脉冲喷吹袋式除尘器清灰性能研究

论文摘要

随着烟气粉尘允许排放标准日趋严格,袋式除尘器得到越来越广泛的应用。脉冲喷吹袋式除尘器因其清灰效果好、处理烟气量大、运行安全可靠等优点成为目前国际上最普遍、最高效的滤袋除尘器。脉冲喷吹袋式除尘器运行实践表明：清灰效果是一个重要的参数,直接影响脉冲袋式除尘器的运行性能。因此,本文通过理论与实验两个方面对其进行研究。本文首先运用等熵流动方程推导出喷口质量流量和流速；然后根据自由射流理论推导出不同射流断面流量以及平均动能计算式；基于袋内清灰气流对滤袋表面及其附着的粉尘层作用机理,推导出喷吹压力、喷口直径、喷射距离、引射管喉部直径等相关参数之间的关系式。为了验证理论研究结果,开展了脉冲喷吹袋式除尘器清灰性能的模型实验研究。实验模型的滤袋规格为长2000mm、直径95mm。模型实验研究结果表明：喷吹距离、引射管喉部直径实验值与理论计算值具有很好的一致性；滤袋侧壁峰值压力随着喷吹压力、粉尘负荷、喷口直径的增大而增大,清灰效果提高；清灰过程中滤袋沿轴向方向所受到的峰值压力是不均匀的,滤袋底部的峰值压力最大,上部次之,中部最小；峰值压力到达时间基本相同,压力持续时间受喷吹时间影响显著。另外,实验对喷吹压力、喷吹时间、粉尘负荷、喷口直径单条件改变时的粉尘的剥离率进行测定,实验表明：随着喷吹压力、粉尘负荷的增大,喷吹力度越来越大,粉尘剥离率越高,当喷吹压力Po=0.4MPa.m=0.9kg/m2时,剥离率趋于稳定；喷吹时间对粉尘剥离率几乎没有影响；剥离率随着喷口直径的增大而提高,但喷口直径的增大将增加耗气量,因此应选取合适的喷口直径；基于以上实验数据本文对剥离率与剥离力之间的关系进行了相关性,其关系可用方程Φ=1.0-exp[-E（F-C）λ]描述。通过对脉冲喷吹袋式除尘器清灰过程中气流流速、流量与射流发展规律的理论研究以及射流在滤袋内形成的流场对粉尘层的作用与清灰效果之间的关系的实验研究,提出脉冲喷吹袋式除尘器清灰系统的设计方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外袋式除尘器的发展
• 1.2.1 国外袋式除尘器的发展
• 1.2.2 国内袋式除尘器的发展
• 1.3 袋式除尘器除尘、清灰机理研究
• 1.3.1 袋式除尘器除尘机理研究现状
• 1.3.2 袋式除尘器的清灰机理
• 1.3.3 袋式除尘器清灰效果的研究现状
• 1.3.4 目前袋式除尘及其清灰技术存在需解决的问题
• 1.4 研究内容和方法
• 第2章 脉冲喷吹袋式除尘器理论研究
• 2.1 脉冲喷吹袋式除尘器简介
• 2.1.1 脉冲喷吹袋式除尘器工作原理
• 2.1.2 脉冲喷吹袋式除尘器分类
• 2.1.3 清灰效率影响参数
• 2.2 脉冲清灰过程理论研究
• 2.2.1 喷口的流速和流量
• 2.2.2 射流断面的气体流量和能量
• 2.2.3 喷吹距离、引射管喉部直径与反吹风速
• 2.3 小结
• 第3章 脉冲喷吹袋式除尘器实验研究方案
• 3.1 实验模型设计
• 3.2 实验系统
• 3.2.1 喷吹系统
• 3.2.2 收集系统
• 3.2.3 数据采集系统
• 3.3 实验步骤
• 第4章 脉冲喷吹袋式除尘器实验研究方法
• 4.1 粉尘粒径分布的测定
• 4.2 净袋阻力特性的测定
• 4.3 粉尘层阻力特性的测定
• 4.4 清灰过程实验方法
• 4.4.1 剥离率测定方法
• 4.4.2 粉尘剥离力
• 4.4.3 清灰过程实验方法
• 第5章 实验结果与讨论
• 5.1 粉尘粒径分布
• 5.2 净袋阻力特性
• 5.3 粉尘层阻力特性
• 5.4 理论模型实验验证及峰值压力影响规律
• 5.4.1 喷吹距离实验验证
• 5.4.2 引射管喉部直径实验验证
• 5.4.3 喷吹压力对滤袋侧壁峰值压力的影响
• 5.4.4 粉尘负荷对滤袋侧壁峰值压力的影响
• 5.4.5 喷口直径对滤袋侧壁峰值压力的影响
• 5.5 滤袋内压力分布特性
• 5.5.1 滤袋侧壁峰值压力沿轴向分布
• 5.5.2 喷吹时间对滤袋侧壁峰值压力的影响
• 5.6 粉尘剥离率的测试
• 5.6.1 喷吹压力对粉尘剥离率的影响
• 5.6.2 喷吹时间对粉尘剥离率的影响
• 5.6.3 粉尘负荷对粉尘剥离率的影响
• 5.6.4 喷口直径对粉尘剥离率的影响
• 5.7 粉尘层剥离力与剥离率之间关系
• 5.8 清灰系统设计方法
• 5.9 小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 作者从事科学研究和学习经历的简历