湿式电除尘器改造工程设计说明大学论文.docx
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湿式电除尘器改造工程设计说明大学论文
热电
湿式电除尘器改造工程
设计说明
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编制:
电气装备有限公司
目录
第一章设计总则1
1概述1
2基本设计条件3
3设计范围3
4设计原则3
第二章施工组织6
1项目管理组织机构6
2主要施工内容6
3工程施工难点7
4施工技术措施7
第一章设计总则
1概述
1.1规范与标准
湿式静电除尘器设备的设计、制造、安装、试运、试验、系统调试等必须遵守下列最新的标准，但不限于下列标准。
如果本技术规范书同下列标准矛盾，乙方应执行现行最高规范标准并书面方式通告甲方。
标准如下:
《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011
《电除尘器性能测试方法》GB/T13931-2002
《电除尘器漏风率测试方法》GB10880-89
《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157-1996
《燃煤电厂电除尘器》DL/T514-2004
《燃煤电厂电除尘器运行维护导则》DLT461-2004
《钢结构的设计规范》GB17-88
《火力发电厂热工自动化设计技术规定》NDGT16-89
《涂装前材料表面锈蚀等级和锈蚀等级标准》GB8923-88
《焊接件通用技术规范》JB/ZZ5
《火电施工质量验收及评定标准》
《电气装置安装工程施工及验收规范》GB50150
《高压静电除尘用整流设备试验方法》JB/T5845-1991
《静电除尘器高压硅整流设备》ZBK46001.1-88
《发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程》SDJ26-1989
《电力工程电缆设计规范》GB50217-2007
《低压配电设计规范》GB50054-1995
《低压开关设备和控制设备》GB14048.1-.3
《建筑钢结构荷载规范》GB50009-2001
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《固定式钢梯及平台安全要求-钢直梯》GB4053.1
《固定式钢梯及平台安全要求-钢斜梯》GB4053.2
《固定式钢梯及平台安全要求-工业防护栏杆及钢平台》GB4053.2
《火力发电厂保温油漆设计规程》DL/T5072-2007
《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85
《焊接接头的基本型式与尺寸》GB/T985～986-1988
《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205
1.2设计范围
湿法电除尘设备（以下简称WESP）装置范围内的工艺、设备、土建、钢构、电气、热控等专业的详细设计。
1.3设计指标
1.3.1主要技术参数
序号
名称
单位
设计参数
备注
1
入口烟气量
Nm3/h
633900
2
入口实际烟气量
m3/h
750000
3
入口烟气温度
℃
50
4
入口含尘浓度
mg/Nm3
40
1.3.2主要设计指标
序号
项目
单位
设计参数
备注
1
除尘器进口粉尘浓度
mg/Nm3
≤40
2
除尘器出口粉尘浓度
mg/Nm3
≤5
保证值
3
除尘器保证效率
％
≥87.5
4
设备截面直径
m
11
5
有效流通面积
m2
70
6
烟气流速
m/s
2.97
7
阳极管管长
m
6
