生物质锅炉用袋式除尘器技术改进的模拟研究

发布时间：2020-07-17 08:21

【摘要】：针对目前生物质锅炉用袋式除尘器工程应用中存在的由于进气烟道气流分配不均,从而导致部分仓室除尘负荷过大,进而加快滤袋磨损问题,以及由烟气分配不均、粉尘自燃等因素容易造成滤袋破损而影响整台设备运行稳定性的问题,本文以生物质锅炉用袋式除尘器的改进设计为研究对象,在对现有技术分析的基础上,提出烟道入口处添加导流装置和新型模块化结构两种改进措施,并采用CFD技术对改进措施中袋式除尘器气流均匀性进行模拟分析及评价,主要内容及结果如下:(1)以国内某热电锅炉项目为对象,分析烟气除尘工艺流程及粉尘特性,从设计条件、工艺、结构、脉冲清灰系统、滤料、电气及自动控制系统等方面对所需袋式除尘器进行设计分析计算,确定设备各设计参数,并完成相关设备选型。(2)针对楔形进气烟道中导流板数量、长度和角度对除尘器气流分配均匀性和运行阻力的影响,建立气流组织分析模型,选择并验证适用数值计算模型,采用CFD软件对具有楔形进气烟道的袋式除尘器气流分配均匀性进行模拟研究。研究结果表明:改变导流板数量与角度均会对气流分配均匀性和运行阻力产生较大影响,改变导流板长度对气流分配均匀性和运行阻力影响较小。根据RMS评价标准,添加导流板可使流量分配均值方根由未添加导流板时的0.25(合格)减小到0.13(优秀),得出添加导流板可以改善气流分配的均匀性。(3)对生物质锅炉用袋式除尘器进行过滤箱体结构改进,设计出一种新型模块化袋式除尘器,采用扁条形滤袋,可实现由单条滤袋到单组滤袋的离线,从而减小单条滤袋破损对袋式除尘器整体运行稳定性的影响;以模块组的形式对滤袋进行更换,解决滤袋更换困难问题。以模块化袋式除尘器为研究对象,采用数值模拟试验对除尘器各个过滤箱体气流分配均匀性及箱体内部速度分布进行研究。结果表明:该种新型袋式除尘器内部气流分布较均匀;各过滤仓室气体流量分配系数接近1.00,综合流量不均幅值为0.0431,均值方根为0.0432,根据RMS评价标准,气流分配均匀性达到优秀水平;滤袋表面平均实际过滤风速约为0.690 m/min,能够提供更好的过滤条件;新型袋式除尘器整体压力损失较低,约为260 Pa,降低除尘器运行能耗。通过上述研究,以国内某热电锅炉项目为案例,建立改进后袋式除尘器物理模型,选用适当的计算模型进行改进模拟研究,得出用于指导解决进气烟道气流分配不均匀问题和单条滤袋破损对整台设备运行稳定性造成严重影响问题的模拟试验结果。因本文中改进的袋式除尘器尚处于数值模拟研究阶段,还需进一步通过实体试验研究与工程检验。
【学位授予单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X701.2
【图文】：

袋式除尘器,进风

由于气流不均匀、燃烧烧结等造成的局部滤袋失效会对整台稳定运行造成严重影响。因此，本文对用于生物质锅炉除尘的袋式除尘器改进研究，具有现实意义和实用价值。.3 袋式除尘器分类及国内外研究现状.3.1 袋式除尘器分类袋式除尘器的类型种类繁多，按照其特点有不同的分类。按照进风口的位行分类，可分成下进风袋式除尘器、上进风袋式除尘器和侧进风袋式除尘器类型[10]。（1）下进风袋式除尘器。下进风袋式除尘器及含尘烟气由除尘器的下部区域进入，气流从下向上运颗粒的粉尘可直接落入灰斗，降低粉尘对滤袋的冲刷磨损，但气流方向与下落方向相反，易形成二次扬尘，降低清灰效果。下进风常见的形式有灰斗和侧壁进风[11]，分别如下图 1-1（a）和（b）所示。

袋式除尘器,进风

第一章绪论沉降方向一致。该种形式有利于粉尘沉降，除尘效率也得到了一定设备阻力。相比其他形式的袋式除尘器而言，其结构较为复杂，滞的气体，容易产生积灰，还有可能出现水汽凝结现象，所以这被淘汰，基本不再使用。3）侧进风袋式除尘器。进风袋式除尘器是指含尘烟气从除尘器滤袋箱体的一侧直接进入进行过滤。其进风方式如图 1-2 所示。

袋式除尘器

3(a) (b)图 1-3 袋式除尘器分类Fig.1-3 Classification of bag filters范围为 120 ~ 300 mm，高度范围为 2000~3滤袋过长会使清灰变得困难，还容易引发滤定运行。排列紧凑，可在较小的空间中布置较大的过占地面积，一般扁布袋的尺寸为 1000mm×厚度一般设置为 25 ~ 50 mm，在外滤式袋

【相似文献】