（机械设计及理论专业论文）分室反吹袋式除尘设备的清灰机理与机构设计.pdf

华北电力大学 北京)硕士毕业论文 摘要 袋式除尘设备是环保领域高效除尘设备之一，在我国火电厂推广应用袋式除尘 设备，是我国火电厂在 2 1世纪环保技术改造的重要课题; 袋式除尘设备在运行过 程中的清灰是袋式除尘设备的关键技术之一，清灰效果直接影响袋式除尘设备的效 率和使用。本论文在简单叙述布袋除尘设备原理和结构的基础上主要对逆气流反吹 清灰机理和反吹机构进行了研究和设计。 本文通过对清灰机理的初步分析，提出过滤袋室合理方形布置，反吹风道圆形 分布的结构形式。 在此基础上，采用合理的机械间歇机构，在小功率情况下， 提高 袋式除尘设备的清灰效果，减少设备维修量;同时，采用钢丝密植袋笼提高滤袋寿 命，增强袋式除尘设备的实用性。 关键词: 布袋除尘设备，除尘效果，过滤风速，清灰方式，分室反吹，间歇机构 ab s t r a c t b a g f i l t e r i s o n e o f t h e h i g h e f f i c i e n c y f i l t e r i n t h e f i e l d s o f e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n . t h e d e a s h i n g o f t h e b a g i s t h e c e n t r a l t e c h n o l o g y o f t h e b a g f i l t e r w h e n i t r u n n i n g . a n d t h a t , i t i s t h e k e y i n g r e d i e n t a f f e c t i n g t h e e f f i c i e n c y a n d u s i n g o f t h e d u s t - c o l l e c t i n g e q u i p m e n t . a p p l y i n g b a g f i l t e r t o t h e p o w e r i n o u r c o u n t r y i s o n e o f t h e t a s k s i n t h e p o w e r r e b u i l d i n g i n 2 1 c e n t u r y . t h e t h e o r y a n d m e c h a n i s m o f a n t i - d r a u g h t b a g f i l t e r i s r e s e a r c h e d a n d d e s i g n e d p r i m a r i l y i n t h i s t h e s i s , b a s i n g o n t h e s i m p l e d e s c r i p t i o n o f t h e s t r u c t u r a l p r i n c i p l e o f b a g f i l t e r . t h i s p a p e r p u t f o r w a r d s t h e a d v a n c e d d e s i g n m a k i n g t h e b a g h o u s e r e t a n g l e l a y o u t a n d a n t i - d r a u g h t p i p i n g c i r c u m r o t a t i n g o n t h e a n a l y s i s o f l e a s h i n g p r i n c i p l e . o n t h e b a s i s o f i t , t h e d e s i g n i m p r o v e s t h e d e a s h i n g e f f i c i e n c y , d e c r e a s e s r e p a i r t i m e s o f b a g f i l t e r o n c o n d t i o n s o f l i t t l e p o w e r c o n s u m e w i t h t h e i n t e r m i s s i o n m a c h i n e a p p l i c a t i o n . a t t h e s a m e t i m e , t h i s t e c h n o l o g y p r o l o n g s t h e l i f e o f b a g o n a d o p t i n g t h e t i g h t s t e e l w i r e c a g e a n d i m p r o v e s t h e p r a c t i c a l i t y o f b a g f i l t e r . k e y wo r d s : b a g f i l t e r , r e s u l t o f d u s t c o l l e c t i o n , f i l t e r i n g w i n d s p e e d , m o d e o f d e a s h i n g , a n t i - d r a u g h t s e p a r a t l y , i n t e r m i s s i o n me c h a n i s m 华北电力大学 北京)硕士毕业论文 摘要 袋式除尘设备是环保领域高效除尘设备之一，在我国火电厂推广应用袋式除尘 设备，是我国火电厂在 2 1世纪环保技术改造的重要课题; 袋式除尘设备在运行过 程中的清灰是袋式除尘设备的关键技术之一，清灰效果直接影响袋式除尘设备的效 率和使用。