前言

電除塵器的總體設計是根據用戶的使用要求而提供的原始數據，來確定電除塵器的主要參數以及各部分的主要尺寸，其中主要包括：確定各主要部件的結構型式;計算所需的收塵面積;選定電場數;根據確定的參數計算電除塵器斷面面積、通道數、電場長度;然后計算電除塵器各部分尺寸并畫出電除塵器外形圖;計算高壓供電裝置所需的電流、電壓值，并確定供電裝置的型號、容量;計算各支座的載荷并畫出載荷圖;提供電氣設備所需資料。

電除塵器設計

實踐經驗

所需數據

需凈化的煙氣量，通常是指工作狀態下的煙氣量(m3/h);

煙氣含塵濃度(g/m3);

粉塵性質，包括粉塵粒度分布、粉塵比電阻、化學成分、真密度、堆積密度等;

煙氣性質，包括溫度、濕度、壓力、煙氣成份等;

電除塵器出口煙氣允許含塵濃度;

燃煤工業分析和元素分析等。

電除塵器總體設計計算方式

1、確定電除塵器主要部件的結構型式

01總體型式：一般有立式、臥式、干式、濕式等，通常電力系統多采用板臥式干清灰電除塵器;

02收塵極板及電暈線的型式和固定方式;

03陰、陽極振打方式;

04進出口煙箱型式;

05氣流均布板型式、層數和開孔率;

06入口導流板層數、安裝角度;一般(4)、(5)、(6)項均需通過氣流分布模擬實驗來確定;

07灰斗型式、個數;

08單室還是雙室;

09高壓直流變壓器采用戶外式還是戶內式等。

2、確定除塵效率η(%)

通常用戶根據允許排放量和引風機對粉塵濃度的要求提供

式中Gi，Go—分別表示單位時間進入除塵器和從除塵器排出的粉塵量(kg/h)Ci，Co—分別表示電除塵器入口和出口的煙氣含塵濃度

Qi，Qo表示電除塵器入口和出口的煙氣流量(m3/h)

3、確定粒子驅進速度ω(m/s)

粒子驅進速度ω是電除塵器設計中一個關鍵數值，確定ω的方法一般有經驗法、類比法、半工業實驗法、理論計算法等。通常均是根據煙氣和粉塵性質及其他資料和積累的實踐經驗來確定，ω與板間距的關系很大。

4、求比面積f(m2/m3/s)

式中

A—收塵極板總有效面積(m2);

Q—煙氣流量(m3/s);

η—除塵效率(%);

ω—粒子有效驅進速度(m/s)。

5、求集塵面積A(m2)

6、確定電場有關參數

01、確定電場數N(個)和室數

一般采用單室或雙室，每室4～6個電場。

每個電場的集塵面積A’(m2)：

(4)

02、電場有效長度l(m)

電場有效長度與所采用的收塵極板型式有關，一般單電場有效長度l=3.5～4m,電場總有效長度L=Nl(m)。

03、確定板間距

2b根據煙氣、粉塵性質、含塵濃度等以及ω值和對η的要求確定，目前一般2b=300～450mm。

04、電場有效高度h(m)

05、通道數n

06、電場有效寬度B(m)

B=2b*n(m)

B=(2b-δ)*n(m)其中δ為極板厚度

B=(2b-k’)*n(m)

其中k’為極板阻流寬度

07、電場內壁寬B’(m)

式中

最外層的一排極板中心線與內壁的距離

此值根據除塵器大小在50～100mm間選取

e—中間小柱寬度

7、電場截面積F(m2)

F=B*H*室數=2b*n*h*室數(m2)

8、驗算電場風速V(m/s)

燃煤電廠電除塵器電場風速V一般為0.8～1.5m/s，若不適，則重新選取n和h進行計算。

9、煙氣流經電場的時間t(s)

10、電除塵器直流高壓電源的選型

電除塵器一般每一個電場用一套高壓電源裝置供電

01、額定電流I(mA)

高壓整流變壓器輸出電流

I=j*A”(mA)

