电除尘器的设计

电除尘器的设计计算

姓名：武杰

班级：B环设111 学号：1111702119 指导教师：刘本志

1. 值的确定

对于电厂锅炉的除尘器，影响值的因素很多，煤的含硫量是影响值的主要因素。当煤的含硫量大于0.5%，小于2%，粉尘中Na2O含量大于0.3%，电晕线采用芒刺型电极，本设计极间距取为300mm时，可按下式计算：

7.4KS0.625 （cm/s）

式中，S——煤的含硫量（%）；本设计中含硫量为0.96%

K——平均粒度影响系数；其值按表1选定

a平均

W1a1W2a2Wnan

100

式中，W1，W2,——粒度为a1，a2,组成的百分比； a1，a2,——粒度平均粒径；

A平均 =(40x10.9+30x18.4+20x20.2+12.5x28.8+7.5x15.9+2.5x5.8)/100 =18.8575 (um) 查表1，K取为0.99

则，=7.4x0.99x0.96^0.628=7.14145cm/s

2.计算所需收尘极面积A

电除尘器工作时的实际条件（如烟气的温度，性质，风量，风压等）与设计时设定的条件存在的差异，或者选取某些数值（如驱进速度，选定的振打周期以及气流分布等）与实际有出入，因此在电除尘器的设计当中，必须考虑一定的储备能力。从Deutsch效率公式可知，设计时改变A，Q，，四个数中的任何一个，便可使除尘器的工作能力有所储备。

本设计取除尘效率为99.2%

A

Qln(1)



式中，A——所需收尘极面积； Q——被处理烟气量；

K （m2）

——除尘器要求的除尘效率； ——粉尘驱进速度（m/s）； K——储备系数。 按一台除尘器计算： 则Q为230000 m3/h。

取除尘效率为99.2%，K取为1；

则，

A=-230000ln(1-0.992)/3600x0.074145x1=4168.59 m2

3.初选电场断面F

F=Q(3600)

