(一)、設(shè)備選型
1、工程概況
25T/H流化床鍋爐配套靜電除塵器。
2、設(shè)備選型
(1),每個(gè)
靜電除塵器設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想
按照“
高效、安全、可靠、方便、經(jīng)濟(jì)”的原則,在保證除塵效率的前提下,把設(shè)備的可靠性放在首位,以滿足整個(gè)系統(tǒng)長(zhǎng)期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的要求。因此,電除塵器方案設(shè)計(jì)采用完全成熟可靠的技術(shù)。
(2)設(shè)備選型
電除塵器作為
除塵設(shè)備,起著處理廢棄粉塵,凈化空氣的作用。本標(biāo)書文件針對(duì)硫化床鍋爐的工藝特點(diǎn)及實(shí)際使用中的問題,在設(shè)計(jì)中采取了相應(yīng)的技術(shù)和工藝。
(3)同極間距及極配型式的確定
采用400mm極距,極配型式為C型480mm極板配備B(R)S管狀齒芒刺線。豎爐的粉塵濃度高、粒徑細(xì)、比電阻低,較難捕集,采用400mm間距,電場(chǎng)強(qiáng)度高,電壓等極高,有效提高了粉塵的驅(qū)進(jìn)速度。480mmC型板,每塊板面兩側(cè)設(shè)有防風(fēng)槽,防風(fēng)槽增加了極板的剛性,有效防止粉塵的二次飛揚(yáng),同時(shí)480mmC型板易于吸附粉塵,振打加速度傳遞好,抗變形能力強(qiáng)。電暈線的選取有四個(gè)要求:適應(yīng)低比電阻粉塵、適應(yīng)高含塵量、極線放電時(shí)電風(fēng)強(qiáng)烈,放電點(diǎn)不粘灰、檢修的間隔周期長(zhǎng)。一、二電場(chǎng)采用BS管狀齒芒刺線的特點(diǎn)是:起暈電壓低,電暈電流大,電流密度均勻,電風(fēng)強(qiáng),剛度大,使用壽命長(zhǎng),可使電場(chǎng)粉塵充分荷電后吸附在陽極板上。三電場(chǎng)粉塵則由于前兩個(gè)電場(chǎng)陽極板的收集,比前兩個(gè)電場(chǎng)粉塵變細(xì)變輕,不易收集,需提高電場(chǎng)強(qiáng)度、提高電場(chǎng)運(yùn)行電壓,因此。三電場(chǎng)采用RS管狀齒芒刺線,RS管狀芒刺線的特點(diǎn)是:電場(chǎng)強(qiáng)度大,運(yùn)行電壓高,適合捕集末電場(chǎng)微細(xì)粉塵。因此本方案選用C型480mm極板配備BS管狀芒刺線加RS管狀芒刺線,非常適合豎爐粉塵粉塵濃度高,比電阻低,粒徑小的粉塵的收積。從而有效地提高和保證除塵效率。
(4)設(shè)計(jì)足夠的有效收塵板面積保證排放要求
靜電除塵器的大小不能只用有效斷面積來衡量,還得考慮電場(chǎng)的有效長(zhǎng)度。在選定電場(chǎng)有效斷面積的條件下,電場(chǎng)的有效長(zhǎng)度越長(zhǎng),電場(chǎng)有效總收塵板面積越多。電場(chǎng)有效總收塵板面積直接影響電除塵器的除塵效率。
為了滿足出口排放濃度要求,方案設(shè)計(jì)電場(chǎng)有效總長(zhǎng)度為12000mm,每個(gè)電場(chǎng)有效長(zhǎng)度4000mm。即每個(gè)電場(chǎng)布置8塊C型480mm極板電場(chǎng)沿長(zhǎng)度方向柱間距為5530mm,設(shè)備的除塵器參數(shù)如下:
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
單 位 |
參 數(shù) |
1 |
除塵器型式 |
|
板臥式,單室三電場(chǎng) |
2 |
有效截面積 |
m2 |
30 |
3 |
處理煙氣量 |
m3/h |
80000 |
4 |
入口含塵濃度 |