本论文在简单叙述布袋除尘设备原理和结构的基础上主要对逆气流反吹 清灰机理和反吹机构进行了研究和设计。 本文通过对清灰机理的初步分析，提出过滤袋室合理方形布置，反吹风道圆形 分布的结构形式。 在此基础上，采用合理的机械间歇机构，在小功率情况下， 提高 袋式除尘设备的清灰效果，减少设备维修量;同时，采用钢丝密植袋笼提高滤袋寿 命，增强袋式除尘设备的实用性。 关键词: 布袋除尘设备，除尘效果，过滤风速，清灰方式，分室反吹，间歇机构 ab s t r a c t b a g f i l t e r i s o n e o f t h e h i g h e f f i c i e n c y f i l t e r i n t h e f i e l d s o f e n v i r o n m e n t a l p r o t e c t i o n . t h e d e a s h i n g o f t h e b a g i s t h e c e n t r a l t e c h n o l o g y o f t h e b a g f i l t e r w h e n i t r u n n i n g . a n d t h a t , i t i s t h e k e y i n g r e d i e n t a f f e c t i n g t h e e f f i c i e n c y a n d u s i n g o f t h e d u s t - c o l l e c t i n g e q u i p m e n t . a p p l y i n g b a g f i l t e r t o t h e p o w e r i n o u r c o u n t r y i s o n e o f t h e t a s k s i n t h e p o w e r r e b u i l d i n g i n 2 1 c e n t u r y . t h e t h e o r y a n d m e c h a n i s m o f a n t i - d r a u g h t b a g f i l t e r i s r e s e a r c h e d a n d d e s i g n e d p r i m a r i l y i n t h i s t h e s i s , b a s i n g o n t h e s i m p l e d e s c r i p t i o n o f t h e s t r u c t u r a l p r i n c i p l e o f b a g f i l t e r . t h i s p a p e r p u t f o r w a r d s t h e a d v a n c e d d e s i g n m a k i n g t h e b a g h o u s e r e t a n g l e l a y o u t a n d a n t i - d r a u g h t p i p i n g c i r c u m r o t a t i n g o n t h e a n a l y s i s o f l e a s h i n g p r i n c i p l e . o n t h e b a s i s o f i t , t h e d e s i g n i m p r o v e s t h e d e a s h i n g e f f i c i e n c y , d e c r e a s e s r e p a i r t i m e s o f b a g f i l t e r o n c o n d t i o n s o f l i t t l e p o w e r c o n s u m e w i t h t h e i n t e r m i s s i o n m a c h i n e a p p l i c a t i o n . a t t h e s a m e t i m e , t h i s t e c h n o l o g y p r o l o n g s t h e l i f e o f b a g o n a d o p t i n g t h e t i g h t s t e