[摘 要] 通过对机械通风除尘系统设计要点、抽风量的确定及除尘设备的选择几方面,论述了热电厂机械通风除尘系统的设计。
机械通风除尘系统设计要点
111 除尘系统的排风量, 一般按其全部吸风点同时工作计算。非同时工作吸风点的排量较大时, 系统的排风量, 可按同时工作吸风点的排风量并应附加各非同时工作吸风点排风量的15～20 %计算, 但在各间歇吸风点上必须装设阀门;
112 煤斗间运煤皮带层的除尘系统不宜过长, 当锅炉机组较多时, 可按单炉或二台炉为一单元分别设置除尘系统。如除尘器在煤仓上, 推荐每个煤仓宜设置单独的除尘系统。当输煤系统为双路皮带 (其中一路备用) 时, 每路皮带宜单独设置一个除尘系统。当两路皮带合用一个除尘系统时, 其风量按一路皮带运行所需风量附加15 %～20 %计算, 此时吸风管应装设切换阀门;
113 除尘系统的电动机开关应与相应的运煤设备电动机开关设置在一起。必要时可加连锁装置;
114 除尘风道应采用圆形截面, 直管段一般采用厚度为 115～210mm 钢板制作; 异形管采用215～310mm 钢板制作。风道直径不宜小于 100mm; 风道应尽量垂直或倾斜敷设。在倾斜敷设时, 风道与水平面所成倾角一般不小于45°。尽量避免小坡度或水平敷设; 除尘风道风速一般不小于13mΠ s , 在除尘设备后的风道流速不小于8mΠs。除尘风道的支架间距见表1。表1 除尘风道的支架间距风道直径 (mm) 支架间距 (m) <375 4 375～1000 3
115 除尘系统应设置测量孔以便检测流量、含尘浓度等。测量孔应设置在气流平稳便于操作的管段上;
116 在倾斜或水平风道侧面、三通管侧面或风道端部应有清扫孔;
117 风道三通的夹角不宜大于30°; 118 除尘系统的吸风点, 宜设置斜插板阀, 以便运行时切换和调整。调节阀不宜装在水平段上; 除尘系统的风道计算应尽可能使各环阻力平衡, 各环阻力差应不大于10 %; 除尘系统应采取防静电接地措施, 设备材料不应采用容易积聚静电的绝缘材料制作。 2 运煤皮带机落煤点除尘抽风量的确定机械通风除尘抽风量L 为: L =L1 +L2 (3 - 01) 式中 L ———机械通风除尘抽风量 (m 3 Πh) ; L 1 ———随煤带入导煤槽内的风量 (m 3 Πh) ; L2 ———为保持罩内一定负压而由导煤槽不严密处吸入的风量 (m 3 Πh) 。
211 风量L 1 的确定 L 1 =3? V γ ? F f m ? φ (3 - 02) 式中 3 ———普通单层导煤槽所采用的系数; V ———皮带运煤机的出力 (tΠh) ; F f m ———落煤管横断面积与其中煤流断面积之比; φ———与进入导煤槽的煤的末速度有关的系数; γ———煤的堆积容重, 计算时可取γ=1tΠh。煤流断面积 f m 也可按下面公式计算: f m = V 3600V P γ (3 - 03) ? 4 8 ? 其中 VP ———皮带运行速度 (mΠs) 。系数φ与进入道煤的煤的末速度υ m 有关: φ=01004υm (3 - 04) υm = 2 gH (1 - 112fctgα) (3 - 05) 式中 g ———重力加速度9181mΠs 2 ; H———煤落差 (m) ; f ———煤和落煤管壁 (钢) 的摩擦系数 f =015 ; α———落煤管与水平面夹角。当落煤管中间有转折时, 应对υ m 进行减速修正。