水泥廠旋窯電除塵系統(tǒng)配套電除塵器技術(shù)方案
一、設(shè)計(jì)總則：
本次靜電除塵器的設(shè)計(jì)、材料、制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收完全按照以下條款的技術(shù)要求進(jìn)行：
中國(guó)的有關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn)最新版
包裝運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn) 最新版
火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB13223－1996
環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3095－1996
工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ78－85
固定式鋼斜梯 GB4053.4-83
碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼冷軋薄鋼板及鋼帶 GB1253-89
普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)熱軋厚鋼板技術(shù)條件GB3274
優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼號(hào)和一般技術(shù)條件 GB699－88
碳素結(jié)構(gòu)鋼 GB700－88
焊接接頭的基本形式與尺寸 GB985/986－88
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GBJ17－88
電氣裝置安裝工程及驗(yàn)收規(guī)程 GBJ323－82
燃煤電廠電除塵器技術(shù)條件 DL／T514－93
高壓靜電除塵用硅整流設(shè)備 JB/T9688－1999
靜電除塵器用高壓硅整流設(shè)備試驗(yàn)方法 JB/T5845
二、 設(shè)備規(guī)范
1、 工況參數(shù)及要求：
設(shè)備名稱 靜電除塵器
除塵器入口煙氣溫度 正常：135～155℃
最大：～200℃
額定煙氣量 ～337000m3/h
最大煙氣量 ～373000m3/h
煙氣含塵量 ～29g/m3
保證除塵效率 ≥99.75%
除塵器漏風(fēng)率 ＜3%
除塵器本體阻力 ≤250 Pa
臺(tái)數(shù) 1臺(tái)
除塵器形式 單室、四電場(chǎng)
2、 除塵器的選型設(shè)計(jì)算：
1） 根據(jù)煙氣量和效率計(jì)算總收塵面積：
Q=373000m3/h=103.6 m3/s η=99.75%
A需=- Q×ln(1-η)÷w
(w為電場(chǎng)的驅(qū)進(jìn)速度, w取0.08m/s)
A需=-103.6 ×ln(1-0.9975)÷0.08
=7758 (m2)
2)比集塵面積為: A比= A /Q=7758÷103.6=74.88（m2/ m3/s）
3)確定電除塵器的有效電場(chǎng)斷面:
S= Q/V (其中V為電場(chǎng)風(fēng)速,V取0.86m/s)
S=103.6/0.86=120.5≈120(m2)
3、 120 m2-Ⅳ電除塵器的主要技術(shù)參數(shù)：(單臺(tái))
電場(chǎng)有效斷面 120 m2
處理風(fēng)量 330000～420000 m3/h
電場(chǎng)風(fēng)速 0.71～0.9m/s
煙氣在電場(chǎng)內(nèi)停留時(shí)間 17～13s
電場(chǎng)驅(qū)速進(jìn)速度 0.08m/s
電場(chǎng)有效長(zhǎng)度 3（米）×4個(gè)=12米
電場(chǎng)有效高度 12040 mm
電場(chǎng)有效寬度 10800 mm
收塵極板總收塵面積 7776 m2
同極距 400mm
通道數(shù) 27個(gè)
室數(shù) 1個(gè)
電場(chǎng)數(shù) 4個(gè)
比集塵面積 84.83～66.65 (m2/ m3/s)
電暈線型式 RS芒刺+輔助極
電暈線材質(zhì) SSPC
每個(gè)電場(chǎng)放電極數(shù) 972根
