本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)分析了脈沖式除塵設備的結(jié)構(gòu)特點,并在前人研究的基礎(chǔ)上,總結(jié)了影響電除塵器鋼耐久性的因素。根據(jù)電除塵器的結(jié)構(gòu)特點,探討了影響電除塵器結(jié)構(gòu)耐久性的因素。(2)簡要論述了層次分析法(AHP)和熵權(quán)法的數(shù)學原理。將模糊數(shù)學理論應用于脈沖式除塵設備本體結(jié)構(gòu)的耐久性評價,建立了電除塵器本體結(jié)構(gòu)耐久性的多層模糊綜合評價體系。(3)應用耐久性評價方法,對濰坊鑫利特脈沖式除塵設備主體結(jié)構(gòu)的耐久性進行了模糊綜合評價。根據(jù)各構(gòu)件的耐久性評分和主體結(jié)構(gòu),提出了維修加固方案。(4)對全文的內(nèi)容進行了總結(jié),闡述了本文尚待解決的問題,并提出了進一步研究的方向。從圖中可以看出,在沒有氣蝕的情況下,隨著雷諾數(shù)的增加,會出現(xiàn)兩種不同的情況。電除塵器的主要結(jié)構(gòu)由灰斗、承重結(jié)構(gòu)和墻板圍護結(jié)構(gòu)組成。灰斗主要由灰斗的壁板和板之間的支撐件組成。
脈沖式除塵設備承重結(jié)構(gòu)主要有兩種形式,一種是鋼框架,另一種是門式框架。本文研究了門式剛架作為電除塵器承重結(jié)構(gòu)的耐久性,將門式剛架分為多門式剛架和底梁。每個鋼框架由組合鋼柱、箱梁和柱間支撐組成。脈沖式除塵設備墻板外殼由鋼板組成。電除塵器煙氣脫除過程是一個物理過程。其工作原理是:在電極系統(tǒng)中向陽極板中加入負電壓可以在陽極板和陰極板之間形成不均勻的電場,并且逐漸增加電壓以使電極周圍的電場強度達到一定強度,電場中的氣體被電離。電場中的大氣以離子和電子的形式存在。高溫煙氣從靜電除塵器的進氣喇叭通過空氣分配裝置擴散到煙氣箱中。此時,電極系統(tǒng)和承載結(jié)構(gòu)直接浸入高溫煙氣中。在電場大氣中,電子和離子使進入的煙氣顆粒帶負電。在電場的作用下,帶負電的煙氣顆粒向集塵器移動,帶正電的煙氣顆粒向放電電極移動。脈沖式除塵設備通過改變系統(tǒng)內(nèi)單相流動速度,改變雷諾數(shù)或開孔率、相對厚度和孔數(shù),研究多孔板的阻力特性。當帶電煙氣顆粒到達電極時,其電性能被中和,但是由于殘余靜電力和分子重力,煙氣顆粒被吸附到電極板上。當吸附在電極板上的煙氣顆粒積聚到所需的振動厚度時,由于電極板振動器的慣性力,煙氣顆粒被從電極表面剝離到灰斗,即粉塵收集工作在連續(xù)高位完成。因此,保證脈沖式除塵設備的連續(xù)、工作非常重要。
脈沖式除塵設備主要采用纖維織物制成。根據(jù)除塵方式的不同,袋式除塵器可分為振動型、氣環(huán)型、脈沖型、聲波型和復合型5種。脈沖式除塵設備主要由布袋、抖動除塵器和布袋懸掛裝置組成。袋式除塵器的除塵過程主要包括以下幾個階段:過濾階段和除塵階段。為了驗證數(shù)值模型的準確性和確定均勻多孔板的開孔方案,需要進行物理模型試驗。當含有固體顆粒的電廠粉塵通過由纖維制成的布袋時,由于慣性、靜電和擴散,固體顆粒被袋式過濾器去除。
通過脈沖式除塵設備集塵器的空氣入口,其中固體顆粒被分離并收集在布袋中。這個過程發(fā)生在袋子的纖維成分上,或者在袋子表面的灰塵層上。通過集塵器過濾的工業(yè)粉塵通常從空氣出口排出。沉積在袋表面的灰層通過機械振動與袋分離,進入灰斗。在過濾階段,通過物理作用在袋子表面形成的灰層成為袋子的主要過濾層,從而提高了袋子的除塵效率。自20世紀60、70年代以來,歐洲、美國、日本等國家對電袋除塵技術(shù)進行了試驗與研究。一些電袋除塵器已經(jīng)投入使用。國內(nèi)脈沖式除塵設備技術(shù)發(fā)展較晚,但迄今為止已取得一些突破。然后,根據(jù)一些專家和檢查人員,對ESP的每個組成部分進行評分。國內(nèi)外采用電袋除塵器治理電廠的比例逐漸增加。目前市場上的袋式除塵器主要有COHPOC系列技術(shù)和AHPC系列技術(shù)。
脈沖式除塵設備的工作原理。濾筒除塵器的工作過程主要包括過濾和清灰兩個基本過程。其工作原理如圖2.1所示。當含塵氣體進入除塵器時,由于氣流截面突然增大,氣流中較大顆粒尺寸的一部分在自身重力作用下落入中間箱下部的灰斗中。折流式過濾機外表面積塵的小顆粒,經(jīng)布朗擴散和過篩的聯(lián)合作用,進入中間箱,凈化氣進入上箱,由引風機排出。當凈化含塵氣流時,隨著濾料表面粉塵層厚度的增加,濾筒除塵器的工作阻力增大。當過濾阻力達到規(guī)定值時,必須進行清灰。清灰時,脈沖控制器打開電磁閥,空氣室中的高壓氣流進入噴嘴。非均勻多孔板組合可實現(xiàn)大膨脹角除塵器內(nèi)速度分布均勻的效果,主測速段相對速度偏差由82%降低到21%。通過噴嘴上的小孔,將過濾器注入濾筒中,使濾筒瞬間膨脹和收縮,從而將粘附在濾筒外表面的灰塵剝離掉,落入濾筒中。當灰塵在灰斗中積聚足夠時,可以從旋塞閥排出。
脈沖式除塵設備的基本結(jié)構(gòu)主要由折疊過濾筒、箱體和噴淋灰清洗裝置組成。折疊濾筒是濾筒除塵器的核心部件。它對除塵器的除塵效率和過濾阻力有決定性的影響。它還決定了除塵器的使用性能和使用壽命。濾筒的結(jié)構(gòu)主要分為四部分:頂蓋、金屬框架、褶狀濾料和底座,脈沖式除塵設備過濾筒用計算長度的濾料折疊成褶皺,頭部和尾部粘合成筒體。脈沖式除塵設備的內(nèi)部由金屬網(wǎng)格支撐,頂部和底部由頂蓋和底座固定。外墻有兩種類型:一種是內(nèi)外墻均采用鍍鋅金屬網(wǎng)保護;另一種是外墻不采用鍍鋅金屬網(wǎng)保護,便于清灰。電場電荷是指在電場作用下與煙氣中的塵埃粒子發(fā)生碰撞,使其帶電的自由離子。項目組開發(fā)的濾筒除塵器是為了方便除塵,采用外壁不受鍍鋅金屬網(wǎng)保護的折疊式濾筒。