《环境工程学》课程设计指导书
一、课程设计的目的
运用环境工程学的基本理论和基本技能，去解决环境工程领域的实际工程问题，全面提高学生的分析、计算、总体设计、绘图和综合表达能力。
二、课程设计内容和要求
某电厂新建一台300MW火电机组，对应锅炉额定蒸发量为1000t/h，燃用大同煤，锅炉尾部烟气产生量Q=2218700m3/h，排烟温度为160℃，气体压力为5880Pa，烟气含尘浓度为25.41g/m3，粉尘比电阻为5×1010Ω·cm。
需配备2台电除尘器，要求该电除尘器的除尘效率η>99.2；要求该电除尘器的压力损失ΔP<300Pa，要求该电除尘器的漏风率Δα<3%。
试对该电除尘器进行总体设计计算，并利用AutoCAD2000画出电除尘器总图。
三、电除尘器主要结构形式和参数的选择
1．当电场断面积F>150m2时，选择电除尘器的室数m=2；
2．当要求除尘效率η>99%时，选择电除尘器电场数n=4～5；
3．为保证粉尘在电场中的停留时间，选择电场风速v=0.6～1.2m/s；
4．根据粉尘比电阻和烟气状态参数，选择粉尘驱进速度ω=0.05～0.1m/s；
5．按电除尘器的常规极距，选择板间距2b=0.4m；
6．按照大C形板+管状芒刺线的极配形式，选择每条极板宽度为0.5m（含拼接缝隙），选择线间距2c=0.5m；
7．按照常规清灰方式，选择阴、阳极侧部挠臂锤振打清灰；振打电机台数按每室、每电场各一台设定，电动机额定功率取0.2～0.3kW；
8．按照大型电除尘器的常规结构，选择进、出气烟箱和灰斗为四棱台形式；每室、每电场至少一个灰斗，卸灰电机台数等于灰斗数，卸灰电动机额定规律取1.2～2.0kW；
9．电加热器套数=4×m×n；每台电加热器的额定功率取2.0kW；
10．高压电源台数等于m×n；取额定输出电压U2=b×360kV/m (kV)；
取额定输出电流I2=2×Li×Hi×Z×0.4mA/m2(mA)。
（符号见后）
四、电除尘器总体设计计算
1．每台电除尘器的电场断面积：F=Q/（2×3600×v）（m2）（取整数）；
2．电场有效高度：Hi=（F/2）0.5（m）（取整数或保留1位小数）；
3．每个室的电场通道数：Z=F/（m×2b×Hi）（取整数）；
4．电场有效宽度：Bi=m×2b×Z （m）；
5．每台电除尘器所需总收尘面积：A=-k×Q×ln（1－η）/（2×3600×ω）（取整数）；k为储备系数，一般取1.2～1.3；
6．单电场有效长度：Li=A/（2×n×m×Z×Hi）（m）（取整数或保留0.5小数）；
7．电除尘器的柱间长度：La=Li+ΔLi （m）；ΔLi为检修通道宽度，一般取1.2～
1.6m；（取整数或保留1位小数）
8．电除尘器的柱间宽度：Ba=（Bi+ΔB）/2 （m）；ΔB为立柱宽度，一般取1.0～
1.5m；（取整数或保留1位小数）
9．电除尘器的箱体高度：Ha=Hi+ΔH （m）；ΔH为顶部大梁高度，一般取1.6～
1.8m；（取整数或保留1位小数）
10．进、出气烟箱小端截面积：F0=Q/（4×3600×v o）（m2）（取整数或保留1位小数）; v o为烟道风速，一般取10m/s～15m/s；
11．进、出气烟箱小端高度H0和宽度B0：由F0=H0×B0和H0/B0=2×Hi/Bi 求得；
（取整数或保留1位小数）
12．进、出气烟箱长度：L0=0.4×(Hi－H0) (m)；
13．灰斗高度：Hd=Hi/(1.2～2.0) （m）要求各斗壁与水平夹角大于60°，否则应增加灰斗个数或适当增加灰斗高度；
14．灰斗下端截面积：按排灰量35～50 t/h 计算，选择Fd=0.4×0.4 (m2)；
15．电除尘器的总长度：L=n×La+2×L0（m）；