式中

j—平均板電流密度(mA/m2)，一般j取0.2～0.45mA/m2，其值大小與電暈線類型有關。

02、額定電壓V(kv)

常規間距

Ep(2b=300mm)

選V=60～66kv

寬間距

Ep如2b=400mm

選V=72～80kv

11、其他幾個結構尺寸(常規間距Ep)

01、電場空間高度H

H=h+h1+h2+h3

式中

h—收塵極板有效高度

h1—當極板上端懸吊于頂梁的X型梁時，h1=0;當極板懸吊于頂梁下面

的懸掛裝置時，h1=80～300mm;

h2—收塵極板下端至撞擊桿的中心距離，按結構型式不同，h2=35～50mm;h3—撞擊桿中心至灰斗上端的距離，一般h3=160～300mm

02、陰極小框架

框架上端至梁底面豎直距離ho1=240mm;

框架下端至收塵極撞擊桿中心線距離ho2=220mm;

03、Ep沿氣流方向內部尺寸

Ep首(末)電場端部至陰極框架懸吊桿投影距離le1≈400～500mm;陰極框架懸吊桿至收塵極投影距離l

e2≈450～500mm;

中部相鄰電場陰極框架懸吊桿之間投影距離C≥380～440mm;Ep殼體內壁長度

LH=n(l+2le2+C)+2le1-C

04、進氣煙箱

進氣口尺寸

式中

FO—進氣口面積(m2)

Vo—進氣口煙氣流速(m/s)

vo一般取13～15m/s

對電廠可取至8m/s

進氣煙箱大端頂端距梁底面距離350mm左右

進氣煙箱大端底端需上移600mm，以使氣流不直接沖擊收塵極振打裝置進氣煙箱底板的斜度≥50°，以防止粉塵在進氣箱底面沉積

水平進氣煙箱長度LZ=(0.55～0.56)(a1-a2)+250

式中

a1、a2分別為FK、FO處最大邊長，FK為進氣煙箱大端面積。

05、出氣煙箱

小端面積Fo’=Fo;

大端頂端至頂梁底面距離：350mm;

大端尺寸一般設計成比進氣煙箱的大端尺寸小，可降低二次飛揚;

大端高度h3≥0.8a1+0.2a2+170;

底板斜度≥60°;

長度LW=0.8LZ

06、灰斗

一般每個電場下設1～2個灰斗，斗壁斜度≥60°，灰斗下灰口的大小依排灰量大小選定，但最小不得小于300×300mm

灰斗高度

h7=1.732(B/n1-B1)/2

式中

B—電場寬度;

n1—沿電場寬度灰斗數;

B1—灰斗下口寬;

灰斗下端至支柱基礎面距離依Ep大小可取H2=800～1200mm。

07、石英套管保溫箱

一個石英套管一個保溫箱，則內腔尺寸為800×800mm，二個石英套管一個保溫箱則內腔尺寸為1180×1400mm，若用頂部結合梁做保溫箱，組合梁高度≥1700mm，以方便檢修。

08、氣流均布板間距

相鄰兩層氣流均布板間距l2≥0.2Dr

Dr為Fk斷面上的水力直徑

其中

nk為Fk斷面的周長。

進氣煙道出口到第一層多孔板的距離HP應為HP≥0.8Dr’

Dr’為進氣煙道的水力直徑。

進氣煙箱、出口煙箱、氣流均布板均需通過氣流分布模擬實驗確定。

09、柱距

電除塵器的柱距根據結構型式不同而不同，當梁柱采用工字鋼組合式斷面時

中間柱距

外側柱距

最外側柱與除塵器內壁距離

與氣流流動方向垂直斷面上的外側柱間距

式中

δ1—除塵器殼體鋼板厚度

一般取5mm

e’—柱的寬度，當F=120~180m2時

一般取e’為600mm

10、梯子、平臺、欄桿位置及尺寸

根據上述結構尺寸繪制電除塵器總圖。總圖一般包括正視圖和側視圖。在正視圖中通常至少有一個電場為剖視圖，以便能清晰看到陽極和陰極小框架等的結構及尺寸。