8
停留时间
s
2.02
9
集尘面积
m2
4380
10
比集尘面积
m2/m3/s
21.06
11
本体阻力
Pa
≤200
12
本体漏风率
%
＜0.5
13
电耗
KW
180
14
水耗
t/h
≤2
1.3.3节能减排
1.3.3.1节能
优化工艺系统设计，选择效率高耗能少的设备，降低WESP装置的总电耗：
通过合理布置，减少系统的阻力,优化工艺系统间各个环节的布置和连接等等。
1.3.3.2节水
WESP装置产生的废水排入下部脱硫系统，以提高利用水的合理性，从而达到节水节能的目的。
1.3.3.3节约用地
本工程设备布置在脱硫塔上方，水泵水箱及相关附属设施设计在湿式除尘器下方的空地处。
2基本设计条件
2.1电厂地理位置和地区情况
3设计范围
3.1湿式静电除尘器实际内容
本次湿式除尘器改造一体式布置方式，建于脱硫塔上方，阳极系统采用管式结构，采用下进上出式，烟气经湿式电除尘器进入临时烟囱排放。
本工程所有工艺系统（包括烟气系统、工艺水补水、喷淋和冲洗水、本体、绝缘子密封装置等，含新增系统设备与原有系统和设备的连接）、供电和控制系统、支撑钢结构、保温、防腐、其他辅助和附属系统、配套土建工程（新增桩基、承台基础、支柱等）等均在设计范围之内。
3.2改造方案
（1）湿式电除尘器本体、管道和循环水系统，包含水箱、过滤装置等，湿式电除尘器灰水系统。
（2）配套湿式电除尘器供配电、高压整流变设备等电气系统设备；
（3）配套湿式电除尘器控制系统。
3.3电气、热控系统改造内容
本方案电气、热控系统主要改造内容是湿式除尘器后需要配套电气系统和控制系统。
根据湿式除尘器的配套要求，每台炉需配置高压整流设备2套，配备相应的DCS机柜、低压控制柜、变频控制柜等配套设施，另外需配备湿式除尘器的DCS系统，并将所有需要监测的数据纳入到辅控DCS控制系统，实现在线监测与控制功能。
同时将运行数据实时上传至全厂办公SIS系统，方便全厂监视系统运行工况。
3.4土建改造内容
土建改造主要为湿式电除尘器建设区域的土建项目，包括水箱、水泵基础等。
4设计原则
4.1.1型式：
湿式除尘，垂直烟气流，下进上出式。
4.1.2数量：
1组除尘器。
电室数（供电单元数）：
2个。
4.1.3阳极板型式：
管式，极板长度6米。
4.1.4阴极线型式：
螺旋针刺型。
4.1.5水冲洗方式：
连续喷淋+间断冲洗。
4.1.6冲洗（喷淋）水排水利用方式：
利用后，排入脱硫系统。
4.1.7湿式除尘器入口烟尘浓度（含石膏、重金属等）为40mg/Nm3（标态、干基、6%O2）条件下，湿式除尘器出口烟尘浓度（含石膏、重金属等）：
<5mg/Nm3（标态、干基、6%O2）；
（11）保证效率：
粉尘去除率（含石膏）：
87.5%；
PM2.5去除率：
75%；
雾滴去除率：
85%；
SO3去除率:
70%；
重金属去除率：
60%。
4.1.8湿式除尘器本体及辅助设备的最大噪声级不应超过80分贝（距设备1米处）。
4.1.9主要材料材质
序号
部件
材质
规格
保证寿命
（年）
生产商
1
阳极板
FRP
30
2
阴极线
316L或2205
Φ6mm
12
3
阴极框架
316L或2205
C型钢
30
4
阴极吊杆
316L或2205
Φ68mm
30
5
冲洗（喷淋）水喷嘴
316L或2205
12
6
电场内冲洗（喷淋）水管
316L或2205
Φ32X3mm
30
7
热风管
碳钢
Φ108X4mm
30
8
均布板
树脂板
厚6mm
30
9
壳体
Q235+玻璃鳞片
30
10
冲洗、喷淋水泵壳体
316L
12
11
冲洗、喷淋水泵叶轮
316L
12
12
循环水箱
Q235+玻璃鳞片
板厚6mm,有效容积100m3
30
4.1.10电气设备技术等级：
项目
功率等级
