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一.概述
袋式除尘器,是过滤式除尘器,是使含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕集装置,采用纤维织物作为滤料空气过滤器,在工业除尘方面应用较广。袋式除尘器除尘效率普通可达99%以上,虽然作为古老除尘办法之一,但由于其效率高,性能稳定可靠、操作简朴,因而获得越来越广应用。
二.设计数据及任务:
某燃煤锅炉除尘系统设计:该锅炉为电厂使用锅炉为NG-130/39-2型固体排渣煤粉炉,锅炉产汽量为130t/h,设计煤种为褐煤,飞灰电阻率为1.23×1012Ωcm(温度为172oC),飞灰真密度为2.2g/cm3,飞灰粒径分布见表2.1。
表2.1粉尘粒径分布
粉尘粒径(微米)
5
5-15
15-30
30-50
50-100
100
质量/%
17.3
11.6
8.9
24.4
20.5
17.3
设计一台袋式除尘器。
三.袋式除尘器选型计算
(1)烟气量计算。
该锅燃煤一吨可产4.9吨蒸汽,则可由产汽量为130t/h,可查得需燃烧26.5吨褐煤。
设该褐煤产地为辽宁平庄,由其煤质分析知,可算出烟气流量为130115m3/h。若烟尘排放因子为80%,则灰尘质量为5342kg/h。
(2)滤料选取
烟气温度为172oC,即445K,故选取可以在523K下长期使用玻璃纤维作为滤料,具备过滤性能好,阻力低,化学稳定性好,价格便宜等长处。
(3)袋径及长径比
袋径取d=300mm,滤袋长度取L=5m,则长径比L/D=5/0.3=16.7.
在5-40之间,符合规定。
(4)计算过滤面积
逆气流反吹清灰取vf=1.0m/min,则总过滤面积
由烟气流量和过滤面积选取除尘器型式选取DDF-3000型袋式反吹除尘器,6个过滤小室。
(5)拟定滤袋尺寸:直径d=0.3m,高度l=5m,则每条滤袋面积a:
滤袋条数:
单室滤袋条数:n=77条。取n=80条,一种小室中,将滤袋分为4组,由5列4排构成一组,每组之间留有400mm宽检修人行道,编排滤袋和壳体间也留有200mm宽检修人行道。由此可计算出小室B×L=4200×3500mm,过滤面积为
(6)核算过滤气速
在0.5-2.0m/min范畴内,符合规定。
(7)除尘器压力损失,清灰方式选取及清灰周期计算
设清灰周期为tmin,清灰方式为单室反吹清灰方式,玻璃纤维滤袋阻力为1000Pa,随着滤袋持续工作,粉尘在滤袋内表面不断堆积,阻力逐渐增长。当阻力达到Pa时,开始第二次反吹风清灰,这一过程所需时间即为清灰周期t。取飞灰(煤)粉尘比阻力系数为1.20N·min/(g·m),过滤气速,粉尘质量流速为5342kg/h,过滤面积为2260.8m2,除尘效率为99%,则:
即t=16min。
由于含尘浓度过高,故采用“三状态”清灰法,由程序控制器操纵三通切换阀实现。除尘器压力损失最高可达2kPa。
(8)除尘器进出口管径:
A.除尘器进口管径计算:
设双口进风,进口风速v=24m/s,则进口管径D1:
圆整后取D1=1m。
烟气进入第一小室之后,管径D2:
取D2=0.8m。
烟气到达第三小室,管径D3:
取D3=0.6m。
B.除尘器最后出口管径选取D4=1.6m,核算风速v:
出口风速符合规定。
除尘器在第二小室后出口管径,
取D5=1.4m,核算风速
风速符合规定。
除尘器在第一小室后出口管径,
取D6=1.0m,核算风速
符合规定。
(10)管道材料、管道壁厚和管道连接方式选取
A.管道材料选取最惯用镀锌钢板制作。
B.由管径可查管道厚度为2mm,异形部件厚度为3mm。
C.由于输送气体温度超过70oC,因此采用石棉厚纸垫保温,保温厚度为100mm。高温烟气管道,为保证管道系统密闭性,采用焊接方式并设立足够多法兰。
(11)管道系统部件:
A.异性管件,尽量少设立异型管件,以减少压力损失。本系统中采用12个三通管,6个变径管,3个弯头。
B.阀门,分为手动阀和调节阀,分为6个自动调节阀和一种手动阀。
C.测孔,选取温度、湿度、风量、风压测孔孔径为50mm,粉尘浓度测孔孔径取100mm。
D.人孔,人孔孔径为600mm,设于除尘器外壳上。对于直径不不大于500mm管道均设孔径为300mm清灰孔。
E.检修平台,在设有阀门、测孔、清灰孔和人孔等需点检和维修管件处,设立检修操作平台,配有扶梯和围栏,见图。
F.对于进气管和出气管都应设立横向加固筋。
(12)管道系统压力损失计算
A.空气管沿程损失:
a.进气管1:气速v=24m/s,D1=1m,可查Rm1=5.0Pa/m,该段管长为
20+3.6×2=26.4m
b.进气管2:气速v=24m/s,D2=0.8m,可查Rm=6.4Pa/m
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