CN108816519B - 一种用于1300mw等级超超临界机组的电除尘器 - Google Patents

一种用于1300mw等级超超临界机组的电除尘器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，包括若干按矩形阵列分布的钢支撑柱，钢支撑柱包括：定向偏心立柱，包括偏心设置的第二上立柱和第二下立柱，之间设有沿一条轴线滑动的第一滑动轴承，以及，不定向偏心立柱，也包括偏心设置的第二上立柱和第二下立柱，之间设有第二滑动轴承，以及，正中立柱，正中立柱位于矩形阵列的中部，与正中立柱同行和同列的钢支撑柱为定向偏心立柱，与正中立柱同行的第一滑动轴承运动方向沿该行的方向，与正中立柱同列的第一滑动轴承运动方向沿该列的方向，其余钢支撑柱为不定向偏心立柱。本发明的优点是：采用本方案热膨胀消除结构可满足300‑500t的高压负载和50cm以上的膨胀大滑动距离，稳定性好，寿命长。

Description

一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器
技术领域
本发明涉及一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器。
背景技术
电除尘是燃煤电厂领域除尘的主流技术，其配套机组容量目前已达到1000MW等级，电除尘器室数根据不同的烟气量设置1到3个以保证合适的烟气流速，电除尘器随着移动电极、低低温电除尘等新技术的加入已经达到目前20mg/m3甚至15mg/m3以下稳定的高除尘效率。
目前，随着燃煤电厂汽轮机发电效率要求的提高，其功率已具备达到1350MW的条件，而现有常规电除尘器最大机组为1000MW等级，处理烟气量等关键参数无法满足1300MW等级机组的配套要求，并且现有电除尘器占地面积、钢材用量等仍存在改进空间，无法有效解决电除尘器膨胀对设备稳定性的影响问题，每套阳极机械振打轴系无法完成作用范围超过30米以上的振打。
电除尘器无法有效解决超长或超宽时热膨胀引起结构稳定性的问题，一般滑动轴承无法承受高负载大滑动距离，尤其是运行时高负压、灰斗内有积灰等工况时。以上缺陷导致在每台炉配套2台电除尘器的经济条件下，单台电除尘器无法处理烟气量大于700m3/s的含尘烟气，难以配套已开发完成的1300MW等级超超临界燃煤发电机组。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，能够有效解决现有电除尘器存在热膨胀引起结构稳定性的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，包括若干按矩形阵列分布的钢支撑柱，所述钢支撑柱包括：
定向偏心立柱，包括第二上立柱和第二下立柱，第二上立柱的轴线和第二下立柱的轴线偏心设置，所述第二上立柱和第二下立柱之间设有只能沿一个轴向滑动的第一滑动轴承，且滑动方向与第二上立柱的轴线垂直，以及，
不定向偏心立柱，也包括第二上立柱和第二下立柱，第二上立柱的轴线和第二下立柱的轴线偏心设置，所述第二上立柱和第二下立柱之间设有第二滑动轴承，且滑动方向与第二上立柱的轴线垂直，以及，
正中立柱，所述正中立柱位于矩形阵列的中部，所述与正中立柱同行和同列的钢支撑柱为所述定向偏心立柱，与正中立柱同行的第一滑动轴承运动方向沿该行的方向，与正中立柱同列的第一滑动轴承运动方向沿该列的方向，其余钢支撑柱为所述不定向偏心立柱。
优选的，所述正中立柱包括第一上立柱和第一下立柱，所述第一上立柱和所述第一下立柱固定连接，且第一上立柱的轴线和第一下立柱的轴线重合。正中立柱也由上立柱和下立柱拼接，可以降低运输难度，利于整体施工，同时上立柱的轴线和下立柱的轴线重合，保证了整个正中立柱的稳定性。
