[发明专利]一种旋风布袋复合高效除尘装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及烟气净化和除尘技术领域，具体地说是一种可自动控制的旋风布袋复合高效除尘新方法与装置。 

背景技术

除尘器是从含尘气流中将粉尘分离出来并加以捕集的装置，是除尘系统的主要设备。旋风除尘器和布袋除尘器是目前使用较广的除尘装置，旋风除尘器是利用含尘气流作旋转运动产生的离心力，将尘粒从气体中分离并捕集下来的装置。主要用于捕集5--10μm以上的非黏性、非纤维性的干燥尘粒。旋风除尘器与其他除尘器相比，具有结构简单、无运动部件、造价便宜、除尘效率较高、维护管理方便以及适用面宽的特点。布袋除尘器是一种高效率除尘器，布袋除尘器是基于过滤式除尘设备，利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来。含尘气体由进风口进入中部箱体，从布袋外进入布袋内，粉尘被阻拦挡在滤袋外的表面，净化的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出。 

旋风除尘器内部没有活动部件，它借助于含尘气流的离心力将固体粒子从气流中分离出来，是工业中应用较为广泛的除尘设备之一，经常应用于多级除尘系统的一级除尘。旋风除尘器制作、管理十分方便，处理相同的风量情况下体积小，价格便宜；作为预除尘器使用时，可以立式安装，亦可以卧式安装，使用方便；处理大风量时便于多台并联使用，效率不受影响。但是现有技术中旋风除尘器卸灰阀漏气会 严重影响除尘效率；颗粒对旋风舱舱体磨损严重，特别是处理高浓度或耐磨性大的粉尘时，入口处和锥体部位都容易磨坏；除尘效率不高，单独使用有时满足不了含尘气体排放浓度的要求。袋式除尘器利用有机纤维或无机纤维作为滤袋将气体中的粉尘过滤出来，尤其对小颗粒粉尘的净化比较有优势，适合作为除尘系统的二级除尘设备。针对旋风除尘器净化效率低，对于大颗粒粉尘仅可达到70％的效率，而微尘则起不了多大作用的缺点，旋风一级除尘后，在旋风舱负压区增加布袋除尘器，对旋风除尘后余留的微尘进行二次除尘。笔者把旋风除尘和布袋除尘两个除尘单元整合到一起，称之为旋风-布袋复合除尘器。旋风-布袋复合除尘器既简化了除尘系统，节省了安装空间，又提高了除尘效率。 

旋风除尘器入口气体流量或流速，对旋风除尘器的压力损失、除尘效率都有很大影响。一般而言，在一定范围内入口气速越高，除尘效率也就越高，这是因为增加入口气速，能增加尘粒在运动中的离心力，使尘粒易于分离，使以除尘效率提高。但气速太高，气流的湍流程度增加，二次夹带严重。另外，气速过高易使粉尘微粒与器壁磨擦加剧，导致粗颗粒粉碎，使细粉尘含量增加。过高的入口气速对具有凝聚性质的粉尘也会起分散作用，当入口流速超过监界值时，紊流的影响就比分离作用增加得更快，以至于除尘效率随入口气速增加的指数小于1。若入口的气速进一步增加，除尘效率反而降低，因此，旋风除尘器的入口气速不宜太高。现有技术中很少有涉及经过除尘器内除尘状况反馈控制进风量，使得进风口流速达到除尘效率最优值的设 计。如图1所示为旋风除尘器结构工作原理图。从整体上看，旋风器内的气流可归结为三个运动：外涡流、内涡流、上涡流。含尘气流由进口沿切线方向进入除尘器后，沿器壁由上而下作旋转运动，这股旋转向下的气流称为外涡旋，外涡旋到达锥体底部转而沿轴心向上旋转，最后经排出管排出。这股向上旋转的气流称为内涡旋，外涡旋和内涡旋的旋转方向相同，含尘气流作旋转运动时，尘粒在惯性离心力推动下移向外壁，到达外壁的尘粒在气流和重力共同作用下沿壁面落入灰斗。含尘气流从除尘器顶部向下高速旋转时，顶部压力下降，一部分气流会带着细尘粒沿外壁面旋转向上，到达顶部后，再沿排出管旋转向下，从排出管排出，这股旋转向上的气流称为上涡旋。自进风口流入的另一小部分气流，则向旋风除尘器顶盖处流动，然后沿排气管外侧向下流动，当达到排气管下端时，即反转向上随上升的中心气流一同从排气管排出，分散在其中的尘粒也随同被带走。 

专利201010279494.3与专利201010004451.4都涉及为旋风舱内安装有布袋除尘器，但他们以及现有其他旋风舱内部安装布袋除尘器的技术，都未考虑旋风舱涡流尺寸分布的因素以及上涡流的影响，布袋只可以安装在旋风舱内部内涡流空间内，不然布袋在未安装附加固定装置的情况下会被旋风气流卷坏，磨损，而无法正常工作。在实际应用中根本不具有实用性，事实上不符合专利法三性的条件。