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燃煤锅炉除尘器烟气流场分布设计要领

2022-05-20 10:46:23

文章摘要:

燃煤锅炉布袋除尘器气流分布主要决定于进风方式的选择与设计,进风方式有单元进风、沉降进风、直通进风、阶梯进风等多种方式,各种进风方式均有其各自的优缺点。

燃煤锅炉除尘器从其除尘机理而言,保护达到预期的排放指标是很容易实现的,但如何保护滤袋使用寿命比较长,达到30000小时的保护寿命甚至更长,至关重要的因素之一即是创建合理的烟气流场,也就是促使气流均匀分布到每个过滤单元和每条滤袋。气流扩散空间大有利于烟气的自然分配,同时烟气由于速度低,该空间兼有重力除尘功能,如果在进风口或扩散区域设置导流板,除有利于气流分布外,还可以兼有惯性除尘作用,这样可以大幅度降低接触到滤袋的烟尘浓度。尤其是高含尘浓度、粉尘颗粒较粗的工况条件更应考虑这样的设计原则,如干法脱硫后、煤矸石电厂和其它燃烧劣质煤的工况。

锅炉布袋除尘器气流分布主要决定于进风方式的选择与设计。从进风方式来看,袋式除尘器的进风方式有单元进风、沉降进风、直通进风、阶梯进风等多种方式,各种进风方式均有其各自的优缺点,但从降低设备固有阻力来看,直通进风和阶梯进风方式相对比较合理,从离线清灰和不停机检修来看,单元进风和沉降进风方式具有有优良性。

(1)单元进风方式的袋式除尘器由若干个单元仓室(3-24个)组合而成,通过进出口总管将单元进出风口连接,设计时要求充分考虑进风总管与各支管的流量分配和阻力分布情况,合理选择气流速度,合理设置均风导流装置,促使烟气能够在各仓室等量分布,各滤袋承受负荷均匀,以达到降低设备阻力和延长滤袋使用寿命的目的,从而保护设备能够长期稳定优良、经济效果的运行。

(2)沉降进风方式与单元进风方式类似,同样由若干个单元仓室(3-24个)组合而成,通过进出口总管将单元进出风口连接,区别在于单元进风口竖直向下,而不是水平接入单元灰斗,这样设置方式可以起到惯性除尘的作用,尤其适用于高粉尘浓度场合的除尘,如干法脱硫后配套的袋式除尘器。

(3)直通进风方式为除尘器采用箱体扩散进风,来自空预器的烟气通过烟道进入到除尘器的进货喇叭,进货喇叭内部设置有两级布风板,烟气经布风板和导流板分配后进入袋滤区域,袋滤区内安装有滤袋和笼骨,烟气透过滤袋完成了过滤,粉尘被阻挡在滤袋的外表面,过滤后的洁净气体在滤袋内部,并通过排风总管排放。

(4)阶梯式进风方式同样采用箱体扩散进风,来自空预器的烟气通过烟道进入到除尘器的进货喇叭,进货喇叭内部设置有两级布风板,布风板上按规则开孔,二级布风板放置在进货喇叭末端,与顶板相连,与两侧壁板、灰斗上沿均留有确定的距离,实现孔内进风占总烟气量的1/6、侧面进风占总烟气量的1/3、底面进风占总烟气量的1/2的三维布风方式,并结合滤袋的阶梯形排布,实现在进风方向上,呈流通面积阶梯递减趋势,在出风方向上,呈流通面积阶梯递增趋势。为保护出风顺畅,避免气流积聚,在出口喇叭内设置纵横两向交错的导流叶片,形成分层网锥出风。

检验烟气流场按需定制与否可以通过三种方式加以评判。一是通过数学建模,即通过CFD模拟方式判断烟气流场中各点的烟气流速是否符合设计要求。二是通过建立物理模型,按实际所需设备规格的10-20%比例并依据相应的方法创建模型,风机开启后借助风速仪检测除尘器各区域的烟气流速,在此过程中可以适当调整导流板的方位。三是通过现场冷态启动风机在净气室内测试各区域袋口的过滤风速,如果各袋口出风速度均匀,可以判定整个烟气流场符合技术要求。