在实际检测影响除尘脱硫设备结构耐久性的因素时,经常检测结构构件的冲击指标,获取数据,不能直接得到结构耐久性的检测。因此,如何从构件耐久性的影响因素数据中进一步获取结构耐久性数据就成为一个重要的课题。影响除尘脱硫设备结构耐久性的因素很多,包括直接因素和间接因素。除尘脱硫设备主体结构实际上是由钢构件组装而成的,因此钢构件的耐久性可称为电除尘器主体结构耐久性的直接影响因素。另一方面,烟气进入烟道的速度很高,烟气成分复杂,内部充满各种气体。影响钢构件耐久性的因素可以指影响钢构件耐久性的因素。
因此,影响钢构件耐久性的因素称为影响电除尘器结构耐久性的间接因素。这样,根据结构特点选择影响电除尘器本体结构耐久性的因素,可以较好地解决电除尘器本体结构从间接到直接、从构件到结构的耐久性评价问题。电除尘器结构的耐久性直接影响其影响因素。根据除尘脱硫设备的结构特点,电除尘器结构的耐久性由各部件的耐久性来表示。影响电除尘器主体结构耐久性的直接因素是灰斗耐久性、承重结构耐久性和墙板围护结构的耐久性。对于灰斗的耐久性,直接影响的因素是墙板和支架的耐久性。对于承重结构的耐久性,直接影响的因素是多门式刚架的耐久性和底梁的耐久性。了解计算流体动力学的分析方法,选择控制容积法的Fluent软件作为分析滤筒除尘器内流场的工具。为了简化影响除尘脱硫设备主体结构耐久性的因素,本文不考虑各门式框架的组成,而忽略了柱间支撑耐久性的影响。对于墙板围护结构,由于墙板围护结构分布在电除尘器的承载结构周围,因此墙板围护结构在不同位置的耐久性必须不均匀分布。因此,本文将墙板围护结构作为一个综合指标,忽略其耐久性的不均匀性,认为墙板的耐久性是均匀的。
目前,除尘脱硫设备主要采用下进风方式,进风位于中间箱与灰斗的过渡位置。许多学者发现,下吸式过滤机内腔流场分布不均匀的问题十分突出。虽然提出了不同的干扰流场分布的方法,但流场分布的均匀性得到了很大的改善,不同滤筒之间的空气处理能力差异仍然严重。为了解决这一问题,本文提出了一种新型上空气过滤器,并采用数值模拟的方法分析了上空气过滤器内部的流场分布,并与下空气过滤器进行了比较。分析结果表明,上空气过滤器可以控制二次扬尘,降低气流对过除尘脱硫设备滤器和各过滤器的冲刷作用。气流分布均匀性优于下吸式过滤器。研究发现,由于上进气滤筒的结构,靠近中间箱四角的滤筒的空气处理能力明显高于其他滤筒。国内外学者对多孔板压力特性的研究主要集中在低孔率室温下多孔板的压力特性。另外,在方形盒结构上安装滤筒后,盒体的空间利用率较低。为了改变这种情况,除尘脱硫设备采用了圆盒结构,并采用了圆盒结构的滤筒。流场分析表明,圆柱形过滤器比方形过滤器具有更高的空间利用率和更均匀的流场分布。
除尘脱硫设备的工作原理。滤筒除尘器的工作过程主要包括过滤和清灰两个基本过程。其工作原理如图2.1所示。当含尘气体进入除尘器时,由于气流截面突然增大,气流中较大颗粒尺寸的一部分在自身重力作用下落入中间箱下部的灰斗中。折流式过滤机外表面积尘的小颗粒,经布朗扩散和过筛的联合作用,进入中间箱,净化气进入上箱,由引风机排出。当净化含尘气流时,随着滤料表面粉尘层厚度的增加,滤筒除尘器的工作阻力增大。当过滤阻力达到规定值时,必须进行清灰。在电场的作用下,带负电的烟气颗粒向集尘器移动,带正电的烟气颗粒向放电电极移动。清灰时,脉冲控制器打开电磁阀,空气室中的高压气流进入喷嘴。通过喷嘴上的小孔,将过滤器注入滤筒中,使滤筒瞬间膨胀和收缩,从而将粘附在滤筒外表面的灰尘剥离掉,落入滤筒中。当灰尘在灰斗中积聚足够时,可以从旋塞阀排出。
除尘脱硫设备的基本结构主要由折叠过滤筒、箱体和喷淋灰清洗装置组成。折叠滤筒是滤筒除尘器的核心部件。它对除尘器的除尘效率和过滤阻力有决定性的影响。它还决定了除尘器的使用性能和使用寿命。滤筒的结构主要分为四部分:顶盖、金属框架、褶状滤料和底座,除尘脱硫设备过滤筒用计算长度的滤料折叠成褶皱,头部和尾部粘合成筒体。除尘脱硫设备的内部由金属网格支撑,顶部和底部由顶盖和底座固定。在推导集尘器效率公式的过程中,Deutsch假设除尘脱硫设备内部工作过程中各界面处的气流分布是均匀的,但在实际情况中,集尘器各界面处的气流分布不是完全均匀的。外墙有两种类型:一种是内外墙均采用镀锌金属网保护;另一种是外墙不采用镀锌金属网保护,便于清灰。项目组开发的滤筒除尘器是为了方便除尘,采用外壁不受镀锌金属网保护的折叠式滤筒。