花崗巖水膜除塵器技術(shù)改造

【資料簡介】

　隨由于煙塵和二氧化硫排放對大氣造成的污染日益加重，國家環(huán)保已制訂了一控雙達(dá)標(biāo)和兩控區(qū)等嚴(yán)格的政策法規(guī)和排污收費辦法。

   而在當(dāng)今企業(yè)均不景氣的情況下，如何用zui少的錢，又能取得的治理效果，我們的煙囪旋流脫硫除塵器技術(shù)改造可以達(dá)到這個目的。

   國內(nèi)采用花崗巖水膜除塵器的廠家，占鍋爐除塵器總量的二分之一以上，它壽命長、好管理；缺點就是脫硫效率在20%以下，除塵效率在95%以下，特別是容易造成風(fēng)機(jī)帶水，腐蝕風(fēng)機(jī)和管道，并嚴(yán)重影響風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行。

   本技術(shù)只需在原來的麻石筒體內(nèi)增加3-6層旋流裝置和一套脫水除霧器，即可達(dá)到除塵效率≥98%，脫硫效率≥80%（在按規(guī)定投放堿性中和劑時），脫水效率99%。

   可確保達(dá)到環(huán)保要求和鍋爐正常運(yùn)行。本技術(shù)已在個大小噸位鍋爐上應(yīng)用近百臺，均取得*效果。改造后的效果異常理想！

技術(shù)改造介紹：

    對老式花崗巖水膜除塵器的改造 麻石水膜除塵器以其壽命長，易管理，在上世紀(jì)90年代以前尚能滿足環(huán)保要求而在國內(nèi)普遍應(yīng)用。據(jù)不*統(tǒng)計，它約占鍋爐除塵器總量的80%以上，就是在電廠大容量鍋爐上，也達(dá)50%，但是到了上世紀(jì)90年代，則顯現(xiàn)出這種除塵器已逐漸不能滿足環(huán)保要求，因為其除塵效率zui高也在95%以下。

根據(jù)GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定：

一類地區(qū)允許排放濃度80mg/m3；

二類地區(qū)允許排放濃度200mg/m3。

這就要求鍋爐的出口濃度應(yīng)小于4000mg/m3，

即：4000×（1-95%）=200mg/m3，方能滿足二類地區(qū)排放標(biāo)準(zhǔn)要求。

    因此國家環(huán)?？偩謱﹀仩t出廠的濃度也制定了較嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，對于循環(huán)流化的鍋爐，因為它燃燒效率高，可燒劣質(zhì)煤，特別是還可以在爐內(nèi)燃燒中脫硫等優(yōu)點，而在世界上普遍推廣使用。但隨之而來的是它的鍋爐出口排放濃度也相對很高，一般可達(dá)1.5萬mg/m3，這就要求必須有一種除塵效率高的除塵器與之配套。對于麻石水膜除塵器，在上世紀(jì)80年代也曾采用了進(jìn)口增加文丘里的方式來提高除塵效率，但仍不能滿足要求，反而增加了很大的阻力，增加了耗電量和運(yùn)行成本，所以才有靜電除塵器和袋式除塵器的擴(kuò)大應(yīng)用。盡管這兩種除塵器造價很高，占地面積很大，但除塵效率可達(dá)98%以上。而旋流脫硫裝置，*可以滿足這兩點要求。其道理非常淺顯，麻石水膜除塵器其筒內(nèi)是空心的，氣體和水膜不可能形成一條線與筒壁上的水膜全部親合，通俗地講可叫做“跑空”，而且容量越大，筒徑越大，除塵效果越差。而我們在空筒內(nèi)增加了3～5層旋流裝置，使從頂部流下的水，在旋流裝置上形成多個氣液面。我們采用這種方法，在原麻石筒體上，去掉兩塊麻石，以散件送入塔內(nèi)組裝，去掉麻石的部位以檢查門封閉，結(jié)果證明是非常成功的。經(jīng)過改造后的除塵效率都可以達(dá)到98%以上，脫硫效率在80%以上，這種改造技術(shù)和方法為我國的大量麻石水膜除塵器改造闖出一條新路。該除塵器比發(fā)達(dá)國家普遍采用的靜電除塵器或袋式除塵器再加一套脫硫裝置，其價格、占地面積、運(yùn)行費用要小幾倍甚至幾十倍。

    利用旋流技術(shù)，改造水膜除塵器的基本條件
    在改造工程過程中并不是所有標(biāo)準(zhǔn)的或非標(biāo)準(zhǔn)的麻石水膜除塵器都可以成功的改造，也要有基本條件的要求，主要是：