e l w i r e c a g e a n d i m p r o v e s t h e p r a c t i c a l i t y o f b a g f i l t e r . k e y wo r d s : b a g f i l t e r , r e s u l t o f d u s t c o l l e c t i o n , f i l t e r i n g w i n d s p e e d , m o d e o f d e a s h i n g , a n t i - d r a u g h t s e p a r a t l y , i n t e r m i s s i o n me c h a n i s m . d匕0口 尸明 本人郑重声明: 此处所提交的硕士学位论文 ， 是本人在华北电 力大学攻读硕士学位期间， 在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果. 据本人所 知，除了文中特别加以标注和致谢之处外， 论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研 究成果，也不包含为获得华北电 力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。 学位论文作者签名: 日期: 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、 使用学位论文的规定， 即: 学校有权保管、 并向 有关部门 送交学位论文的原件与复印件: 学校可以 采用影印、 缩印或其它复制手 段复制并保存学位论文; 学校可允许学位论文被查阅或借阅; 学校可以学术交流为 目 的， 复制赠送和交换学位论文; 同意学校可以 用不同 方式在不同 媒体上 发表、 传播学 位论文的全部或部分内容。 ( 涉密的学位论文在解密后遵守此规定) 作者签名:导师签名: 日期:日期: 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 绪论 中国是世界 上使用燃煤锅炉数量最多的国家， 年排放粉尘约 1 5 0 0万吨， s o z 约1 0 0 0 万吨，是我国大气环境最主要的污染源。其中，电厂燃煤锅炉占相当比例。 作为现代除尘技术之一的袋式除尘越来越显示其优越性。 研究表明，袋式除尘设备 效率的高低，主要取决于滤料和滤袋上的粉尘厚度，一般来说，滤料致密，粉尘层 厚，效率就高。但相应处理气体的能力降低，即过滤风速底。过滤风速的提高，取 决于清灰方式和滤料的性能，因此，布袋除尘设备清灰系统一直是环保科研人员研 究的重要课题之一。 1 . 1课题的研究背景和意义 我国的经济规模庞大，重化工、原材料、能源工业中不少还是粗放型生产，生 产工艺及设备相对落后，资源、能源耗费大，污染严重。我国袋式除尘设备的市场 却不太大。据 2 0 0 0 年统计，袋式除尘设备产值才 1 7 . 7 亿元，与我国粉尘、烟尘污 染需要治理的情况很不相称。 我国的火电厂大型燃煤锅炉除尘， 是高效除尘设备的巨大市场。 由于种种原因， 我国的袋式除尘设备在这个市场还未打开局面。而国外发达国家火电厂燃煤锅炉除 尘、脱硫，袋式除尘设备占有相当的份额。袋式除尘设备的除尘效率最高，并且不 受粉尘比电阻变化的影响，同时还有一定的脱硫功能。 我国目 前发电装机总量约4 亿千瓦，其中7 4 %是火电， 基本上是燃煤电厂， 侮 年发电用煤已超过8 亿吨，占煤炭总产量的6 0 %。是大气污染物的主要来源之一。 在未来相当长的时期内，我国以 煤炭为主的能 源格局不会改变， 煤炭消耗量将 持续增长。根据规划虽然火电比例呈逐步下降趋势，但 2 0 0 0年我国燃煤火电发电 装 机容量2 .2 1 亿千瓦 ( 占6 9 .3 % ) ， 发电 量1 0 6 3 2 亿 千瓦时 ( 占7 7 .7 % ) ， 仍是发电 的 主要组成部分。 到2 0 2 0 年燃煤火电发电 装机容量将达到5 . 6 3 亿千瓦( 占5 8 .6 % ) ， 发 电 量2 8 3 6 0 亿千瓦时( 占6 6 .7 % ) ， 仍然是我国的主要电 力来源， 对于3 . 4 2 亿干瓦即 将上马的燃煤火电发电装机容量，布袋除尘设备将大有用武之地。 随着我国环保法规的日益严格 ( 国家颁布的g b 1 3 2 2 3 - 2 0 0 3 火电厂大气污染物 排 放 标 准 标 准中 提出， 锅 炉 烟尘 排 放浓 度不 得 超 过5 0 m g / m 3 ) ， 袋式 除 尘 设备 在国 内火电厂燃煤锅炉除尘、脱硫市场上将占 有应得的份额。垃圾焚烧炉除尘、除二恶 英有害气体的工作在我国刚刚起步， 其他还有工业锅炉、 采暖锅炉、 高炉煤气净化、 修筑高速公路时沥青、石子搅拌的高温除尘、除有害气体，以及各种工业炉窑的高 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 绪论 中国是世界 上使用燃煤锅炉数量最多的国家， 年排放粉尘约 1 5 0 0万吨， s o z 约1 0 0 0 万吨，是我国大气环境最主要的污染源。