電暈線振打方式 頂部傳動(dòng)側(cè)部振打
電暈線固定方式 連接套管
收塵極型式 750C板
每塊收塵極板塊數(shù) 4塊
陽極板材質(zhì) SSPC
每個(gè)電場(chǎng)收塵極板數(shù) 112塊
收塵極振打方式 底部(側(cè)部)振打
收塵極固定方式 凹、凸套固定
絕緣子保護(hù)方式 管狀加熱器加熱
設(shè)備總重量 355.6T
外形尺寸(長(zhǎng)×寬×高) 25100×13160×23700
進(jìn)風(fēng)口 下進(jìn)
氣流分布板 多孔板加導(dǎo)流板
出風(fēng)口 下出
氣流分布板 迷宮型槽形板
電場(chǎng)風(fēng)承受的最大負(fù)壓 -6000Pa
灰斗 4
高壓電源（GGAJ02-1.0A/72KV-HW） 4套
密封 人孔門和檢查門均采用硅橡膠密封條密封
灰斗儲(chǔ)灰量 12～14小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行灰量
第一電場(chǎng)灰斗理論排灰量 6.8T/h(個(gè))
第二電場(chǎng)灰斗理論排灰量 4T/h(個(gè))
第三電場(chǎng)灰斗理論排灰量 1.4T/h(個(gè))
第四電場(chǎng)灰斗理論排灰量 0.1T/h(個(gè))
設(shè)計(jì)年運(yùn)行小時(shí) 8000
三、設(shè)備技術(shù)說明：
1、GTD120-Ⅳ板臥式單室三電場(chǎng)電除塵器工作原理
GTD型電除塵器是國(guó)內(nèi)近年來應(yīng)用較多的臥式電除塵器，特別是在工業(yè)鍋爐行業(yè)上配套效果良好，其收塵機(jī)理應(yīng)用了美國(guó)首創(chuàng)的雙區(qū)電除塵理論，并增加了第三電極（輔助電極）提高了對(duì)高比電阻粉塵捕積的效果、具有耐熱、耐磨性強(qiáng)、變形量小，收塵面積大、振打清灰效果好等優(yōu)點(diǎn)。
收塵極（接地極）由750C型板框架結(jié)構(gòu)組成，放電極（接負(fù)高壓）由新型RS芒刺線及輔助電極組成，其電場(chǎng)是個(gè)反復(fù)交替的雙區(qū)電場(chǎng)，當(dāng)外加直流電壓到一定值時(shí)，放電極針尖開始起暈放電，電場(chǎng)內(nèi)的氣體介質(zhì)被電離，當(dāng)電壓提高到工作值時(shí)，已電離的電子和正離子被加速而碰撞其它的中性氣體分子，從而產(chǎn)生所謂的“雪崩”反應(yīng)。此時(shí)，負(fù)離子流向集塵極遷移，正離子流則在放電針尖附近及輔助電極表面被中和，針尖附近產(chǎn)生了強(qiáng)烈的離子風(fēng)，粉塵進(jìn)入電場(chǎng)后，電場(chǎng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)的離子與塵粒碰撞使塵粒荷電。粉塵荷電后，在電場(chǎng)力的作用下，大量帶負(fù)電荷塵粒沉積在收塵極上，少量帶正電荷的塵粒趨向放電極和輔助電極，其電離、荷電、收塵工作過程，即為凈化煙氣的過程，再經(jīng)過振打裝置，使收集在收塵極上的粉塵，落入灰斗，經(jīng)排灰裝置排出利用。凈化過的煙氣，經(jīng)煙囪排入大氣。
2、GTD120-Ⅳ板臥式單室三電場(chǎng)電除塵器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)介紹
GTD120-Ⅳ電除塵器是鋼板框架結(jié)構(gòu)殼體，采用干法、水平氣流方式，主要有以下幾部分組成：
1、殼體：是由立柱、底梁、外側(cè)板等鋼結(jié)構(gòu)組成。設(shè)計(jì)運(yùn)行壽命30年。
1.1、立柱：由槽鋼和鋼板組焊而成，其下立于底梁之上，其上有橫梁，形成一個(gè)大的框架結(jié)構(gòu)。堅(jiān)固耐用？关(fù)壓強(qiáng)度高。
1.2、底梁：由槽鋼和鋼板組焊成的H型鋼制作的縱梁、橫梁組裝成一個(gè)框架，灰斗掛在其下方；叶返膬(chǔ)灰量滿足10-12個(gè)小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)行。
1.3、橫梁：由槽鋼和鋼板組焊制作成縱梁、橫梁組合一個(gè)框架，收塵極板和吊掛將掛在其上。