优选的，所述第二滑动轴承包括轴承座、滑动片、密封圈和滑动块，所述轴承座固定在第二下立柱的顶端，轴承座的顶面固定有滑动片，所述滑动块固定在第二上立柱的底端，所述滑动块的底面也固定有滑动片，所述轴承座顶面的滑动片和滑动块底面的滑动片滑动接触，所述密封圈固定在轴承座与滑动块之间，且滑动片位于密封圈内侧。通过两片滑动片的接触实现平面滑动，而且密封圈可以有效阻止灰尘和其他异物进入，减小滑动片之间的摩擦力。
优选的，所述滑动片包括至少两片片体，所述片体成圆形或半圆形，且成圆形阵列分布。将滑动片分成多个片体，片体之间可以存储石墨粉等润滑剂，降低的滑动片之间的摩擦系数，同时分隔成多个片体也可以减少滑动片的用量，降低成本，并且降低滑动片之间的接触面积，也可以有效降低摩擦力，而做成圆形或者半圆形，可以避免或者减少尖角的存在，降低损耗。
优选的，所述轴承座包括上轴承座和下轴承座，所述上轴承座的底部为半球形，所述下轴承座的顶面开有与上轴承座底部相适配的凹槽，所述上轴承座滑动设置在下轴承座内。将轴承座分为上轴承座和下轴承座，并且上下轴承座之间也可以相对滑动，当移动量比较大时也可以提供一定的移动空间。
优选的，所述第一滑动轴承包括第二滑动轴承和两块导向板，所述两块导向板均固定在滑动块上，所述两块导向板分别位于轴承座的左右两侧，以限制滑动块相对轴承座只能沿一个垂直于第二上立柱的轴线方向移动。通过两块导向板，对第二滑动轴承的运动方向做出限制，使第一滑动轴承只能沿一条直线方向运动。
优选的，电除尘器还包括阳极振打装置，所述阳极振打装置包括传动轴，所述传动轴的两端分别套有四轮尘中轴承，所述传动轴上每隔3.5～4.5米套有一个双轮尘中轴承。对于同时需要振打两个电除尘室的阳极振打装置，两端通过四轮尘中轴承支撑，中间用双轮尘中轴承支撑，除了对传动轴提供有效支撑外，还能降低传动轴的跳动，保证振打装置能稳定运行。
优选的，所述四轮尘中轴承包括上箱体、下箱体和导向滚轮，所述上箱体内开有上凹腔、所述下箱体内开有下凹腔，上凹腔和下凹腔组合形成放置腔，所述放置腔的下部设有两个导向滚轮，所述放置腔的上部设有两个导向滚轮，所述放置腔开有前后贯通的通孔，所述传动轴穿过通孔，且四个导向滚轮均与传动轴滚动接触。通过上下四个导向滚轮夹住传动轴，对传动轴进行定位，而且不会影响到传动轴的正常转动。
优选的，所述双轮尘中轴承包括壳体，所述壳体上部开有通槽，所述传动轴穿过所述通槽，所述壳体内设有与通槽相通的放置腔，所述放置腔内设有水平并排设置的两个导向滚轮，所述导向滚轮均与传动轴滚动接触，所述通槽的顶部设有开口，所述通槽上还设有封闭开口可拆卸的固定杆。两个导向滚轮位于传动轴的下方左右两侧，对传动轴进行托举，通槽上部的开口用于将传动轴放入其中，便于安装，然后通过固定杆封闭可以防止传动轴跳出通槽。
与现有技术相比，本发明的优点是：通过设置正中立柱，保持整个电除尘器框架的大致位置，然后设置沿行和列的定向偏心立柱，定向偏心立柱只能沿行或者列的方向偏移，其余钢支撑柱为不定向偏心立柱，在收到热膨胀时，通过定向偏心立柱规划大致的膨胀方向沿行或者列的方向，而其余钢支撑柱根据位置不同，不做具体限定膨胀方向，从而在受到热膨胀力作用时，第二上立柱相对于第二下立柱通过滑动轴承可以产生一定位移，用以抵消热膨胀力对整个电除尘器框架的影响，保证整个电除尘器结构稳定。相对于利用整根钢支撑柱的强度来抵消热膨胀力，使用本方案可以降低钢支撑柱约30％以上的横截面积，从而降低整个电除尘器的重量，也大大降低了建造成本。
采用本方案热膨胀消除结构可满足300-500t的高压负载和50cm以上的膨胀大滑动距离，稳定性好，寿命长。
附图说明
图1为本发明一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器的结构示意图；
图2为本发明中钢支撑柱的立面结构示意图；
图3为本发明中钢支撑柱的分布结构示意图；
图4为本发明中第二滑动轴承的连接结构示意图；
图5为图4中A处局部放大图；
图6为图4中B-B剖视图加装导向板后的结构示意图；
图7为本发明中阳极振打装置安装结构示意图；