其中，电厂燃煤锅炉占相当比例。 作为现代除尘技术之一的袋式除尘越来越显示其优越性。 研究表明，袋式除尘设备 效率的高低，主要取决于滤料和滤袋上的粉尘厚度，一般来说，滤料致密，粉尘层 厚，效率就高。但相应处理气体的能力降低，即过滤风速底。过滤风速的提高，取 决于清灰方式和滤料的性能，因此，布袋除尘设备清灰系统一直是环保科研人员研 究的重要课题之一。 1 . 1课题的研究背景和意义 我国的经济规模庞大，重化工、原材料、能源工业中不少还是粗放型生产，生 产工艺及设备相对落后，资源、能源耗费大，污染严重。我国袋式除尘设备的市场 却不太大。据 2 0 0 0 年统计，袋式除尘设备产值才 1 7 . 7 亿元，与我国粉尘、烟尘污 染需要治理的情况很不相称。 我国的火电厂大型燃煤锅炉除尘， 是高效除尘设备的巨大市场。 由于种种原因， 我国的袋式除尘设备在这个市场还未打开局面。而国外发达国家火电厂燃煤锅炉除 尘、脱硫，袋式除尘设备占有相当的份额。袋式除尘设备的除尘效率最高，并且不 受粉尘比电阻变化的影响，同时还有一定的脱硫功能。 我国目 前发电装机总量约4 亿千瓦，其中7 4 %是火电， 基本上是燃煤电厂， 侮 年发电用煤已超过8 亿吨，占煤炭总产量的6 0 %。是大气污染物的主要来源之一。 在未来相当长的时期内，我国以 煤炭为主的能 源格局不会改变， 煤炭消耗量将 持续增长。根据规划虽然火电比例呈逐步下降趋势，但 2 0 0 0年我国燃煤火电发电 装 机容量2 .2 1 亿千瓦 ( 占6 9 .3 % ) ， 发电 量1 0 6 3 2 亿 千瓦时 ( 占7 7 .7 % ) ， 仍是发电 的 主要组成部分。 到2 0 2 0 年燃煤火电发电 装机容量将达到5 . 6 3 亿千瓦( 占5 8 .6 % ) ， 发 电 量2 8 3 6 0 亿千瓦时( 占6 6 .7 % ) ， 仍然是我国的主要电 力来源， 对于3 . 4 2 亿干瓦即 将上马的燃煤火电发电装机容量，布袋除尘设备将大有用武之地。 随着我国环保法规的日益严格 ( 国家颁布的g b 1 3 2 2 3 - 2 0 0 3 火电厂大气污染物 排 放 标 准 标 准中 提出， 锅 炉 烟尘 排 放浓 度不 得 超 过5 0 m g / m 3 ) ， 袋式 除 尘 设备 在国 内火电厂燃煤锅炉除尘、脱硫市场上将占 有应得的份额。垃圾焚烧炉除尘、除二恶 英有害气体的工作在我国刚刚起步， 其他还有工业锅炉、 采暖锅炉、 高炉煤气净化、 修筑高速公路时沥青、石子搅拌的高温除尘、除有害气体，以及各种工业炉窑的高 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 温除尘，都是袋式除尘技术今后发展的重点和方向。我国的袋式除尘行业将进一步 开发新技术、新材料、新工艺、新产品，以 适应我国日 益发展的环境保护事业。 袋式除尘设备的关键在于清灰，清灰效果决定袋式除尘设备乃至整个系统的成 败。现阶段，就清灰系统来说，各种清灰方式良荞不齐，价能比太高，无法使袋式 除尘设备在我经济水平下大力推广。 本课题在逆气流弱压清灰技术的基础上，克服逆气流自身清灰能力薄弱的缺 点，采用合理的清灰工艺和袋室布局，大大降低了漏风量，增强清灰能力;同时， 采用简单的机械结构，减少了机械活动部件和相应的维修工作量。配套采用特别处 理的p p s覆膜滤料，加强其粉尘剥离能力，提高清灰效果。 互 1 . 2国内外应用与研究现状 1 . 2 . 1现阶段袋式除尘设备在火电厂烟尘处理中的应用 1 ) .袋式除尘在国外燃煤电厂的应用 工业发达国家从2 0 世纪7 0 年代开始将袋式除尘设备用于火电厂的烟气净化， 由于这些国家的烟尘排放要求日 趋严格，袋式除尘设备得到进一步发展，特别是滤 袋材质的发展，使滤袋寿命得到延长，使布袋除尘设备得到较广泛的应用，并逐渐 取代静电除尘设备。如美国， 到目 前为止火电厂 5 0 % 为布袋除尘设备， 排放标准 4 0 m g / m 3 。日 本、德国、 加拿大、 澳大利亚 和韩国 等发 达国 家也纷纷将静电 除 尘设备 改 为 袋式除 尘设备。 其中 ，德国 约6 0 % 为布袋除 尘设备 ， 排 放 标准5 0 m g / m 3 ; 特别 是 在澳大利亚，有许多电厂的静电除尘设备被改为袋式除尘设备， 占 8 0 % 以上， 排放标 准为8 0 m g / m 3 ， 如在新南 威尔 斯州目 前 仅有4 台5 0 0 m w机组 仍在采用 静电 除 尘设 备，其它机组己全部采用袋式除尘设备来处理烟尘。由此可见，袋式除尘设备已成 为燃煤电厂烟气除尘的首选技术。 2 ) .我国燃煤电厂袋式除尘的应用与现状 我国燃煤电厂烟气除尘使用袋式除尘设各起源于2 0 世纪8 0 年代初，曾在一些 电厂的小型燃煤机组上使用，由于当时的客观条件限制，没有坚持下来。其原因. 一是当时的火电厂烟尘排放在环保上没有要求;二是袋式除尘设备当时的整体水平 较落后，性能可靠、效率高的大型袋式除尘设备还未开发出来，也没有适合我国燃 煤电厂的强度好、耐高温、耐腐蚀、寿命长的滤料，其它部件的加工和安装也不精 良; 三是对袋式除尘设备的认识和使用经验不够， 因此出现了“ 烧袋” 、 “ 糊袋” 、 “ 漏 袋”和 “ 清灰不灵”等现象。