脉冲滤筒除尘器是一种在脉冲袋式除尘器基础上发展起来的新型高效除尘设备。其清灰性能是研究的关键问题,本课题建立脉冲喷吹试验台以及工业除尘试验台,通过侧壁压力测试,电子称量,压差测定等手段,测试长滤筒(Φ147×2000mm,Φ147×1600mm)侧壁压力峰值,分段粉尘残余量及系统运行阻力,分析脉冲宽度和喷吹参数组合对系统阻力以及粉尘残余量的影响。在自建脉冲喷吹试验台上,测得1600mm长滤筒最优喷吹参数组合为喷吹孔径d:12,15,17。5mm,对应最优喷吹距离s:270,240,210mm;2000mm长滤筒最优喷吹参数组合为喷吹孔径d:12,15,17。5mm,对应最优喷吹距离s:270,240,180mm。得到长滤筒侧壁压力峰值沿长度方向呈现先增大再减小再增加的规律,与短滤筒沿长度方向呈现逐渐递增的规律不同。在工业除尘试验台(20m3脉冲滤筒除尘器)上,得到当喷吹距离为240mm,喷吹孔径为15mm为1600mm长滤筒的最优喷吹参数组合。长滤筒侧壁压力峰值的分布规律与粉尘残余量分布规律基本符合,距离滤筒顶部100mm位置为无效清灰区域。脉冲宽度增加,系统运行阻力减小,粉尘残余量减小,清灰效果较好。以年产40万吨超细固硫灰的过热蒸汽袋式除尘器设计工况为背景,处理风量88000m3/h,物料粒径d505μm,温度250-300℃。利用1600mm长滤筒替代6000mm长滤袋,通过经济效益对比,得到滤筒除尘器一次投入滤料费用比滤袋高29。69%,占地面积节约28%,空间高度节约61。54%,耗钢量节约28。33%,因此长滤筒除尘器在设备投资上具有明显的经济优势。本课题所研究内容为长滤筒清灰参数设计以及滤筒除尘器替代袋式除尘器的工业设计与应用提供了参考,满足国家对环保节能型工业的新要求。

袋式除尘器具备除尘效率高和运行稳定等特点,已成为目前解决工业粉尘排放的关键技术装备。在"中国制造2025"和"工业4。0"的战略背景下,大型袋式除尘器技术呈现向智能化方向发展的趋势。脉冲喷吹清灰是袋式除尘器实现滤袋过滤性能再生的核心过程,其控制系统的好坏直接影响袋式除尘器运行能耗的高低和滤袋使用寿命的长短。由于传统脉冲喷吹清灰控制方法的控制效果不理想,智能化清灰控制方法成为袋式除尘器节能,高效运行的关键。本文的主要研究工作如下: 1。研究了袋式除尘器脉冲喷吹清灰控制问题的复杂性,针对定时或定压差控制方法所表现的压缩空气消耗高和清灰周期无法进行适应性调整等问题,提出一种控制规则可调的脉冲喷吹清灰自适应模糊控制方法。 2。通过对袋式除尘器脉冲喷吹清灰控制要求和可控参数的分析,确定将除尘器过滤阻力偏差和过滤阻力偏差变化率作为控制输入量,清灰周期作为控制输出量,构建脉冲喷吹清灰模糊控制器,该控制器相较于传统清灰控制方式能够更加准确地反映袋式除尘器的运行工况并可对清灰周期进行调整。为克服基本模糊控制规则无法进行调整的缺点,提出一种基于遗传算法的脉冲喷吹清灰自适应模糊控制方法。该方法对模糊控制规则引入调整因子,利用遗传算法以阻力偏差的ITAE性能指标作为系统的目标函数对调整因子进行寻优,从而获得最优的模糊控制规则,并对该自适应模糊控制器进行仿真验证。 3。在课题组研发的袋式除尘器综合测试验证平台上开发了脉冲喷吹清灰测控软硬件实验系统以及自适应模糊控制验证模块。对脉冲喷吹清灰自适应模糊控制方法和传统的定时,定压差脉冲喷吹清灰控制方法进行现场实验,验证了自适应模糊控制方法的先进性与可靠性。 仿真结果与实验结果表明:该脉冲喷吹清灰自适应模糊控制器响应速度更快,无明显超调,具有较强的适应性和鲁棒性;相比于传统的控制方法,自适应模糊控制方法能够使袋式除尘器阻力维持在理想过滤阻力范围内,稳定性更好,降低了脉冲喷吹清灰过程中的压缩空气消耗,为提升袋式除尘器工作效能奠定了基础。

