CN105617805A - 电袋复合除尘器的设计方法及设计系统 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的电袋复合除尘器的设计方法及设计系统，该设计方法包括如下步骤：根据电场区除尘效率η、多依奇公式以及电场驱进速度w、总烟量参数Q计算电区比集尘面积f_电；根据公式f_袋＝λf_电获得袋区比表面积f_袋；最后根据f_电选取电场区相关设计参数，根据袋区比表面积f_袋选取袋区相关设计参数；其中，本文上述方法配置的电袋复合除尘器将电场区和袋区的设计有机结合为一个整体，综合考虑二者在除尘过滤中的作用，最大化优化电袋复合除尘器性能参数，大大提高了电袋复合除尘器的除尘效率。

Description

电袋复合除尘器的设计方法及设计系统

技术领域

本发明涉及电袋复合除尘器选型设计技术领域，特别涉及一种电袋复合除尘器的设计方法及设计系统。

背景技术

电袋复合除尘器具备电除尘和袋式除尘机理的优点和克服各自缺点而开发的一种新型除尘装置。近年来，由于其具有高效减排的突出优点，受到广大用户的青睐。

电袋复合除尘器具体包括电场区和滤袋区，其中电场区用于除去烟气中较大颗粒物质，滤袋区用于将经过电场区的烟气进一步过滤。电袋复合除尘器的设计需要根据现场应用环境、烟气量、烟气温度、入口粉尘浓度、出口烟气浓度、负压等参数布置电场区和滤袋区。目前电场区和滤袋区的设计方法主要如下。

其中，电场区的布置其中一主要决定参数为电场区比集尘面积f_电，f_电根据公式计算，其中，q_λ为电区入口烟尘浓度，单位一般为q/m³，w为粉尘在电场区的驱进速度，单位为cm/s；f_电确定，电场区的布置方式也相应确定。

滤袋区所需面积A_袋为滤袋区布置的主要参数之一，A_袋主要通过公式计算所得，其中Q为烟气量，单位为m³/h，v为风速，单位为m/min。A_袋确定，进而选取相应数量的滤袋。

从以上描述可以看出，目前电场区的设计采用比集尘面积大小进行衡量，而滤袋区采用风速进行衡量，即电场区和滤袋区布置设计分别采用不同参数，即电场区和滤袋区设计相对独立，无法整体进行协调设计，大大限制了设计后设备的工作性能。

有鉴于此，如何优化电场区和滤袋区设计，综合考虑二者之间的有机联系，进而优化设备性能，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种一种电袋复合除尘器的设计方法，包括如下步骤：

根据电场区除尘效率η、多依奇公式以及电场驱进速度w、总烟量参数Q计算电区比集尘面积f_电，并根据公式f_袋＝λf_电获得袋区比表面积f_袋；

最后根据f_电选取电场区相关设计参数，根据袋区比表面积f_袋选取袋区相关设计参数；

其中，多依奇公式为：公式中A_电为电区集尘面积，w为电场的驱进速度；

可选的，根据计算所得f_袋、总烟量参数Q获得袋区过滤面积A_袋，根据A_袋选取袋区相关设计参数；其中A_袋、Q、f_袋之间的关系为：

可选的，电场区除尘效率η的获取方法具体为：f_电的获取方法具体为：根据和以下公式计算A_电，再根据公式获得f_电

其中，η1电场区入口烟气浓度、η2袋区入口烟气浓度。

可选的，λ的取值范围为0.25至0.45。

可选的，进一步根据已获取的f_电和公式f_总＝f_电+f_袋＝(1+λ)f_电计算f_总，并输出f_总，其中f_总为电袋复合除尘器的总比表面积。

可选的，所述电场区出口烟气浓度数值小于等于5g/Nm³。

可选的，根据获取的袋区过滤面积A_袋对电袋复合除尘器其他参数选型，并且维持所述电袋复合除尘器排放口烟气浓度小于等于10mg/Nm³。

与通过现有技术中设计方法设计的电袋复合除尘器相比，通过本文上述方法配置的电袋复合除尘器将电场区和袋区的设计有机结合为一个整体，综合考虑二者在除尘过滤中的作用，最大化优化电袋复合除尘器性能参数，大大提高了电袋复合除尘器的除尘效率。试验证明，根据获取的袋区过滤面积A_袋对电袋复合除尘器其他参数选型，可以较低的经济成本维持所述电袋复合除尘器排放口烟气浓度小于等于10mg/Nm³。