上世纪 9 0年代以后，在引进国外先进技术，总结国 内袋式除尘设备技术在燃煤锅炉上应用的经验基础 匕 解决了一些技术问题，使袋 式除尘设备得到了一定的发展和应用，如内蒙古丰泰电厂2 x 2 0 0 m w机组2 0 0 1 年 2 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 温除尘，都是袋式除尘技术今后发展的重点和方向。我国的袋式除尘行业将进一步 开发新技术、新材料、新工艺、新产品，以 适应我国日 益发展的环境保护事业。 袋式除尘设备的关键在于清灰，清灰效果决定袋式除尘设备乃至整个系统的成 败。现阶段，就清灰系统来说，各种清灰方式良荞不齐，价能比太高，无法使袋式 除尘设备在我经济水平下大力推广。 本课题在逆气流弱压清灰技术的基础上，克服逆气流自身清灰能力薄弱的缺 点，采用合理的清灰工艺和袋室布局，大大降低了漏风量，增强清灰能力;同时， 采用简单的机械结构，减少了机械活动部件和相应的维修工作量。配套采用特别处 理的p p s覆膜滤料，加强其粉尘剥离能力，提高清灰效果。 互 1 . 2国内外应用与研究现状 1 . 2 . 1现阶段袋式除尘设备在火电厂烟尘处理中的应用 1 ) .袋式除尘在国外燃煤电厂的应用 工业发达国家从2 0 世纪7 0 年代开始将袋式除尘设备用于火电厂的烟气净化， 由于这些国家的烟尘排放要求日 趋严格，袋式除尘设备得到进一步发展，特别是滤 袋材质的发展，使滤袋寿命得到延长，使布袋除尘设备得到较广泛的应用，并逐渐 取代静电除尘设备。如美国， 到目 前为止火电厂 5 0 % 为布袋除尘设备， 排放标准 4 0 m g / m 3 。日 本、德国、 加拿大、 澳大利亚 和韩国 等发 达国 家也纷纷将静电 除 尘设备 改 为 袋式除 尘设备。 其中 ，德国 约6 0 % 为布袋除 尘设备 ， 排 放 标准5 0 m g / m 3 ; 特别 是 在澳大利亚，有许多电厂的静电除尘设备被改为袋式除尘设备， 占 8 0 % 以上， 排放标 准为8 0 m g / m 3 ， 如在新南 威尔 斯州目 前 仅有4 台5 0 0 m w机组 仍在采用 静电 除 尘设 备，其它机组己全部采用袋式除尘设备来处理烟尘。由此可见，袋式除尘设备已成 为燃煤电厂烟气除尘的首选技术。 2 ) .我国燃煤电厂袋式除尘的应用与现状 我国燃煤电厂烟气除尘使用袋式除尘设各起源于2 0 世纪8 0 年代初，曾在一些 电厂的小型燃煤机组上使用，由于当时的客观条件限制，没有坚持下来。其原因. 一是当时的火电厂烟尘排放在环保上没有要求;二是袋式除尘设备当时的整体水平 较落后，性能可靠、效率高的大型袋式除尘设备还未开发出来，也没有适合我国燃 煤电厂的强度好、耐高温、耐腐蚀、寿命长的滤料，其它部件的加工和安装也不精 良; 三是对袋式除尘设备的认识和使用经验不够， 因此出现了“ 烧袋” 、 “ 糊袋” 、 “ 漏 袋”和 “ 清灰不灵”等现象。上世纪 9 0年代以后，在引进国外先进技术，总结国 内袋式除尘设备技术在燃煤锅炉上应用的经验基础 匕 解决了一些技术问题，使袋 式除尘设备得到了一定的发展和应用，如内蒙古丰泰电厂2 x 2 0 0 m w机组2 0 0 1 年 2 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 温除尘，都是袋式除尘技术今后发展的重点和方向。我国的袋式除尘行业将进一步 开发新技术、新材料、新工艺、新产品，以 适应我国日 益发展的环境保护事业。 袋式除尘设备的关键在于清灰，清灰效果决定袋式除尘设备乃至整个系统的成 败。现阶段，就清灰系统来说，各种清灰方式良荞不齐，价能比太高，无法使袋式 除尘设备在我经济水平下大力推广。 本课题在逆气流弱压清灰技术的基础上，克服逆气流自身清灰能力薄弱的缺 点，采用合理的清灰工艺和袋室布局，大大降低了漏风量，增强清灰能力;同时， 采用简单的机械结构，减少了机械活动部件和相应的维修工作量。配套采用特别处 理的p p s覆膜滤料，加强其粉尘剥离能力，提高清灰效果。 互 1 . 2国内外应用与研究现状 1 . 2 . 1现阶段袋式除尘设备在火电厂烟尘处理中的应用 1 ) .袋式除尘在国外燃煤电厂的应用 工业发达国家从2 0 世纪7 0 年代开始将袋式除尘设备用于火电厂的烟气净化， 由于这些国家的烟尘排放要求日 趋严格，袋式除尘设备得到进一步发展，特别是滤 袋材质的发展，使滤袋寿命得到延长，使布袋除尘设备得到较广泛的应用，并逐渐 取代静电除尘设备。如美国， 到目 前为止火电厂 5 0 % 为布袋除尘设备， 排放标准 4 0 m g / m 3 。日 本、德国、 加拿大、 澳大利亚 和韩国 等发 达国 家也纷纷将静电 除 尘设备 改 为 袋式除 尘设备。 其中 ，德国 约6 0 % 为布袋除 尘设备 ， 排 放 标准5 0 m g / m 3 ; 特别 是 在澳大利亚，有许多电厂的静电除尘设备被改为袋式除尘设备， 占 8 0 % 以上， 排放标 准为8 0 m g / m 3 ， 如在新南 威尔 斯州目 前 仅有4 台5 0 0 m w机组 仍在采用 静电 除 尘设 备，其它机组己全部采用袋式除尘设备来处理烟尘。