电熔镁烟气袋式除尘器压力损失分析与控制

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我国是菱镁资源大国,储量和产量都位居世界前列,但是落后的生产工艺,不但影响产品的品质,而且排放了大量的电熔镁烟气,严重地污染了大气环境。经过对烟气特性地分析研究,发现袋式除尘器能高效地除去电熔镁烟气中的粉尘颗粒。本文通过对电熔镁烟气袋式除尘器压力损失分析与控制,来达到降低压力损失,延长脉冲喷吹周期和滤袋使用寿命以及提高除尘效率的目的。本文的主要工作是,通过对电熔镁生产现场数据检测和电熔镁粉尘样本电镜扫描分析,得出电熔镁粉尘具有浓度高、温度高和粒径小等物理特性,直接用袋式除尘很难达到国家排放标准,并且造成了巨大的能源浪费。因此提出了二级除尘方案,一级除尘选用颗粒层除尘器,用Fluent从多个角度分析了不同横截面的颗粒层除尘器压力损失情况。并用公式推导了,在处理烟气流量和颗粒层体积不变的情况下,颗粒层除尘器的压力损失与颗粒层高度之间的关系。理论计算了袋式除尘器中的压力损失,得出了压力损失随时间变化曲线。利用Fluent中的多孔介质模型,数值模拟分析了不同时间段布袋两侧的压力场分布云图和速度场分布云图,从微观得出了布袋压力损失的成因以及速度变化规律。通过对袋式除尘器压力损失系统性计算分析,发现电熔镁烟气袋式除尘器压力变化存在诸多不确定因素,难以建立有效的数学模型,对袋式除尘器压力采用模糊控制。通过对不同隶属度函数的在线推理,找到最佳的隶属度函数,并进行了模拟推理。通过大量的理论计算和数值模拟分析,得出截面为圆的颗粒层除尘器压力损失比截面为正方形和正六边形的颗粒除尘器压力损失少14%。并推导得出,在处理烟气的流量和颗粒层体积不变的情况下,颗粒层除尘器的压力损失与颗粒层的高度平方成正比例关系。经二次除尘,袋式除尘能力将达到99.8%以上,并且可使脉冲喷吹时间延长2.5倍以上,提高了过滤效率,延长了滤袋的使用寿命。并且每炉可回收1.5吨的电熔镁粉尘颗粒。根据计算的压力补偿,袋式除尘器压力控制采用模糊控制,由Matlab在线模拟推理得出的控制面,可看出控制画面平滑,压力控制平稳。最后,通过对电熔镁烟气袋式除尘器压力损失分析与控制,希望对新型电熔镁除尘设备的设计和改进提供一些依据。
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