气箱式脉冲袋式除尘器清灰技术

为了深入认识气箱式脉冲袋式除尘器的清灰机理,按可压缩气体绝热状态和等温状态分别计算了脉冲质量流量和气箱中气体压力、密度的变化,进一步推导出穿过滤袋的清灰气流速度方程和清灰剥离力方程.按照在袋式除尘器实验模型上所测定的粉尘剥离率与清灰剥离力之间的特性关系,确定了已知条件下的粉尘剥离率.若预先确定要求达到的粉尘剥离率,可以通过清灰气流速度方程和剥离力方程确定脉冲清灰系统的几何参数、脉冲喷吹压力、脉冲喷吹时间和分室内的过滤面积(或滤袋直径、滤袋长度和滤袋数量等).该理论和实验研究内容为气箱式脉冲袋式除尘器脉冲清灰系统设计计算提供了理论依据.     

气箱式脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统主要技术参数的确定

为了揭示气箱式脉冲袋式除尘器的清灰机理,应用压缩气体流动能量方程,推导出滤袋表面的反向清灰风速教学表达式;根据袋式除尘器实验模型测定的数据,得出了剥离力与粉尘剥离率之问的关系式,并在此基础上提出了清灰系统设计方法;应用气体射流理论得到了脉冲喷吹质量流量、喷吹口直径、空压机供气压力和供气量的计算公式.结果表明,在粉尘负荷一定的条件下,给定预期的剥离率,可以得到所必需的反向清灰风速和喷吹气体流量,据此可以确定清灰系统的主要技术参数.     

静电激发袋式除尘器的阻力特性实验研究

在烟气粉尘控制中,电除尘器和袋式除尘器各有特点,而静电激发袋式除尘器是2种除尘技术的联合。静电激发袋式除尘器利用电场"凝并"作用,提高对微细粉尘的除尘效率,还有利于降低除尘器运行阻力,延长滤袋使用寿命。该文在文献基础上,对电除尘、袋式除尘、电袋复合除尘的理论进行研究分析,建立了小型除尘器装置,设计实验。实验研究了荷电电压对除尘器阻力的影响以及粉尘在滤料表面沉积形态的影响。实验研究表明粉尘在荷电条件下发生凝并,并且在粉尘负荷相同条件下,小型除尘装置的阻力随着荷电电压的增加而减小,同时荷电粉尘在滤料表面的沉积形态越来越疏松。     

袋式除尘器用滤布粉尘层剥离性能实验研究

通过对袋式除尘器用滤布反吹风清灰效果以及惯性力甩脱清灰效果的研究,实验表明,反吹风清灰时,在一定反吹风速下,滤布上粉尘负荷越大,清灰效果越好;在一定粉尘负荷下,粉尘剥离率随反吹风风速的增加而提高,当反吹风速增加到0.07 m/s时,剥离率趋于平缓;惯性力清灰时,在一定转速下,粉尘剥离率随粉尘负荷的增加而提高;在一定粉尘负荷下,粉尘剥离率随着惯性力的增加而提高,当惯性力达到200 Pa时,剥离率基本稳定;剥离力与剥离率具有良好的相关性,符合准=F/(a+bF)形式。研究结果有助于深化袋式除尘器清灰机理的认识,同时为袋式除尘器清灰方式和运行参数的选取提供科学依据。     

袋式除尘器喷吹过程气流行为的三维数值模拟

脉冲喷吹清灰是袋式除尘器常用的清灰方式之一,更好地了解喷吹过程中清洁气流的气流量在滤袋间的分布及射流的行为特征对提高袋式除尘器的工作效率至关重要。该研究通过瞬态三维CFD数值模拟的方式分别对使用高压和低压脉冲喷吹系统的袋式除尘器的喷吹过程进行分析。结果表明,清洁气流的气流量在滤袋间的分布并不均匀,进入中部几个滤袋的气流量占比较高,且其中较大部分为二次气流;尽管高压系统中喷嘴出口处射流的质量流量较高,但进入滤袋中的气流量在2个系统中的分布情况相似;受主要气流压力波的影响,喷嘴出口处的射流均存在偏移,偏移程度沿吹扫管逐渐减小,且高压系统中的偏移程度均小于低压系统,这表明喷嘴位置与喷吹压力会对射流产生影响。     