g/m3 |
1 |
5 |
除塵出口含量 |
<100mg |
100 |
6 |
除塵效率 |
% |
99 |
7 |
比集塵面積 |
m2/m3*s-1 |
56.3 |
8 |
外形尺寸 |
mm |
19297*6300*5770 |
9 |
材質(zhì) |
Q235 |
碳鋼 |
10 |
殼體厚度 |
4mm |
4mm |
11 |
總集塵面積 |
m2 |
1698 |
12 |
驅(qū)進(jìn)速度 |
cm/s |
8.2 |
13 |
電場(chǎng)風(fēng)速 |
m/s |
0.74 |
14 |
煙氣在電場(chǎng)中停留時(shí)間 |
s |
16.2 |
15 |
本體漏風(fēng)率 |
% |
<3 |
16 |
承壓能力 |
kPa |
設(shè)計(jì)負(fù)壓:-6 |
17 |
同極間距 |
mm |
400 |
18 |
通道數(shù) |
個(gè) |
13 |
19 |
電場(chǎng)有效長(zhǎng)度 |
mm |
12000 |
20 |
電場(chǎng)有效寬度 |
mm |
5200 |
21 |
電場(chǎng)有效高度 |
mm |
5770 |
22 |
本體阻力 |
Pa |
≤250 |
23 |
陽極板形式 |
|
480mm C型 |
24 |
陰極線形式 |
|
BS(RS)型芒刺線 |
25 |
陽極振打形式 |
|
側(cè)部撓臂錘機(jī)械振打 |
26 |
陰極振打形式 |
|
側(cè)部撓臂錘機(jī)械振打 |
27 |
陽極振打最小加速度 |
g |
≥150 |
28 |
陰極振打最小加速度 |
g |
≥80 |
29 |
灰斗數(shù)量 |
個(gè) |
3 |
30 |
風(fēng)口形式 |
|
平進(jìn),平出 |
31 |
電源型號(hào)規(guī)格 |
|
GGAJO2(GAC) —0.3A/72KV |
32 |
煙氣溫度 |
℃ |
≤200 |
(二)、技術(shù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
A、靜電除塵器的主要結(jié)構(gòu)及技術(shù)保證措施
(1)合理的極配型式技術(shù)
同極間距采用400mm極距;極配型式為一、二電場(chǎng)BS管狀芒刺線;三電場(chǎng)RS管狀齒芒刺線。
●極配型式的優(yōu)點(diǎn):
a.C型480mm極板的優(yōu)點(diǎn):
◎480mmC型板,每塊板面兩側(cè)設(shè)有防風(fēng)槽,防風(fēng)槽增加了極板的剛性,有效防止粉塵的二次飛揚(yáng):
◎480mmC型板易于吸附粉塵,振打加速度傳遞好,抗變形能力強(qiáng)。
b.電暈線的優(yōu)點(diǎn):
由于各電場(chǎng)的粉塵濃度和粉塵性質(zhì)均不相同,對(duì)不同的電場(chǎng)選用的極線也要有所區(qū)別。所以各電場(chǎng)選用不同的電暈線,以提高每個(gè)電場(chǎng)對(duì)粉塵的適應(yīng)性:
一、二電場(chǎng)粉塵濃度高,采用四齒管狀芒刺線,其特點(diǎn)是:起暈電壓低,電暈電流大,電流密度均勻,電風(fēng)強(qiáng),剛度大,使用壽命長(zhǎng),可使一、二
電場(chǎng)粉塵充分荷電后吸附在陽極板上。
三電場(chǎng)粉塵則由于前兩個(gè)電場(chǎng)陽極板的收集,比前兩個(gè)電場(chǎng)粉塵變細(xì)變輕,不易收集,需提高電場(chǎng)強(qiáng)度、提高電場(chǎng)運(yùn)行電壓,因此三電場(chǎng)采用管狀RS芒刺線。RS線的特點(diǎn)是:電流密度均勻,電風(fēng)小減少二次揚(yáng)塵,剛度大,運(yùn)行電壓高,適合捕集后端電場(chǎng)微細(xì)粉塵。