16．电除尘器的总宽度：B=m×Ba+2×B0（m）；B0为楼梯宽度，一般取2.0m；17．电除尘器的总高度：H=Ha+Hd+Hc （m）；Hc为顶部栏杆高度，一般取1.2m；18．计算每台电除尘器所需的阴阳极振打电机台数、卸灰电机台数、电加热器套数和高压供电设备台数及总需电功率。
五、课程设计参考答案
1．选取v=1.0m/s，ω=0.08 m/s，2b=0.4m，m=2，n=4；
2．计算：
(1) F=308(300)m2。
(2) Hi=12.5m。
(3) Z=30。
(4) Bi=24m。
(5) A=21286m2(21000)。
(6) Li=3.5m。
(7) La=5m。
(8) Ba=12.6m。
(9) Ha=14m。
(10) F0=12.8m2。
(11) H0=3.6m。
(12) B0=3.5m。
(13) Hd=4.2m。
(14) Fd=0.4×0.4m2。
(15) L=27.2m。
(16) B=29.2m。
(17) H=19.4m。
(18) P=684kW。
六、课程设计答辩问题
1．为了提高除尘效率，从设计角度，应采取哪些措施？
2．为了提高除尘效率，从运行角度，应采取哪些措施？
3．一台电除尘器的计算用电功率是多少？实际用电与计算用电的关系如何？
4．是否反算除尘效率、收尘面积？
5．评价电除尘器的技术、经济指标有哪些？
6．电除尘器主要由哪几部分组成？各起什么作用？
7．导流板、气流分布板、阻流板、槽形板各安装在何位置？各起什么作用？
8．电除尘器为什么分割为多个独立的串并联供电分区？
9．电除尘器内部气压为负压，施加的电压也为负压？为什么？
10．电除尘器是如何固定的？受热膨胀如何处理？
七、课程设计要求
1．要求各人独立选择有关参数，并通过计算，采用AutoCAD2000绘制出电除尘器本体总图。
因各人选择参数不同，故设计的结果也会各不相同。
要求设计出自己的风格和水平；严禁抄袭、拷贝他人设计成果。
2．设计结束后，按照指定的时间和地点，采用抽签方式进行答辩，提交纸质课程设计报告，并将设计软件图纸用自己姓名命名发送Email：hzg901@。
八、课程设计进度安排
1．周一了解课程设计任务，熟悉设计内容和要求，查找资料，完成课程设计准备工作。
2．周二至周四进行课程设计计算和绘图工作。
3．周五上午进行课程设计总结，下午完成课程设计答辩，并提交课程设计成果。
九、课程设计参考书
1．教材：《环境工程学》（第二版），蒋展鹏主编，高等教育出版社，2005年。
2．参考书：《电除尘器运行及维修》，胡志光编著，中国电力出版社，2004年。
十、课程设计评分标准
优秀：学习态度认真，遵守纪律，能很好完成课程设计规定的全部任务，课程设计报告规范，计算结果正确，计算机绘图能力强，符合要求，有创新性。
良好：学习态度比较认真，组织纪律较好，能较好地完成课程设计规定的基本任务，课程设计报告规范，计算结果较准确，计算机绘图能力较强，有自己的设计风格。
中等：学习态度尚好，遵守组织纪律，能按时完成课程设计规定的大部分任务，课程设计报告较规范，计算结果基本正确，有一定的计算机绘图能力。
及格：学习不太认真，组织纪律较差，能基本完成课程设计规定的部分任务，课程设计报告考勉强达到要求，计算结果基本正确，计算机绘图能力一般。
不及格：学习马虎，纪律涣散，没有完成课程设计规定的任务，课程设计报告内容不符合要求，计算机绘图能力差。
对于拷贝、抄袭、雷同、非按时完成的课程设计也按不及格处理。
附件1：《环境工程学课程设计》报告书封面
附件2：电除尘器总体设计样图
课程设计报告
(2010 -- 2011 年度第一学期)
名称：环境工程学课程设计题目：电除尘器总体设计院系：环境科学与工程学院班级：环科0701
学号：200705030101
学生姓名：
指导教师：胡志光
设计周数：1周
成绩：
日期：2011年1月11日
电除尘器总体设计样图
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