由此可见，袋式除尘设备已成 为燃煤电厂烟气除尘的首选技术。 2 ) .我国燃煤电厂袋式除尘的应用与现状 我国燃煤电厂烟气除尘使用袋式除尘设各起源于2 0 世纪8 0 年代初，曾在一些 电厂的小型燃煤机组上使用，由于当时的客观条件限制，没有坚持下来。其原因. 一是当时的火电厂烟尘排放在环保上没有要求;二是袋式除尘设备当时的整体水平 较落后，性能可靠、效率高的大型袋式除尘设备还未开发出来，也没有适合我国燃 煤电厂的强度好、耐高温、耐腐蚀、寿命长的滤料，其它部件的加工和安装也不精 良; 三是对袋式除尘设备的认识和使用经验不够， 因此出现了“ 烧袋” 、 “ 糊袋” 、 “ 漏 袋”和 “ 清灰不灵”等现象。上世纪 9 0年代以后，在引进国外先进技术，总结国 内袋式除尘设备技术在燃煤锅炉上应用的经验基础 匕 解决了一些技术问题，使袋 式除尘设备得到了一定的发展和应用，如内蒙古丰泰电厂2 x 2 0 0 m w机组2 0 0 1 年 2 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 引进德国鲁奇的布袋除尘设备获得成功。但此后在其他电厂采用自 制和仿制的布袋 除尘设备，存在一些问题。 1 . 2 . 2布袋除尘技术清灰系统的研究现状 袋式除尘设备的关键在于清灰，清灰效果决定袋式除尘设备乃至整个系统的成 败，新技术的开发和应用主要集中在反吹风清灰方面。现阶段，脉冲强压喷吹清灰 占主导地位， 同时， 逆气流弱压反吹清灰也有了长足的发展， 并逐渐显示其优越性。 在我国早期的布袋除尘应用中，逆气流弱压反吹清灰袋式除尘设备应用较多， 我国八十年代引进日本技术为主建设的宝山钢铁公司除尘设备就属于大型逆气流 弱压反吹清灰袋式除尘设备。在工业现场应用一段时间后经常出现设备阻力居高不 下、除尘效率下降、换代维修困难等毛病。 与此同时，属强力清灰的脉冲袋式除尘技术进步很快，其克服了逆气流弱压反 吹清灰袋式除尘设备的诸多缺点，自 8 0年代后期开始，脉冲喷吹袋式除尘设备成 为主流。国内外新建的袋式除尘设备系统基本上均采用脉冲喷吹袋式除尘设备。许 多厂家将使用效果不佳的逆气流弱压反吹清灰袋式除尘设备或静电除尘设备纷纷 改造为脉冲喷吹袋式除尘设备。 脉冲高压喷吹袋式除尘设备解决了逆气流弱压反吹清灰布袋除尘设备中清灰 不彻底，效果不理想，除尘效率提高幅度小，换代维修困难等毛病。但在其他方面 也付出了相应的代价，因为脉冲高压喷吹的作用，滤袋长时间受到大的冲击力的作 用，反复作用于内骨架和高压风之间，疲劳断裂明显，大幅减少滤袋寿命，致使换 袋频繁，维护费用加大。再有，喷吹技术一般设计导流文氏管，每一个布袋都对应 着一个高压喷嘴，设备加工复杂，造价高，同时，高压喷吹利用压缩空气，空气压 缩机、脉冲阀等辅助设备也是一个不可忽略的投资。总体上讲，脉冲高压喷吹一次 性投资费用大，运行维护费用高。 基于上述高压脉冲应用的实际情况，与高压脉冲相对的低压脉冲初步得到了应 用， 上钢五厂新建1 0 0 吨电炉采用这种设备处理风量9 6 . 7 万m 3 / h ， 排尘浓度为8 , ._ 1 2 m g / m 3 ， 设备阻 力低于1 2 0 0 p a , 喷吹压力蕊 0 .2 m p a , 清灰周期长 达7 5 m i n ， 运行 三年多，滤袋和脉冲阀膜片尚未破损，过滤面积为 1 1 7 1 6 m 2 。随后建设的一批超高 功率电炉也都竞相采用大型低压脉冲喷吹袋式除尘设备。近几年，炼钢转炉的二次 烟尘治理多 采用大型低压脉冲喷吹， 其中 最大的 过 滤面 积达1 5 8 8 0 m 2 ， 处理风量1 5 0 万m 3 / h ， 其经济、 社会和环境效益都明显好于以往。 但低压脉冲喷吹仍然摆脱不了 设备复杂，造价高，维护费用高等缺陷，这点，可以从内蒙古呼和浩特市科森电厂 的应用中得到证实。同时，一般为定型大型设备，不适合f 日 的除尘设备的改造，无 形中造成原有资源浪费，不适合我国电力行业的现实情况。 3 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 引进德国鲁奇的布袋除尘设备获得成功。但此后在其他电厂采用自 制和仿制的布袋 除尘设备，存在一些问题。 1 . 2 . 2布袋除尘技术清灰系统的研究现状 袋式除尘设备的关键在于清灰，清灰效果决定袋式除尘设备乃至整个系统的成 败，新技术的开发和应用主要集中在反吹风清灰方面。现阶段，脉冲强压喷吹清灰 占主导地位， 同时， 逆气流弱压反吹清灰也有了长足的发展， 并逐渐显示其优越性。 在我国早期的布袋除尘应用中，逆气流弱压反吹清灰袋式除尘设备应用较多， 我国八十年代引进日本技术为主建设的宝山钢铁公司除尘设备就属于大型逆气流 弱压反吹清灰袋式除尘设备。在工业现场应用一段时间后经常出现设备阻力居高不 下、除尘效率下降、换代维修困难等毛病。 与此同时，属强力清灰的脉冲袋式除尘技术进步很快，其克服了逆气流弱压反 吹清灰袋式除尘设备的诸多缺点，自 8 0年代后期开始，脉冲喷吹袋式除尘设备成 为主流。国内外新建的袋式除尘设备系统基本上均采用脉冲喷吹袋式除尘设备。许 多厂家将使用效果不佳的逆气流弱压反吹清灰袋式除尘设备或静电除尘设备纷纷 改造为脉冲喷吹袋式除尘设备。 