因此本方案選用C型480mm極板配備四齒BS芒刺線+RS芒刺線,非常適合本工程煙氣粉塵的收集,從而有效地提高和保證除塵效率。
(2) 控制電除塵器運(yùn)行耐高溫及負(fù)壓防變形技術(shù)
豎爐除塵器運(yùn)行壓力-6000pa,設(shè)計(jì)耐壓-8000pa,但運(yùn)行溫度卻高達(dá)200°C;在鋼外殼設(shè)計(jì)時(shí),我公司運(yùn)用電除塵器鋼結(jié)構(gòu)抗變形計(jì)算軟件,可以根據(jù)給定設(shè)計(jì)負(fù)壓值、溫度等參數(shù)計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)件的強(qiáng)度和剛度,包括頂梁變形計(jì)算、側(cè)壁板抗負(fù)壓變形計(jì)算、柱間支撐穩(wěn)定性計(jì)算、殼體及進(jìn)出風(fēng)口和灰斗加強(qiáng)筋強(qiáng)度計(jì)算等,通過計(jì)算合理選擇鋼結(jié)構(gòu)件材料、合理布置支撐、合理設(shè)計(jì)各部分鋼結(jié)構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接,使除塵器鋼結(jié)構(gòu)件形成一個(gè)完整的結(jié)構(gòu)體系,滿足電除塵器長(zhǎng)期高負(fù)壓、高溫運(yùn)行,避免電除塵器鋼外殼變形以至破壞和影響電除塵器正常運(yùn)行。
為適合除塵器正常工作,在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮溫度對(duì)鋼材性能的變化,同時(shí)對(duì)除塵器支座采用一個(gè)固定支座,四個(gè)單向活動(dòng)支座和三個(gè)多向活動(dòng)支座組成。它是框架與電除塵器本體的聯(lián)接構(gòu)件。當(dāng)本體受熱膨脹時(shí),活動(dòng)支座在各個(gè)方向發(fā)生相對(duì)位移,從而避免熱膨脹應(yīng)力對(duì)設(shè)備及基礎(chǔ)的不利作用。同時(shí)對(duì)于除塵器頂部蓋板之間的聯(lián)接采用Ω板聯(lián)接,保證剛性與撓性。
(3)陰、陽極撓臂錘振打技術(shù)
影響電除塵器收塵效果的因素很多,其中振打清灰的效果是關(guān)鍵因素之一。當(dāng)粉塵粒徑小,粘性大,比電阻值高時(shí),吸附在陰極線、陽極板上的粉塵較難清除,這就需要可靠的振打結(jié)構(gòu),使陰、陽極獲得足夠的振打力以便粉塵脫落。撓臂錘振打方式能使板、線獲得足夠的加速度值,可有效清除板、線上積灰。同時(shí)振打桿凸凹套處增設(shè)計(jì)專有技術(shù)消力墊措施,增加陽極板與振打桿連接的可靠性,使得振打桿不會(huì)出現(xiàn)掉落現(xiàn)象;合理設(shè)計(jì)振打錘的重量,使陽極板及陰極線上的粉塵獲得足夠的振打加速度,有利于振打清灰。
(4)針對(duì)煙氣中粘性粉塵采取的措施
a.降低電場(chǎng)高度,減小陽極板過高時(shí)上部積灰嚴(yán)重的問題。
b.每個(gè)灰斗上設(shè)檢修人孔門,并且設(shè)上、下料位計(jì),料位計(jì)可準(zhǔn)確控制料位和卸灰。
c. 減少漏風(fēng)點(diǎn),降低漏風(fēng)率,對(duì)灰斗、進(jìn)出口法蘭連接處,采用特殊密封材料密封,在人孔門處采用硅橡膠材料密封,對(duì)陰陽極振打穿軸處采用密封填料壓蓋裝置?,F(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)對(duì)易漏風(fēng)處采用密封焊接。
d. 制定合理的振打程序,延長(zhǎng)末電場(chǎng)的振打時(shí)間,增強(qiáng)清灰效果。
(5)進(jìn)風(fēng)口氣流均布及出風(fēng)口迷宮型收塵裝置設(shè)置技術(shù)
