[发明专利]一种基于双层过滤及分室流量自均衡的超净袋式除尘系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤电厂烟气超净除尘技术领域，特别涉及一种基于双层过滤及分室流量自均衡的超净袋式除尘系统。

背景技术

根据2014年7月，国家发改委、环保部及国家能源局联合印发的《煤电节能减排升级改造行动计划》中明确要求东部11省市新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值“50355”，中部8省市(含山西)新建机组原则接近或达到超净排放限值，鼓励西部地区接近或达到超净排放限值。这就意味着燃煤电厂未来烟气粉尘排放浓度需要达到5mg/Nm3的浓度限值。

目前，绝大多数燃煤电厂的除尘技术仍然使用静电除尘。该技术对设备调试、安装及维护的要求较高，受温度、湿度等环境条件影响大，若粉尘比电阻不满足要求不能获得较高的除尘效率，且除尘精度低，难以达到超净排放的要求。虽然有部分燃煤电厂尝试使用袋式除尘技术，但绝大多数袋式除尘器难以达到超净排放的过滤精度。由此可见，开发一种对亚微米级细颗粒过滤精度高、环境适应性强、使用寿命长、收尘器内流场分布均匀及升级改造费用低的超净袋式除尘技术具有现实战略意义。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于双层过滤及分室流量自均衡的超净袋式除尘系统，能够有效净化燃煤电厂含尘烟气实现超净排放，并具有过滤精度高、流场分布均匀、监控系统灵敏，滤袋寿命长、工艺简单等特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于双层过滤及分室流量自均衡的超净袋式除尘系统，包括：

双层超净滤袋1，布置在收尘器10中；

电荷感应式流量计2，用于测量收尘器10的各分室入口烟道中的上下游两组等量电荷信号；

分室流量自均衡控制模块3，接收所述等量电荷信号，结合测量点之间的距离以及烟道截面积，计算烟气体积流量，并根据计算结果向各分室入口烟道中的蝶阀风挡9发送控制信号，控制蝶阀风挡9的开度，实现进入收尘器10各分室的烟气流量均衡。

所述双层超净滤袋1的滤料迎尘面上加入一定比例的超细纤维5，并在超细纤维5外侧覆合一层泰氟龙拉伸超微孔滤膜4。

所述泰氟龙拉伸超微孔滤膜4实现对含尘烟气的第一层过滤，其微孔直径细小(孔径规格：0.02μm、0.2μm、0.45μm、1.0μm)，能分离所有大于微孔直径的粉尘，有效减少滤料内部的粉尘阻塞，仅有极少量小于微孔直径的粉尘透过超微孔滤膜4，故基于超微孔滤膜及超细纤维的双层超净滤袋1的残余压差较普通纤维滤料变化稳定。

所述泰氟龙拉伸超微孔滤膜4表面微孔密集，孔隙率在90％以上，气路通畅，且其表面光洁不易黏结粉尘，清灰容易。

所述超细纤维5实现对含尘烟气的第二层过滤，其内部由超细纤维(纤维直径＜1dtex，常规滤料纤维直径≥2.2dtex)纵横交错所组成的三维立体网状结构，可对极少量小于微孔直径的、并已透过泰氟龙拉伸超微孔滤膜4的粉尘进行有效拦截和过滤。

所述超细纤维5的加入比例β与超细纤维层阻力损失△P之间的变化关系，根据如下公式确定：

式中：△P为超细纤维层阻力损失，单位为Pa；μ为动力粘滞系数1.85×10^-5Pa·s；v₀为过滤风速，单位为m/s；L₀为超细纤维层厚度，单位为m；a为超细纤维半径，单位为m；β为超细纤维加入比例，单位为％。

所述电荷感应式流量计2包括一对与收尘器10的各分室入口烟道相垂直的传感器，分为上游传感器6与下游传感器7；传感器所在烟道截面产生一组相同的上下游磁场8，当烟气粉尘粒子流经时，上游传感器6与下游传感器7表面感应等量电荷信号。

所述烟气体积流量的计算公式为：

式中：Q_V为工况烟气体积流量，单位为m³/s；L为上游传感器与下游传感器的间隔距离，单位为m；ΔT为上下游感应等量电荷信号的时间差；A为收尘器分室入口烟道的横截面积，单位为m²。

本发明还包括设置在收尘器10的各分室入口烟道中的温度及压力检测装置，分室流量自均衡控制模块3根据如下公式计算标况下的烟气体积流量：