1.4、側(cè)板：有鋼板、外加扁鋼為肋組合密封焊于立柱上，形成一個(gè)密閉的全鋼殼體。
1.5、頂蓋：采用雙層鋼板屋頂式結(jié)構(gòu)，頂蓋上設(shè)有放電極吊掛保溫箱。還設(shè)有遠(yuǎn)紅外加熱裝置，抗結(jié)露好。
2、 內(nèi)部走臺(tái)：至于殼體內(nèi)，底梁之上，上面安有收塵極振打的塵中軸承，以固定收塵極振打軸，同時(shí)又可作檢修平臺(tái)用，其上用圓鋼管相間排列，不致積灰。
3、 平臺(tái)直梯：每組橫向立柱間有3層內(nèi)部走臺(tái) 用Φ180圓鋼管作梁，即可檢修，又可將各立柱相互拉接在一起，加強(qiáng)對(duì)應(yīng)立柱間的穩(wěn)定性。平臺(tái)載荷不小于5KN/m2
4、 入風(fēng)口：為使電場(chǎng)內(nèi)氣流分布均勻，設(shè)有多層氣流分布板，并且通過模擬實(shí)驗(yàn)確定分布板的開孔率。
5、 出風(fēng)口：為改善電場(chǎng)內(nèi)氣流分布，再次搜集出口氣體中的少量荷電粉塵，提高收塵效率，在出風(fēng)口處，設(shè)有槽形板裝置，為雙層迷宮型。
6、 收塵極板：該收塵極采用750大C型板，材料為SPCC，厚度不小于1.5mm。
7、 收塵極振打：在收塵極底部?jī)蓚?cè)裝有搖臂錘振打裝置，減速機(jī)型號(hào)為：XWED-0.37-63（共8臺(tái)），振打錘加速度大清灰效果好。
8、 放電極：放電極采用雙層框架結(jié)構(gòu)，第一、二電場(chǎng)放電極均為“RS”型管狀芒刺線，第三、四電場(chǎng)增加管狀輔助電極。
9、 放電極振打裝置：為浮動(dòng)跟蹤重錘振打，由置于除塵器頂部的電機(jī)經(jīng)擺線針輪減速機(jī)減速后，低速驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸，由曲柄將振打錘提起，利用振打錘下落時(shí)的沖擊力將陰極排上的粉塵打落，為了不同時(shí)振打各排放塵極，盡量得到均勻的振打效果，各曲柄的裝配角度是錯(cuò)開裝置的。
10、排灰裝置：由排灰閥、振動(dòng)電機(jī)和灰斗組成（共4臺(tái)），排灰閥為400×400排灰量為15 m3/h。
11、絕緣子保護(hù)裝置：在除塵器頂部設(shè)置的吊掛保溫箱及陰極振打傳動(dòng)保溫內(nèi)均有管狀加熱器，防止高壓絕緣子表面結(jié)露、粘灰而引起絕緣表面的絕緣電阻降低、爬電、破損等問題發(fā)生。
12、 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
12.1、支座：本設(shè)備除一個(gè)為固定支座外，其余都為移動(dòng)的活動(dòng)支座，以補(bǔ)償由于受熱膨脹引起的位移。
12.2、氣流分布：保證氣流在電場(chǎng)內(nèi)分布均勻，是提高收塵效率的重要途徑。本設(shè)備設(shè)置三層多孔分布板，并且通過模擬實(shí)驗(yàn)確定分布板的開孔率。
12.3、板線匹配：極板用大“C”型板，其優(yōu)點(diǎn)眾所周知，而一、二電場(chǎng)用的“RS”線是在 “RS”管狀芒刺線的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的，它除了具備原來的“RS”線的所有優(yōu)點(diǎn)（入電性能好；鋼度好；不積灰；高溫下不扭變；容易安裝等）。同時(shí)還能消除收塵極板的收塵死區(qū)；安裝方式采用一端固定，一端插入導(dǎo)向槽內(nèi)的自由端，受熱膨脹伸長(zhǎng)又不會(huì)彎曲、變形。第三電場(chǎng)加輔助電極對(duì)高比電阻及細(xì)微粉塵捕捉十分有利，同時(shí)也能抑制反電暈的產(chǎn)生。
12.4、振打裝置：收塵極、電暈極都采用出口端搖臂錘周期性循環(huán)振打，整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作運(yùn)行可靠，振打周期是由PLC自動(dòng)控制，振打頻率可調(diào)，陰陽極振打錘質(zhì)量大小不一，因此傳遞的振打加速度也是不一樣。以達(dá)到能將陰、陽極收集的灰塵打下來，又不引起二次飛揚(yáng)的目的。每個(gè)振打都單獨(dú)由帶有電機(jī)的擺線針輪減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，同時(shí)中間由繞性聯(lián)軸器連接，以免損壞減速機(jī)。傳動(dòng)底座與殼體相連，隨殼體的膨脹而移動(dòng)，傳動(dòng)軸穿軸處密封采用填料箱結(jié)構(gòu)。
