在袋式除塵器的使用中主要關(guān)注兩大問題:一是運行阻力,二是濾袋的使用壽命。濾袋的試驗壽命除了受濾袋材質(zhì)、煙氣特性、清灰方式影響外,氣流分布也是一個重要因素。而影響氣流分布的主要因素有進風(fēng)方式、氣流分布板的布置、濾袋形狀、濾袋的排列組合方式、分室方式、過濾方式、過濾材料、過濾風(fēng)速、清灰方式、排氣方式等等。在電廠對袋式除塵器運行檢修中發(fā)現(xiàn),破損濾袋大部分集中在除塵器下游,這與箱體內(nèi)部氣流狀況密切相關(guān)。合理調(diào)整氣流分布可以降低運行阻力,延長濾袋的使用壽命。
由于袋式除塵器氣流分布比較復(fù)雜,因此,對于袋式除塵器氣流均勻性的試驗研究比較少。其中運用試驗裝置與實物1:5的裝置進行試驗,由于作者考慮到布袋在模型箱體內(nèi)部的布置存在困難,同時考慮布袋在除塵器內(nèi)部均勻布置,由于阻力的存在對氣流均勻分布存在有益的影響,因此測試時在除塵器內(nèi)部并沒有掛裝布袋。試驗采取人工手動采樣,測試設(shè)備為北京環(huán)保儀器廠生產(chǎn)的熱球式風(fēng)速側(cè)頭,作者分別測量了在布袋除塵器內(nèi)部未置布置導(dǎo)流板和加有導(dǎo)流板的內(nèi)部流場的分布情況。測定結(jié)果分析表明,由于梯形和柵格導(dǎo)流板這些氣流均布裝置的使用,氣流的均布性相對于沒有氣流均布裝置的情況下有很大的提高。
但本試驗是在忽略一系列因素情況下進行的,例如煙塵濃度變化對氣體動力粘性系數(shù)的影響;氣體密度變化的影響;內(nèi)部布袋的影響等等。而影響大的是忽略了內(nèi)部布袋的影響,由于布袋對流場的分布中起到?jīng)Q定性的作用,其中包括濾袋的形狀、長徑比、數(shù)量、排列組合方式等等。因此試驗測試值不能反映袋式除塵器內(nèi)部流場的實際分布,誤差較大。因此,要想袋式除塵器內(nèi)部流場的真實分布,在有濾袋的情況下測試才可以。
見,袋式除塵器的運行狀況受氣流分布是否均勻的影響較大,氣流分布的目的和作用主要有以下幾點:
一、控制關(guān)鍵部位的氣流速度,包括濾袋迎風(fēng)面速度、濾袋底部的水平流速、過濾空間的間隙速度和煙氣在煙道內(nèi)的流速。
二、使煙氣的流動順暢、平緩,煙氣流動流程短,局部阻力小。
三、設(shè)置導(dǎo)流板和流動通道,組織氣流向濾袋倉室均勻分配和輸送。
四、避免含塵氣流對濾袋的直接沖刷,引導(dǎo)氣流自上而下或者斜向下進入袋室空間,以促使粉塵的沉降。
五、盡量保持各個灰斗存灰量的均勻。
當(dāng)然在設(shè)計袋式除塵器結(jié)構(gòu)的時候,過濾風(fēng)速是考慮的主要因素,但不幸的是,有時候過濾風(fēng)速成了考慮的一個速度。其實,另外一個速度即濾袋間的間隙速度有時會是一個和過濾風(fēng)速同樣重要的因素。因為,如果間隙速度過大,那么沉積在濾袋外側(cè)的粉塵有可能再一次進入到氣流中,特別是對于細小粉塵或者密度比較小的粉塵時,容易發(fā)生這種情況。而且,如果有粉塵重新回到氣流中,那么也相當(dāng)于增加了煙氣的處理量,過濾阻力將急劇。一般情況下,間隙速度不能大于61.0m/min,除非預(yù)行一些試驗測試后才可以對間隙速度增大一些。
對于或者像巖石類粉塵等密度較大的粉塵,間隙速度可以達到76.0m/min。另外,濾袋底部的水平流速和煙氣在煙道內(nèi)的流速也是重要的因素,濾袋底部風(fēng)速過大則容易使濾袋底部破損。
過濾風(fēng)速是袋式除塵器處體能力的一個重要技術(shù)經(jīng)濟指標,同時過濾風(fēng)速的大小也直接影響到過濾效率的高低和氣流分配的均勻性。它的確定與清灰方式、清灰周期、粉塵特性、濾料特性、含塵濃度和設(shè)備阻力等因素有關(guān),袋式除塵器的過濾風(fēng)速一般設(shè)定在0.5~2.0m/min之間。對于表面透氣性好,濾料阻力相對較低的濾料,可以設(shè)定相對較高的過濾風(fēng)速,從而在處體量的情況下,可以減少所需的過濾面積,使除塵器結(jié)構(gòu)緊湊,減少了除塵器所占的面積和空間,同時也節(jié)省了材料的使用。對于常規(guī)濾料,有試驗證明,過濾風(fēng)速增大一倍,粉塵穿透率可能增加2倍甚至4倍以上,這的降低了過濾的效果。
可見,為了通過袋式除塵器氣流分配來提效率、保護濾袋,總希望過濾風(fēng)速取的小一些;而從濾袋的初投資、空間利用來看,則又希望過濾風(fēng)速取的盡可能大,可見這是一對矛盾。因此在袋式除塵器設(shè)計時綜合考慮這兩方面的因素,根據(jù)它的清灰方式、濾料特性、處體性質(zhì)、粉塵特性等因素,選取佳的過濾風(fēng)速。一般粒度越小、密度越小、塵清灰就越困難,允許的過濾風(fēng)速就越??;速也應(yīng)該低一些;當(dāng)入口含塵濃度很高時,入口含塵濃度較高時,粘性越大的粉允許的過濾風(fēng)應(yīng)設(shè)前級除塵器;一般處理高溫?zé)煔鈺r的過濾風(fēng)速應(yīng)低于處理常溫?zé)煔鈺r的過濾風(fēng)速。