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1、煤飞灰布袋过滤数学模型□湖南省建筑设计院/龚进军【摘要】本文针对采用振打和反吹风清灰、玻璃纤维滤袋处理煤飞灰的袋式除尘器系统建立数学模型进行数值解,并分析了模型中的几个影响因素,为袋式除尘器的优化设计提供理论依据211方程组△P=S·V(1)滤袋的阻力N/m2式中:△P滤袋的阻力系数N·min/m3SV【关键词】袋式除尘器煤飞灰气布比滤袋的过滤风速m/min滤袋的过滤风速(即平均过滤风速为各分室的风速平均值:NumericalSimulationModelofFlyingCoalAshFiltersUsingFabricBagGon
2、gJinjunABSTRACT:Inordertodesignfabricfilterssystem,whichadoptsthetechniquesofbeatingdust,blowingdustandtreatingflyingcoalash,thispaperestablishesnumericalsimulationmodel,carriesoutnumericalsolutionandana2lyzesthefactorswhichaffectthemodel.Alltheseprovidetheoreticalbasi
3、sforoptimaldesignoffabricfilters.V=1(V1+V2++Vn)nn为分室数,若各小室的阻力系数为Si,通过计算,则:nS=(2)n16Sii=1分室阻力是收集在该室滤袋上粉尘量的函数,通常粉尘的分布是不均匀的,不但不同的滤袋荷尘量是不同的,而且在同一滤袋的不同位置也是不同的,我们假设对第i室的一个微小面积j,阻力和荷尘量具有线性关系2,则:KEYWORDS:fabricfilterswindspeed1引言flyingCoalashfilteringSij=SE+K2·Wij(3)由于袋式除尘器的性能
4、与滤布特性、清灰操作方法、气体及粉尘的特性等多种因素相关,建立其数学模型往往是很困难的。目前国内有关这方面的研究还很少,而国外自进入八十年代后,已开始进行这方面的研究,但由于其影响因素相当复杂,还没有取得令人满意的效果。因此,本文针对采用振打和反吹风清灰、玻璃纤维滤袋处理煤飞灰的袋式除尘器系统建立数学模型进行数值解,并分析了模型中的几个影响因素,为袋式除尘器的优化设计提供一定的理论依据而编写。2煤飞灰过滤数学模型设计袋式除尘器的关键是确定气布比(即过滤风速),以便在阻力(运行成本)和除尘器尺寸(初投资)之间保持最优的平衡。一台袋式除
5、尘器的阻力包括进出口管道阻力、灰斗和滤袋的阻力。除尘器的本体阻力(不包括滤袋阻力)主要取决于除尘器本体的设计,通常为250～500Pa1。管道和灰斗的阻力基本上是不变的。利用现有的气体流动知识进行良好的设计,可以有效地使其保持最小。因此,在本模型中只研究滤袋阻力。本模型设计为一玻璃纤维滤袋的多室除尘器,采用振打或反吹风清灰,过滤粉尘为煤飞灰,各分室平行运行,过滤面积相同,采用逐一清灰的方法连续操作。式中:SE清灰后织物上残留粉尘的阻力系数N·min/m3粉尘的比阻力系数N·min/m·gK2Wij在i室单位面积j上的荷尘量g/m2假
6、如在i室内有尺寸相同的N个不同区域,每个区域都有一个不同的阻力Sij,则:N(4)Si=N16Sijj=1tWij=WR+∫0C·Vijdt1(5)式中:WR清灰后表面残留粉尘量g/m2入口粉尘浓度g/m3C在i室通过面积j的过滤风速,m/minVijt—过滤时间变量min入口粉尘浓度和过滤面积一定,由于滤袋上积聚的粉尘量是随时间而变化的,因此通过每一分室的过滤风速是随时间而变化的。nV=16Vi(6)ni=1式中:Vi通过i分室的过滤风速m/min22研究与探讨212步骤袋式除尘器的精确设计涉及以下几个步骤:第一:必须先确定除尘器
7、清灰阻力(即达到此阻力便开始清灰),总气体流量及分室数。第二:规定除尘器的运行特性,即过滤周期,精灰周期,清灰机理。第三:设定气布比,根据总气体流量、分室数、气布比(即过滤风速)计算每室所需过滤面积。第四:对所设计的除尘器建立方程组,用数值解算出阻力随时间的变化,假如计算的清灰阻力大于规定值,必须降低面速度,重复计算。假如计算的清灰阻力低于规定值,说明设计的除尘器尺寸过大,应增大过滤风速,减少除尘器尺寸,再重复计算,直到计算值与规定值相当接近为止,从而保证系统运行的优化设计。第五:计算袋式除尘器穿透率,穿透率是随过滤风速和积物荷尘量
8、的变化而变化的,知道了某一时刻的过滤风速4模型中几个参数的探讨模型中有几个关键的参数,即比阻力系数K2,实际清灰面积所占百分数ac;清灰后的有效残留阻力SE;清灰后表面残留粉尘量WR。这几个参数都是很难确定的,可以说这几个参数的准确与