12.5、灰斗：每個(gè)電場(chǎng)為倒錐體灰斗，內(nèi)設(shè)二層氣流阻流板，以免引起氣流短路。為防止棚料，內(nèi)部四棱處設(shè)有弧形滑流板。
12.6、殼體：由立柱、底梁、框架式的絕緣子室和側(cè)板組成，為便于檢修，在四個(gè)絕緣子室及殼體一側(cè)，均開有個(gè)檢修門。
12.7、出口槽形板：在出口變徑管內(nèi)增設(shè)二層槽形板裝置，以再次捕集出口氣體中的少量粉塵，提高收塵效率。
12.8、卸灰裝置：采用既可連續(xù)又可間斷卸灰的星形卸灰閥，保證灰斗下部的密封，以免倒抽。為防止結(jié)露在灰斗處裝有蒸汽伴管。
12.9、吊掛部分：每個(gè)吊掛采用絕緣套筒支撐，同時(shí)附設(shè)臨時(shí)吊掛裝置，以便檢修、更換電瓷件。
12.10、收塵極板：采用了凹凸套筒上下分別跟上橫梁及振打桿固定,這是目前國(guó)內(nèi)外最好的固定方式，既不損壞收塵極板，又便于傳遞振打加速度。
12.11、保溫箱加熱系統(tǒng)：絕緣子室用遠(yuǎn)紅外電加熱系統(tǒng)，以提高保溫箱的溫度，由溫控元件保證在絕緣子室內(nèi)溫度比露點(diǎn)溫度高20-40oC以上，以防止結(jié)露。
13、型電除塵器技術(shù)特點(diǎn)
型電除塵器是在普通板極式電除塵器和三電極管極式電除塵器的基礎(chǔ)上，開發(fā)研制的一種新型電除塵器（本除塵技術(shù)已獲國(guó)家專利）。它廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐煙氣治理、冷卻機(jī)機(jī)尾排礦部及成品礦轉(zhuǎn)運(yùn)篩分系統(tǒng)分散塵源等燒結(jié)粉塵的捕集。由于工業(yè)鍋爐行業(yè)煙氣含塵濃度高，且粉塵比電阻有時(shí)高達(dá)1012Ω.cm，采用普通板式電除塵器進(jìn)行處理較為困難，而GTD型電除塵器就是針對(duì)上述工況特點(diǎn)而研制的專用設(shè)備，主要有以下特點(diǎn)：
13.1極配形式先進(jìn)
采用三電極的極配形式，即在普通型電除塵器的陰極電暈線之間加入了與其等電位的輔助電極，并可根據(jù)不同煙氣工況及粉塵性質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整以確定最佳極配。本設(shè)備擬采用的極配形式為:
電 場(chǎng) 陰 極 陽 極 同 極 距
一、二電場(chǎng) 新型RS芒刺線 750C型板 400mm
三、四電場(chǎng) RS線+輔助電極 750C型板 400mm
13.2 工作狀態(tài)穩(wěn)定
電除塵器二次電壓、二次電流工作段穩(wěn)定，即使在煙氣中粉塵量產(chǎn)生高峰時(shí)，粉塵明顯增多的情況下，設(shè)備亦能正常工作。
13.3氣流分布均勻
采用全自動(dòng)氣流分布模擬試驗(yàn)測(cè)定并設(shè)計(jì)的進(jìn)風(fēng)口，內(nèi)設(shè)兩層槽形導(dǎo)流多孔分布板，使進(jìn)入電除塵器電場(chǎng)的氣流均勻，保證除塵效率。
出口采用橫置槽形板技術(shù)，即在電除塵器的電場(chǎng)出口內(nèi)設(shè)有二排橫置槽形板，是垂直于電場(chǎng)布置，不僅對(duì)三電場(chǎng)出口氣流分布有利，且能對(duì)逸出電場(chǎng)的荷電粉塵進(jìn)行再捕集，并起到防止粉塵二次飛揚(yáng)的作用。
14、陰、陽極吊掛安全可靠
陰極排為框架式結(jié)構(gòu)，每電場(chǎng)分上、下二層，置于陰極吊梁上，由絕緣套筒支撐起來，并使之與電場(chǎng)隔開，形成了陰極系統(tǒng)，為防止絕緣套筒結(jié)露，采用環(huán)行加熱裝置直接對(duì)其進(jìn)行加熱。整個(gè)吊掛裝置安裝于箱型大梁內(nèi)，安裝、維修人員可進(jìn)入大梁內(nèi)就近操作，且各吊掛點(diǎn)上方設(shè)起吊用支點(diǎn)，故使得檢修、維護(hù)十分便利。
陽極排由750C型板組成，由陽極吊梁懸掛在箱型大梁外側(cè)，形成陽極系統(tǒng)。
