布袋除塵器除塵性能的實驗研究

1、布袋除塵器除塵性能的實驗研究 WORD文檔使用說明：布袋除塵器除塵性能的實驗研究 來源于PDF轉(zhuǎn)換成WROD 本W(wǎng)OED文件是采用在線轉(zhuǎn)換功能下載而來，因此在排版和顯示效果方面可能不能滿足您的應(yīng)用需求。如果需要查看原版WOED文件，請訪問這里布袋除塵器除塵性能的實驗研究 布袋除塵器除塵性能的實驗研究|PDF轉(zhuǎn)換成WROD_PDF閱讀器下載第 26 卷第 5 期 2010 年 9 月 文章編號：1005-006X(2010)05-0011-03電 站 系 統(tǒng) 工 程 Power System Engineering 11布袋除塵器除塵性能的實驗研究山西大學(xué)工程學(xué)院摘郝艷紅邱麗霞孫 楠要：用取自

2、A、B、C、D 四個電廠的塵樣，在布袋除塵實驗裝置上進(jìn)行實驗研究，分別考察了過濾速度（氣布比）VF、單位面積積塵量 W、顆粒物入口濃度 1 對布袋除塵器除塵效率 的影響。實驗結(jié)果表明：布袋除塵器除塵效率隨著過濾速度的增大而減??；隨 著單位面積積塵量的增大而增大；隨著顆粒物入口濃度的增大而增大。關(guān)鍵詞：布袋除塵器；除塵效率；過濾速度；單位面積積塵量；顆粒物入口濃度 中圖分類號： 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AExperimental Study on Dust Removal Characteristics of Bag FilterHAO Yan-hong, QIU Li-xia, SUN NanAbstra

3、ct：An experiment table of bag dust removal was built, and the experiment was made to investigate the influence factors of dust removal characteristics of bag filter using the dust from A, B, C and D power plant. The results show that dust removal efficiency increases along with the filtration veloci

4、ty being reduced; increases along with the dust load of piece area attaching on the fabric surface of bag filter being increased; increases along with the dust entrance concentration being increased. Key words: bag filter; dust removal efficiency; filtration velocity; dust load of piece area; dust e

5、ntrance concentration 當(dāng)前在火電廠中應(yīng)用最為廣泛的除塵器依然是靜電除 塵器，但靜電除塵器存在粉塵高比電阻、高濃度干擾電場條 件， 導(dǎo)致除塵效率難以滿足要求和運行一段時間后除塵性能 下降較多等問題。 隨著針對火電行業(yè)大氣污染物的排放限值 的日益嚴(yán)格，布袋除塵器在火力發(fā)電廠中的應(yīng)用日趨廣泛。 但國內(nèi)對于布袋除塵器的研究集中于： 與靜電除塵器相比 較綜合描述其除塵技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能1；火電廠除塵裝置改造 為布袋除塵器后的除塵效率的工程試驗研究2, 3；布袋除 塵器對 PM10 捕集性能、脫硫特性、脫汞性能機(jī)理方面的研 究46裝置如圖 1 所示。圖1布袋除塵實驗裝置；另外還有針對布袋除

6、塵器內(nèi)氣體流場的研究7。但未見關(guān)于布袋除塵器除塵性能影響因素的實驗研究報道。 尋 求對布袋除塵器除塵性能有影響的因素， 并得出它們對于除 塵效率的影響規(guī)律，無疑對布袋除塵器的設(shè)計、運行、維護(hù) 有著重要的意義。 本文將介紹影響布袋除塵器除塵效率的主 要因素的實驗研究。(2)實驗儀器101-3-bs 型烘箱；APM-2D 型數(shù)字式氣壓表；DP-2000 數(shù)字壓力計；6300 L 型皮托管；YP1201N 型電子天平； 機(jī)械秒表。 實驗方法 (1) 形成粉塵初層 將風(fēng)機(jī)閥門置于某一開度，并保持。選取一已烘干塵樣 連續(xù)進(jìn)樣 30 min，清理干凈積灰斗后，每次連續(xù)進(jìn)塵樣 5 min，塵樣質(zhì)量 200