本实用新型公开了一种尾气全干法组合式整体处理系统,特征是框架内由烟气管道依次将高效降温反应器,脱硫脱酸脱脂装置,活性炭吸附装置,拦截初滤器,活性炭吸附装置和脉冲布袋除尘器相串连,框架下端部设有落灰斗,落灰斗内设有电动铰龙,火化后产生的高温烟气由进烟口进入后,实现高温烟气的急冷效果后进入脱硫脱酸脱脂装置,氧化剂与烟气中酸性物质充分接触反应后进入活性炭吸附装置,有效吸附烟气中的二噁英及有异味的物质,再进入拦截初滤器,拦截住烟气中的高温火星和其它大颗粒粉尘,进入布袋除尘器,电动清灰搅龙开始工作,最终在出灰口进行统一收集处理,具有占地面积小,烟气处理效率高,使用安全,可自动清灰,节能低耗,环保高效等优点。

袋式除尘器以其除尘效率高,处理风量范围广,滤袋寿命长等优点被广泛应用于除尘领域。脉冲喷吹清灰是目前袋式除尘器普遍采用的清灰方式。清灰效果决定除尘器的平稳运行。清灰强度的指标及其影响因素很多,现有的理论与实验研究大多侧重于考查脉冲喷吹清灰系统中单项因素或几项因素随机组合对清灰性能的影响作用,缺少对滤袋尺寸及粉尘负荷相应条件下袋内流场状态与喷吹系统参数内在联系的清晰阐述,制约了清灰系统设计。本文针对滤袋形状尺寸及粉尘层阻力属性,以实现清灰气流最大瞬时静压为目标,运用达西公式揭示袋内清灰压力与反吹气体流量对应的数量关系;运用气体射流理论推导脉冲喷吹气流在滤袋口断面处气流直径,气体流量和平均动能与喷口直径,出口气速,喷吹距离之间关系式;以注入滤袋口射流气体的流量和动能必然与袋内清灰气流流量和压能相一致这一事实为纽带,计算喷吹系统喷口直径,出口气速,喷射距离,扩散管(文丘里管)结构尺寸;依据喷管内可压缩气体的一元绝热流动理论由喷口压力和喷吹压力的比值确定喷嘴的形式并根据喷口直径计算喷嘴的结构尺寸。依据理论模型利用计算流体动力学(CFD)软件之一的FLUENT对喷嘴内的高速可压缩气体流场进行模拟得出喷嘴出口截面速度分布,通过轮廓文件的形式将速度分布导入单袋模型作为其喷口的速度条件。以Φ160×6000mm的滤袋为研究对象,选取四种典型工况分别对袋口不加限流措施,加装限流圈和扩散管时袋式除尘器在线喷吹清灰的内部流场进行模拟检验。通过数值模拟结果分析限流结构对袋口前后喷吹气流形态及袋内峰值压力和反吹风速的影响:发现相同工况下袋口加装扩散管能完全限制通过喉部的气体反向流出,使得袋内的压力峰值和反吹风速最大,加装限流圈时次之,而无限流措施时进入袋内的喷吹气流会全部反向流出滤袋,导致整条滤袋仍然处于过滤状态。依据验证结果进一步完善修正理论喷口直径,加装扩散管时达到清灰强度指标所需修正系数为1。18左右,远小于加装限流圈和无限流措施时,对应的喷口耗气量也最小,四组工况的能量利用率分别达到48。6%,50。4%,52。8%和57。6%,在三种措施中最高,由此选定袋口加装扩散管为最优的限流措施。最后,综合全部的数值模拟数据构建完整的脉冲喷吹气流清灰作用形成机制的理论体系,总结提出脉冲喷吹清灰系统的设计方法。为脉冲喷冲清灰理论模型的实验研究打下基础;为设计出节能,高效的清灰系统提供指导。