此外，本发明还提供一种电袋复合除尘器的设计系统，包括以下部件：

控制器，预存储有f_袋＝λf_电、多依奇公式；并根据电场区除尘效率η、电场驱进速度w、总烟量参数Q计算电区比集尘面积f_电，最后依据f_袋＝λf_电获得f_袋，根据f_电选取电区相关设计参数，根据f_袋选取袋区相关设计参数；

其中，多依奇公式为：公式中A_电为电区集尘面积，w为电场的驱进速度；

可选的，所述控制器还进一步存储有根据计算所得f_袋、总烟量参数Q获得袋区过滤面积A_袋，根据A_袋选取袋区相关设计参数。

可选的，所述控制器内部还预存有 f_电的获取方法具体为：根据和以下公式计算A_电，再根据公式获得f_电；

其中，η1电场区入口烟气浓度、η2袋区入口烟气浓度。

该设计系统的技术效果与上述设计方法的技术效果相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明所提供的一种具体实施方式中电袋复合除尘器的设计方法的流程框图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合方法和系统、附图以及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本领域内技术人员可以结合图1理解本技术方案，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中电袋复合除尘器的设计方法的流程框图。

本发明提供的一种电袋复合除尘器的设计方法，包括如下步骤：

S1、根据电场区除尘效率η、多依奇公式以及电场驱进速度w、总烟量参数Q计算电区比集尘面积f_电；

相应地，本文还提供了一种电袋复合除尘器的设计系统，包括控制器：电场区除尘效率η主要由电场区入口烟气浓度η1确定，例如新建电场，电场区入口烟气浓度η1一般由电袋复合除尘器前端的锅炉燃烧煤的情况及煤的灰粉等决定。如果改造的电厂，电场区入口烟气浓度η1可以通过烟气粉尘测试仪测量旧除尘器器进口烟道的粉尘浓度。

具体地，其中η2为电场区出口烟气浓度，η2可以根据具体设计拟定，本文优选数值范围5-10。η1、η2的单位可以为q/m³，当然，也可以根据设计需要选取其他单位。

f_电的获取方法具体为：根据计算所得的η和多依奇公式计算A_电，再根据公式获取f_电。其中，A_电为电区集尘面积，单位为m²；f_电和f_袋的单位为：m²/m³/s。

另外，电场驱进速度w主要由于燃烧煤质影响，本文优选w数值为8m/s。

S2、根据公式f_袋＝λf_电获得袋区比表面积f_袋；

其中，以某一具体项目中电袋复合除尘器的设计为例，在一种具体实施方式中，电袋复合除尘器的设计参数如下表1所示：

表1电袋复合除尘器的设计参数

根据以上参数，将电场区出口烟气浓度(袋区入口烟气浓度)控制在≤5g/m³范围内，经过实验证明，当其值小于5g/m³时，其排放可以控制在极低的范围，对比本文还进一步根据不同煤质燃烧产物烟气进行了实现，具体详见附表2。电场区出口烟气浓度具体取值可以根据电袋复合除尘器入口浓度进行确定，太低则技术经济性较差。可得电区除尘效率应为：

$\mathrm{\η}\≥\frac{25-5}{25}\×100\%=80\%;$

实际设计取除尘效率为：80％。在项目实际执行中，为保证电区出口浓度在各种工况下均能低于5g/m³，可以适当考虑一定的安全裕量。

表2煤质特性分析

项目	符号	单位	进口煤	国产煤
					收到基水分	Mar	％	9.23	12.00
收到基灰分	Aar	％	12.46	13.00
					收到基碳分	Car	％	64.36	60.51
收到基氢分	Har	％	4.l5	3.62
					收到基氧分	Oar	％	8.28	9.94
收到基氮分	Nar	％	0.89	0.70
					收到基硫分	Sar	％	0.63	0.43
干燥无灰基挥发分	Vdaf	％	25.06	27.33
					收到基低位发热量	Qar net	kJ/kg	25037	22797
收到基高位发热量	Qar gr	kJ/kg	26213	23927

f_电的获取方法具体为：根据获取的η和以下公式计算A_电，再根据公式获取f_电。以η＝80％，即计算A_电＝21480m²；进而

S3、根据f_电选取电场区相关设计参数，根据袋区比表面积f_袋选取袋区相关设计参数；

具体地，根据总烟量参数Q和获取的f_袋获得袋区过滤面积A_袋，并根据袋区过滤面积A_袋选取袋区相关设计参数；

本文定义袋区比表面积f_袋：其中，λ为电区与袋区比集尘面积的比例系数，试验证明当λ的取值范围为0.25至0.45时，设计后机组性能较佳，尤其当λ为黄金分割系数时，即λ的取值范围为0.3至0.43时，可大大优化机组性能。本文以λ＝0.38为例继续获得袋区比表面积f_袋，进而