7、g，通過稱量灰斗內(nèi)粉塵，即除塵器捕集 粉塵量，計算出布袋除塵器的除塵效率 ，計算見式（1）。 重復(fù)進(jìn)樣一直到布袋除塵器除塵效率開始下降， 此時即認(rèn)為 粉塵初層形成。1實驗部分實驗材料 實驗所用塵樣采集自 A、B、C、D 四個電廠，分別命名為塵樣 A、塵樣 B、塵樣 C、塵樣 D。將存放的采集塵樣 放在 10010 的烘箱內(nèi)烘干 1 h8，再置于干燥器中冷卻至 室溫供實驗用。 實驗裝置與儀器 (1) 布袋除塵實驗裝置 布袋除塵器內(nèi)氣體流動方式為內(nèi)濾逆流式； 共有 8 個濾 袋，每一個濾袋的過濾面積為 m2；采用機(jī)械振動清灰 動力裝置布置為負(fù)壓式，氣體流量為 560760 m3/h；實驗收稿日期：

8、2010-04-10 郝艷紅(1973-)，女，博士生，副教授。太原，030013=S3 100% S1(1)式中：S1除塵器進(jìn)口的粉塵流量，g/s；S3除塵器捕 集的粉塵流量，g/s。 (2) 測定過濾速度 VF 對除塵效率 的影響12電站系統(tǒng)工85 80 75 除塵效率（%） 70 65 60 55程2010 年第 26 卷通過調(diào)整風(fēng)機(jī)閥門的開度，改變氣體流量，從而改變過 濾速度 VF，其計算方法見式（2） 。實驗中根據(jù)氣體流量的 變化調(diào)整進(jìn)灰樣時間，以保證顆粒物進(jìn)口濃度 1 不變，1 的計算方法見式（3） 。記錄每個過濾速度下灰斗內(nèi)所收集的 粉塵量 S3，據(jù)式（1）計算出相應(yīng)的除塵效率。

9、用 A、B、C、 D 四個塵樣分別進(jìn)行實驗，將實驗結(jié)果繪制在 -VF 圖中。 Q m/s (2) VF = A 3 2 式中：Q氣體流量，m /s；A過濾面積，m 。 S M M1 1 = 1 = 1 = = Q Q Vg A1 M1 2 Pd g/m A1除塵效率（%）塵樣A 塵樣B 塵樣C 塵樣D50 過濾速度（m/s)圖275 70 65 60 55 50 45 200 400 600過濾速度對除塵效率的影響3(3)g式中：Q氣體流量，m3/s；M1粉塵入口質(zhì)量，g；T 發(fā)塵時間，s；Vg氣體流速，m/s；A1入口管的 截面積，m ；皮托管系數(shù)；Pd數(shù)字壓力計測得的 動壓，Pa；g含塵氣

10、體的密度，m /kg。 (3) 測定顆粒物負(fù)荷 W 對除塵效率的影響 將塵樣 A 通過已形成一定厚度粉塵層的布袋除塵器， 求得其除塵效率 1。 然后開始清灰一定時間， 稱量并記錄清3 2塵樣A 塵樣B 塵樣C8001000120014001600180020002顆粒物負(fù)荷（g/m )圖367 66 65 除 塵 效 率 （ %） 64 63 62 61 60 59 58 5 10顆粒物負(fù)荷對除塵效率的影響灰量?S1，然后再進(jìn)塵樣 A，求得其除塵效率 2；再次清灰 一定時間，并記錄清灰量?S2，再進(jìn)塵樣，記錄其除塵效率 3，依此步驟重復(fù)，最終徹底清灰后，計算出對應(yīng)每個除塵 、 ，將實驗 效率

