摘要本次课程设计题目是针对电厂锅炉烟气的含尘量以及其他气体性质设计出一个尺寸合理、性能稳定、经济的电除尘器。
电除尘器是含尘气体在通过高压电场进行电离的过程中，使尘粒荷电，并在电场力的作用下使尘粒沉积在集尘极上，将尘粒从含尘气体中分离出来的一种除尘设备。
由于作用在粒子上的静电力相对较大，所以即使对亚微米级的粒子也能有效的捕集。
在对电除尘器的构造以及原理有了深入了解后，经过反复调整参数对各个结构进行了设计计算，并且对电晕线型式、集尘极板型式等构件进行了选型，最终根据计算结果制得电除尘器的外形图。
关键词：电除尘器；锅炉烟气；大气污染AbstractThe topic of curriculum design for power plant boiler flue gas dust content and other properties to design a reasonable size, performance，stability，and economic ESP．ESP is a dusty gas through a the ionization process，so that charged dust particles，and the electric field strength under the action of the dust particles deposited on the pole on the dust particles separated from the dust and gas a dust removal equipment．As the role of the static electricity on the particle is relatively large，so even if thesub-micron particles can effectively capture．In the construction and principles of ESP calculations，and the corona wire type，type of dust collection plate for a selection of other components，according to final results obtained ESP outline．Keywords：Electrical precipitator；Boiler flue gas；Atmospheric pollution目录第一章设计概述 (1)1.1 设计原则及相关标准 (1)1.1.1 设计原则 (1)1.1.2 除尘设计的相关标准 (1)1.2 设计内容及要求 (1)1.2.1 设计内容 (1)1.2.2 设计要求 (1)1.3 设计原始数据 (1)1.3.1 烟气气体性质 (1)1.3.2 其他参数 (2)第二章锅炉燃烧相关量计算 (3)2.1锅炉燃烧产生的气体计算 (3)2.1.1理论空气量的计算 (3)2.1.2产生烟气量的计算 (3)2.1.3灰分浓度及二氧化硫浓度的计算 (4)2.1.4实际工况下烟气量的计算 (4)2.2除尘效率η计算 (4)2.3脱硫效率η计算 (5)第三章电除尘器 (6)2.1 电除尘器的优势 (6)2.2 电除尘器的工作原理 (6)2.3 电除尘器的结构及类型 (6)2.3.1 电除尘器的结构 (6)2.3.2 电除尘器的类型 (6)第四章主要设备说明 (8)3.1 电晕极系统 (8)3.1.1 电晕线 (8)3.1.2 电晕线的固定 (8)3.1.3 电晕极的振打装置 (8)3.1.4 绝缘套管 (8)3.1.5 保温箱 (9)3.2 集尘极系统 (9)3.2.1 集尘极板 (9)3.2.2 集尘板的悬挂 (9)3.2.3 集尘极板的清灰装置 (9)3.3 气流分布板 (10)3.4 高压供电设备 (10)3.5 排灰装置 (10)第五章电除尘器主体结构设计计算 (11)4.1 设计参数 (11)4.1.1 除尘效率： (11)4.1.2 有效驱进速度： (11)1.2 电除尘器箱体横断面各部分尺寸 (12)第六章脱硫系统设计计算 (16)第七章烟囱的设计计算 (19)总结 (23)第一章设计概述1.1 设计原则及相关标准1.1.1 设计原则1．严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保排出气体指标达到国家及地方有关污染物排放标准；2．工艺成熟、简单明了，节省投资费用；3．运行费用低，经济性好；4．操作管理方便，自动化程度高；5．避免二次污染，满足安全要求；6．节约占地面积，流程组合和平面布置的设计，充分考虑节约用地。
1.1.2 除尘设计的相关标准1.环境空气质量标准(GB)；2.大气污染综合排放标准(GB)；3.锅炉大气污染物排放标准(GBWPB3-1999)；4.火电厂大气污染物排放标准(GB)。
1.2 设计内容及要求1.2.1 设计内容本次要求设计QXS65-39型锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统1.2.2 设计要求（1）根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。
