝置運(yùn)行情況。七、 課程設(shè)計(jì)自我總結(jié)電式除塵器工作原理是煙氣通過(guò)電除塵器主體結(jié)構(gòu)前的煙道時(shí)，使其煙塵帶正電荷,