图8为本发明中阳极振打装置的结构示意图；
图9为本发明中四轮尘中轴承的结构示意图；
图10为本发明中双轮尘中轴承的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
参阅图1至图6为本发明一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器的实施例，一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，包括若干按矩形阵列分布的钢支撑柱1，所述钢支撑柱1包括：
定向偏心立柱2，包括第二上立柱21和第二下立柱22，第二上立柱21的轴线和第二下立柱22的轴线偏心设置，所述第二上立柱21和第二下立柱22之间设有只能沿一个轴向滑动的第一滑动轴承23，且滑动方向与第二上立柱21的轴线垂直，以及，
不定向偏心立柱3，也包括第二上立柱21和第二下立柱22，第二上立柱21的轴线和第二下立柱22的轴线偏心设置，所述第二上立柱21和第二下立柱22之间设有第二滑动轴承31，且滑动方向与第二上立柱21的轴线垂直，以及，
如图3所示，正中立柱4，所述正中立柱4位于矩形阵列的中部，所述与正中立柱4同行和同列的钢支撑柱1为所述定向偏心立柱2，与正中立柱4同行的第一滑动轴承23运动方向沿该行的方向，也就是沿图中的X轴方向移动，与正中立柱4同列的第一滑动轴承23运动方向沿该列的方向，也就是沿图中的Y轴方向移动，其余钢支撑柱1为所述不定向偏心立柱3，即为图中标记为圆圈的部分。
通过设置正中立柱4，保持整个电除尘器框架的大致位置，然后设置沿行和列的定向偏心立柱2，定向偏心立柱2只能沿行或者列的方向偏移，其余钢支撑柱1为不定向偏心立柱3，在收到热膨胀时，通过定向偏心立柱2规划大致的膨胀方向沿行或者列的方向，而其余钢支撑柱1根据位置不同，不做具体限定膨胀方向，从而在受到热膨胀力作用时，第二上立柱21相对于第二下立柱22通过滑动轴承可以产生一定位移，用以抵消热膨胀力对整个电除尘器框架的影响，保证整个电除尘器结构稳定。相对于利用整根钢支撑柱1的强度来抵消热膨胀力，使用本方案可以降低钢支撑柱1约30％以上的横截面积，从而大幅降低整个电除尘器的重量，也大大降低了建造成本。
为了保证正中立柱4的稳定性并且降低施工难度，正中立柱4可以选择以下结构，包括第一上立柱41和第一下立柱42，所述第一上立柱41和所述第一下立柱42固定连接，且第一上立柱41的轴线和第一下立柱42的轴线重合，第一上立柱41和第一下立柱42之间可以采用螺栓连接，也可以采用焊接等方式固定连接。
而在不定向偏心立柱3上使用的的第二滑动轴承31包括轴承座32、滑动片33、密封圈34和滑动块35，所述轴承座32固定在第二下立柱22的顶端，轴承座32的顶面固定有滑动片33，所述滑动块35固定在第二上立柱21的底端，所述滑动块35的底面也固定有滑动片33，所述轴承座32顶面的滑动片33和滑动块35底面的滑动片33滑动接触，所述密封圈34固定在轴承座32与滑动块35之间，且滑动片33位于密封圈34内侧，通过轴承座32与第二下立柱22固定连接，滑动块35与第二上立柱21固定连接，然后两片滑动片33之间相对滑动，实现在受热膨胀力作用时第二上立柱21可以相对第二下立柱22发生位移以抵消热膨胀力造成的影响，而密封圈34则将两片滑动片33封在其内，防止粉尘对滑动片33寿命产生影响。
进一步加强第二上立柱21和第二下立柱22的移动范围，可以将轴承座32分为上轴承座321和下轴承座322，所述上轴承座321的底部为半球形，所述下轴承座322的顶面开有与上轴承座321底部相适配的凹槽323，所述上轴承座321滑动设置在下轴承座322内，通过半球形的上轴承座321底部和半球凹槽323形的下轴承座322配合，实现上轴承座321和下轴承座322的相对移动。
