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鍋爐脈沖收塵器清灰結(jié)構(gòu)優(yōu)化的清灰原理研究現(xiàn)狀
1、脈沖袋式除塵器清灰原理
鍋爐脈沖收塵器主要由過濾系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)、排灰輸灰系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成。
過濾系統(tǒng)主要包括袋籠、濾袋和花板，此外還配置有文丘里管和袋口彈性墊片等配件。
清灰系統(tǒng)主要由氣包、脈沖控制儀、脈沖閥、噴吹管、噴嘴、文丘里管和布袋所組成。
排灰輸灰系統(tǒng)主要由卸灰閥、刮板輸送機、貯灰罐和加濕機等設(shè)備組成。除塵器所捕集的粉塵落在灰斗中，然后通過刮板輸送機將粉塵運送到貯灰罐中，最后再集中處理。為了避免操作過程中灰塵的飛揚可用加濕機對粉塵噴水。
壓縮空氣系統(tǒng)主要由一個儲氣罐、數(shù)個氣包和能承受高壓的密閉管道所組成。它的主要作用是為清灰系統(tǒng)提供氣源，在清灰過程中，壓縮空氣會發(fā)生消耗，這就需要空氣壓縮機及時補充使空氣壓縮系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)。
自動控制系統(tǒng)是袋式除塵器的重要組成部分，該系統(tǒng)主要是采用計算機對除塵器的各個部分采取自動控制，例如除塵器的清灰控制、排灰輸灰控制和貯灰卸灰裝置控制等。
隨著袋式除塵器過濾過程的不斷進行，濾袋上過濾的粉塵會逐漸增多，除塵器的阻力也逐漸增加，當(dāng)系統(tǒng)的阻力增至預(yù)先設(shè)定值時系統(tǒng)會自動進行清灰過程。脈沖清灰時，由脈沖控制儀發(fā)出信號，裝在氣包上的脈沖閥便開啟，氣包內(nèi)的高壓氣體在瞬間釋放出來，高速噴射的清灰氣流通過文丘里管誘導(dǎo)數(shù)倍于己的二次氣流一同噴入濾袋，濾袋內(nèi)的氣體壓力急速上升，濾袋迅速向外膨脹，當(dāng)膨脹到極限位置時很大的張力使其受到強烈的振動，并獲得最大反向加速度，但濾袋上的粉塵層不受張力作用，而受慣性力作用從濾袋上脫落下來。
2、脈沖袋式除塵器噴吹管的研究現(xiàn)狀
清灰系統(tǒng)中的噴吹管長度設(shè)計主要是根據(jù)所要清灰的一排濾袋的數(shù)量確定的。氣體從脈沖閥出來進入噴吹管后，動壓迅速轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓。但是一根噴吹管上噴嘴總截面積不宜過大，過大的噴嘴總截面積會導(dǎo)致從噴吹口噴吹的氣流出現(xiàn)嚴重偏斜的現(xiàn)象，這樣會加速布袋口處布袋的破損。
國內(nèi)研究者對噴吹管的研究主要是分析噴吹氣流的均勻性，噴吹均勻性對脈沖布袋除塵器運行阻力和濾袋壽命有著重要的影響。對脈沖袋式除塵器噴吹管內(nèi)氣流進行了數(shù)值模擬，研究發(fā)現(xiàn)氣流在噴吹管內(nèi)沿噴吹方向速度逐漸減小，靜壓值逐漸增大，這樣會導(dǎo)致沿噴吹方向前端的噴吹口氣體速度偏小，后端的氣體速度偏大，從而造成同一排濾袋靠后端的濾袋出現(xiàn)提前破損現(xiàn)象。
在傳統(tǒng)清灰系統(tǒng)中，由于各噴嘴與氣包的距離不同，如果噴嘴孔徑相同，不同位置的噴嘴噴出的氣流速度和流量顯然是不同的，不均勻的噴流必將導(dǎo)致部分濾袋過清而部分濾袋欠清。所受清灰能量強的濾袋將清灰徹底，清灰后濾袋阻力小，必將引來更多的煙氣流量，從而導(dǎo)致過濾負荷的相對增大。長此以往，此部分濾袋將率先破損并影響到整體濾袋的使用壽命。
對兩種不同噴吹管的噴吹效果做了對比試驗，實驗中所采用的濾袋長為3m，16條濾袋為一排，兩根噴吹管的直徑均相同，不同的是一根噴吹管的所有噴嘴直徑均相同，另一根噴吹管上的噴嘴分為幾組，每組噴嘴直徑均不相同。通過實驗對比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)噴吹壓力為0.2MPa時，兩根噴吹管噴吹到袋底的壓力相當(dāng)；當(dāng)噴吹壓力增加到0.3一0.4MPa時，噴嘴直徑不均勻分布的噴吹管噴吹清灰效果更好。針對脈沖袋式除塵器噴吹管各個噴口流量分布不均勻的問題，用數(shù)值模擬和流量修正的方法對噴吹管的噴口進行了優(yōu)化設(shè)計，使得噴吹管每個噴嘴的流量差在設(shè)計壓力下達到了1%，非設(shè)計壓力下達到了5%以內(nèi)。但是該結(jié)論只是一個初步的數(shù)值研究結(jié)果，其有效性和實用性需要進一步的試驗驗證。
3、脈沖袋式除塵器噴嘴的研究現(xiàn)狀
噴嘴直徑對袋式除塵器清灰性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)適當(dāng)增大噴嘴直徑可以改善清灰性能，但噴嘴直徑超過一定值時，清灰性能反而降低。
簡單噴口、錐形噴口和文丘里管噴口三種噴口形式。簡單噴口是在噴吹管上開出的一個小孔，加工簡單，適用于小于3m長的濾袋；錐形噴口是在噴吹管上用專用模具拉伸出來的錐形孔，加工需要用專用模具，此種噴口形式適用于3一_5m長的濾袋；文丘里管噴口是將單獨加工好的文丘里管焊接在噴吹管上，加工復(fù)雜成本高，但是這種形式的噴口可以應(yīng)用在大于6m的濾袋。脈沖布袋收塵器對具有三種不同形狀噴嘴的噴吹管內(nèi)氣流進行了數(shù)值模擬，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同噴嘴形狀的噴吹管內(nèi)的氣體靜壓值存在差異，其中文丘里噴嘴的靜壓值最大，錐形噴嘴靜壓值居中，矩形噴嘴的靜壓值最小。所以他們指出較短長度的布袋宜采用矩形噴嘴，中等長度的布袋采用錐形噴嘴，而對長濾袋應(yīng)選擇文丘里噴嘴。
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