式中：Q——被处理的烟气量 （m3/h）

——电场风速（m/s）

电厂风速的确定;积尘区风速变化较大，但除尘器内平均流速却是设计和运行的主要参数。由处理烟气量和电除尘器过气断面面积计算烟气的平均流速。

电场风速取值范围为0.8~1.2m/s， 可取为0.8m/s

则，F=230000/3600x0.8=79.86 m2

4.求电场高度

F79.86m280m2

采用单进风口（每台除尘器仅有1个进气箱）

为了使气流沿断面均匀分布，所以进风口所对应的断面要接近于正方形或高度略大于宽度（最大取1.1倍）。

所以极板高度h：

hF

h79.86=8.936m 取h=9.83 m

对极板高度进行圆整。因为高度大于8 m，所以以1.0 m为一级。 所以取h10 m

5.求通道数Z

Z

F

(2SK)h

式中，2S——相邻两极板中心距，（m）； K——收尘极板的阻流宽度。 取K为0.0015 m

Z=79.86/(0.64-0.0015)x10=12.7776 将Z圆整为整数 所以Z=13

6.电场断面F

电除尘器电场的有效宽度 B有效Z（2SK）

B有效

为：

B有效=13x（0.64-0.0015）=8.3m FhB有效 F=10x8.3=83m2

7.除尘器内壁宽B

本设计为单进风；则：

B2SZ2

式中，——外层的一排极板中心线与内壁的距离，可在50~100 mm间选取；本设计中取100 mm；

B=640x13+2x100=8520mm

8.柱间距LK

电除尘器在与气体流动方向垂直断面上的外侧柱间距离LK，可按下式计算：

LKB21

式中，1——除尘器壳体钢板的厚度，取5 mm

LK =8520+2x5=8530 mm

9.内高H1

除尘器顶梁底面至灰斗上端面的距离H1可按下式计算：

H1hh1h2h3

式中，h——收尘极板有效高度（m）；

h1——当极板上端悬吊于顶梁的X型梁上时（型式Ⅱ），h10； h2——收尘极下端至撞击杆的中心距离，按结构型式不同取

h235~50 mm；

h3——撞击杆的中心至灰斗上端的距离，一般取h3160~300 mm。 取h240mm，h3240mm

H1hh1h2h3=5500+0+40+260=5800mm

10.除尘器壳体内壁长LH

计算电除尘器沿气流方向的内壁尺寸时，需适当选择尺寸，该设计采用电晕极欲收尘极的配置采用图1所示形式，则：

e1400~500 mm

e2450~500 mm c380~440 mm 这样，除尘器壳体内壁长度为：

LHn(2e2c)2e1c

该设计中e1400mm，e1450mm，c400mm 则 LH=2x(4000+2x450+400)+2x400-400=11000mm

11．进气箱

烟气都是从流速较高的管道引入除尘器，为了保持除尘器有较高的除尘效率，烟气流速沿电场断面要尽可能均匀。因此，进气箱的形状，尺寸以及气流均布装置设计要合理，进气箱的进气方式有上进气和水平进气两种。本设计采用水平引入式的进气箱：

进气箱的进气口尺寸按下式计算：

F0

Q

36000

2

； F0——进气口面积（m）

0——进气口处的风速（m/s）

取010 m/s

则F0230000/3600x10=6.39m2 进气口尽可能与电厂断面相似； 则F02410x2651mm2

12.出气箱

电除尘器的出气箱，其大端尺寸一般设计成比进气箱的大端小，这样可以使气流流经除尘器时，在靠出口短行程一死流区，使出楼出的粉尘二次飞扬降低。本设计采用水平出气，则有：



出气箱小端面积F0：



F0F02410x2651 (mm2)

16.灰斗

因为锅炉排出的烟气量为230000，烟气含尘浓度为25g/m3，为99% 所以灰斗的排灰量G0：2300002599% 5.7t/h

表5 四棱台状灰斗排灰量

查表5；取B1为300300 m m

采用角锥形灰斗，沿气流方向设四个灰斗，与气流垂直方向上设两个灰斗，灰斗的下口取300300 m m，斗壁斜度最下为60°。

B/n1=8300/2=4150 , Lh/n2=11000/2=5500 灰斗高度h7为：

h71.732(

LH

B1)/2 n2

1.732x (11000/2-300)/2 =5503.2mm

主要参考文献

「1」 高香林主编.电除尘技术.华北电力大学出版社.2001.3

「2」 罗辉主编.环保设备与应用（第一版）.北京：高等教育出版社.1997

「3」 郝吉明，马广大主编.大气污染控制工程（第二版）.北京：高等教育出版社.2002.8

电除尘器的设计计算

姓名：武杰

班级：B环设111 学号：1111702119 指导教师：刘本志

1. 值的确定

对于电厂锅炉的除尘器，影响值的因素很多，煤的含硫量是影响值的主要因素。当煤的含硫量大于0.5%，小于2%，粉尘中Na2O含量大于0.3%，电晕线采用芒刺型电极，本设计极间距取为300mm时，可按下式计算：

7.4KS0.625 （cm/s）

式中，S——煤的含硫量（%）；本设计中含硫量为0.96%

K——平均粒度影响系数；其值按表1选定

a平均

W1a1W2a2Wnan

100

式中，W1，W2,——粒度为a1，a2,组成的百分比； a1，a2,——粒度平均粒径；

A平均 =(40x10.9+30x18.4+20x20.2+12.5x28.8+7.5x15.9+2.5x5.8)/100 =18.8575 (um) 查表1，K取为0.99

则，=7.4x0.99x0.96^0.628=7.14145cm/s

2.计算所需收尘极面积A

电除尘器工作时的实际条件（如烟气的温度，性质，风量，风压等）与设计时设定的条件存在的差异，或者选取某些数值（如驱进速度，选定的振打周期以及气流分布等）与实际有出入，因此在电除尘器的设计当中，必须考虑一定的储备能力。从Deutsch效率公式可知，设计时改变A，Q，，四个数中的任何一个，便可使除尘器的工作能力有所储备。

本设计取除尘效率为99.2%

A

Qln(1)



式中，A——所需收尘极面积； Q——被处理烟气量；

K （m2）

——除尘器要求的除尘效率； ——粉尘驱进速度（m/s）； K——储备系数。 按一台除尘器计算： 则Q为230000 m3/h。

取除尘效率为99.2%，K取为1；

则，

A=-230000ln(1-0.992)/3600x0.074145x1=4168.59 m2

3.初选电场断面F

F=Q(3600)