滑动片33可以有至少两片片体36组成，片体成半圆弧，且圆形整列分布，这样既可以减少滑动片的接触面积，降低摩擦力，还能节约滑动片的用量，降低成本，在片体之间形成的缝隙也可以容纳更多的石墨粉之类的润滑剂。
而第一滑动轴承23由于要限制只能沿一个轴向移动，所以第一滑动轴承23在第二滑动轴承31的基础上加装两块导向板231，所述两块导向板231均固定在滑动块35上，所述两块导向板231分别位于轴承座32的左右两侧，通过两块导向板231对滑动块35与滑动座相对移动的反向进行限制。
如图1、图7所示，整个1300MW等级超超临界机组的超大型电除尘器，每台电除尘器包括四个除尘室，所述每个除尘室包括独立的一个进口喇叭6、4-9个串联的电场区、独立的一个出口喇叭7，所述的电场区每个包括独立的阴极系统、阳极系统和高压供电系统，以及1-2个灰斗，每个电场区的高压高压供电系统为该电场区的阴极系统供电，所述电除尘器的一侧相连的两个室的相同位置的电场区配套一套阳极振打装置5，整个电除尘器长度或者宽度超过40米时，采用上述钢支撑柱1的偏心结构设计，偏心方向与超过标准长度的方向相同，依据以下公式获得X方向偏心位置dx和Y方向的偏心距离dy：
dx＝120×0.0126×Lx/2
dy＝120×0.0126×Ly/2
其中：Lx为滑动支点到固定点在X方向的距离(单位m)；Ly为滑动支点到固定点在Y方向的距离(单位m)。
如图8所示，而两个除尘室8采用配置一套阳极振打装置5意味着整个传动轴51将非常长，为了保证整个传动轴51在振打时能平稳运行，所述传动轴51的两端分别套有四轮尘中轴承52，所述传动轴51上每隔4米套有一个双轮尘中轴承53。通过两头固定，中间托举的方式实现平稳的转动传动。
如图9所示，所述四轮尘中轴承52包括上箱体521、下箱体522和导向滚轮523，所述上箱体521内开有上凹腔524、所述下箱体522内开有下凹腔525，上凹腔524和下凹腔525组合形成放置腔，所述放置腔的下部设有两个导向滚轮523，所述放置腔的上部设有两个导向滚轮523，所述放置腔开有前后贯通的通孔526，所述传动轴51穿过通孔526，且四个导向滚轮523均与传动轴51滚动接触。
如图10所示，所述双轮尘中轴承53包括壳体531，所述壳体531上部开有通槽532，所述传动轴51穿过所述通槽532，所述壳体531内设有与通槽532相通的放置腔，所述放置腔内设有水平并排设置的两个导向滚轮523，所述导向滚轮523均与传动轴51滚动接触，所述通槽532的顶部设有开口，所述通槽532上还设有封闭开口可拆卸的固定杆533。
采用上述四轮尘中轴承52和双轮尘中轴承53，可消除因安装质量、热膨胀导致的传动轴51位置移动，避免卡死、断轴等失效问题的发生，安装简单，维护、更换、检修方便。
如图8所示，整个阳极振打装置5还包括振打减速电机54、振打锤55和联轴器56，传动轴51由若干段分轴和联轴器组成，振打锤固定在传动轴51上，而振打减速电机与传动轴51的一端固定连接，通过振打减速电机带动传动轴51旋转，从而使传动轴51上的振打锤不断的敲击阳极板，将阳极板上的粉尘振落。
与传统电除尘器相比，一种用于1300MW等级超超临界机组的超大型电除尘器有以下优点：
(1)每套阳极机械振打轴系可同时完成作用范围超过30米以上的振打，并且稳定性好，维护简单，漏风率低。
(2)电除尘器占地面积小，设备重量轻(钢材用量小)，成本优势明显。
(3)发明的热膨胀消除结构可满足300-500t的高压负载和50cm以上的膨胀大滑动距离，稳定性好，寿命长。
(4)除尘效率高于现有干式电除尘器，出口粉尘浓度可稳定在10mg/m3以下。
从而，在每台炉配套2台电除尘器的经济条件下(如果每台炉配套3台电除尘器，用钢量大幅增加)，实现了单台电除尘器处理烟气量大于700m3/s的含尘烟气，满足了配套已开发完成的1300MW等级超超临界燃煤发电机组。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (9)

