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国家制定的“十三五”规划,节能减排要求又提出新的更高的要求,并制定更为严格的标准和计划。针对部分排烟温度高,粉尘较细的炉窑,传统湿式除尘方式,造成能源浪费和二次污染。高温除尘技术是符合这类锅炉排放控制的关键技术,但是高温除尘技术是国际性难题。本课题提出的双层过滤颗粒床技术满足高温除尘技术的需要,并进行了大量的研究和实用推广。而双层过滤颗粒床的技术关键在于能使上下层滤料分层并能实现连续过滤清灰中还能维持床层结构的稳定。在双层过滤颗粒床的基础上,提出保持上层不变改变下层滤料,或者改变上层为耐磨性更好的滤料,改变了上下层滤料组合会导致在普通流化反吹时导致床层结构破坏不能维持上下层分层或者分层效果不好。首次将脉动流化引入到双层过滤颗粒床中,脉动流化强制方式使普通流化下分层效果不能分层或者分层不好的双层滤料组合床层分层,使普通流化下能分层的双层滤料加大分层力度;脉动流化反吹方式可以减少双层过滤颗粒床反吹过程中的返混,维持床层结构稳定。 以粒径为0.15-0.25mm和0.25-0.35mm按照1:1的体积磁铁矿与膨胀珍珠岩组成双层颗粒床在自制试验平台上进行脉动流化速度和脉动频率对脉动分层的影响正交试验,得出最佳脉动流化速度为0.25m/s,最佳脉动频率为2.5hz,同时实现了普通流化不能分层的双组份的分层;并利用压力波采集技术,研究床层内部的各态变化以及气泡行为揭示了脉动分层的机理。在磁铁矿粉和膨胀珍珠岩组合的基础上,利用其结论进行了粒径为0.15-0.25mm和0.25-35mm宝珠砂分别于1-2mm膨胀珍珠岩组成的床层、粒径为0.15-0.25mm和0.25-0.35mm不锈钢砂分别与1-2mm膨胀珍珠岩组成的床层、粒径为0.25-0.35mm宝珠砂与陶瓷珠球组成的床层的试验,试验表明脉动流化可以使普通流化不能分层的组合床分层,脉动流化对双组份颗粒床的分层具有明显的促进作用。脉动流化实现改变上层为耐磨性较好、上下密度差缩小床层组合的分层。 进行双层过滤颗粒床过滤清灰循环试验,研究脉动流化反吹过滤清灰循环试验中的压降特性、速度特性、综合过滤效率特性并与普通流化反吹方式的相对,脉动流化使双组份颗粒床按照密度不同分层,脉动流化为双层颗粒床过滤提供了新反吹方式。