2.2  电改袋式除尘器配套设备

电改袋式除尘器清灰采用脉冲喷吹方式。清灰能力强，运行阻力较低。压缩空气气源由钢厂内原有的空压设备提供，不需要设置单独的压缩空气站。压缩空气采用冷冻干燥器及气源加热设备进行处理，防止糊袋现象的发生。

针对烟尘特性，选择合适的滤料是电改袋式除尘器成功与否的关键问题之一。烧结机机尾烟气平均温度在80~150℃，粉尘有一定的磨啄性和粘附性，在烧结机启动或熟料降温过程中，烟气中携带的油雾、水汽会影响滤袋的清灰效果，需要采取一定防范措施^[4]。针对烧结粉尘的特性选择经过PTFE 浸渍的涤纶针刺毡滤料，既经济又可保证滤袋的使用寿命。

3  气流分布              

3.1  气流组织的要求

电改袋式除尘器的气流分布主要目的是保证滤袋使用寿命和降低设备运行阻力：

(1) 组织含尘气流向除尘器每个过滤单元均匀分配和输送，促使每个过滤单元滤袋的过滤负荷一致；

(2) 控制箱体进口滤袋迎面气流风速，减小含尘气流对滤袋的冲刷；

(3) 控制滤袋之间的气流上升速度，减少粉尘二次附着；

(4) 使通过除尘器的气流流动顺畅、平缓，降低除尘器箱体气流流通阻力。

3.2  气流分布的数值模拟

CFD是研究各种流体流动问题的数值模拟方法。CFD以离散化方法建立数值模型，并通过计算机进行数值计算和分析，得到在时间和空间上离散的数据组成的集合体，最终获得定量描述流场的数值解。具体步骤包括确定物理模型、确定控制方程、建立几何模型、划分计算网格、定义边界条件、给定解控参数、求解离散方程、计算求解和后处理等8个步骤。

几何模型包括单台电改袋式除尘器及其进出口管道。采用结构化与非结构化混合网格处理几何模型，整个模拟过程为等温过程，流体作定常流动。计算模型选用标准k -ε双方程模型，采用SIMPLE算法，二阶迎风差分格式，近壁面处采用壁面函数法处理^[5,6]。

除尘器进口采用速度进口边界条件，出口采用压力出口边界条件，分布板采用多孔介质边界条件，滤袋采用多孔跳跃边界条件。

3.3  气流分布方案

为保证各过滤单元流量分配均匀，在除尘器一侧设置导流通道，引导一部分气流流向下游过滤单元。除尘器内部的气流流动过程为：含尘气流从进风口进入除尘器，分流为三个部分，一部分气流穿过气流分布板直接进入滤袋空间；一部分气流在导流板的作用下进入通道；一部分气流从滤袋袋底空间流向下游过滤单元。经计算，箱体进口断面流量分配要求如表1所示。

表1  中箱体进口断面气体流量分配

烧结机机尾粉尘磨啄性强，含尘气流对滤袋的冲刷作用更加严重。为解决这一问题，原第一电场前半部分不布置滤袋，预留空间可对含尘气流起一定的缓冲作用，减少迎面气流的冲刷作用。原灰斗挡风板会影响除尘器内部气流分布，在灰斗内产生绕流，造成除尘器内局部流速过大。重新调整灰斗挡风板，减少绕流现象，使除尘器各过滤单元流量分配均匀。各过滤单元流量偏差要求控制在15％之内。

3.4  气流分布数值模拟结果分析

采用数值模拟方法计算除尘器内部气流分布情况，建立几何模型，划分计算网格如图2所示。计算时取除尘器进口风量为18万m³/h，介质的参数为100℃时空气的物理参数。滤袋的边界条件设为多孔跳跃，根据滤料的透气性及孔隙率计算出边界条件的参数值。

电改袋式除尘器内部气流流动状况如图3所示，可以看出中箱体内气流分布基本均匀。输出除尘器进口断面流量，如表2所示，滤袋迎面气流速度值如表3所示。

从计算结果可以看出，箱体进口断面流量分配满足要求。靠近导流通道一侧，滤袋的迎面风速较大，最大气流速度为1.05m/s，满足要求。

输出各滤袋单元流量，并计算其偏差，结果如表4所示。显示除尘器内部气流流线图，如图4所示。

    分析表4，图4可知，除尘器下游滤袋单元流量较大，这是因为大部分气流通过滤袋下部空间直接流向箱体后部，进入下游滤袋单元。改进后的灰斗挡风板使一部分气流改变流动方向，进入中间滤袋单元，对各单元流量分配起到一定的改善作用。各单元流量分配偏差小于15％，满足要求。