电压等级
绝缘等级
温升等级
防护等级
AC
电动机
380V
ClassF
ClassB
电源
电源柜，控制柜、箱、盘、台等
照明
第二章施工组织
1项目管理组织机构
2主要施工内容
2.1土建施工：
主要包括：
a、主体设备灌浇、预埋以及取样试验。
b、泵房基础以及房屋墙面。
c、接地系统。
2.2设备钢结构与框架安装：
主要包括：
设备立柱、平台安装。
2.3设备本体安装：
主要包括：
外壳板、阴极线、阳极板、气流均布板以及顶部起吊装置等设备。
2.4泵设备安装：
主要包括：
冲洗水泵及其管道、阀门、起吊装置以及就地盘柜安装。
2.5仪控设备安装：
主要包括：
PLC柜、上位机系统、现场各类仪表以及控制电缆敷设等工作。
2.6电气设备安装：
主要包括：
高压整流柜、变压器、配电柜、现场照明检修设备以及动力电缆敷设等工作。
3工程施工难点
3.1本工程场地紧张，材料堆放、运输与管理难度加大。
3.2高空作业多，吊装工作多。
3.3预制钢构件重量大，异型量多，技术要求高，吊装难度大。
3.4工期紧迫，技改工程交叉施工频繁，施工难度大。
4施工技术措施
4.1土建施工技术措施
4.1.1 施工前期准备。
4.1.2 根据业主提供的轴线点确定出施工基准轴线，会同业主组织验收，并做好基准点保护措施。
4.2设备安装技术措施及吊装工艺
4.2.1施工人员应熟悉图纸和安装说明书，清楚设备结构性能和施工工艺，施工过程中能严格做好质量检验记录。
4.2.2做好支架基础交接工作，根据建筑交出的基础中心线进行钢架基础划线。
4.2.3因电除尘布置的特点，最高的标高为约40米，机具选用150t汽车吊和50t-100t汽车吊为主吊具，临时烟道的拆装需要300t吊车进行吊装作业。
4.2.4起重机械
本工程采用汽车式起重机，汽车式起重机的起重机构和回转台安装在载重汽车底盘或专用的汽车底盘上，底盘两侧设有四个支腿，以增加起重机的稳定性，箱形结构做成可伸缩的起重臂，能迅速方便地调节臂架长度，具有机动性能好，运行速度高的特点，但不能负荷行驶，对场地要求较高，主要用于构件的装卸及单层钢结构的吊装。
简易吊装机构：
钢结构吊装中在现场条件允许的情况下一般采用起重机械吊装，但如受到场地条件及起重量等因素的制约，可根据现场实际情况通过计算选择桅杆起重装置、千斤顶、卷扬机、手提葫芦等简易吊装工具进行吊装。
4.2.5吊装时对构件的保护
吊装时如不采用焊接吊耳，在构件本身用钢丝绳绑扎时对构件及钢丝绳进行保护：
4.2.5.1在构件四角做包角（用半圆钢管内夹角钢）以防止钢丝绳刻断。
4.2.5.2在绑扎点处为防止工字型或H形钢柱局部挤压破坏，可加一加强胫板，吊装格构柱，绑扎点处支撑杆。
4.2.6吊装方法
4.2.6.1钢柱的吊装
根据钢柱的形状、断面、长度、重量、吊机的起重性能等具体情况确定。
一般钢柱弹性较好，吊点采用一点起吊，吊耳放置在柱顶处，柱身垂直、易于对线校正，对线校正。
由于通过柱的重心位置，受到起重臂的长度限制，吊点也可设置在柱的1/3处，吊点斜吊，由于钢柱倾斜，但对线校正比较困难。
对于长细钢柱，为防止钢柱变形，可采用二点或三点起吊。
4.2.6.2钢梁的吊装
钢梁在吊装前应仔细计算钢梁的重心，并在构件上作出明确的标注，吊装时吊点的选择应保证吊钩与构件的中心线在同一铅垂线上。
对于跨度大的梁，由于侧向刚度小，腹板宽厚比大的构件，防止构件扭曲和损坏，如果采用双机抬吊，必要时考虑在两机大钩中间拉一跟钢丝绳，在起钩时两机距离固定，防止互相拉动。
4.2.7安全技术要点
4.2.7.1凡参加施工的全体人员都必须遵守安全生产“安全生产六大纪律”“十个不准”的有关安全生产规程。