11、i 的顆粒物負(fù)荷 Wi，計算方法見式（4）（5） 結(jié)果繪制成 -W 曲線。進(jìn)灰樣 B、C 依上步驟進(jìn)行測定，將 三個塵樣所得的 -W 曲線繪制在同一圖中。W1 =n i塵樣A 塵樣B 塵樣D152025303540顆粒物入口濃度（g/m 3 ) S1ni圖4 g/m2i顆粒物入口濃度對除塵效率的影響Ai ?1 1(4)顆粒物負(fù)荷對除塵效率的影響 依據(jù)布袋除塵器的除塵機(jī)理9，濾袋表面形成的粉塵層Wi = S ? S1Ag/m2 i=2,3n(5)是布袋除塵器的主要過濾層， 會決定性地影響布袋除塵器的 除塵效率。粉塵層的厚度可用顆粒物負(fù)荷來表示，顆粒物負(fù) 荷對除塵效率的影響的實驗結(jié)果示于圖 3。

12、從圖 3 可以看出：在實驗范圍內(nèi)，布袋除塵器的除塵效 率隨著顆粒物負(fù)荷的增大而增大。但在工程實際中，隨著顆 粒物負(fù)荷的持續(xù)增大，顆粒在濾袋上積聚得越來越多，粉塵 層所帶來的壓力損失也會增大， 壓損的增大一方面會把有些 已附在濾料上的細(xì)小粉塵擠壓過去， 使除塵器的除塵效率下 降；另一方面，要保證一定的處理氣體量，就需增大引風(fēng)機(jī) 的壓頭，從而增大了能耗。因此，布袋除塵器要保證一定的 粉塵層厚度，但若阻力達(dá)到一定數(shù)值，就要及時清灰，清灰 時要保證不破壞粉塵初層。 顆粒物入口濃度對除塵效率的影響 圖 4 給出 A、B、D 三個塵樣在過濾速度 VF 一定時，顆 粒物入口濃度對除塵效率的影響的實驗結(jié)果。從

13、圖 4 可見： 布袋除塵器的除塵效率隨著顆粒物入口濃度的增大而增大。 這點與靜電除塵器相比表現(xiàn)出相當(dāng)大的優(yōu)勢， 因為靜電除塵 器存在當(dāng)含塵量達(dá)到某一數(shù)值時，會出現(xiàn)電暈閉塞現(xiàn)象，從 而失去除塵作用的問題。當(dāng)然，顆粒物入口濃度增大，會加 重對布袋除塵器濾袋的磨損，縮短濾袋壽命，因而，在工程 實際中，也應(yīng)選擇合適的顆粒物濃度，當(dāng)入口濃度過高時， 可考慮采用機(jī)械式除塵器進(jìn)行初級除塵。（下轉(zhuǎn)第 42 頁）式中：?Si第 i 次的清灰量，g；A過濾面積，m2。 (4) 測定顆粒物入口濃度1 對除塵效率的影響 將風(fēng)機(jī)閥門置于某一開度，保持氣體流量 Q 不變，通 過改變粉塵的入口流量 S1 實現(xiàn)1 的改變，記

14、錄每個粉塵的 入口流量 S1 對應(yīng)的灰斗內(nèi)粉塵流量 S3，據(jù)式（1）計算出相 應(yīng)除塵效率。用 A、B、C、D 四個塵樣進(jìn)行實驗，將實驗 結(jié)果繪制在-1 圖中。2結(jié)果與討論過濾速度對除塵效率的影響 圖 2 給出了 A、B、C、D 四個塵樣，在顆粒物入口濃度 1 一定時，過濾速度對除塵效率的影響的實驗結(jié)果。從 圖 2 可以看出：布袋除塵器的除塵效率隨著過濾速度 VF 的 減小而增大，不同塵樣的變化率不同，即使同一塵樣在整個 實驗范圍內(nèi)的變化率也不同。在工程中，過濾速度 VF 的選 取應(yīng)遵循技術(shù)經(jīng)濟(jì)最佳的原則， 因為在過濾面積 A 一定的情 況下， 隨著過濾速度 VF 的減小除塵器處理氣體量也會減少

