旋风除尘器粉尘捕集效率的研究及案例应用

旋风除尘器作为烟气净化装置应用广泛，多用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。设备结构体积较小，结构简单，占地面积相对较少，设备阻力小，处理风量大；没有转动机构和运动部件，维护管理方便；可用于高温含尘气体的净化；干法清灰；适用面广。旋风除尘器的粉尘捕集效率一直是生产过程中的重要关注点，通过分析不同工况、不同结构下装置内的压力、粉尘颗粒分布情况，研究其与粉尘捕集效率的关系。

不同风量不同导流叶片角度时，主要的压力损失集中在入口连接处、上部以及旋切叶片与出风口连接处，入口风速越大，压损越大；导流叶片的角度越大，压损越大，但压损增加幅度并不大。增加导流叶片，颗粒轨迹流线更加平滑，收尘效率更高。在一定工况条件下，通过增设内部导流叶片，可以提高收尘效率；增加入口流速、粒径可以提高收尘效率；对于5~10μm的粉尘颗粒可通过增大流速来达到90%以上的收尘效率，对于1~5μm的粉尘颗粒均难做到50%以上的收尘效率。

旋风筒入口流速越大，内部分离效率越高，收尘效率也越高，阻力也随之增大。建议旋风筒入口流速不宜过大，因为流速增大，阻力增大显著，而收尘效率提高幅度有限，16~25m/s为宜。增加旋风筒内部叶片，可以提高收尘效率。旋风筒内部叶片角度增大，阻力随之增大，收尘效率先增大后减小，60°为宜。粉尘颗粒粒径越大，越容易被捕集，粒径＜5μm时，难以捕集。

改造前生料制备车间配有两台Φ5m传统单风道旋风除尘器，在水泥厂提产后，收尘效率仅为78%，进出口压损为2200Pa，从节能环保方面已经不能满足使用要求。我公司用两台Φ4.5m新型双风道旋风除尘器取代原有收尘器，采用上下两个风管出风，且在两风管连接的中间位置增加分风装置，起到导流作用。改造后，在进风口速度相同的情况下，双风道旋风除尘器处理风量更多，截面风速更高，收尘效率可达94%左右，压力损失为1200Pa左右，比改造前降低1000Pa，吨生料节约电耗0.67kWh/t。