组合袋式除尘器的内部流场模拟

采用CFD数值模拟方法对4种边界条件下组合袋式除尘器内的气流分布规律进行了研究,获取了在高负压、高入口风速条件下,导流板的设置与否及进出风口的相对角度对除尘器内部气流分布的影响规律。结果表明:滤袋下部设置导流板不仅可避免活性炭颗粒冲击滤袋,也进一步提升了滤袋的过滤性能;进风口与出风口相对角度为90°时,该除尘器的过滤效果较优;进风口处的入口射流效应使得靠近除尘器边缘处滤袋的过滤效果优于远离除尘器边缘处的效果。以上研究结果可为进一步优化组合袋式除尘器结构提供参考。     

翼形上进风长袋脉冲袋式除尘器气流特性研究

袋式除尘器对超细颗粒物的净化效果较好,增加袋长是提高过滤面积的有效方法,但随滤袋加长,气流均匀性变差,滤袋容易破损,局部积灰严重,滤袋不能得到充分的利用。文章对翼形上进风长袋脉冲袋式除尘器建立几何模型并进行网格划分,基于计算流体动力学(CFD)理论,选取过滤速度为0.5~1.3 m/min和压力出口为-350~-2 000 Pa为边界条件,采用压力-速度耦合的SIMPLE算法,模拟包含Φ130 mm和Φ150 mm,长10 m滤袋的翼形上进风长袋脉冲袋式除尘器的气流分布,考察气流在滤袋空间分布的均匀性。结果表明:翼形上进风方式使得长袋脉冲袋式除尘器内气流分布较均匀;通过Φ150滤袋的气流速度大于Φ130;靠近壁面的滤袋的气流速度大于相应中心滤袋的。该研究可为上进风袋式除尘器的优化设计提供指导和依据。     

直通式袋式除尘器气流分布数值分析

利用CFD方法对燃煤电厂大型直通式脉冲袋式除尘器气流分布进行数值分析,给出了袋式除尘器箱体流量分配、每个滤袋单元处理风量、滤袋迎面气流速度的大小和分布,数值分析结果与模型试验、现场测试的结果基本吻合,可作为除尘器结构设计优化的依据。     

用于袋式除尘器的拉瓦尔型喷嘴脉冲清灰性能分析

为了改善袋式除尘器脉冲清灰性能,基于航空航天等领域拉瓦尔喷管技术,设计了适用于脉冲喷吹袋式除尘器的新型喷嘴——拉瓦尔型喷嘴,运用CFD仿真技术结合实验研究,分析喷吹压力和喉部直径对喷嘴清灰性能的影响,并与相同孔径常规喷嘴对滤袋的响应和清灰效率进行对比分析。结果表明:采用拉瓦尔型喷嘴进行清灰时,滤袋侧壁正压力峰值是常规喷嘴的1. 29倍;拉瓦尔型喷嘴对长袋的清灰效果更为明显,一次喷吹清灰效率可达96%,证明该拉瓦尔型喷嘴在袋式除尘领域具有较好的应用前景。     

基于响应曲面法袋式除尘器清灰性能的数值研究

利用计算流体动力学（CFD）方法,采用二维、可压缩、非稳态流动数学模型,对袋式除尘器脉冲喷吹过程中滤袋内的清灰流场进行了数值模拟,比较了滤袋壁面压力峰值的模拟值和试验值.同时,利用该模型,基于响应曲面法并使用统计软件MinitabV15研究了喷嘴直径、喷吹高度、文丘里管喉管直径、文丘里管及布袋长度对袋式除尘器清灰性能的影响,并得出了这5个影响因子的二次多项式预测模型.结果表明,滤袋表面压力峰值的模拟值与试验值变化趋势基本上是一致的,误差在10%左右,从而验证了本文数值计算模型的可靠性.在上述5个影响因素中,喷嘴直径（d）、文丘里管喉管直径（de）及布袋长度（L）对清灰性能影响显著,其中,清灰性能随着喷嘴直径和文丘里管喉管直径的增大而提高,随着布袋长度的增大先提高后降低.在本文所研究的尺寸范围内,当d=20mm、de=60mm及L=3360mm时,清灰效果分别达到最优.所得结论有助于进一步改善袋式除尘器的清灰性能.     