脉冲高压喷吹袋式除尘设备解决了逆气流弱压反吹清灰布袋除尘设备中清灰 不彻底，效果不理想，除尘效率提高幅度小，换代维修困难等毛病。但在其他方面 也付出了相应的代价，因为脉冲高压喷吹的作用，滤袋长时间受到大的冲击力的作 用，反复作用于内骨架和高压风之间，疲劳断裂明显，大幅减少滤袋寿命，致使换 袋频繁，维护费用加大。再有，喷吹技术一般设计导流文氏管，每一个布袋都对应 着一个高压喷嘴，设备加工复杂，造价高，同时，高压喷吹利用压缩空气，空气压 缩机、脉冲阀等辅助设备也是一个不可忽略的投资。总体上讲，脉冲高压喷吹一次 性投资费用大，运行维护费用高。 基于上述高压脉冲应用的实际情况，与高压脉冲相对的低压脉冲初步得到了应 用， 上钢五厂新建1 0 0 吨电炉采用这种设备处理风量9 6 . 7 万m 3 / h ， 排尘浓度为8 , ._ 1 2 m g / m 3 ， 设备阻 力低于1 2 0 0 p a , 喷吹压力蕊 0 .2 m p a , 清灰周期长 达7 5 m i n ， 运行 三年多，滤袋和脉冲阀膜片尚未破损，过滤面积为 1 1 7 1 6 m 2 。随后建设的一批超高 功率电炉也都竞相采用大型低压脉冲喷吹袋式除尘设备。近几年，炼钢转炉的二次 烟尘治理多 采用大型低压脉冲喷吹， 其中 最大的 过 滤面 积达1 5 8 8 0 m 2 ， 处理风量1 5 0 万m 3 / h ， 其经济、 社会和环境效益都明显好于以往。 但低压脉冲喷吹仍然摆脱不了 设备复杂，造价高，维护费用高等缺陷，这点，可以从内蒙古呼和浩特市科森电厂 的应用中得到证实。同时，一般为定型大型设备，不适合f 日 的除尘设备的改造，无 形中造成原有资源浪费，不适合我国电力行业的现实情况。 3 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 进入 9 0年代以 来，在进行脉冲喷吹研究的同时，我国环保科技人员在逆气流 弱压反吹清灰方面的研究又开始深入。为了克服自 身清灰能力薄弱的缺点，逆气流 弱压反吹清灰除尘设备出 现了“ 回转定位反吹机构” 。首先用于回转逆气流反吹扁 袋除尘设备，将其发展为分室停风的回转逆气流反吹类型;随后又用于分室逆气流 反吹袋式除尘设备，以一台具有多个输出通道的回转定位反吹阀取代多台三通切换 阀，大大降低了漏风量，有利于增强清灰能力，还减少了机械活动部件和相应的维 修工作量。在改造在线分室反吹设备时往往配套采用覆膜滤料，加强其粉尘剥离能 力。这两项技术在上海宝钢改造一、二、三期工程的分室逆气流反吹和机械回转逆 气流反吹扁袋除尘设备时取得了很好效果。 与其他的袋式除尘设备相比，逆气流弱压反吹袋式除尘设备具有以下优缺点: 1 ) .多重的保护措施使得滤袋寿命大大延长;实现了用普通常压风机进行反 吹清灰。与目 前世界上袋式除尘设备最先进的清灰方式一一空气压缩机、脉冲阀、 电磁阀连续工作的高压反吹组合系统清灰方式相比，最大限度地降低了清灰系统的 故障率，而且为用户节省了昂贵的设备投资和运行、维护费用;全新的结构原理显 著降低了单位过滤面积耗钢量，以及设备的占地面积和体积。 2 ) .就目前来看，这种反吹风技术存在很多不完善的地方，没形成统一的技 术规范，反吹风清灰机理不明，回转反吹阀结构相对复杂，在应用案例中，有成功 的案例，也有失败的案例。在不同的机组应用上存在不同的应用效果，除尘效率不 稳定，特别是在大型布袋除尘设备应用上，除尘效率清灰后和清灰前波动太大。 3 ) 现阶段，此种反吹布袋除尘设备，大部分应用于一些小型锅炉的烟尘处 理上。相对于其处理风量来讲，占地面大，空间布局不合理，对于火电厂大型锅炉 来讲，无法体现袋式除尘的除尘效率高、结构简单，设备投资少等技术优势。 1 . 3课题的研究目标及关键技术 1 . 3 . 1研究目标 1 ) .高效的的清灰效果 在分析清灰机理的基础上，研究先进的逆气流弱压反吹清灰技术，利用很小的 风压、风量达到理想的清灰效果，并提高滤袋寿命，降低设备运行阻力。 2 ) 无功耗清灰 考虑引风机的剩余功率，开发平时只靠引风机出口和除尘设备内部的压a . 进行 反吹，只有在锅炉超负荷运行时才开启备用反吹风机加大反吹风量，从而实现无功 耗清灰。 3 ) .大型化、标准化 4 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 进入 9 0年代以 来，在进行脉冲喷吹研究的同时，我国环保科技人员在逆气流 弱压反吹清灰方面的研究又开始深入。为了克服自 身清灰能力薄弱的缺点，逆气流 弱压反吹清灰除尘设备出 现了“ 回转定位反吹机构” 。首先用于回转逆气流反吹扁 袋除尘设备，将其发展为分室停风的回转逆气流反吹类型;随后又用于分室逆气流 反吹袋式除尘设备，以一台具有多个输出通道的回转定位反吹阀取代多台三通切换 阀，大大降低了漏风量，有利于增强清灰能力，还减少了机械活动部件和相应的维 修工作量。在改造在线分室反吹设备时往往配套采用覆膜滤料，加强其粉尘剥离能 力。这两项技术在上海宝钢改造一、二、三期工程的分室逆气流反吹和机械回转逆 气流反吹扁袋除尘设备时取得了很好效果。 与其他的袋式除尘设备相比，逆气流弱压反吹袋式除尘设备具有以下优缺点: 1 ) .