除尘器脉冲清灰控制系统分析及清灰过程

　　袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为，高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰袋式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节，清灰效果好，是目前世界上应用较为广泛的除尘装置。

　　脉冲喷吹清灰方式具有喷吹过程短、施加滤袋内侧的剩余压力高的特点。脉冲喷吹的持续时间一般只有0.01-0.5s，喷吹气流沿滤袋自上而下移动，冲击强度衰减，所以滤袋不能过长，以2.5米左右为佳。结构上，脉冲清灰不做停风处理，而是在正常过滤工况下进行喷吹清灰，过滤和反吹几乎同时进行。袋式除尘器脉冲喷吹清灰按喷吹气源的压力，可分为高压喷吹和低压喷吹两大类，高压为0.5-0.7MPa，低压为0.1-0.4MPa，较常见是高压喷吹类。袋式除尘器脉冲喷吹清灰按结构形式分有两类，一类是管喷吹脉冲式也称为行脉冲，另一类是气箱脉冲喷吹式。

　　1)管喷吹脉冲式

　　管喷吹脉冲式在每个滤袋室的上方都设有喷吹管，喷吹管通过脉冲阀与高压气源相连，在喷吹管上有很多喷吹孔，每个喷吹孔分别对准一个滤袋的入口，喷吹结构如图2.12所示。在清灰的过程中，由脉冲阀控制的压缩空气直接进入喷吹管并通过喷吹孔射入各个对应的滤袋，使滤袋产生振动，加之逆气流的作用完成清灰过程。从喷吹口喷出来的具有较高压力的压缩空气流吸引周围的空气，高速喷入滤袋，在滤袋内侧形成反向压力。在这种反向压力的作用下，滤袋被迫膨胀起来。由于滤袋的突然膨胀，附着在滤料表面的粉尘层发生变形、断裂，以块状脱落。脱落的粉尘在灰斗聚集，达到量后由排灰系统排出。脉冲喷吹时，袋内的压力是波动性变化的，脉冲阀开启，袋内压力突然升高，滤袋膨胀。接着，滤袋的变形胀鼓使滤袋容积突然变大，分气体以通过滤袋，的气量也随之增大，袋内压力又下降。二随着粉尘层的脱落，阻力也随之变低，加之一部进入袋内袋内侧压力又有所升高。在短促时间内，滤袋形态被迫成“鼓、瘪、鼓”波浪式变化。正由于这种高加速度、振动和滤袋变形的综合作用，才使脉冲喷吹清灰有了很高的清灰效率。由于清灰效果好、喷吹时间有很短促，它可在不停风的状态下进行喷吹清灰，清灰次数频繁，从而保持滤袋经常处于良好的透气状态，过滤风速也可相应提高。

　　(2)气箱脉冲喷吹式

　　气箱脉冲袋式除尘器主要由气箱箱体、袋室、灰斗、进出风口组成。与管喷吹脉冲式不同，气箱脉冲喷吹式没有喷吹管，滤袋上方没有喷吹孔。压缩空气由箱体上设置的较大口径的脉冲阀直接脉冲喷吹入气箱箱体，每个气箱对应数量的滤袋组合，其结构形式。气箱式脉冲袋式除尘器的工作原理与高压脉冲袋式除尘器相似。在进行清灰时，压缩空气从脉冲阀喷吹出来后，高速气流直接冲入气箱，在气箱箱体内高压高速气流扩散，然后通过滤袋上端的入口冲入滤袋，使滤袋产生振动、膨胀，加之反向气流的作用是滤袋表面的粉尘层破裂脱落，完成清灰过程。

　　气箱脉冲喷吹系统具有结构简单、控制容易、成本低、易维护等优点，在烟气治理的环保行业备受青睐。对箱式脉冲喷吹的试验表明，处于气箱不同部位的各滤袋之间，清灰压力不同，清灰强度存在较大差异，滤袋寿命长短不均。为了这一缺点对除尘效果的影响，对传统的气箱脉冲喷吹系统做进一步的和。数值模拟对袋式除尘器气流分布和气箱脉冲喷吹气流很有帮助。采用CFD数值模拟方法袋式除尘器气箱脉冲喷吹时气箱内部气流流动规律，模拟计算出袋式除尘器内部喷吹气流分布状况，滤袋内任意断面的气流压力分布。

　　袋式除尘器的脉冲喷吹清灰主要参数：1)喷吹周期，相临两次喷吹间隔的时间即两次清灰的时间间隔。2)喷吹压力，喷吹过程中压缩空气从脉冲阀喷吹出来时的压力。3)喷吹时间，又称脉冲宽度或脉冲时间，即脉冲阀开启喷吹压缩空气的时间。

　　袋式除尘器脉冲清灰控制方式压差控制和定时控制。压差控制时要实时监测除尘器入出口的差压，当除尘器压差达到设定值时，通过传感器启动清灰程序。压差控制清灰对压力传感器有很高的要求，尤其是抗干扰能力和使用寿命。除尘器运行中，一旦传感器失灵，会造成清灰不利，甚至造成除尘器瘫痪。定时控制，不监测除尘器阻力，设定时间间隔一到就开始清灰。清灰间隔过短和过长都对滤袋不利，所以要根据试验和经验合理设定时间。压差、时间联合控制程序，使除尘器运行状态趋合理，既清灰效果，又减少不的清灰动作，有益于延长滤袋及脉冲阀的使用寿命。

　　提器的清灰效率，也是设备降低阻力的措施之一。除尘器清灰不，或者说清灰效率不高时，滤袋在表面粉尘未被清理干净的情况下进入滤尘状态，致使滤袋阻力升高，除尘器运行动态阻力升高。压差控制清灰时，会提高清灰频率，加剧滤袋破损甚至失效，降低滤袋寿命。造成清灰不的原因可能是清灰时间过短或者清灰周期太长，所以清灰时间和清灰周期的合理性至关重要。对于袋式除尘系统，脉冲清灰的控制参数是脉冲阀的脉冲宽度即喷吹时间，其设定没有的公式或函数可遵循。一般根据实验室的试验数据和在现场调试结果设定，而且一旦设定，除尘器运行中不再改变。虽然喷吹时间很短，较长都不会超过1秒，但是对袋式除尘器的影响却很大。喷吹时间长了，喷吹气量高，清灰强度大，但对滤袋的损伤大；喷吹时间长了，清灰强度低，保护滤袋，但是可能清灰不，清灰效率低下。

　　袋式除尘器的除尘效果还受环境因素等诸多因素影响，例如过滤的烟气量，过滤风速、喷吹压力及喷吹元件参数等。清灰控制应是灵活的，在除尘器运行中清灰参数是可调整的，清灰周期的长短根据实际工况可调，喷吹时间根据清灰强度要求可调。现代控制方法模糊控制可满足以上要求。