4.2.7.2吊装作业人员都必须持有上岗证，有熟练的钢结构安装经验，起重人员持有特种人员上岗证，起重司机应熟悉起重机的性能、使用范围，操作步骤，同时应了解钢结构安装程序、安装方法，起重范围之内的信号指挥和挂钩工人应经过严格的挑选和培训，必须熟知本工程的安全操作规程，司机与指挥人员吊装前应相互熟悉指挥信号，包括手势、旗语、哨声等。
4.2.7.3起重机械行走的路基几轨道应坚实平整、无积水。
4.2.7.4起重机械要有可靠有效的超高限位器和力矩限位器，吊钩必须有保险装置。
4.2.7.5应经常检查起重机械的各种部件是否完好，有变形、裂纹、腐蚀情况，焊缝、螺栓等是否固定可靠。
吊装前应对起重机械进行试吊，并进行静荷载及动荷载试验，试吊合格后才能进行吊装作业，起重机械不得带病作业，不准超负荷吊装，不准在吊装中维修，遵守起重机械“十不吊”。
4.2.7.6在使用过程中应经常检查钢丝绳的各种情况：
4.2.7.6.1磨损及断丝情况，锈蚀与润滑情况，根据钢丝绳程度及报废标准进行检查；
4.2.7.6.2钢丝绳不得扭劲几结扣，绳股不应凸出，各种使用情况安全系数不得小于标准；
4.2.7.6.3钢丝绳在滑轮与卷筒的位置正确，在卷筒上应固定可靠。
4.2.7.7吊钩在使用前应检查：
4.2.7.7.1表面有无裂纹及刻痕；
4.2.7.7.2吊钩吊环自然磨损不得超过原断面直径的10%;
4.2.7.7.3钩胫是否有变形；
4.2.7.7.4是否存在各种变形和钢材疲劳裂纹；
4.2.7.8检查绳卡、卡环、花篮螺丝、铁扁担等是否有变形、裂纹、磨损等异常情况；
4.2.7.9检查周围环境及起重范围内有无障碍，起重臂、物体必须与架空电线的距离符合相关规定。
4.2.7.10在吊装作业时，吊物不允许在民房街巷和高压电线上空及施工现场办公设施上空旋转，如施工条件所限必须在上述范围吊物旋转，需对吊物经过的范围采取严密而妥善的防护措施。
4.2.7.11吊起吊物离地面20—30cm时，应指挥停钩检查设备和吊物有无异常情况，有问题应及时解决后在起吊。
4.2.7.12吊物起吊悬空后应注意以下几点：
4.2.7.12.1出现不安全异常情况时，指挥人员应指挥危险部位人员撤离，而后指挥吊车下落吊物，排除险情后再起吊。
4.2.7.12.2吊装过程中突然停电或发生机械故障，应指挥吊车将重物慢慢的落在地面或楼面是但的位置，不准长时间悬在空
4.2.7.13使用手拉葫芦提升重物时，应以一人拉动为止，决不允许两人或多人一起拉动。
4.2.7.14在使用多台千斤顶时，应尽量选择同种型号的千斤顶，各台千斤顶顶升的速度尽量保持一致。
4.3钢支架安装
4.3.1吊装前用经纬仪对各基础进行标高校准，根据标高准备柱底垫铁（垫铁用Q235钢），垫铁应加装在柱底每个地脚螺栓两侧。
4.3.2检查地脚螺栓，对螺纹损伤部分进行返牙处理。
4.3.3吊装前所有参加高空施工人员必须配好合格安全带、防坠器，并准备好标准防护网。
4.3.4依照土建移交的基准线划出除尘器的中心，并用墨线、油漆标划在基础上，检查土建螺栓预埋情况，螺栓顶部标高为+120mm，如若发现问题及时反映。
4.3.5由于场地受限，钢架立柱只能单根吊装，用50t-70t汽车吊进行钢架立柱吊装就位，用螺母紧固，两侧拉起揽风绳，待立柱校正后，进行预埋件、垫铁及立柱底板间对应点焊，防止焊接变形。
并及时连接横梁，形成“井”字框架后方可对应焊接所有立柱底板。
预埋板、垫铁板、柱底板需全部焊接。
4.3.6钢支柱安装要求，相邻两柱间距偏差不大于≤±3mm对角线偏差不大于≤±6mm，钢支架顶部标高相对于零米的偏差为±3mm，各立柱相互标高差不大于2mm。
4.3.7各层横向联系梁对角线误差要求≤±5mm，水平误差≤±3mm，考虑安装工期联系钢梁制作完成后，立即进行环氧树脂漆防腐，仿佛过程中预留焊缝位置。
4.4防腐要求
4.4.1所有需要进行防腐部件首先进行喷砂除锈处理，检验合格后方可进行下道工序。