（2）净化系统设计方案的分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响因素等。
（3）除尘设备结构设计计算（4）脱硫设备结构设计计算（5）烟囱设计计算（6）管道系统设计，阻力计算，风机电机的选择（7）根据计算结果绘制除尘系统、脱硫设备平面、剖面布置图、系统流程图。
1.3.1 技术参数锅炉型号：QXS65-39 即，强制循环室燃炉（煤粉炉），蒸发量65t——电场数量，根据表4-5选取为2。
表4-5 电场数量n的选择L求出后，应按每块极板的名义宽度的倍数进行圆整。
取L=4.5m。
第六章脱硫系统设计计算吸收塔选填料塔基本参数确定根据表选择填料塔基本参数阻力：空塔速度：液气比：烟气流量：根据烟气计算结果：烟气流量脱硫效率塔径计算取整为，塔径确定后，由于为齿形栅条，塔径应而实际料塔高度计算式中：H OG——气象传质单元高度，可取1.5~1.8m；N OG——气象传质单元数，查表去2.4；Z——填料层高度，m。
则考虑到适应操作条件波动留有调节控制余地，因此应修正为：喷淋密度式中：L ——气塔顶喷淋剂量；A——截面积。
设塔顶喷淋剂量为则填料层阻力（应用阻力系数法）式中：P ——填料层压降，Pa；——阻力系数，取10；Z ——填料层高度，m；——空塔速度，；——气体密度，；填料塔总高首先由标准经验值规定吸收液质量浓度一般为10%~15%，设计中取15%，液气比通常为8~25，设计中取10，反应时间通常为3~5s，考虑到反应的稳定性取4s，填料塔内流速通常为1~5ms，设计中取3ms有反应时间可知：式中：H Z——t填料塔总高，m；v’——塔内流速，取3ms；t——取4s。
即盖顶考虑排气部分定为0.5m，出口液体部分定为0.5m，则实际填料塔高度为：物料平衡由液气比为10，则供应吸收液量为式中：L——液气比。
根据标准经验值钙硫比为1.05设新鲜吸收液量为a kg）（5.1）式中，Q——通过烟囱的总烟气量，m3s；W——烟囱出口烟气流速，ms。
表5.1 烟囱出口烟气流速（）通风方式运行情况全负荷时最小负荷机械通风10—20 4—5自然通风6—10 2.5—3选定w=15则可得，取1.7m。
由设计任务书上可得所有锅炉的总的蒸发量为65t)<1 1～2 2～6 6～10 10～20 26～35锅炉总额定出力(th)烟囱最低高度20 25 30 35 40 45根据锅炉大气污染排放标准中的规定则可确定烟囱的高度必须大于60m。
（3）烟气热释放率：（5.3）式中，——烟气的热释放率，；—大气压力，s；H s——烟囱有效高度，m；——系数，可按表6.3查得。
查得城市近郊区：当表6.3 系数的值KW 地表状况≥21000农村或城市远郊区 1.427 13 23 城市或近郊区1.303 13 23 ＜21000 且ΔT ≥35K农村或城市远郊区 0.332 35 25 城市或近郊区0.2923525带入数据可得：32-1550.2923928.7860453.84 m H ∆=⨯⨯⨯=（5）烟囱有效高度H ：（5.6）式中，H ——烟囱有效高度 ，m ；ΔH ——烟气抬升高度，m ； H s ——烟囱几何高度，m ；带入数据可得： （6）烟囱高度较核式中，——污染物在y,z 方向上的标准差，，取0.8； ——烟气出口处的平均风速，，取4；——SO 排放量，，为； ——地面最大浓度，； H ——烟囱有效高度，m ； 带入数据可得：433max 2234.260.8 5.125100.5125 3.144113.84 2.7183g m mg m ρ-⨯=⨯=⨯=⨯⨯⨯ 根据《环境空气质量标准》各项污染物浓度限值，故不符合标准。
重新假设烟囱几何高度：32-1550.2923928.7870457.27 m H ∆=⨯⨯⨯=433max 2234.260.8 4.1100.41 3.144127.27 2.7183g m mg m ρ-⨯=⨯=⨯=⨯⨯⨯ 根据《环境空气质量标准》各项污染物浓度限值，故符合标准。
所以烟囱几何高度为70 m 。
（7）烟囱底部直径：（5.7）式中，H ——烟囱高度，m.i ——烟囱椎角，烟囱椎角i 通常取i= 0.02—0.03，取i=0.02；带入数据可得：21.720.0270 4.5 ,d m =+⨯⨯=取4.6m 。
（8）烟囱阻力计算：假设标况下烟气的密度为：1.34 Kgm 3,则可得在实际温度下的密度为32732731.340.84273160443n Kg m ρρ=⨯=⨯=+；平均烟囱直径：（5-8）式中，d 1—烟囱出口内径；d —烟囱底部直径。
带入数据可得： 烟囱阻力为（5.9）式中， L —烟囱长度m ； d —烟囱直径，m ； —烟气密度，Kgm 3；v —烟囱中气流平均流速,ms ；此处设计取v=12；—摩擦阻力系数。
带入数据可得：2127.270.84120.0249.663.12L P Pa⨯∆=⨯⨯=第八章 管道阻力计算1.选取管道内的烟气流速，确定管道尺寸。
对于含尘管道的烟气流速可按表8-1选取表8-1 除尘风道的最小速度从表8-1可知煤尘在垂直风道的最小风速为11ms ，在水平风道的最小风速为13ms ，故本次设计中选取。
管道内径的计算：（8-1）式中，Q ——通过烟囱的总烟气量，m 3s ； ——煤尘在风道中的平均风速，ms 。