式中：Q——被处理的烟气量 （m3/h）

——电场风速（m/s）

电厂风速的确定;积尘区风速变化较大，但除尘器内平均流速却是设计和运行的主要参数。由处理烟气量和电除尘器过气断面面积计算烟气的平均流速。

电场风速取值范围为0.8~1.2m/s， 可取为0.8m/s

则，F=230000/3600x0.8=79.86 m2

4.求电场高度

F79.86m280m2

采用单进风口（每台除尘器仅有1个进气箱）

为了使气流沿断面均匀分布，所以进风口所对应的断面要接近于正方形或高度略大于宽度（最大取1.1倍）。

所以极板高度h：

hF

h79.86=8.936m 取h=9.83 m

对极板高度进行圆整。因为高度大于8 m，所以以1.0 m为一级。 所以取h10 m

5.求通道数Z

Z

F

(2SK)h

式中，2S——相邻两极板中心距，（m）； K——收尘极板的阻流宽度。 取K为0.0015 m

Z=79.86/(0.64-0.0015)x10=12.7776 将Z圆整为整数 所以Z=13

6.电场断面F

电除尘器电场的有效宽度 B有效Z（2SK）

B有效

为：

B有效=13x（0.64-0.0015）=8.3m FhB有效 F=10x8.3=83m2

7.除尘器内壁宽B

本设计为单进风；则：

B2SZ2

式中，——外层的一排极板中心线与内壁的距离，可在50~100 mm间选取；本设计中取100 mm；

B=640x13+2x100=8520mm

8.柱间距LK

电除尘器在与气体流动方向垂直断面上的外侧柱间距离LK，可按下式计算：

LKB21

式中，1——除尘器壳体钢板的厚度，取5 mm

LK =8520+2x5=8530 mm

9.内高H1

除尘器顶梁底面至灰斗上端面的距离H1可按下式计算：

H1hh1h2h3

式中，h——收尘极板有效高度（m）；

h1——当极板上端悬吊于顶梁的X型梁上时（型式Ⅱ），h10； h2——收尘极下端至撞击杆的中心距离，按结构型式不同取

h235~50 mm；

h3——撞击杆的中心至灰斗上端的距离，一般取h3160~300 mm。 取h240mm，h3240mm

H1hh1h2h3=5500+0+40+260=5800mm

10.除尘器壳体内壁长LH

计算电除尘器沿气流方向的内壁尺寸时，需适当选择尺寸，该设计采用电晕极欲收尘极的配置采用图1所示形式，则：

e1400~500 mm

e2450~500 mm c380~440 mm 这样，除尘器壳体内壁长度为：

LHn(2e2c)2e1c

该设计中e1400mm，e1450mm，c400mm 则 LH=2x(4000+2x450+400)+2x400-400=11000mm

11．进气箱

烟气都是从流速较高的管道引入除尘器，为了保持除尘器有较高的除尘效率，烟气流速沿电场断面要尽可能均匀。因此，进气箱的形状，尺寸以及气流均布装置设计要合理，进气箱的进气方式有上进气和水平进气两种。本设计采用水平引入式的进气箱：

进气箱的进气口尺寸按下式计算：

F0

Q

36000

2

； F0——进气口面积（m）

0——进气口处的风速（m/s）

取010 m/s

则F0230000/3600x10=6.39m2 进气口尽可能与电厂断面相似； 则F02410x2651mm2

12.出气箱

电除尘器的出气箱，其大端尺寸一般设计成比进气箱的大端小，这样可以使气流流经除尘器时，在靠出口短行程一死流区，使出楼出的粉尘二次飞扬降低。本设计采用水平出气，则有：



出气箱小端面积F0：



F0F02410x2651 (mm2)

16.灰斗

因为锅炉排出的烟气量为230000，烟气含尘浓度为25g/m3，为99% 所以灰斗的排灰量G0：2300002599% 5.7t/h

表5 四棱台状灰斗排灰量

查表5；取B1为300300 m m

采用角锥形灰斗，沿气流方向设四个灰斗，与气流垂直方向上设两个灰斗，灰斗的下口取300300 m m，斗壁斜度最下为60°。

B/n1=8300/2=4150 , Lh/n2=11000/2=5500 灰斗高度h7为：

h71.732(

LH

B1)/2 n2

1.732x (11000/2-300)/2 =5503.2mm

主要参考文献

「1」 高香林主编.电除尘技术.华北电力大学出版社.2001.3

「2」 罗辉主编.环保设备与应用（第一版）.北京：高等教育出版社.1997

「3」 郝吉明，马广大主编.大气污染控制工程（第二版）.北京：高等教育出版社.2002.8