布袋收尘器截面的压力和气流速度分布
燃油加热炉在使用过程中,由于燃料油的含水或密度、粘度等物性变化以及运行过程中供油压力波动、燃烧器故障等原因,时常发生燃料油不完全燃烧现象,烟气中炭黑成分高,造成周边环境污染。近几十年来,诸如静电除尘器、布袋收尘器、旋风除尘器、湿式除尘器等各种除尘技术的应用有效的减轻了工业烟气对环境的污染。燃油加热炉烟尘容重小、粘度大、尘粒分离处理要求高,很多除尘技术不能胜任。袋式除尘技术是充分运用空气动力学捕集机理(如拦截、扩散和惯性碰撞等)以及静电效应来捕集粉尘微粒,因此具有很高的除尘效率。此类除尘器能适应较大范围的风量变化,且运行阻力不大,应用广泛,结合具有防油、防水、耐高温、使用寿命长的特殊滤袋材料,该技术 适于燃油烟气的除尘处理。
袋式除尘器内的气流均匀性是影响除尘器除尘效率和滤袋寿命的重要因素。气流分布均匀程度取决于进出口方式、气流分布器形式、布袋的排列组合方式等一系列因素。由于袋式除尘器气流分布比较复杂,也不易进行试验测试,因而对于袋式除尘器气流均匀性的研究成果较少。在国内,使用计算流体力学软件,持续开展了袋式除尘器中气流均匀性的数值模拟研究,并进行了滤料阻力特性的测定,但燃油锅炉、加热炉等性质特殊的烟气除尘流场分布未见报道。本文针对燃油烟气特性进行加热炉的袋式除尘器工艺设计,并开展袋式除尘器内气流均匀性研究,计算出袋室内截面的压力和气流速度分布,并对模拟结果进行了分析。
燃油锅炉烟气中的微粒成分有:雾状油滴、细微的絮状物、可沉积及不可沉积的固态颗粒物,其总体含量一般不超过lOg/m3(标准状态值)。通常情况下进口烟气温度蕊200℃,设定烟气温度浮动不大。
根据烟气的性质选择出过滤滤料材质为:PTFE+覆膜。PTFE薄膜布满微细的孔隙,薄膜滤料的过滤作用完全依赖于这层薄膜,收尘器对于粒径0.1μm的粉尘,也能获得99.9%以上的除尘效率。PTFE薄膜表面光滑,有憎水性,容易清灰。薄膜滤料的使用可以降低过滤能耗和清灰能耗,减少粉尘的排放量,延长滤料的使用寿命。
袋式除尘器在过滤含尘气体期间,由于捕集的粉尘增多,气流的通道逐渐延长和缩小,滤袋对气流的便逐渐上升,处理风量也下降。所以当阻力上升到一定水平之后,需及时对滤袋进行清灰。
袋式除尘器常用清灰方式有三种:机械振动式、逆气流清灰、脉冲喷吹清灰。机械振动清灰对布袋的损伤比较大,检修等麻烦,且多数为停风清灰应用比较麻烦;燃油锅炉烟气粘性稍大,对于逆气流清灰应用效果不理想。据各清灰方式的特点及燃油加热炉的实际情况综合比较来看选择脉冲喷吹式清灰方式 适合。脉冲袋除尘器在遇到这样一些情况,往往需要离线清灰:一是捕集的是较难清灰的粉尘;二是捕集的粉尘比较轻,清灰不容易落人灰斗(特别是在滤袋较长的情况下);三是对除尘效果要求很高,必须尽可能减少清灰时的粉尘外逸。对于粘度较大的燃油烟气,为了能更好的达到清灰效果,所选择的清灰方式为低压脉冲行喷吹离线式清灰。
气布比即过滤速度,指含尘气体通过滤料有效面积的表观速度,以m/min计。袋式除尘器过滤风速的大小与袋式除尘器的使用寿命及投资都有很大的关系,过滤风速过高,所需要的滤布面积小,但其清灰频率高,设备阻力大,不仅会造成滤袋及脉冲阀使用寿命缩短,而且能耗大。过滤风速过低,虽然压力损失减少,效率较高,但需要的过滤面积也增加了,会使设备体积庞大,投资增高,为此应按不同的工况条件选择 佳的过滤速度。
一般而言,布袋除尘器处理较细或难于捕集的粉尘、含尘气体温度较高、含尘浓度大和烟气含湿量或者赫性大时适宜取较低的过滤速度。
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