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电厂除尘系统空压机的选型计算

  火电厂的除灰系统除的是烟气里的灰,主要有静电除尘和布袋除尘。当然有部分锅炉设计的时候还在省煤器下方或者空预器下方有设置灰斗,但这两个地方没有除尘设备,只有靠重力落下,灰斗下再连接灰输送系统送走。也有被称为除尘系统。

 

  首先看电厂的规模,或者说是产出的粉尘量,一般选用静电的或者袋式的,要求除尘效率高,造价低的话就选袋式的,若想选用操作简单些,不需要太多维护的话就选用静电的,也有用脉冲袋式除尘器的。这些知识不需要我们做空压机的掌握,但是多了解一些,对于我们的业务开展也是必要的。

 

  选型前的注意事项

 

  ① 根据布袋除尘器对压缩气的要求选用相应的空压机及配套设备。需考虑的有以下几点:a.压缩气体中的含油量在标准之内,通常比仪表气要求低一些,三级过滤足矣。b.压缩气体中的含水量,对除灰来说还是有一定要求的,这个通常采用水冷吸干机居多,电厂不缺电也不缺循环水,效果稳定。

 

  ②根据生产任务及厂房的具体条件选定空压机的型式,如离心机、螺杆机,但使用螺杆机的占绝大多数。

 

  ③根据除灰生产时所要求的排气量和排气压力选型。应注意,空压机样本或产品目录中所列的排气量,一般按20℃、101.33kPa状态下的气体体积计算,单位为m3/min,排气压强以Pa(表压)表示。当需要确定除尘器生产所需的空气压缩机的性能参数时,应从以下几个方面考虑:

 

  a.排气压力。空压机的排气压力越大,耗能越多。将使用压力、管路阻力损失及配套设备的压力之和,定为选用的压缩机额定排气压力的下限值。一般情况下,应把输气管路的通径选大些,以减少阻力损失,达到长期运行减少能耗的目的。不要选用过高排气压力的压缩机。

 

  b.排气量。计算出实际用气总量再乘以1.1~1.2系数,作为除灰系统选用机型的排气量。如选用过低,则达不到除灰系统用气的规定值;选用过大,则造成减荷能耗大、减荷运行的不经济性。但实际中,大多都是减荷运行,余量都比较大。

 

  空压机的选择

 

  选择空压机时,主要考虑空压机的压气供给量。除尘设备选用的空压机,其压气压力一般为0.8Mpa。下面,将对空压机的压气供给量进行计算。

 

  1、高原3寸脉冲阀喷吹一次耗气量:Q1=500升(标态)

 

  2、脉冲喷吹间隔:t=5s

 

  3、除尘器一分钟耗气量:Q2=500×60/5=6000升

 

  4、换算为0.8Mpa下的压缩空气量:Q3=Q2/8=750升(压缩态)。考虑到除尘器除了有脉冲阀要消耗压缩空气外,还有气缸及空气炮等消耗压缩空气的元件,同时,脉冲阀本身允许有压缩空气的微量泄露(近乎为零),故需要对对压缩空气量保留一定的裕量。

 

  5、取安全系数:K=2.5(经验数值)

 

  6、理论计算出来的压缩空气消耗量:Q=KQ3=1875升(0.8Mpa下的压缩态)

 

  这就要求所选择的空压机必须提供1875L/min的压缩空气量(0.8Mpa)。

 

  在实际选择时,选用2~3m3/min排气量的空压机比较合适。

 

  上面的计算过程,考虑的是同一时间,只有一个脉冲阀在工作的情况。在某些复杂的除尘工况下,如进入除尘器的烟气含尘浓度特别高,甚至达到1000g/m3以上,此时,在同一时间,只有一个脉冲阀喷吹已经不能适应清灰的要求。在这种情况下,就要求在同一时间,有两个脉冲阀,甚至三个以上脉冲阀同时工作。其压缩空气的消耗量也相应提高。耗量的计算过程同上述类似。

 

  储气罐

 

  除灰系统的储气罐非常关键,作用是储存足够的气量,保证除尘器各用气元件的用气量;同时,它又起稳定压缩空气压力的作用:即各耗气元件在工作时,气源气压保持相对稳定,不会因为气源压力不稳而造成除尘设备无法正常运行的情况发生。通常选型在运行空压机总排气量的20%。

 

  选择储气罐时,主要考虑储气罐的容量,根据实际使用经验,当脉冲阀喷吹完毕后,储气罐气源压力下降差压不应该超过0.02Mpa。

 

  计算

 

  至目前为止,见过所有资料上的对于布袋除尘器压缩空气消耗量计算只有一种方法,脉冲阀消耗量+提升阀消耗量(按照工作机制,取用气最大值),压缩空气消耗量用于提交给业主对空压机系统进行选型。

 

  提升阀消耗量在“在线清灰”下很小,这里忽略。

 

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