1.一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，包括若干按矩形阵列分布的钢支撑柱，其特征在于：所述钢支撑柱包括：
定向偏心立柱，包括第二上立柱和第二下立柱，第二上立柱的轴线和第二下立柱的轴线偏心设置，所述第二上立柱和第二下立柱之间设有只能沿一个轴向滑动的第一滑动轴承，且滑动方向与第二上立柱的轴线垂直，以及，不定向偏心立柱，也包括第二上立柱和第二下立柱，第二上立柱的轴线和第二下立柱的轴线偏心设置，所述第二上立柱和第二下立柱之间设有第二滑动轴承，且滑动方向与第二上立柱的轴线垂直，以及，
正中立柱，所述正中立柱位于矩形阵列的中部，与所述正中立柱同行和同列的钢支撑柱为所述定向偏心立柱，与正中立柱同行的第一滑动轴承运动方向沿该行的方向，与正中立柱同列的第一滑动轴承运动方向沿该列的方向，其余钢支撑柱为所述不定向偏心立柱。
2.如权利要求1所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述正中立柱包括第一上立柱和第一下立柱，所述第一上立柱和所述第一下立柱固定连接，且第一上立柱的轴线和第一下立柱的轴线重合。
3.如权利要求1所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述第二滑动轴承包括轴承座、滑动片、密封圈和滑动块，所述轴承座固定在第二下立柱的顶端，轴承座的顶面固定有滑动片，所述滑动块固定在第二上立柱的底端，所述滑动块的底面也固定有滑动片，所述轴承座顶面的滑动片和滑动块底面的滑动片滑动接触，所述密封圈固定在轴承座与滑动块之间，且滑动片位于密封圈内侧。
4.如权利要求3所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述滑动片包括至少两片片体，所述片体成圆形或半圆形，且成圆形阵列分布。
5.如权利要求3所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述轴承座包括上轴承座和下轴承座，所述上轴承座的底部为半球形，所述下轴承座的顶面开有与上轴承座底部相适配的凹槽，所述上轴承座滑动设置在下轴承座内。
6.如权利要求3或4或5所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述第一滑动轴承包括第二滑动轴承和两块导向板，所述两块导向板均固定在滑动块上，所述两块导向板分别位于轴承座的左右两侧，以限制滑动块相对轴承座只能沿一个垂直于第二上立柱的轴线方向移动。
7.如权利要求1所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：电除尘器还包括阳极振打装置，所述阳极振打装置包括传动轴，所述传动轴的两端分别套有四轮尘中轴承，所述传动轴上每隔3.5～4.5米套有一个双轮尘中轴承。
8.如权利要求7所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述四轮尘中轴承包括上箱体、下箱体和导向滚轮，所述上箱体内开有上凹腔、所述下箱体内开有下凹腔，上凹腔和下凹腔组合形成放置腔，所述放置腔的下部设有两个导向滚轮，所述放置腔的上部设有两个导向滚轮，所述放置腔开有前后贯通的通孔，所述传动轴穿过通孔，且四个导向滚轮均与传动轴滚动接触。
9.如权利要求7所述的一种用于1300MW等级超超临界机组的电除尘器，其特征在于：所述双轮尘中轴承包括壳体，所述壳体上部开有通槽，所述传动轴穿过所述通槽，所述壳体内设有与通槽相通的放置腔，所述放置腔内设有水平并排设置的两个导向滚轮，所述导向滚轮均与传动轴滚动接触，所述通槽的顶部设有开口，所述通槽上还设有封闭开口可拆卸的固定杆。
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