當(dāng)煙氣由進(jìn)口管道進(jìn)入除塵器進(jìn)口,流速很高,而且氣流不是均布通過,嚴(yán)重影響除塵器的收塵效果,因此在進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)計(jì)兩到三層氣流分布板,通過實(shí)驗(yàn)確定分布板開孔率,均布?xì)饬魍ㄟ^電場(chǎng),必要時(shí)在進(jìn)口管道和進(jìn)風(fēng)口內(nèi)設(shè)計(jì)導(dǎo)流板,控制大顆粒粉塵不均勻通過,使大顆粒粉塵在極板上的分布上移,進(jìn)一步降低粉塵的二次飛揚(yáng)。
由于粉塵大部分被電場(chǎng)內(nèi)陽極板所收集,但仍有極少部分粉塵通過末電場(chǎng)到達(dá)出風(fēng)口,如果不加以及時(shí)收集,則粉塵通過出風(fēng)口進(jìn)入煙囪,影響收塵效果。因此在出風(fēng)口內(nèi)設(shè)計(jì)迷宮型收塵裝置,通過迷宮型收塵裝置橫向間隙和縱向間隙的設(shè)置,使之達(dá)到既減小阻力,又能捕集帶電微細(xì)粉塵的作用。提高收塵效果。
(6)獨(dú)特的陰極吊掛裝置防塵設(shè)計(jì)和保溫室設(shè)計(jì)
為了防止電暈極頂部吊點(diǎn)爬電短路電除塵器的正常運(yùn)行的故障產(chǎn)生,電瓷套管上部采用特殊密封設(shè)計(jì)裝置,下部設(shè)計(jì)防塵管,避免了粉塵進(jìn)入電瓷套管內(nèi)壁后導(dǎo)致積灰爬電現(xiàn)象的產(chǎn)生。
保溫箱內(nèi)設(shè)有加熱,溫控裝置,防止瓷套管結(jié)露。對(duì)加熱器進(jìn)行恒溫控制,保證溫度在煙氣露點(diǎn)以上,防止瓷套管內(nèi)壁積灰,來保證電暈極系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使供電裝置安全、可靠、高效地運(yùn)行。
(7)獨(dú)特的陰極振打傳動(dòng)技術(shù)
陰極振打傳動(dòng)裝置內(nèi)設(shè)有電加熱器和溫度檢測(cè)裝置,防止瓷轉(zhuǎn)軸由于結(jié)露而造成絕緣不良等現(xiàn)象,同時(shí)設(shè)有防塵裝置,防止瓷軸箱內(nèi)積灰。
(8)針對(duì)電除塵器陽極板膨脹而伸長(zhǎng)影響振打失靈采取的措施和獨(dú)特的振打桿技術(shù)
當(dāng)除塵器煙氣溫度變化時(shí),陽極板伸長(zhǎng),陽極振打無法打到陽極振打桿中心位置,振打力減小,積灰無法清除。在設(shè)計(jì)上,振打桿采用角鋼與鋼板相結(jié)合的形式,陽極板通過螺栓,并且兩側(cè)加設(shè)消力墊、扁凹凸套與振打桿連接, 消力墊的增加,使振打力通過振打桿均勻分布在每塊陽極板上,同時(shí),根據(jù)溫度和熱膨脹量的計(jì)算值,振打錘頭的中心與振打桿的中心錯(cuò)開一定的高度差,在安裝及空載運(yùn)行時(shí),振打錘頭中心打在振打桿的中心偏下位置,當(dāng)通煙氣運(yùn)行溫度變化后,陽極板受熱伸長(zhǎng),使振打錘打在振打桿的中心位置。保證振打力達(dá)到設(shè)計(jì)要求的數(shù)值。提高振打清灰效果。
(9)防漏風(fēng)裝置
防止漏風(fēng)是電除塵器要解決的關(guān)鍵問題,針對(duì)陰陽極振打軸穿孔處、進(jìn)出電場(chǎng)的人孔門等易漏風(fēng)的地方采取相應(yīng)的措施。
a.通過合理設(shè)計(jì),使鋼結(jié)構(gòu)外殼的連接合理,可靠,保證焊接的可操作性,從而防止由于設(shè)計(jì)不合理而造成的漏焊或無法焊接的區(qū)域。現(xiàn)場(chǎng)焊接嚴(yán)防漏焊,保證設(shè)備的氣密性要求。