15、振打可靠
陰極采用浮動(dòng)跟蹤式頂部傳動(dòng)側(cè)面振打，整體式仿形切割錘頭，杜絕了普通板式電除塵器經(jīng)常發(fā)生的脫錘掉錘現(xiàn)象。
陽極采用撓臂錘、機(jī)械切向振打，錘頭亦為整體式仿形切割，整個(gè)振打軸系置于內(nèi)部走道之上，更換維修極為方便。
陽極振打軸系中采用的塵中軸承等均為電除塵器行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，由專業(yè)廠家生產(chǎn)。故使備件的采購(gòu)十分容易。
16、灰斗
灰斗上設(shè)有倉(cāng)壁電振器，在灰斗棚灰時(shí)開啟；且內(nèi)設(shè)阻流板，以防止氣流短路；叶穬(nèi)部四側(cè)棱處設(shè)有扇形滑流板。為防止結(jié)露，在灰斗上裝有蒸汽伴管。
17、密封嚴(yán)密
采取嚴(yán)密的密封措施，各人孔門等處使用特殊密封材料及結(jié)構(gòu)，保證除塵器漏風(fēng)率小于3%。
18、檢修、維護(hù)便利
除塵器檢修平臺(tái)方便、安全，均能直達(dá)各維修點(diǎn)，且留有足夠的操作空間。根據(jù)需求，還可在電除塵器頂部設(shè)置電動(dòng)起重設(shè)備，能方便的對(duì)頂部整流變壓器進(jìn)行吊裝，便于檢修維護(hù)。
19、 電除塵器電控部分特點(diǎn)
19.1、 高壓供電設(shè)備：采用ZZDJ-1.0A/72KV-HW戶外型可控硅微機(jī)控制高壓硅整流設(shè)備。并將整流變壓器置于除塵器頂部，通過雙極三點(diǎn)式隔離開關(guān)柜進(jìn)行切換操作。其主要特點(diǎn)為：
⑴ 自動(dòng)跟蹤性能好，適應(yīng)性強(qiáng)，能根據(jù)不同煙氣和粉塵的變化自動(dòng)調(diào)整供電電壓，達(dá)到輸出平均電功率最高。
⑵ 主控機(jī)采用MCS-51系列單片機(jī)8031，功能強(qiáng)，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，抗干擾能力強(qiáng)，在電路設(shè)計(jì)上，采用超底 阻抗電流環(huán)傳輸和高純性模擬量光偶傳輸，具有很高的可靠性和控制精度。更適合于工業(yè)控制。
⑶ 具有連鎖保護(hù)，保護(hù)系統(tǒng)完善，閃絡(luò)靈敏合適，沒有因拉弧而使電暈線燒蝕。具有過流、過壓、閃絡(luò)封閉，電流整定，火花檢測(cè)和控制、跟蹤控制等環(huán)節(jié)的保護(hù)。
⑷ 運(yùn)行安全，可靠性好。
⑸ 便于操作維護(hù)，自動(dòng)化程度高。
19.2、低壓電控部分：低壓電氣控制系統(tǒng)以可編程序控制器（即PLC）為核心，構(gòu)成電除塵系統(tǒng)電氣自動(dòng)控制中心，具有如下功能：
⑴ 電除塵器陰、陽極自動(dòng)程序控制振打，可在不改變控制系統(tǒng)配線及元件的情況下，能非常方便的改變自動(dòng)振打程序，選擇最佳振打條件，以適應(yīng)電除塵器在不同工況條件下的運(yùn)行情況，提高除塵效率。
⑵ 陰極振打、陰極吊掛保溫箱絕緣子的自動(dòng)加熱和手動(dòng)加熱控制。
⑶ 電除塵器、灰斗排灰和灰斗振打可自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)控制。
⑷ 除塵系統(tǒng)的自動(dòng)運(yùn)行、自動(dòng)停車功能，可以使系統(tǒng)的開車、停車全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，操作人員只需按一下按鈕。系統(tǒng)就可以按程序自動(dòng)投入運(yùn)行或停車。
⑸ 控制系統(tǒng)具有運(yùn)行顯示和故障的綜合聲光報(bào)警功能，顯示具體故障位置，提示操作人員，方便了操作和維護(hù)檢修。
⑹ 控制方式多樣化，具有自動(dòng)程序控制，手動(dòng)操作控制等控制方式，能適應(yīng)各種要求，便于調(diào)試、維修。
⑺ PLC軟件設(shè)計(jì)可以使某一控制功能投入主程序運(yùn)行，也可以脫離主程序而由手動(dòng)操作，并不影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