15、； 如果要保證處理氣體量就得增大過濾面積， 從而增大了投資 與檢修費用， 因此在工程實踐中應(yīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)因素確定最 佳過濾速度 VF。422 3 4 5 6 7電站系統(tǒng)工程2010 年第 26 卷周懷春, 等. 熱力系統(tǒng)節(jié)能M. 北京: 中國電力出版社, 2008. 李又奎. 大型汽輪機(jī)機(jī)組經(jīng)濟(jì)性分析與優(yōu)化D. 南京: 東南大學(xué), 2000. 鄭體寬. 熱力發(fā)電廠M. 北京: 中國電力出版社, 2000. 林萬超. 火電廠熱系統(tǒng)節(jié)能理論M. 西安: 西安交通大學(xué)出版社, 1994. Narmine H Aly, Aly Karameldin, M M Shamloul. Modelling a

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17、tional journal of Multiphase Flow, 1995, 21: 591 606. 10 劉繼平, 嚴(yán)俊杰, 等. 超因素兩相流加熱技術(shù)用于電廠低壓加熱器 的理論研究J. 中國電機(jī)工程學(xué)報, 2003. 11 嚴(yán)俊杰, 刑秦安, 林萬超, 等. 火電廠熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性診斷理論及 應(yīng)用M. 西安: 西安交通大學(xué)出版社, 2000. 12 張春發(fā), 郭民臣. 電廠熱力系統(tǒng)分析中的兩個重要參量J. 工程熱 物理學(xué)報, 1993, 14(4): 365368. 13 張學(xué)蕾, 王松齡, 陳海平, 等. 加熱器端差對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性影響的 通用計算模型J. 中國電機(jī)工程學(xué)報, 2005

18、, 25(4): 166171. 14 劉強(qiáng), 郭民臣, 等. 抽汽壓損對機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響J. 中國電機(jī) 工程學(xué)報, 2007, (3).8N Deberne, J F Leone, A Duque, et al. A model for calculation of steam injector performance J. International journal of Multiphase Flow, 1999, 25: 841855.編輯：巨川9G Cattador, L Galbiatl, L Mazzocchi, et al. A single-stage high 器的應(yīng)用分

19、析J. 電力環(huán)境保護(hù), 2007, 23(6): 46. 2 3 4 5 6 7 8 9 申寶峰. 200 t/h布袋除塵器改造工程試驗研究J. 華東電力, 2005, 33(7): 5355. 劉學(xué)軍. 高濃度布袋除塵器在內(nèi)回流循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)上 的應(yīng)用J. 熱力發(fā)電, 2007, 12: 5355. 易紅宏, 郝吉明, 段雷, 等. 電廠除塵設(shè)施對PM10排放特征影響 研究J. 環(huán)境科學(xué), 2006, 27(10): 19211927. 王乃華, 駱仲泱, 岑可法. 布袋除塵器脫硫特性試驗及機(jī)理研究J. 熱能動力工程, 2003, 18(4): 361364. 王運軍, 段鈺鋒, 楊

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21、驗研究的結(jié)果可以看到， 布袋除塵器的除塵效率與塵樣的 化學(xué)組成和物理性能 （其中粒徑的分布可能是最主要的影響 因素）有關(guān)，因此有必要進(jìn)一步開展塵樣的物理性能與化學(xué) 組成對于除塵效率的影響機(jī)理的研究， 并在完成這些研究的 基礎(chǔ)上， 給出布袋除塵器除塵效率的數(shù)學(xué)模型并通過現(xiàn)場實 測數(shù)據(jù)來驗證模型的準(zhǔn)確性。 隨著布袋除塵器在火力發(fā)電廠 中的應(yīng)用日趨廣泛， 對其進(jìn)行深入的理論研究是很重要的也 是相當(dāng)必要與緊迫的。 參1考 文 獻(xiàn)何國良, 趙錫勇, 姚宇平, 等. 我國電力行業(yè)電除塵器與布袋除塵編輯：巨川（上接第 30 頁）性。以該比例為配煤原則，將印尼煤與其 它煤預(yù)混摻配后再進(jìn)入磨煤機(jī)， 可大大降低落煤管堵塞的風(fēng) 險。 對于中速磨制粉系統(tǒng)來講，采用預(yù)混摻配方式時，預(yù)混 的地點既可以在電廠內(nèi)，也可以在電廠外。