冲击水浴式及旋风水膜式除尘系统带水原因及解决对策

2008-7-15 8:51:15  作者:熊辉 ,邓…  来源:艾普网  【 查看评论
对于 燃 煤 锅炉烟尘治理,有干法除尘与湿法除
尘两类。湿法除尘效率高、结构简单,在除尘的同时
能进行有害气体的净化(脱硫),因而被广泛应用。
但湿式脱硫除尘器是借助于使含尘气流与水(或脱
硫吸收液滴)相接触,利用液滴或液膜来捕集尘粒,
因此,在运行过程中水滴(或脱硫吸收液滴)常常会
被气流所携带,携带的水滴会腐蚀铁制风道、烟囱和
引风机的叶轮及外壳,这就是我们通常说的除尘系
统带水问题。
目前 , 国 内中小型燃煤锅炉烟气治理领域通常
采用冲击水浴式燃煤烟气除尘脱硫器和旋风水膜式
燃煤烟气除尘脱硫器,我们分别对上述两类除尘系
统引风机带水原因及对策进行了研究。
1 冲击水浴式燃煤烟气除尘脱硫器的带水原因及
解 决对 策
1.1 带水原因
通过 对 冲 击水浴式燃煤烟气除尘脱硫器的研究,
我们发现该类设备大都采用敞开式水位控制箱来调
节除尘系统水位,即靠水位控制箱中的溢流板面来调
节冲击室内水位。然而,这种传统的控制箱在静态时
(即除尘器不运行时)能保证冲击室内部水位与溢流
板面同位(见图1),而动态时(即除尘器运行时),由
于除尘器内部处于负压状态(即冲击室内部气压小于
除尘器外界环境气压),这就必然会使除尘器内部水
位(即冲击室水位)高于水位控制箱里溢流板水位,形
成水位差(见图2)。并且水位差的大小受除尘器内
部气压变化而波动,从而使得气流在通过除尘器内部
时会激起大量的水花与水滴,随之被气流带出,大部
分水花和水滴在烟道内被烟气加热蒸发变成水蒸气,
随着烟气的流动,其温度逐渐下降,尽管如此,仍比烟
道外的空气温度高得多,这样就必定存在温度传递温
差,烟气中大部分水蒸气析出后就凝结在风机内,从
而造成引风机的带水问题。引风机前的烟气中水蒸
气含量越高,带水问题越严重。
1.2 解决对策
针对 冲 击 水浴式除尘脱硫器存在的因水位波动
易引起引风机带水的问题,我们研究设计了一种新
型冲击水浴式除尘器专用“密闭式水位控制箱”,该水位控制箱在传统的水位控制箱基础上增加了隔气
板和连通气管,并采用密闭结构(见图3)。隔气板
的作用是既能让除尘器内部的溢流水顺利排出,又
能阻碍外界的空气进入除尘器内部。通过连通气管
将水位箱与冲击室内部空间相连,使之处在相同气
压下,因此能消除传统的冲击水浴式除尘器运行时
所产生的内外水位差和水位波动,进而能有效抑制
因水位波动而带起的水花。


2 旋风水膜式除尘脱硫器的带水原因及解决对策
2.1 带水原因
旋风 水 膜 式除尘脱硫器大多采用花岗岩结构,水膜筒内壁的水膜是通过溢流槽平面产生的溢流水流
来形成。通过现场调查发现:许多风机带水的旋风水
膜式除尘脱硫器溢流槽的溢流面加工安装没有保证
水平;另外是由于使用过程地基下沉等原因而引起溢
流面发生了倾斜。溢流面的倾斜,必然会造成水膜筒
内壁的水膜分布不均匀,即部分内壁水层厚,部分内
壁水层薄,形成不了稳定的水膜,甚至会出现一侧内
壁有水而另一侧内壁没有水的现象。这样,旋转上升
的气流很容易吹散卷起分布不均匀的水膜层,产生大
量的水滴,水滴被气流携带进人除尘器的副筒和风
机,与冲击水浴式燃煤烟气除尘脱硫系统一样,使引
风机带水。
2.2 解决对策
针对 旋 风 水膜式除尘脱硫器筒体内壁布水不匀
而引起系统带水问题,我们开发了一种锯齿形溢水
槽水膜除尘器,即在旋风筒体上部设有一圈溢水槽,
溢水槽外壁比内壁高,内壁上部有一圈锯齿形开口,
溢水槽外边上方设有供水管(如图4所示)。供水
管注水后,溢水槽形成一圈锯齿形溢流面,即使溢水
槽发生倾斜,水也会从锯齿的凹处缺口流人除尘器
内壁,确保除尘器筒体内壁形成一圈均匀的水膜层,
能有效抑制因溢流面发生倾斜使水膜分布不均匀而
被气流吹散产生的水滴,而且还能够有效提高除尘器的除尘效率。


3 实践及测试
利用 以 上 技术,我们对江西省体育局保障中心
的冲击水浴式花岗岩除尘器和江西油脂化工厂的旋
风水膜式花岗岩除尘器进行了应用实践,以上两单
位的除尘系统长期以来都一直存在风机带水问题
(运行时引风机的外壳不断向外滴水),我们在改造
工程中,保留了原有除尘器主体结构,只将冲击水浴
式除尘器的敞开式水位控制箱改造成新型密闭式水
位控制箱;而将旋风水膜式除尘器的传统溢水槽改
造成锯齿形溢水槽。改造后的以上两除尘系统,经
过近半年运行观察发现其引风机的外壳不再向外滴
水了,风机带水问题得到了彻底解决。改造前后的
部分测试数据见表1。


从表 1可 以看出,进行脱水改造前后烟气中水
蒸气的体积分数和水蒸气的相对湿度明显下降。
4 结语
除尘 脱 硫 技术经多年发展,取得了不少成
果,湿式除尘脱硫技术在治理燃煤锅炉烟气领域
已被广泛采用,随之出现的除尘脱硫系统风机带
水问题越来越突出。不同的除尘系统造成风机带水的原因不同,我们必须从其工作原理和结构
及材料等人手,找出造成风机带水的主要原因,
有针对性地对传统除尘脱硫器进行改造,以取得
理想效果。
熊 辉 , 邓 春 健
(南 昌 航空 工 业 学院环境与化学工程系,江西南昌330034)

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