文档介绍：袋式除尘器喷吹清灰系统的理论探讨合肥丰德科技有限公司周永康、魏兆锋内容摘要:对影响袋式除尘器脉冲清灰效果的脉冲阀、喷吹管、喷嘴、文氏管、气包及补气管路等环节,逐一作了详尽的理论分析,提出并以实例介绍了系统优化设计的方法和步骤,为该型设备的开发设计提供理论依据。前言各类脉喷型袋式除尘器,由于其清灰力度大、排放浓度低、结构紧凑,能处理大风量和含尘浓度高达1300g/Nm3高浓度气体等特点,在建材、电力、化工和钢铁行业得到了广泛的应用。就水泥厂而言,从矿山开采到水泥包装出厂,几乎整条工艺线扬尘点和废气排放的除尘,都无一例外地采用这类收尘器。随着水泥工业大气污染物排放国家新标准的颁布执行,不仅新设计的2500、5000、6000t/d级生产线的窑尾收尘,几乎一概采用脉喷型袋式收尘器,甚至运行多年的老生产线,也因废气排放不能恒定达标而逐渐实施电改袋工程。至今,处理风量140万m3/h按国外技术制造的袋收尘器已有多年的运行史,满足10000t/d规模、处理能力达到170万m3/h的窑尾袋收尘器的开发设计也已经提上日程。作为袋收尘器设计制造的核心技术,除滤料选用、结构优化等问题外,脉冲清灰系统能否做到设计优化,对于整台收尘器的性能、滤袋寿命、收尘器阻力以及压缩空气消耗量和设备造价均产生至关重要的影响,有时甚至因清灰系统上的失误而导致整台收尘器不能正常运行。清灰系统设计,主要包括脉冲阀、喷射管、喷嘴和文丘里管配置,气包容积、工作压力和压缩空气消耗量以及脉喷时间和周期等等参数的合理选配。就目前我国收尘器的设计制造而言,各制造厂商包括专业研究院所,主要在引进的美国福勒公司制造技术基础上作了一些开发和试制,也作了一些理论研讨。侯大刚研究了脉冲阀的选型计算[1],汪韶山介绍了三种喷口形式的优缺点及适用袋长范围[2],吴善淦介绍了耗气量与滤袋风速的关系[3],徐平安、李青、田立忠等叙述了清灰系统的一些设计原则[4],澳大利亚高原公司驻上海代表黄孟炀等综述了类似的内容[5]。这些文章的发表和经验总结,对推动我国脉喷型袋收尘器技术的发展起了很大的作用。但是纵观这些文章,也发现或多或少存在一些不足,如原则性的论述多,定量性的分析少;即使有计算,也往往是单因素的,缺乏系统性,有些结果也因是单因素条件下的结果,其正确性难免受到质疑。正因如此,对于一些新设备的开发设计,居多的是凭经验,缺乏系统理论计算,从而使相关的设计显得粗放和依据不足。本文依据本公司多年从事该类收尘器的设计制造经验,就喷吹系统中的气包脉冲阀喷吹管喷口直径、喷吹压力、耗气量等重要参数如何计算和经济合理选定进行理论探讨和介绍,供同行们参考。以期通过此项工作,将我向前推进一步。有谬误之处,敬请各位同仁批评指正。脉冲喷吹清灰系统的结构组成:这类收尘器基本上都属外滤式,即含尘气体通过滤袋后,把粉尘挡在滤袋的外壁,净化后的气体经净气室收集后再经管道和排风机排入大气。滤袋粘挂吸附粉尘后,透气性逐渐变差,阻力则逐渐增高,达到一定程度便需要进行一次清灰使滤袋的透气性得到恢复。所谓脉喷清灰,就是利用开通电磁阀,使一股压缩空气脉冲式的进入滤袋内部,引起短期膨胀和抖动,使附着在外壁上的粉尘和料饼从滤料上剥离,并借助重力掉入料斗后外排。典型的清灰系统如图1:它至少由气包脉冲阀喷吹管和控制仪四部分组成,一个脉冲阀控制一根喷吹管,一根喷吹管设多个喷嘴,每个喷嘴对应一条布袋。喷嘴文氏管主要为提高喷吹清灰的效果而设。在小型收尘器中,喷嘴实际上只是管壁上所钻的一个圆孔。控制仪用以控制脉冲阀打开一次的时间及周期。气箱脉冲式清灰系统(图2)虽然在结构形式上与图1有所不同。但是本质上亦是通过向气箱打入一个气流脉冲,使气箱一个室的滤袋同时实现清灰。为使气箱由排气状态的负压转变为脉冲充气状态的正压,在与风道间设一由气缸控制的提升阀,它在脉喷前进行关闭,使该室气箱与风道隔离,从而隔断通过该室滤袋的含尘气流,使喷入的压缩空气有效进入滤袋。清灰强度和需气量如前所述,脉冲清灰的目的是借助爆发式的气流动能将滤袋外侧积聚的粉尘剥离下来。清灰必须具备的基本条件为:(1)足够的清灰气量。在正常运行状态,过滤气体从外而内,对袋外粉尘具有一定的吸附力。清灰时,脉喷气流必须大于内向气流以抵消这个吸附力,并使粉尘获得额外的离袋力。(2)脉喷气流能从上到下直达袋底,使整条滤袋获得尽可能均匀的气流,不致发生某段或某侧气流特强,而其他部分特别是靠近底部段清灰气流不足。更不希望某一部位因为气流冲击过大而大大缩短滤袋的寿命。(3)滤袋能在清灰过程中由吸缩变为膨胀,这一急促的滤料变形和抖动能促使外表面的尘壳发生开裂剥落,且侵入滤料内部的粉尘尽可能的被清除出去。所谓清灰强度,可以理解为脉冲喷吹气流达到或超过各个基本条件的综合系数。即K=k1·k2·k3≥