各部位防腐步骤是一遍底漆+两遍胶泥+一遍面漆
4.4.2塗刷一遍乙烯酯树脂底漆，厚度在0.2-0.3kg/m2；
4.4.3塗刷两遍玻璃鳞片胶泥，厚度达2mm；
4.4.4塗刷一遍乙烯酯树脂面漆，厚度在0.2-0.3kg/m2；
4.4.5在烟道缩口、弯头、喷淋区域做一层FRP工艺耐磨层。
4.5侧壳板组合安装
4.5.1侧壳板是小面积预制好的，所以在侧壳板的安装前，需要认真确认侧壳板图号、外形尺寸、顺序号等，逐件按编号进行组合，组合面积的大小可以根据施工条件确定。
吊装时必须挂有防溜绳索。
4.5.2隔仓板安装必须保证在中心部位，水平方向、垂直向都要挂线，按线测量，保证平整度。
4.5.3待外壳板、隔舱板、内部各联系梁等全部焊接、防腐完成后，先把阴极线下框架吊入各个分隔仓，采用临时方法固定，但不能直接放置在均流板上。
4.6阳极板安装
4.6.1阳极板为管箱构造，每一箱极板重约4吨，安装时使用一根钢丝绳穿过管箱中间，并在底部穿一根横管固定住钢丝绳扣，防止钢丝绳脱落，然后将整个管箱起吊放置在本体内部各个分隔仓内。
4.6.2待阳极板全部安装完后，需要对阳极板上、下两端进行垂直度校正，使得上下垂直度偏差不超过3mm。
4.7阴极线上框架、阴极线吊装
4.7.1阳极板安装调整完毕后，要立即按分隔仓把阴极线上框架调入隔仓内进行临时固定，然后把阴极线按数量分别吊挂在各分隔仓的上框架上。
在吊装阴极线前要先用20#槽钢制作一个防变形吊架，避免因吊装不当而变形。
4.7.2绝缘子安装就位后，将上吊挂杆全部穿入绝缘子内固定，调整水平标高后将阴极线上框架与上吊挂杆联接。
4.7.3上框架安装完成后安装上、下框架联接杆，先把连接杆固定在上框架上，吊起下框架与联杆联接并调节好标高。
4.7.4阴极线上部用螺栓固定在上框架，下部联接阴极线坠，所有螺栓紧固后用不锈钢焊条点牢。
焊接时需注意不可有毛刺。
4.8电除尘内部冲洗系统安装
4.8.1按照图纸要求，布置冲洗喷嘴；并调整好喷淋和冲洗角度，固定牢固。
4.8.2做好喷嘴管路的铺设，并与箱体外水泵系统相连。
4.8.3内部防腐修复及烟道防腐
4.9待安装完毕后，进行电除尘器空升前的检查：
4.9.1检查钢架支撑安装尺寸及结构，保证构架强度。
4.9.2检查壳体：
壳体顶板焊接严密；无漏焊、空洞的现象，人孔门处及灰斗与壳体的结合面要严格检查，壳体内部所有设备及零部件安装结束,内部走道及爬梯安装完毕且畅通;
4.9.3对电场内弯曲变形的极板、极线进行二次校正，使全部通道的异极距极限偏差在±5mm。
4.9.4清除电场内存在有的异物。
4.9.5检查风门电机、水泵电机运转是否灵活，各电动阀门动作是否正常，各润滑部位是否已加油。
4.9.6检查各瓷套接触是否平稳，受力是否均匀，各瓷件是否干燥干净。
4.9.7检查本体各部位及人孔门等处密封是否良好。
4.10电气设备安装技术措施
4.10.1安装流程
4.10.2技术措施
4.10.2.1整流变压器吊芯检查时严格按照变压器吊芯检查工序执行，各项试验确认合格，并办理隐蔽工程验收签证单，补充油要与原油质一样。
4.10.2.2电除尘本体接地及整流变接地要按设计及规范施工，材质规格符合要求。
4.10.2.3电除尘空载升压前，要先进行整流变的空载升压，确认合格后方可带电除尘本体，电除尘本体要提前检查并测试绝缘。
4.11控制设备安装技术措施
4.11.1控制柜安装
控制柜安装应根据控制柜底部尺寸制作底座或安装支架。
柜体高度在1200mm以上需要制作底座，底座采用10#槽钢制作。
1200mm以下采用壁挂或支架安装。
支架高度在500mm以上，采用80角钢制作。
支架或底座留出电缆进线空间，不可封死整个底座。
控制柜应采取焊接或用安装螺栓连接。
安装完成后控制柜应牢固连接在底座上，抗冲击力强。
