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【U呈現】火電廠袋式除塵器結構設計(二)煙氣流場分布設計
添加時間:2017-09-09
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袋式除塵器是利用纖維編(biān)織的袋式過濾元件來捕集含塵氣體(tǐ)中固體顆粒(lì)物的除塵裝置。其過濾機理是塵粒在繞過濾布纖維時因慣性力作用與纖維碰撞而被攔截。細微的塵粒(粒(lì)徑為(wéi)1μm或更小)則(zé)受氣體分子衝擊(布朗運(yùn)動)不斷(duàn)改變著(zhe)運動方向,由於纖維間的空隙小於氣(qì)體分子(zǐ)布朗運動(dòng)的自由路徑,塵粒(lì)便與纖(xiān)維碰撞接(jiē)觸而被分離出來。過濾的過程分兩個階段(duàn),首先(xiān)是含塵氣體通(tōng)過清潔的(de)濾料,此時起過濾作用的(de)主要是濾料纖維的阻留;其(qí)次,當(dāng)被阻留的粉塵不斷增加,一部分粉塵嵌入到濾料的內部,一(yī)部分覆蓋在濾料表麵形成粉塵層,此時主要靠粉塵層過濾含塵氣體。隨著除塵器過濾工作(zuò)的延續,除塵器濾袋(dài)表麵的粉塵將越積越厚,直接導致(zhì)除塵器阻(zǔ)力的上升,因此(cǐ),需要對濾袋表麵的粉塵進行定期的清除(chú),即清灰。袋式除(chú)塵器從其除塵機理而言,保證達到預期的排放指標是(shì)很容易實現的,但如何(hé)保證濾袋使用壽(shòu)命更(gèng)長,達到30000小時的保證壽命甚至更(gèng)長,至關(guān)重要的因素之一即是創建合理(lǐ)的煙氣流場,也就是促使氣流均勻分布到每個過濾(lǜ)單元和每條濾袋。氣流擴散空間大有利於煙氣的自然分配,同時煙氣由於速度低,該空間兼有重力除塵功能,如果在進風口或擴散區域設置導流板,除有利於氣流分布外,還可以兼有慣性除塵作用,這樣(yàng)可(kě)以大幅度降低接觸到濾袋的煙塵濃(nóng)度。尤其是高含塵濃度、粉塵顆粒較粗的工況條件更應考慮這樣的設計(jì)原則,如幹法脫硫後、煤矸石電廠和其它燃燒劣質煤的工況。

袋式除塵器氣流分布主要決(jué)定於進風方式的(de)選擇與設計。從(cóng)進風方式來看,袋(dài)式除塵器的(de)進風方式有(yǒu)單元進風、沉降(jiàng)進風、直通進風、階梯進風等多(duō)種方式(shì),各種進風方式均有(yǒu)其各自的優缺點(diǎn),但從降低(dī)設備固有阻力來看,直(zhí)通進風和階梯進風方式相對比較合理,從離線清灰和不停機檢修(xiū)來(lái)看(kàn),單元進風和沉降進風方式更具有優越性。


單元進風方式的(de)袋式(shì)除塵器由若幹個單元倉室(3-24個)組合而成,通過進出口總管(guǎn)將單元進出風口連(lián)接,設計時要(yào)求充分考慮(lǜ)進風總管與各支管的流量(liàng)分配和阻力(lì)分布情況,合理選擇氣流速度,合(hé)理設置(zhì)均風導(dǎo)流裝置,促使煙(yān)氣能夠在各倉室等量分布,各濾(lǜ)袋承受負荷均(jun1)勻,以達到降低(dī)設備阻力和延長濾袋使用壽命(mìng)的目的(de),從而保證設(shè)備能夠長期穩(wěn)定可靠、經濟(jì)高效(xiào)的運行。

沉降進風方式與單元進風方式類似(sì),同(tóng)樣(yàng)由若幹個(gè)單(dān)元倉室(shì)(3-24個)組合而成,通過進出口總管將單元進出風口連(lián)接,區別在於(yú)單元(yuán)進風口豎直向下,而不(bú)是(shì)水平接入單元灰鬥,這樣設置方式可以起到慣性除塵的作用,尤其適用於高粉塵濃度場合的除塵,如幹法脫硫後配套的袋式除塵器。

直通(tōng)進風方式為除塵(chén)器采用箱(xiāng)體擴散進風,來自空預器的煙氣通過煙道進入到除塵器的進口喇叭,進口喇叭內部設置有兩級布風板,煙氣經布風板(bǎn)和導流板分配後進入袋(dài)濾區域,袋濾區內安裝有濾袋和籠(lóng)骨,煙氣透過濾袋完(wán)成了過濾,粉塵被阻(zǔ)擋在濾袋(dài)的外表麵,過濾後(hòu)的潔淨氣體(tǐ)在濾袋(dài)內部,並通過排風總管排放。

階梯式進風方式同樣采用箱體擴散(sàn)進風,來自空預器的煙氣通過煙道進入(rù)到除塵器的進口喇叭,進口喇叭內部設置有兩級布風板,布風板上按規則開(kāi)孔,二(èr)級布風板放置在進口喇叭末端,與頂板相連,與兩側壁板、灰鬥上沿均留有一定的距離,實現孔內進風占總煙(yān)氣量的1/6、側麵進風占總煙氣量的1/3、底麵進風占總煙氣量(liàng)的1/2的(de)三維布風方(fāng)式,並結合濾袋的階梯形排布,實現在進風方(fāng)向上,呈流(liú)通麵積階梯遞減趨(qū)勢,在出風方向上,呈流通麵積階梯(tī)遞增趨勢。為保證出風順暢,避免氣(qì)流(liú)積聚,在出口(kǒu)喇叭(bā)內設置縱橫兩向交錯的導流葉片,形成分層網錐出風(fēng)。

檢驗煙氣流場設計合(hé)理與否可以通過三種方式加以評判(pàn)。

一是(shì)通過數學建模,即通過CFD模擬方式判斷(duàn)煙氣流場中各點的煙氣流速是否符合設計要求。

二是通過建立物理(lǐ)模型(xíng),按實際所需設備規格的10-20%比例(lì)並依據相應的方(fāng)法創建模型,風機開(kāi)啟後借助風速儀檢(jiǎn)測除塵器(qì)各區域(yù)的煙氣流速,在此過程中可以適當(dāng)調整導流板的方位。

三是通(tōng)過現場冷態啟動風機在淨氣室內測試各區域袋口的過濾風速,如果各袋口出風速度均勻,可以判定整個煙氣流場(chǎng)符合技術要求。

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布袋除塵器


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