该项目在运行后经过第三方测试，测试结果如下：

当机组平均负荷为658MW时，电袋复合除尘器出口烟尘质量浓度为3.76mg/m³(标态、干基)，折算烟尘质量浓度为3.35mg/m³(标态、干基、6％O₂)，本体漏风率为1.00％，本体压力降为788Pa，除尘效率为99.97％。；烟囱入口折算烟尘质量浓度为2.21mg/m³(标态、干基、6％O₂)。

与通过现有技术中设计方法设计的电袋复合除尘器相比，通过本文上述方法配置的电袋复合除尘器将电场区和袋区的设计有机结合为一个整体，综合考虑二者在除尘过滤中的作用，最大化优化电袋复合除尘器性能参数，大大提高了电袋复合除尘器的除尘效率。试验证明，根据获取的袋区过滤面积A_袋对电袋复合除尘器其他参数选型，可以较低的经济成本维持所述电袋复合除尘器排放口烟气浓度小于等于10mg/Nm³。

在上述基础上，本文进一步提出了f_总＝f_电+f_袋＝(1+λ)f_电；其中，f_总为电袋复合除尘器的总比表面积。

上述各公式预存于控制器内部，控制器接收获取设备的电场区入口烟气浓度、电场区出口烟气浓度，以上计算可以由控制器完成。

该设计系统的技术效果与上述设计方法的技术效果相同，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的电袋复合除尘器的设计方法及设计系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据电场区除尘效率η、多依奇公式以及电场驱进速度w、总烟量参数Q计算电区比集尘面积f_电；

根据公式f_袋＝λf_电获得袋区比表面积f_袋；

最后根据f_电选取电场区相关设计参数，根据袋区比表面积f_袋选取袋区相关设计参数；

其中，多依奇公式为：公式中A_电为电区集尘面积，w为电场的驱进速度；

2.如权利要求1所述的电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，根据计算所得f_袋、总烟量参数Q获得袋区过滤面积A_袋，根据A_袋选取袋区相关设计参数；其中A_袋、Q、f_袋之间的关系为：

3.如权利要求2所述的电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，电场区除尘效率η的获取方法具体为：f_电的获取方法具体为：根据和以下公式计算A_电，再根据公式获得f_电

其中，η1电场区入口烟气浓度、η2袋区入口烟气浓度。

4.如权利要求1至3任一项所述的电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，λ的取值范围为0.25至0.45。

5.如权利要求2所述的电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，进一步根据已获取的f_电和公式f_总＝f_电+f_袋＝(1+λ)f_电计算f_总，并输出f_总，其中f_总为电袋复合除尘器的总比表面积。

6.如权利要求2或3所述的电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，所述电场区出口烟气浓度数值小于等于5g/Nm³。

7.如权利要求2或3所述的电袋复合除尘器的设计方法，其特征在于，根据获取的袋区过滤面积A_袋对电袋复合除尘器其他参数选型，并且维持所述电袋复合除尘器排放口烟气浓度小于等于10mg/Nm³。

8.一种电袋复合除尘器的设计系统，其特征在于，包括以下部件：

控制器，预存储有f_袋＝λf_电、多依奇公式；并根据电场区除尘效率η、电场驱进速度w、总烟量参数Q计算电区比集尘面积f_电，最后依据f_袋＝λf_电获得f_袋，根据f_电选取电区相关设计参数，根据f_袋选取袋区相关设计参数；

其中，多依奇公式为：公式中A_电为电区集尘面积，w为电场的驱进速度；

9.如权利要求8所述的电袋复合除尘器的设计系统，其特征在于，所述控制器还进一步存储有根据计算所得f_袋、总烟量参数Q获得袋区过滤面积A_袋，根据A_袋选取袋区相关设计参数。

10.如权利要求9所述的电袋复合除尘器的设计系统，其特征在于，所述控制器内部还预存有 f_电的获取方法具体为：根据和以下公式计算A_电，再根据公式获得f_电；

其中，η1电场区入口烟气浓度、η2袋区入口烟气浓度。