具体要求如下：
4.11.1.1控制柜支架制作安装：
控制柜支架采用#10槽钢制作，下料必须整齐无缺口，所有槽钢对接处必须焊满焊牢。
支腿焊上地脚板，地脚板上开ф12圆孔，按照图纸标示位置，将支架整体用膨胀螺栓固定在地面上。
4.11.1.2控制柜的安装
4.11.1.2.1室内控制柜的安装应在控制室的墙、柱、顶棚的粉刷和空调设备的风道施工完成后进行。
4.11.1.2控制柜应安装在光线充足、通风良好、操作检修方便、不妨碍通行的地方。
4.11.1.3搬运和安装仪表柜时，不应损坏柜上的设备和油漆。
4.11.1.4控制柜的型钢底座尺寸应与柜体相符，柜的底座固定应牢固，顶面应水平。
4.11.1.5控制柜安装在震动较大的地方时，应有减震措施。
4.11.1.6柜内不得进行电、火焊工作，以免烧坏油漆及设备，否则应采取防护措施。
4.11.1.7柜的安装应牢固、垂直、平整。
4.11.1.8柜体应设有良好的接地装置，必须将支撑框架良好接地。
4.111.1.9柜底部的电缆孔在电缆施工完毕后应用放火堵料严密封闭。
4.11.1.10所有就地控制柜、总电源柜直接将柜体与支架焊接点住。
4.11.2电缆接线
所有电缆进柜应制作电缆头，电缆开线长度以进柜100mm处为起点，接线长度应留有100mm以上余量。
电缆头采用热缩套管制作，屏蔽电缆的屏蔽层应保留并按规定接地，所有电缆应挂电缆标牌。
电缆进柜后应进线槽，如无线槽应合理走线保证布线美观，连接牢固。
动力电缆接线应压铜鼻，确保所有连接点接触良好、绝缘良好。
电缆接线应完全按图施工。
电缆接入端子必须套号码管，并确保电缆两端的号码完全一致无误。
一个接线端子不得压接超过2根线。
部分具体要求如下：
4.11.2.1电缆敷设后两端应电缆头，铠装电缆做头时，其钢带要用包箍扎紧，橡皮绝缘芯应加塑料套管。
4.11.2.2电缆线芯不应有伤痕，单股线芯弯圈接线时，其弯曲方向应于螺栓紧固方向一致。
多股软线连接时应加接线片（冷压头）或镀锡。
导线与端子或绕线柱接触应良好，端子板的每侧接线宜为一根，不得超过两根。
4.11.2.3接线应正确，导线在端子的连接处应留有适当余量，线芯的端头有明显的、不易脱落的回路编号标志。
4.11.2.4电缆、导线不应有中间接头，必须时，接头应接触良好、牢固、不承受机械拉力并保证原有的绝缘水平。
4.11.2.5屏蔽电缆或屏蔽导线应按规定接地。
4.11.3电气线路安装
4.11.3.1穿线管、桥架的安装及导线敷设
4.11.3.1.1导线和补偿导线应敷设在金属穿线管或线槽内，敷设环境温度应符合其使用范围，否则应采取防护措施。
4.11.3.1.2穿线管的内径一般为导线束外径的1.5-2倍。
4.11.3.1.3穿线管的弯曲角度不应小于90°，其弯曲半径不应小于穿线管外径的6倍，单根管弯头不宜超过2个。
4.11.3.1.4穿线管必须用卡子固定牢固。
4.11.3.1.5穿线管不应有扁凹或裂缝，管间应采用接头对接牢固，管端与设备之间采用金属入管连接，金属软管两端接口应采用软管接头配件连接。
4.11.3.1.6桥架应平整，加工尺寸准确，内部光洁。
桥架安装应横平竖直，排列整齐。
4.11.3.1.7桥架的各连接处应紧密，但要便于拆装。
4.11.3.1.8当从桥架中间引线出来时，应用机加工方法开孔，并采用穿线管或软管保护。
4.11.3.1.9采用双层托盘式桥架铺设，上层桥架为动力电缆专用，下层桥架为设备信号电缆专用，电缆密集处上层铺设150mm宽桥架，下层铺设300mm宽桥架。
电缆稀少处上、下层铺设均铺设150mm宽桥架。
4.11.3.1.10桥架支撑采用支架或吊架方式安装。
具体视现场实际情况选
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