烟气流场分布设计

烟气流场分布设计
燃煤锅炉布袋除尘器从其除尘机理而言，保证达到预期的排放指标是很容易实现的，但如何保证滤袋使用寿命更长，达到30000小时的保证寿命甚至更长，至关重要的因素之一即是创建合理的烟气流场，也就是促使气流均匀分布到每个过滤单元和每条滤袋。气流扩散空间大有利于烟气的自然分配，同时烟气由于速度低，该空间兼有重力除尘功能，如果在进风口或扩散区域设置导流板，除有利于气流分布外，还可以兼有惯性除尘作用，这样可以大幅度降低接触到滤袋的烟尘浓度。尤其是高含尘浓度、粉尘颗粒较粗的工况条件更应考虑这样的设计原则，如干法脱硫后、煤矸石电厂和其它燃烧劣质煤的工况。
袋式除尘器气流分布主要决定于进风方式的选择与设计。从进风方式来看，袋式除尘器的进风方式有单元进风、沉降进风、直通进风、阶梯进风等多种方式，各种进风方式均有其各自的优缺点，但从降低设备固有阻力来看，直通进风和阶梯进风方式相对比较合理，从离线清灰和不停机检修来看，单元进风和沉降进风方式更具有优越性。 
单元进风方式的袋式除尘器由若干个单元仓室组合而成，通过进出口总管将单元进出风口连接，设计时要求充分考虑进风总管与各支管的流量分配和阻力分布情况，合理选择气流速度，合理设置均风导流装置，促使烟气能够在各仓室等量分布，各滤袋承受负荷均匀，以达到降低设备阻力和延长滤袋使用寿命的目的，从而保证设备能够长期稳定可靠、经济**的运行。
沉降进风方式与单元进风方式类似，同样由若干个单元仓室（3-24个）组合而成，通过进出口总管将单元进出风口连接，区别在于单元进风口竖直向下，而不是水平接入单元灰斗，这样设置方式可以起到惯性除尘的作用，尤其适用于高粉尘浓度场合的除尘，如干法脱硫后配套的袋式除尘器。
直通进风方式为除尘器采用箱体扩散进风，来自空预器的烟气通过烟道进入到除尘器的进口喇叭，进口喇叭内部设置有两级布风板，烟气经布风板和导流板分配后进入袋滤区域，袋滤区内安装有滤袋和笼骨，烟气透过滤袋完成了过滤，粉尘被阻挡在滤袋的外表面，过滤后的洁净气体在滤袋内部，并通过排风总管排放。
阶梯式进风方式同样采用箱体扩散进风，来自空预器的烟气通过烟道进入到除尘器的进口喇叭，进口喇叭内部设置有两级布风板，布风板上按规则开孔，二级布风板放置在进口喇叭末端，与顶板相连，与两侧壁板、灰斗上沿均留有一定的距离，实现孔内进风占总烟气量的1/6、侧面进风占总烟气量的1/3、底面进风占总烟气量的1/2的三维布风方式，并结合滤袋的阶梯形排布，实现在进风方向上，呈流通面积阶梯递减趋势，在出风方向上，呈流通面积阶梯递增趋势。为保证出风顺畅，避免气流积聚，在出口喇叭内设置纵横两向交错的导流叶片，形成分层网锥出风。
检验烟气流场设计合理与否可以通过三种方式加以评判。一是通过数学建模，即通过CFD模拟方式判断烟气流场中各点的烟气流速是否符合设计要求。二是通过建立物理模型，按实际所需设备规格的10-20%比例并依据相应的方法创建模型，风机开启后借助风速仪检测除尘器各区域的烟气流速，在此过程中可以适当调整导流板的方位。三是通过现场冷态启动风机在净气室内测试各区域袋口的过滤风速，如果各袋口出风速度均匀，可以判定整个烟气流场符合技术要求。