袋式除尘器喷吹系统对清灰性能的影响

张炳忠

（福建龙净环保股份有限公司，福建 龙岩 364000）

1 前言

目前袋式除尘器、电-袋式除尘器等已广泛应用于除尘行业。除尘效率、滤袋寿命、运行阻力等都是袋类除尘器很重要的性能指标，而清灰性能的优劣对除尘器的滤袋寿命、运行阻力等有直接的影响，甚至会引起除尘效率的降低[1、2]。

目前袋类除尘器的清灰方式主要有行喷吹清灰、回转喷吹清灰和机械清灰三种。行喷吹清灰是在矩阵布置的滤袋上方横置一根喷吹管，喷吹管与气包相连，利用气包上的脉冲阀开关动作，形成脉冲喷吹压缩空气，对喷吹管喷吹孔对应的滤袋进行喷吹清灰；回转喷吹是在同心圆布置的滤袋上方设置回转喷气转臂，利用脉冲阀开关喷出气体，达到旋转喷吹清灰；机械清灰是利用机械振打滤袋进行清灰。三种清灰方式中，行喷吹清灰应用最广泛，相对于回转喷吹清灰、机械清灰等方式，行喷吹清灰具有无运动部件、维护简便、清灰效果好等优点。特别是大型机组，行喷吹清灰应用成熟，福建某公司目前投运的16台百万机组电袋除尘器均使用行喷吹清灰，运行稳定，喷吹效果良好，维护工作量少。本文实验所指的清灰方式均为行喷吹。

影响行喷吹清灰性能的因素很多，如清灰系统设计、脉冲阀的选型、喷吹管数量是否与脉冲阀规格匹配、压缩空气质量等。目前对清灰性能的实验研究主要是在不同喷吹压力、不同喷吹管直径、喷孔大小、个数、不同喷吹参数等条件下通过测取滤袋压力峰值或反向加速度等来进行喷吹性能的研究[1～5]。本文仅对影响清灰效果的两个主要因素（喷吹量、喷吹管的喷吹压力）进行探讨。本实验通过对喷吹实验台的喷吹系统管道气路进行改造优化，运用数据采集系统获得喷吹量及喷吹压力数据，对比改造前后的喷吹量及喷吹管压力等数据进行实验研究。

2 实验装置及方法

实验依托福建某公司搭建的脉冲实验台（如图1），该实验台是按照行喷吹清灰系统实际尺寸1:1设计，采用可调式喷吹管，喷吹孔数量可在18～35个范围内选择，且实验滤袋长度最长可达10m，气包、储气罐、喷吹管、滤袋等部件均安装有传感器，通过计算机采集数据、控制喷吹，获得清灰系统各部件数据。实验中对喷吹系统管道气路进行了改造优化，主要是对储气罐与气包之间的气路管道进行了减阻优化，去掉了多余弯管，去掉截止阀等（如图2、图3）。通过对比改造前后的喷吹量及喷吹压力等数据，分析改造对系统喷吹性能的影响，为工程设计提供实验依据。

图1 实验平台实图及简图

图2 实验平台改造前简图

图3 实验平台改造后简图

实验采用某厂商3”、3.5”、4.5”脉冲阀分别进行了对比实验，分别配置工程应用中较常规的喷吹管、气包等部件，三种脉冲阀对应的配置参数如表1，喷吹压力分别取3MPa、3.5MPa，脉冲宽度为150ms。

表1 脉冲阀对应配置参数表

3 实验数据

运用数据采集系统获得喷吹量及喷吹压力数据，对改造前后的喷吹量及喷吹管压力峰值进行对比（见表2）。从表2中的数据可看出，当气包压力由0.3MPa增加至0.35MPa时，改造前后的脉冲阀喷吹量和喷吹管各点压力峰值均有所增加，气包压力的改变不影响改造后喷吹量和压力峰值的变化。改造后，脉冲阀喷吹量均有提升，且大规格脉冲阀提升效果更明显，4.5”脉冲阀喷吹量提升达到33%，3.5”脉冲阀的喷吹量提升23%左右，3”脉冲阀的喷吹量提升也达到了13%左右；喷吹管压力峰值不如喷吹量增加明显，但改造后的喷吹管压力波形变得饱满，各点喷吹管压力均布性更好，有效喷吹压力增加明显（如图4～图9），且改造后的气包压力变化较平稳（如图10～图15）。

表2 改造前后各阀喷吹量及喷吹管压力峰值情况

图4 3”阀改造前喷吹管压力波形

图5 3”阀改造后喷吹管压力波形

图6 3.5”阀改造前喷吹管压力波形

图7 3.5”阀改造后喷吹管压力波形

图8 4.5”阀改造前喷吹管压力波形

图9 3.5”阀改造后喷吹管压力波形

图10 3”阀改造前气包压力波形

图11 3”阀改造后气包压力波形

图12 3.5”阀改造前气包压力波形

图13 3.5”阀改造后气包压力波形

图14 4.5”阀改造前气包压力波形

图15 4.5”阀改造后气包压力波形

4 实验结论分析

对比分析上述数据：喷吹系统气路改造后，气路阻力减少，补气速度加快，气包内压力较为平稳，脉冲阀喷吹量增大明显，从而提升了喷吹效果。主要原因是改造前脉冲阀膜片内侧即气包内压力在喷吹过程中的损失情况造成，改造后气包内的压力保持较持久，可以有效提高喷吹效果，增大气包容积，加快补气速度（减少补气气路阻力），达到提升喷吹的效果。

5 工程应用

本次实验得出结论，对实际工程应用或设计有较大意义，主要体现在：1）可以通过改造或优化喷吹系统设计提升喷吹系统性能，如减少气路中截止阀等高阻部件，部分截止阀替换为闸阀，增大气包容积，气包附近管路加设储气罐等（如图16、图17）；2）喷吹波形可作为脉冲阀利用情况的表征，饱满的喷吹波形表征了脉冲阀喷吹性能的有效利用。根据波形情况合理选型，从而避免脉冲阀不必要的大材小用。

图16 常用的喷吹系统气路

图17 优化后的喷吹气路系统

[1] 张彦婷，卢锦奎，钟永生.滤袋脉冲喷吹清灰过程研究[C].2009全国燃煤电厂除尘技术论坛论文集.

[2] 周奇杰，陈海焱，张明星，等.脉冲阀喷吹量对滤筒除尘器清灰性能的影响[J].暖通空调，2011，41（6）：100-105.

[3] 杨复沫.脉冲袋式除尘器清灰能力的评价方法和手段的试验研究[C].全国袋式除尘论文选编（1992-1999）.

[4] 蒋存刚，李纪锦，等.影响脉冲袋式除尘器清灰效果的因素探讨[J].橡胶工业，2007，54（1）：49.

[5] 孙晓茗，等.长袋低压脉冲袋式除尘器清灰性能研究[C].全国袋式过滤技术研讨会，2007.