多重的保护措施使得滤袋寿命大大延长;实现了用普通常压风机进行反 吹清灰。与目 前世界上袋式除尘设备最先进的清灰方式一一空气压缩机、脉冲阀、 电磁阀连续工作的高压反吹组合系统清灰方式相比，最大限度地降低了清灰系统的 故障率，而且为用户节省了昂贵的设备投资和运行、维护费用;全新的结构原理显 著降低了单位过滤面积耗钢量，以及设备的占地面积和体积。 2 ) .就目前来看，这种反吹风技术存在很多不完善的地方，没形成统一的技 术规范，反吹风清灰机理不明，回转反吹阀结构相对复杂，在应用案例中，有成功 的案例，也有失败的案例。在不同的机组应用上存在不同的应用效果，除尘效率不 稳定，特别是在大型布袋除尘设备应用上，除尘效率清灰后和清灰前波动太大。 3 ) 现阶段，此种反吹布袋除尘设备，大部分应用于一些小型锅炉的烟尘处 理上。相对于其处理风量来讲，占地面大，空间布局不合理，对于火电厂大型锅炉 来讲，无法体现袋式除尘的除尘效率高、结构简单，设备投资少等技术优势。 1 . 3课题的研究目标及关键技术 1 . 3 . 1研究目标 1 ) .高效的的清灰效果 在分析清灰机理的基础上，研究先进的逆气流弱压反吹清灰技术，利用很小的 风压、风量达到理想的清灰效果，并提高滤袋寿命，降低设备运行阻力。 2 ) 无功耗清灰 考虑引风机的剩余功率，开发平时只靠引风机出口和除尘设备内部的压a . 进行 反吹，只有在锅炉超负荷运行时才开启备用反吹风机加大反吹风量，从而实现无功 耗清灰。 3 ) .大型化、标准化 4 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 进入 9 0年代以 来，在进行脉冲喷吹研究的同时，我国环保科技人员在逆气流 弱压反吹清灰方面的研究又开始深入。为了克服自 身清灰能力薄弱的缺点，逆气流 弱压反吹清灰除尘设备出 现了“ 回转定位反吹机构” 。首先用于回转逆气流反吹扁 袋除尘设备，将其发展为分室停风的回转逆气流反吹类型;随后又用于分室逆气流 反吹袋式除尘设备，以一台具有多个输出通道的回转定位反吹阀取代多台三通切换 阀，大大降低了漏风量，有利于增强清灰能力，还减少了机械活动部件和相应的维 修工作量。在改造在线分室反吹设备时往往配套采用覆膜滤料，加强其粉尘剥离能 力。这两项技术在上海宝钢改造一、二、三期工程的分室逆气流反吹和机械回转逆 气流反吹扁袋除尘设备时取得了很好效果。 与其他的袋式除尘设备相比，逆气流弱压反吹袋式除尘设备具有以下优缺点: 1 ) .多重的保护措施使得滤袋寿命大大延长;实现了用普通常压风机进行反 吹清灰。与目 前世界上袋式除尘设备最先进的清灰方式一一空气压缩机、脉冲阀、 电磁阀连续工作的高压反吹组合系统清灰方式相比，最大限度地降低了清灰系统的 故障率，而且为用户节省了昂贵的设备投资和运行、维护费用;全新的结构原理显 著降低了单位过滤面积耗钢量，以及设备的占地面积和体积。 2 ) .就目前来看，这种反吹风技术存在很多不完善的地方，没形成统一的技 术规范，反吹风清灰机理不明，回转反吹阀结构相对复杂，在应用案例中，有成功 的案例，也有失败的案例。在不同的机组应用上存在不同的应用效果，除尘效率不 稳定，特别是在大型布袋除尘设备应用上，除尘效率清灰后和清灰前波动太大。 3 ) 现阶段，此种反吹布袋除尘设备，大部分应用于一些小型锅炉的烟尘处 理上。相对于其处理风量来讲，占地面大，空间布局不合理，对于火电厂大型锅炉 来讲，无法体现袋式除尘的除尘效率高、结构简单，设备投资少等技术优势。 1 . 3课题的研究目标及关键技术 1 . 3 . 1研究目标 1 ) .高效的的清灰效果 在分析清灰机理的基础上，研究先进的逆气流弱压反吹清灰技术，利用很小的 风压、风量达到理想的清灰效果，并提高滤袋寿命，降低设备运行阻力。 2 ) 无功耗清灰 考虑引风机的剩余功率，开发平时只靠引风机出口和除尘设备内部的压a . 进行 反吹，只有在锅炉超负荷运行时才开启备用反吹风机加大反吹风量，从而实现无功 耗清灰。 3 ) .大型化、标准化 4 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 适应国内大型燃煤锅炉逐渐增多的现状，开发适合于处理大烟尘量的清灰系统 结构，并且为将来标准化，系列化奠定基础。 4 ) ，适用于对旧静电除尘设备的改造 依据现在国内新的环保法制定，使很多老电厂的静电除尘设备无法达到排放标 准，开发能充分利用静电除尘设备基础，外壳，支架，直接改造成布袋除尘设备， 提高袋式除尘设备未来的市场占有率。 1 . 3 . 2关键技术 1 ) . 灰方式、 在比较各种清灰方式的优缺点 滤料的选择和清灰系统的设计 ，分析逆气流弱压清灰机理的基础上，为清 提供理论依据。 2 ) ，根据燃煤锅炉的运行工况和烟气特性参数合理地设计袋式除尘设备清灰系 统的结构方案和清灰工艺流程。 3 ) . 定阻力清灰控制方式的选择， 控制阻力大小的确定; 清灰程度、 清灰次数、 清灰时间的确定。 4 ) .根据清灰系统的设计要求，通过现代的设计方法精确设计清灰系统的关键 结构部件. 华北电力大学 ( 北京)硕士毕业论文 适应国内大型燃煤锅炉逐渐增多的现状，开发适合于处理大烟尘量的清灰系统 结构，并