（1）切向進(jìn)風(fēng)，以起到一級機(jī)械旋風(fēng)水膜的除塵作用，這一點對排塵量高的爐、窯尤為重要。

（2）氣流在筒體內(nèi)上升速度應(yīng)在4.2m/s以下，以使未凈化的塵粒、霧滴有足夠的沉降時間，關(guān)于沉降時間和速度有以下公式可說明。

（3）進(jìn)口氣流速度應(yīng)在15～17m/s，速度過高，阻力加大，而速度過低，則形不成離心力，其計算公式為：F=mV2/R

式中：F—離心力

m—質(zhì)量

V—流速

R—半徑

可見質(zhì)量越重，速度越高，半徑越小，離心力越大，效率越高，而速度則是與其平方成正比。

（4）出口流速，應(yīng)控制在10m/s以下，以防止帶水。

（5）為延長氣流在塔內(nèi)的停留時間，增加氣液接觸機(jī)會，其筒體空間高度應(yīng)大于筒徑的五倍。

（6）水氣比：一般應(yīng)采用0.5～1L/m3為好。水量過大，將增大阻損，增加水循環(huán)的動力消耗；水量小，則不能滿足氣液接觸的面積。本技術(shù)正是采用頂部大管供水，多層旋流技術(shù)，使水氣多次親合，從而保證了脫硫和除塵效率的提高，也降低了水氣比的要求。

解決帶水問題

    對于麻石水膜除塵器出口煙氣帶水，是它多年未解決的通病，因此也影響它的應(yīng)用廣度。這就要求我們在設(shè)計與應(yīng)用時，必須遵循以下原則：

    可能被氣流帶出的水滴的zui大尺寸是按水滴在氣流中的臨界速度確定，水滴的臨界沉降直徑，氣流上升速度2～5m/s，為100～700μm，所以對氣流上升速度就有嚴(yán)格的要求，并且應(yīng)該加脫水裝置。同時對水氣比必須設(shè)計得合理，水氣比小除塵脫硫效果不好，水氣比大則容易使出口煙氣帶水，我們采用旋流原理成功制作的脫水除霧器使脫水效率達(dá)到99%，而對由于風(fēng)速高形成的出口煙氣帶水，則采用了雙層除霧脫水器的方法，使這個問題迎刃而解。在前面所述的控制出口流速，保證筒體徑高比，控制塔上氣流上升速度，也都是必須遵循的技術(shù)條件要求。

解決積灰堵塞問題

     以20t/h鍋爐，排塵量20g/m3為例計算：其每小時的煙氣量為6萬m3/h，按99%除塵效率仍有1.2t/h。這么大的排塵量，如果排放口小，很容易積灰堵塞，所以我們采用了加大排口，加大底部坡度的辦法來解決。我們在改造某廠拋煤機(jī)爐時，其排塵濃度達(dá)50g/m3以上，為了保證該除塵器達(dá)標(biāo)排放，我們采用了加強(qiáng)旋流型，加密旋流板，加多旋流裝置層數(shù)，并加大了排灰口，達(dá)到了GB13223-1996火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

耐磨損、腐蝕問題

    旋流裝置本身壽命多長？會不會腐蝕、磨損？這也是人們所關(guān)心的問題，也是需要實踐證明的問題。

    通過6年實踐，我們打開改造后運(yùn)行6年的除塵器，對1Cr18Ni9Ti不銹鋼材料制作的旋流裝置和脫水器進(jìn)行檢查，結(jié)果無一被腐蝕和磨損（采用的是高硫煤，煤質(zhì)含硫量達(dá)7%以上，證明材料的耐磨蝕性是足夠的，可以保證壽命在10年以上）。磨損問題，SO2與水中鈣生成亞硫酸鈣，會形成結(jié)垢，附著在旋流板上，其厚度長期保持在1～3mm范圍之內(nèi)，但為何厚度不再增加，其機(jī)理另述。

改造條件問題

    麻石水膜除塵器改造條件不具備，筒體高度不足時可接高，當(dāng)筒體較細(xì)時，則可上接擴(kuò)大的筒體呈水塔形，在施工中難度不大，已多次應(yīng)用實踐。

關(guān)于結(jié)垢問題

本旋流裝置不存在狹窄死角、小通道等，所有旋流板均在大量沖擊水沖刷下，故不存在結(jié)垢問題。

本裝置供水管是采用大管供水，zui小鍋爐1t/h其供水管徑ф50，10t/h為ф80，不采用水管噴淋方式，雖然采用循環(huán)水，但不存在結(jié)垢堵塞問題。

采用了雙堿法，使結(jié)晶物質(zhì)變成了疏松狀態(tài)，形不成結(jié)垢，其反應(yīng)式后述。

防結(jié)露問題

    水膜除塵器改造后，因氣液接觸面增加很多倍，煙氣溫度將要比原有水膜除塵器低30℃以上，很容易達(dá)到露點，即使除塵效率達(dá)到99%以上，也還有1%未除盡的細(xì)粉塵，量也是很大的，沾在風(fēng)機(jī)葉輪上，就會引起風(fēng)機(jī)運(yùn)行失衡，這是必須引起足夠重視的問題，為此應(yīng)該強(qiáng)調(diào)盡可能減少漏風(fēng)，風(fēng)機(jī)和管道要保溫，經(jīng)5年來的實踐未發(fā)現(xiàn)沾灰現(xiàn)象。