除尘器开题报告

课题名称 导 师 学 号 基于CAD的除尘器设计 余 南 辉 090309614

课题类型 学生姓名 专 业 毕业设计 易 可 机械设计制造及其自动化 课题目的和意义

随着社会工业化的发展，空气污染越来越严重，人类的环保意识也日益增强，对空气质量的要求也越来越高了。各类工业烟尘的肆意排放是空气污染的主要来源。因此，对工业气体进行净化对环境保护有着重要的意义。

袋式除尘器是各类除尘器中应用最多的一类，就数量而言，袋式除尘器应用占除尘器总量的60%以上；按处理气体而言，占到70%以上。袋式除尘器应用多的原因，在于其除尘效率高，能满足严格的环保要求；运行稳定，适应能力强，每小时可处理气体量从几百立方米到数十万理立方米，并适用于许多工矿除尘工程净化设备。

脉冲袋式除尘器由上箱体、中箱体、灰斗、卸灰装置、喷吹系统、控制系统等组成，其工作原理分为两个部分，1.过滤过程：含尘气体由灰斗进入过滤室，其中较粗的灰尘颗粒直接落入灰斗或灰仓，较细的颗粒含尘气体则上升至滤袋表面，经滤袋过滤，粉尘被滤袋阻隔于滤袋表面，净化后的气体则进入净气室，由气体风机排入大气。2.清灰过程：随着过滤的不断进行，滤袋表面积聚的粉尘不断增加，导致设备阻力上升到一定值，时间继电器(或微差压控制器)输出信号，程控仪开始工作，按顺序开启脉冲阀，是高压压缩空气瞬时喷入滤袋，高速反向气流使滤袋突然膨胀，附着在滤袋表面的粉尘脱落掉入灰斗（或灰仓）。粉尘由翻板阀或输灰机构排出。反吹清灰过程依次喷吹单排滤袋，而其他滤袋仍处于过滤状态。

国内外现状

在目前建设的火力发电厂中，除尘装置的选择以静电除尘器和布袋除尘器为主。静电除

尘器在国内的应用较早，20世纪70年代就已经应用于火力发电厂，如吉林热电厂、保定发电厂；1974年福建邵武电厂在75 t/h锅炉改造时首次采用国产双室二电场静电除尘器。经过多年的开发应用，静电除尘器技术成熟，除尘效率较高，目前已被广泛应用于电力、冶金、化工等行业。

从20世纪80年代开始，我国就在部分电厂就布袋除尘器处理锅炉尾部烟气进行了尝试，由于受当时工艺水平的限制，滤料质量不过关，滤袋破损，导致除尘效率低，换袋频繁，加之工作条件差，致使布袋除尘器没有得到推广应用。国外在火电厂采用布袋除尘器较早，据了解，美国、加拿大、澳大利亚及欧洲等地的一些火电厂采用了布袋除尘器，其效率高达99.9 %。当时，由于国内环保要求不高，国外火电厂采用布袋除尘器也不是很多，在引进火电厂设备时大多数引进了静电除尘器，而没有引进布袋除尘器。

近年来，随着滤布材料制造技术的发展，袋式除尘器在滤布的强度、耐高温、耐腐、耐磨等方面都有很大的提高。布袋除尘器的烟尘排放质量浓度可以控制在15～50mg/m3，已经广泛应用于电厂、矿山、冶金、化工、水泥、制药、食品等行业，作为环境净化及产品回收设备。例如内蒙古呼和浩特发电厂由于燃用准格尔煤，煤中SiO2与Al2O3含量高，K2O 与Na2O 含量低，导致静电除尘器收尘困难，在1、2、3、4号机组中采用静电除尘器，其运行效率大大低于设计效率，烟尘排放质量浓度严重超标。在扩建2台670t/h锅炉时，经专家多次论证，决定采用脉冲反吹式布袋除尘器，2001年12月28日第1台机组并网发电后，布袋除尘器运行状况良好，达到了预期的效果。经有关部门多次检测，烟尘排放质量浓度约为28mg/m3，与前面采用静电除尘器的机组形成了鲜 明对比，现在该厂已经对220 /h锅炉的

建工程中，选用回转式反吹布袋除尘静电除尘器进行了改造。

赤峰市富龙热力股份有限公司热电厂在5、6号锅炉(90 t/h)的扩器，效果很不理想，致使大家对布袋除尘器的使用效果产生怀疑。2002年7月东北电力设计院承接了该厂2台40 t/h热水锅炉和2台75 t/h循环流化床锅炉的除尘器改造任务。经过认真考证，最终决定仍然采用布袋除尘器。在选型上改用目前世界上较先进的脉冲反吹式布袋除尘器，滤料采用德国独资无锡BWF公司生产的聚苯硫醚针刺毡。第1台设备于10月15日投产，最后1台12月末投产，效果很好。经测试烟尘排放质量浓度在50mg/m3以下。

燃煤锅炉烟气除尘技术经历了水膜除尘、布袋除尘到静电除尘的过程，现在又有回到布袋除尘器的趋势。

课题的主要内容和步骤

脉冲袋式除尘器由框架箱体滤袋清灰装置和压缩空气装置差压装置和电控装置组成，脉冲袋式除尘器与其他袋式除尘器的主要区别是清灰装置。脉冲袋式除尘器设备正常工作时，含尘气体由进风口进入灰斗，由于气体体积的急速膨胀，一部分较粗的尘粒受惯性或自然沉降等原因落入灰斗，其余大部分尘粒随气流上升进入袋室，经滤袋过滤后，尘粒被滞留在滤袋的外侧，净化后的气体由滤袋内部进入上箱体，再由阀板孔、排风口排入大气，从而达到除尘的目的。随着过滤的不断进行，除尘器阻力也随之上升，当阻力达到一定值时，清灰控制器发出清灰命令，首先将提升阀板关闭，切断过滤气流;然后，清灰控制器向脉冲电磁阀发出信号，随着脉冲阀把用作清灰的高压逆向气流送入袋内，滤袋迅速鼓胀，并产生强烈抖动，导致滤袋外侧的粉尘抖落，达到清灰的目的。由于设备分为若干个箱区，所以上述过程是逐箱进行的，一个箱区在清灰时，其余箱区仍在正常工作，保证了设备的连续正常运转。之所以能处理高浓度粉尘，关键在于这种强清灰所需清灰时间极短(喷吹一次只需0.1～0.2s)。为完成这一系列动作，主要研究内容有：

1． 对圆袋电磁脉冲除尘器的现状、发展状况、组成和工作原理进行初步了解。

2． 设计上下箱体的结构和尺寸。 3． 确定反吹型式。 4． 计算排灰能力。 设计进度时间安排如下：

第一阶段，第二周—第五周进行实习调研、收集资料、了解课题背景； 第二阶段，第六周—第七周撰写开题报告、翻译外文文献；

第三阶段，第八周—第十周测绘、三维造型及受载分析；

第四阶段，第十一周—第十三周运用ANSYS进行有限元分析和优化设计；

第五阶段，第十四周—第十五周编写论文

本次设计为实际工程设计，题目来源于实际现场。本次通过查阅资料，了解到环境污染必须得到抑制，综合国内外除尘器的现状等，结合在除尘器制造车间实习，我对本次课题有了一定的了解。通过本次设计，自己学习到实际工程设 计过程中所需要的资料搜集及分析能力，工程综合读图、制图能力，初步的工程设计能力，综合知识运用能力和独立的工作能力。