電廠除塵系統空壓機的選型計算

內容提要:

火電廠的除灰系統是除儀表用氣外另一個需要大量壓縮空氣的地方,通常較儀表氣用量大,選用的空壓機都是40方以上的。本文轉自電力網,內容中涉及到說壓力一般為0.8Mpa,但小編曾經操作的很多項目實際上現場只需要4-5公斤即可,這可能是很多火電項目招標中有些一線品牌投標價格低得嚇人的原因,只是猜測,歡迎探討。

火電廠的除灰系統除的是煙氣裡的灰,主要有靜電除塵和布袋除塵。當然有部分鍋爐設計的時候還在省煤器下方或者空預器下方有設置灰鬥,但這兩個地方沒有除塵設備,只有靠重力落下,灰鬥下再連接灰輸送系統送走。也有被稱為除塵系統。

首先看電廠的規模,或者說是產出的粉塵量,一般選用靜電的或者袋式的,要求除塵效率高,造價低的話就選袋式的,若想選用操作簡單些,不需要太多維護的話就選用靜電的,也有用脈衝袋式除塵器的。這些知識不需要我們做空壓機的掌握,但是多瞭解一些,對於我們的業務開展也是必要的。

選型前的注意事項


① 根據布袋除塵器對壓縮氣的要求選用相應的空壓機及配套設備。需考慮的有以下幾點:a.壓縮氣體中的含油量在標準之內,通常比儀表氣要求低一些,三級過濾足矣。b.壓縮氣體中的含水量,對除灰來說還是有一定要求的,這個通常採用水冷吸乾機居多,電廠不缺電也不缺循環水,效果穩定。

② 根據生產任務及廠房的具體條件選定空壓機的型式,如離心機、螺桿機,但使用螺桿機的佔絕大多數。

③ 根據除灰生產時所要求的排氣量和排氣壓力選型。應注意,空壓機樣本或產品目錄中所列的排氣量,一般按20℃、101.33kPa狀態下的氣體體積計算,單位為m3/min,排氣壓強以Pa(表壓)表示。當需要確定除塵器生產所需的空氣壓縮機的性能參數時,應從以下幾個方面考慮:

a.排氣壓力。空壓機的排氣壓力越大,耗能越多。將使用壓力、管路阻力損失及配套設備的壓力之和,定為選用的壓縮機額定排氣壓力的下限值。一般情況下,應把輸氣管路的通徑選大些,以減少阻力損失,達到長期運行減少能耗的目的。不要選用過高排氣壓力的壓縮機。

b.排氣量。計算出實際用氣總量再乘以1.1~1.2係數,作為除灰系統選用機型的排氣量。如選用過低,則達不到除灰系統用氣的規定值;選用過大,則造成減荷能耗大、減荷運行的不經濟性。但實際中,大多都是減荷運行,餘量都比較大。

電廠除塵系統空壓機的選型計算

空壓機的選擇

選擇空壓機時,主要考慮空壓機的壓氣供給量。除塵設備選用的空壓機,其壓氣壓力一般為0.8Mpa。下面,將對空壓機的壓氣供給量進行計算。

1、高原3寸脈衝閥噴吹一次耗氣量:Q1=500升(標態)

2、脈衝噴吹間隔:t=5s

3、除塵器一分鐘耗氣量:Q2=500×60/5=6000升

4、換算為0.8Mpa下的壓縮空氣量:Q3=Q2/8=750升(壓縮態)。考慮到除塵器除了有脈衝閥要消耗壓縮空氣外,還有氣缸及空氣炮等消耗壓縮空氣的元件,同時,脈衝閥本身允許有壓縮空氣的微量洩露(近乎為零),故需要對對壓縮空氣量保留一定的裕量。

5、取安全係數:K=2.5(經驗數值)

6、理論計算出來的壓縮空氣消耗量:Q=KQ3=1875升(0.8Mpa下的壓縮態)

這就要求所選擇的空壓機必須提供1875L/min的壓縮空氣量(0.8Mpa)。

在實際選擇時,選用2~3m3/min排氣量的空壓機比較合適。

上面的計算過程,考慮的是同一時間,只有一個脈衝閥在工作的情況。在某些複雜的除塵工況下,如進入除塵器的煙氣含塵濃度特別高,甚至達到1000g/m3以上,此時,在同一時間,只有一個脈衝閥噴吹已經不能適應清灰的要求。在這種情況下,就要求在同一時間,有兩個脈衝閥,甚至三個以上脈衝閥同時工作。其壓縮空氣的消耗量也相應提高。耗量的計算過程同上述類似。

儲氣罐


除灰系統的儲氣罐非常關鍵,作用是儲存足夠的氣量,保證除塵器各用氣元件的用氣量;同時,它又起穩定壓縮空氣壓力的作用:即各耗氣元件在工作時,氣源氣壓保持相對穩定,不會因為氣源壓力不穩而造成除塵設備無法正常運行的情況發生。通常選型在運行空壓機總排氣量的20%。

選擇儲氣罐時,主要考慮儲氣罐的容量,根據實際使用經驗,當脈衝閥噴吹完畢後,儲氣罐氣源壓力下降差壓不應該超過0.02Mpa。

計算


至目前為止,見過所有資料上的對於布袋除塵器壓縮空氣消耗量計算只有一種方法,脈衝閥消耗量+提升閥消耗量(按照工作機制,取用氣最大值),壓縮空氣消耗量用於提交給業主對空壓機系統進行選型。

提升閥消耗量在“在線清灰”下很小,這裡忽略。

主要壓縮空氣消耗量是電磁脈衝閥清灰用氣,見到最多的計算公式:耗氣量L=1.5*n*Q/T(其中1.5是裕量、n是單臺除塵器脈衝閥設計總數量、Q是單隻閥單次噴吹氣量、T是噴吹週期)

首先Q每個脈衝閥製造廠家的數據都不一樣,有說3寸淹沒式單閥單次噴吹氣量250-300升(沒註明噴吹壓力、膜片開啟時間),廠家樣品冊標註:3寸淹沒式閥0.3-0.35MPa噴吹壓力下,噴吹時間0.1ms,單閥單次噴吹氣量450升,甚至同等條件下達到480升的(氣包設計的足夠的情況)。

其次T-噴吹週期有的資料是直接寫了除塵器入口粉塵濃度達到多少就按照多少min來估算,有的則是依據除塵器阻力值反算噴吹週期T,反算的情況下,阻力分為乾淨濾袋和除塵器結構阻力,基本算是個定值(有的建議取125Pa左右,有的是300多Pa);另一部分阻力就是吸附在濾袋錶面的粉塵阻力,計算公式比較單一,但是參數取值幾乎沒有任何出處,P阻力值=粉塵比阻力系數*過濾速度*過濾速度*煙氣粉塵濃度*週期,此週期則可作為脈衝閥噴吹週期T,系統壓差達到1200Pa進行噴吹清灰,反算的週期T即作為脈衝閥噴吹週期來計算電磁脈衝閥耗氣量L。此處對於粉塵比阻力系數取值就很難取了,不同工況下取值都是不一樣的,而且這個值沒有任何依據可查。

以下是另外一些資料,希望對大家有用。


電廠除塵系統空壓機的選型計算


電廠除塵系統空壓機的選型計算


其實,真正完全掌握除灰系統的選型,那不是我們做空壓機的專業,而且也並沒有這麼簡單。那可是設計院7、8個專業的事。我們只需要大體上了解方法即可。適當收藏一下,遇到這些項目的時候,拿出來表現一下自己的專業性。


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