袋式除尘滤料清洗再生实验

随着袋式除尘器在工业上的广泛应用,大量废旧滤袋的处理成为亟需解决的环境问题。实验探究了袋式过滤材料清洗复用的方法,研究了AMES (α-磺基脂肪酸甲酯钠)清洗剂浓度、清洗时间以及清洗温度对滤料清洗效果及使用性能的影响,以降低袋式除尘运行成本,实现循环经济。结果表明:在40℃的清洗温度下,将废旧聚苯硫醚滤料放入质量浓度为2.5%的AMES溶液中,采用自主设计的滚动清洗机清洗20 min,再联合超声波清洗机清洗10 min时,滤料的清洁度可达95.82%,滤料对0.3,0.5,1.0,2.5,5.0,10.0μm的过滤效率分别提升至81.09%、86.33%、94.86%、98.58%、99.28%、99.31%,透气度达8.182 m3/(m2·min),实现了良好的清洗效果,且清洗工艺对滤料的力学性能无明显影响。     

高炉煤气袋式除尘器入口段数值模拟

烟气进入袋式除尘器时的分布状况是影响除尘效率和滤袋寿命的关键因素之一。利用Fluent软件对高炉煤气袋式除尘器入口段进行了数值模拟,分析了除尘器入口段气相速度场和压力场的分布情况,得到了该段气相流场的分布规律。模拟结果表明:除尘器入口段的气流分布不够均匀,有待进一步优化,模拟结果对装置运行及其优化设计有一定的理论指导意义。     

锅炉用电袋复合除尘器系统安全性研究

建立电袋烟气温度测试装置,通过实验选择适合模拟温度测试的测温探头和控制方式,进行旁路烟道、喷水降温、掺冷风和低压(温)省煤器的开发以保护滤袋免受高温破坏,同时开发滤袋清灰压力监测和预涂灰系统,并通过除尘器旁路阀和提升阀相互联动和连锁的实验,开发了防止烟气气路突变的控制技术,实现除尘器系统自身安全和锅炉系统的安全保护。     

回转反吹袋式除尘器袋内的反吹流场

为了描述反吹风条件下回转反吹袋式除尘器袋内气流的流动规律,应用不可压缩粘性气体流动能量方程,对反吹风时形成的袋内气流流场进行了理论分析,得到了袋内气流轴向风速和径向反吹风速的计算公式.通过对直径为100mm、长6000mm的滤袋模型实际轴向风速的测定,表明实测结果与理论计算值吻合较好.根据对袋内径向反吹风速分布的分析,提出较好保证径向反吹风速均匀分布的临界滤袋长径比值,为合理确定滤袋尺寸提供了依据.     

滤筒脉喷清灰过程中尘饼剥离对喷吹性能的影响

以滤筒除尘器的脉冲喷吹清灰为研究对象,考察脉冲清灰过程中尘饼剥离对喷吹性能的影响,运用CFD软件构建脉冲喷吹的数值模型,对清灰气流流场进行分析。结果表明:脉冲喷吹在滤筒中下部区域形成的压力显著高于顶部区域;与尘饼固定情形相比,尘饼剥离情形下脉冲喷吹强度更小、喷吹均匀性更差、穿过滤筒的气流更大;随着初始总过滤阻力ΔP_t（<1000 Pa时）的增加,喷吹强度和喷吹均匀性提高,穿过滤筒的气流量降低,ΔP_t>1000 Pa时则达到稳定。所得结论可为脉冲喷吹清灰除尘器的研究与设计提供理论参考。     

分室脉冲引射袋式除尘器的清灰机理

分室脉冲引射除尘是一种新的除尘方式,它具有在线清灰、结构简单、运行可靠的优点.为了揭示分室脉冲引射袋式除尘器的清灰机理,首先运用可压缩气体绝热流动能量方程推导出喷口的流速和流量,继而根据自由射流理论推导出不同射流断面的平均动能计算公式,最终根据反吹风速与平均动能的关系,得到了反吹风速的计算方法.同时,根据实验模型的测定...