气流分布评判标准to委员会

出口烟道是连接净气室与引风机之间的桥梁。 电袋复合除尘器的出口烟道往往是旁通烟道 的一部分。出口烟道中的流速不仅要考虑阻 力的要求，还要保证在开启旁路时，不会因 粉尘自然沉降而引起的积灰。 出口烟道连接着多个相互独立的尘气室，为 保证每个室的负荷均匀，出口烟道应按气流 流动方向将出口烟道的截面设计成楔形，这 样才能保证每个尘气室及滤袋的负荷均匀。
二次扬尘示意
视频：挡板的作用
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三、气流组织评判标准
2. 过滤区气流上升速度
② 滤袋清灰的强度不应过大，使粉尘以片状粉饼从滤袋表面脱落最佳。
图7：过强的清灰
图8：合理的清灰
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三、气流组织评判标准
烟气经过电袋复合除尘器时，大颗粒粉尘在经过前级电场时就被电场力和重力所捕集，而微细粉尘 则需要在后级的过滤区域被捕集。对过滤除尘而言，粗细搭配的混合粉尘易于生成粉饼层，对提高 过滤效率及清灰效果都有好处。因此，电区除尘效率的设定应区别于传统的静电除尘器，过高的电 除尘效率对后面的过滤除尘会产生负面影响。
图3： 过滤原理示意图
① 采用合理的滤袋布置方式，保证滤袋迎尘面与袋间空隙率之比在合理范围内，降低烟气速度的水 平分量，避免烟气对滤袋的直接冲刷。 ② 应采用合适的导流装置避免近袋区存在局部高速气流。 ③ 若收集的粉尘磨损性较强，可采用耐磨性较好的滤料。 ④ 适当降低清灰强度，避免滤袋表面的粉饼层损坏，造成 粉尘与滤袋的直接接触。
以一台浙江菲达产（型号为1FAA2X3.5M-2X96-150） 的电袋除尘器为例，其单电场比集尘面积为5040m2， 总集尘面积为10080m2。设计流量为1092204m3/h，据 煤粉性质及经验数据确定的有效驱进速度为6cm/s(属 较难除粉尘)。计算出的气流均匀性系数与静电效率 关系如下： 电场效率随着均匀性变差而下将.在不考虑电压高低 等因素的假设下，当该除尘器电场的气流均匀性系数 为0.1的情况下，电场的除尘效率能达到85%,而假设 该除尘器电场的气流均匀性降低到0.5（均匀性很 差），电场的除尘效率也能达到76%。 电袋复合除尘器的设计要求是电场能除去80%左右的 粉尘,这说明电场的气流均匀性对电袋复合除尘器整 体性能并不起决定性作用。 而按照《JB/T 7671-2007电除尘器气流分布模拟试验 方法》的要求，静电除尘区的气流均匀性必须达到 0.25 以下。对电袋复合除尘器而言，要达到这一要 求，需采用相当复杂的气流分布装置。因此，参照该 标准是不适宜的。迫切需要制定适合电袋复合除尘器 的气流分布均匀性标准。
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四、净气室及出口烟道的均布设计
净气室承担着收集滤袋口排出的洁净空气的 功能。其结构的好坏直接关系着滤袋的安装、 检修，与电袋除尘器的阻力及滤袋的流量均 匀都密切相关。 净气室的设计应保证室内各处的负压一致， 这样才会使滤袋受到的动力一致，从而保证 滤袋过滤速度的均匀性，不至于导致出现局 部滤袋过滤速度过高而产生的寿命快速衰减。
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一种气流组织方式 五、CFD在气流组织上的应用
菲达从2003年就着手运用CFD技术来解决电除尘器及布袋、电袋复合除尘器的气流组织问题。 取得了显著的技术和经济效应。
上升 速度
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五、CFD在气流组织上的应用
水平速度
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谢谢大家！
图2：迹线图
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三、气流组织评判标 准
电袋复合除尘器后级的过滤除尘有极高的效率，因此决定其性价比的是滤袋的寿命而非静电区除尘 效率，所以对电袋复合除尘器进行气流组织时应首先考虑滤袋区的要求。
1. 粉尘冲刷速度
粉尘之所以能在近袋区对滤袋造成涿蚀是因为粉尘的磨损性。粉尘 的磨损性主要取决于其硬度、密度、粒径及运动速度等因素，尤其 与运动速度的2~3次方成正比。粉尘以90度直冲器壁时，产生渐次 变形磨损。粒子以30度倾斜角冲刷器壁时产生的微切割磨损最为严 重。 因为造成粉尘冲刷对滤袋损害的因素有多种，很难从理论上确定一 个冲刷速度的具体限值。但为避免粉尘冲刷造成的滤袋损坏，对电 袋复合除尘器过滤区进行气流组织时应从以下几方面考虑：
�电袋复合除尘器工作机理
电袋复合除尘器是电除尘和布袋除尘机理有机结合 的一种新型高效除尘器。它通过前级静电场捕集大 部分的粗粉尘，剩余的粉尘则在经过滤袋时被捕集。
�电袋复合除尘器优点
�整机除尘效率不受煤种变化、烟尘成分及比电阻 变化影响，可稳定满足排放浓度≤30mg/Nm3 的要求。 �电凝并作用有助于捕集PM10级细微颗粒。 �滤袋运行负荷低，清灰周期长，延长了滤袋寿命。