修正的方法是首先按公式 (3 - 05) 计算出煤通过各转折段相应的υ m′、υ m″……, 然后根据相连转折之间夹角α末速度差从表2 查得减速系数 Kg1 、Kg2 ……, 代入下式求得修正后的 υ m 值: υ m1 = ( K g1 υ′ m ) 2 + (υ″ m ) 2 (mΠs) (3 - 06) υ m1 = ( K g1 υ m1 ) 2 + (υ m ) 2 (mΠs) (3 - 07) 表2 落煤管中间有转折时确定出口速度减速系数 K g 落煤管转折形式转折角α 10° 20° 30° 40° 45° 50° 60° 70° 75° 80° 90° 0197 0193 0185 0175 0169 0163 0145 0125 01175 0110 010 01985 0194 01866 01766 01707 01643 0150 01342 01259 01174 010 212 由导煤槽不严密处吸入的风量L2 L2 =3600υf f (m 3 Πh) (3 - 08) 式中 f f ———缝隙面积之和; υ———导煤槽不严密缝隙的吸风速度 (mΠs) ; υ=0181μυ m (mΠs) (3 - 09) 式中 μ———流量系数, 一般孔口取μ=0165。当输煤系统各部位密封较好, 落煤管上加装缓冲锁气器, 且导煤槽内安装双层橡皮挡帘时, 其除尘风量可减少 1Π3～2Π3。
3 除尘风管设计 311 除尘风管采用枝状或集合管式。集合管有水平、垂直两种形式。水平集合管内风速取3～4mΠs , 垂直集合管取6 ～10mΠs。
枝状除尘风管宜垂直或倾斜布置, 倾斜敷设时与水平面夹角应大于45°, 小坡度或水平敷设的管段应尽量缩短, 并应采取防止积尘的措施。必须水平布置时, 风管不宜过长, 且风速必须大于规定的最小风速。但根据电力系统各设计院多年实践经验, 水平及倾斜风管内极易积尘, 又根据石横、平圩电厂煤仓间除尘风管设计中, 水平风管最小风速取17mΠs (美国标准) 。故本文推荐风速为: 水平风管风速: 17mΠs 倾斜风管风速: 15mΠs 垂直风管风速: 11mΠs (见《火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定》DLΠT5035 —94? 中华人民共和国电力工业部) ; 312 除尘风管宜明设, 尽量避免地沟敷设; 313 为清扫方便, 在水平风管、倾斜角小于45°风管、异形管件附近或其它适当部位应设密封清扫口; 314 支风管应尽量从侧面或上部与主风管连接, 三通的夹角一般取15°～30°, 不宜大于45°; 315 除尘器后风速以8～10mΠs 为宜;
316 有可能发生静电积聚的除尘风管应设计接地措施;
317 各支风管之间的不平衡压力应不小于10 %;
318 除尘风管应采用圆形钢制风管, 钢板厚度不宜小于 2mm , 异形管件的钢板厚度不宜小于3mm; 319 除尘系统的风管应设置必要的测试孔, 其位置和数量应符合检测要求。由于除尘系统在投产和维修后, 都需要进行效率及工况测试, 为避免临时开孔, 设计应统筹确定开孔位置, 测孔一般为φ50 短管并装有丝扣封盖或丝堵;
4 除尘器设备选择除尘器的选择, 应考虑下列因素, 并通过技术经济比较确定:
(1) 含煤尘气体的化学成分、腐蚀性、温度、湿度、流量及含尘浓度;
(2) 煤尘的化学成分、密度、煤尘的粒径分布, 吸水性、粘结性、比电阻、可燃性和爆炸性等;
(3) 除尘器所收集的煤尘回收形式;
(4) 除尘器分级效率或总效率;
(5) 除尘系统的初投资和运行费用以及维护管理的简繁程度。在输煤除尘系统设计中, 宜选用湿式除尘器、高压静电除尘器及布袋式除尘器。当选用两极除尘时, 干式旋风除尘器可作为第一极除尘器。各除尘系统所捕集的煤粉一般都应回收。在寒冷地区除尘器应布置在有采暖设施的室内。选用湿式除尘器时, 应有煤泥污水回收和处理措施。水浴式除尘器的反冲洗水管入口压力宜保持在 100 ～ 200kPa。
布袋式除尘器应按下列要求选择: (1) 输煤系统除尘宜选用大气反吹类型或回转反吹类型布袋除尘器, 也可选用机械振打清灰的小布袋除尘器; 初含尘浓度小于15gΠm 3 的扬尘点, 有压缩空气气源时, 可选用脉冲布袋除尘器;
(2) 袋式除尘器的滤料, 宜选用强度高、防静电、不粘尘的滤布;
(3) 大气反吹袋式除尘器, 当滤料为玻璃纤维时, 过滤风速为0.15～0.19mΠmin ; 滤料为涤纶