過熱蒸汽袋式除塵器收集固硫灰粉的關鍵技術研究.pdf

1、目前我國循環(huán)流化床電廠技術迅猛發(fā)展，電廠鍋爐中煤矸石燃盡后排放的固硫灰渣越來越多，基本沒有得到有效利用，工程界對高性能超細礦物摻合料又有著旺盛需求，而國內(nèi)工業(yè)余熱量大，利用電廠低品位過熱蒸汽可低成本、大規(guī)模化地制備超細固硫灰，實現(xiàn)了其應用價值，過熱蒸汽袋式除塵器是制備超細固硫灰工藝的關鍵技術之一。
　　本文選取某循環(huán)流化床電廠2萬噸/年固硫灰示范線工藝中的過熱蒸汽袋式除塵器作為研究對象。袋式除塵器的工藝（濾料、間距、風機、抗結露設

2、計、進氣側位）選型，并利用CFD數(shù)值模擬對除塵器內(nèi)部溫度場、速度場、壓力場、溫降、各濾袋平面的溫度及速度分布和進口溫度控制等方面進行研究。結果表明宜選擇上側進風式過熱蒸汽袋式除塵器，進口溫度在140-180℃之間，出口溫度在120-155℃之間，內(nèi)部濾袋間隙處和錐斗處溫度在125-152℃之間，邊壁處溫度在118-139℃。從頂部到底部，各濾袋平面的氣流平均上升速度沿濾袋長度y=50-2300mm方向而變化，從袋底處的0.55m/s迅速

3、減小到0.33m/s，在頂部處再平順降低至0.21m/s，所有濾袋間隙處氣流平均上升速度為0.34m/s，各濾袋氣流過濾速度從袋底處的1.44m/min迅速減小到1.08m/min，在袋頂處再平順降至0.84m/min，所有濾袋平面的平均過濾風速為0.90m/min，X1、X4、X11、X15列共8條典型濾袋中心軸線上氣流速度由底部處0.8m/s逐漸平順升至1.2m/s上下;8條典型濾袋中心軸線上的氣流溫度在H=2450mm處，最大溫度

4、130℃，最小溫度102℃，濾袋內(nèi)部不會結露和燒袋，但進口溫度應不低于160℃;不同濾袋間隙平面的平均溫度沿濾袋長度y=50-2300mm方向而變化，從底部處156℃迅速減小到152℃，在頂部處再平順攀升至153℃，各濾袋中心軸面溫度分布均基本穩(wěn)定在152-156℃之間，溫度均勻性好，靜壓分布變化平順。
　　實驗監(jiān)測預熱、空載、加料三個階段下除塵器各關鍵處溫度、進出口溫降、壓損及上下箱體間靜壓損并分析其變化趨勢，經(jīng)煙氣預熱后進口溫

5、度可達70℃;過熱蒸汽空載預熱2h后內(nèi)部各處溫度均上升到110℃;加料粉碎時進出口溫度穩(wěn)定在160℃、129℃，內(nèi)部各處溫度在140℃上下，粉碎階段進口溫度130℃、140℃、150℃、160℃、170℃時進出口溫度降分別為21.4℃、21.1℃、25.6℃、22.9℃、25.2℃，溫降基本保持在23℃上下;停機5h后和外環(huán)境溫度23℃一致。除塵器進口溫度從110℃增至165℃時，進出口壓損和上下箱體靜壓損隨蒸汽過熱度的上升呈先小幅下降

6、后急劇上升又漸至分別平緩穩(wěn)定在1006Pa和600Pa;前期理想化數(shù)值模擬結果和后期現(xiàn)場實驗參數(shù)進行對比研究分析，發(fā)現(xiàn)二者變化規(guī)律一致。粉碎后的超細固硫灰經(jīng)檢測，其粒徑分布3-5μm，活性值107.5，完全可適用于高性能水泥建材中。
　　本文對過熱蒸汽袋式除塵器進行了詳盡的數(shù)值模擬和實驗研究，表明利用該袋式除塵器可穩(wěn)定收集超細固硫灰，為下一步二十萬噸/年固硫灰示范生產(chǎn)線的建立提供必要的設備工藝設計參數(shù)和工業(yè)應用等方面的參考和依據(jù)。