图6：粒径分布图
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三、气流组织评判标准
2. 过滤区气流上升速度
粒径范围(μm) 百分比(%) 沉降速度(m/s) <44 10 0.09 <89 30 0.38 <126 50 0.76 <178 80 1.51 <316 99 4.76
烟气的CAN速度只要达到0.76m/s，就足以将54%左右的粉尘扬起。而若粉尘的粒径大于178μm 时，则需1.5m/s的CANE速度才能将其再次扬起。。 要使过滤除尘区的粉尘被收集并使其落入灰斗，应从如下 方面对该区的气流采取措施： ①采用导流装置使烟气拥有一个向下的初速度，尤其是滤 袋下部区域，可有效达到降尘目的且在滤袋清灰时也不会 发生“二次扬尘”。
g ( ρ c − ρ ) d c2 vs = 18 µ
图5：粉尘的受力示意图
（式1）
g是重力加速度(m/s2)；ρc是粉尘真密度(kg/m3)； ρ是空气密度（Kg/m3）,远小于粉尘密度可忽略。 dc是粉尘直径(m)；μ是空气动力粘度(Pa·s)。 以某电袋复合除尘器实际工况为例，分析烟气上升速度与“二 次扬尘”的关系。拟收集的粉尘真密度2.1x103Kg/m3。运行温 度140℃，烟尘动力粘度2.4x10-5Pa·S。 采用马尔文激光粒度分析仪得到的粉尘粒径分布如图6：可在图 中选取几个占不同百分比的特征点，根据式1计算出该点的沉降 速度，见下表。
图4：滤Βιβλιοθήκη Baidu布置示意图
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三、气流组织评判标准
2. 过滤区气流上升速度
在不考虑粉尘初速度的前提下，滤袋上的粉尘能否在清灰后顺利进入灰斗而不发生二次扬尘，取决 于烟气中的粉尘所受到的斯托克斯浮力及其重力的合力。只要气流速度大于粉尘的沉降速度，粉尘 就会被扬起。 在雷诺数为0~500范围内，粉尘的沉降速度可下式推得：
3.电区气流均匀性
目前，电袋复合除尘器通常是参照《JB/T 7671-2007电除尘器气流分布模拟试验方法》的要求进 行电区的气流分布设计。但这套方法是为电除尘器制定的。尽管电袋复合除尘器与电除尘器有类 同的地方，但两者采用的是两种截然不同的除尘机理且整体结构上有本质的不同，因此该标准并 不适合电袋复合除尘器电区的气流分布设计。 在电除尘区域，要求合理的流速及气流均匀性是保证电除尘高效的重要因素之一，但过高的气流 均匀性不仅需要更复杂的导流装置而且往往会增加整体的阻力。因此，确定一个适合电袋复合除 尘器的气流均匀性系数就很重要了。 根据修正的Deutsch公式，电除尘的效率用下面的公式表示： ω是有效驱进速度(m/s)，A是集尘面积 (m2)，Q是流量（m3/s）,F是对驱进速度的修 正系数，这个系数是气流均匀性系数σr的函 数。 根据小奥格斯比的理论：
报告人：王 勇
一、背 景
� 目前现状：电除尘器在国内燃煤机组除尘领域占主导地位，但所占比重有所下降。 � 技术瓶颈：传统电除尘器受反电晕、二次扬尘及PM2.5脱除效率低的影响，在某些场合的应
用受到制约。
� 工况多变：由于国内煤种品种丰富且当前动力煤价格居高不下，造成燃煤锅炉燃烧煤种复杂
多变，影响了除尘器的性能。 � 标准提高：新的《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011 》将粉尘排放标准提高到 30mg/Nm3，并将从2012年开始正式执行。
图1：电袋复合除尘器原理图
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二、气流组织的三个关键点
含尘烟气从烟道经电袋复合除尘器收尘直到引风机排出的整个流程，主要有三个需进行气流分布的关 键点： 1.烟道中烟气流速通常在15m/s左右，而电除尘断面流速则需降到1m/s左右，这就需要合适的渐扩装置 将气流速度在较短距离内降下来，达到一定的均匀度要求且阻力不能过高。目前通常采用喇叭状封头、 多孔板及导流片等措施来实现。 2.烟气从电除尘进入滤袋过滤需要解决两个方面的气流分布问题，其一是含尘烟气速度矢量的水平风 量不应过大，以免粉尘冲刷滤袋，造成滤袋破损。其二是含尘烟气速度矢量的逆重力方向的分量（can 速度）不能过高，以免造成滤袋清灰时，落下的粉尘被气流再次吹起，造成“二次扬尘”，增加滤袋 的负荷。 3.最后一个关键点就是穿出滤袋的洁净空气在净气室汇集，经出口风门进入出口烟道直至引风机的过 程。这部分的气流组织不仅影响着该区的阻力，还影响着过滤除尘区的负荷均匀性。
F = 1 + 0 . 766 η 0 σ r 1 . 786 + 0 . 0755 σ r ln(
1 ) 1−η0
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三、气流组织评判标准
3.电区气流均匀性
均匀性系数 修正系数F 电场效率（%）
0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
1.05 1.11 1.19 1.29 1.39
85.02 83.40 81.27 78.68 76.17