關(guān)于自激式水浴脫硫除塵器的新應(yīng)用技術(shù)

趙秀紅 劉彩霞 楊軍萍

我單位SZL14-1.25/130/70-AⅡ燃煤熱水鍋爐在2007年～2008年度冬季采暖運行中,由于原配套的麻石水浴除塵器體積小,煙氣流程短,大量含塵煙氣經(jīng)過除塵器時沒有足夠的空間和時間沉降和脫水,大量含塵帶水煙氣進入引風(fēng)機,吸附粘結(jié)在葉片上,造成轉(zhuǎn)子不平衡,引起風(fēng)機振動,無法正常運行,鍋爐經(jīng)常被迫停爐。改造除塵器,解決引風(fēng)機帶水振動現(xiàn)象,滿足國家環(huán)保要求成為迫在眉睫的問題。

1 改造方案

2008年夏季,我單位對除塵器進行了大膽的改造,在多次試驗和計算的基礎(chǔ)上,突破傳統(tǒng)的設(shè)計方案,探索創(chuàng)新,首次采用將引風(fēng)機前置到除塵器之前安裝的方式,并將水浴除塵器擴大空間,加固結(jié)構(gòu),安裝在引風(fēng)機之后,即改造前煙氣流程:鍋爐尾部煙道→水浴除塵器→引風(fēng)機→煙囪,改造后煙氣流程:鍋爐尾部煙道→引風(fēng)機→水浴除塵器→煙囪。

改造完成后經(jīng)過1年的運行,效果良好,引風(fēng)機不存在帶塵帶水現(xiàn)象,通過調(diào)節(jié)水浴除塵器水位和水的堿度,煙塵排放濃度完全達到國家環(huán)保要求,改造獲得圓滿成功。具體改造方案如下。

1.1 新型水浴除塵器結(jié)構(gòu)與原理

新型水浴除塵器主要由主、副筒體、隔煙墻、下部排污孔、清渣孔、液位控制箱等組成。其工作原理是:使用高壓噴霧方式,使水與煙氣接觸面積大大增加,在除塵基礎(chǔ)上,堿性水與含硫煙氣充分接觸,反應(yīng)時間加長,除塵與脫硫效果大大增強。

從鍋爐尾部排出的含塵煙氣在風(fēng)機的吸力作用下首先經(jīng)過引風(fēng)機,然后從風(fēng)機出口鼓入除塵器,除塵器在運行過程中呈微正壓狀態(tài)。煙氣進入除塵器入口,通過扁而寬的下行通道以高速沖擊水面,其中大部分塵粒由于與水粘附后重量加大留在水中,此階段為沖擊階段;在此階段產(chǎn)生后,煙氣繼續(xù)以相當(dāng)快的速度從上下隔墻與水的狹隙中掠過。翻過三道耐沖刷隔墻后,即煙氣經(jīng)過三個小室,夾帶著它們激起的水滴、水霧和泡沫,發(fā)生強烈的對撞,煙氣中殘留的塵粒被水滴、泡沫粘附的機會大大增加,并彈濺到小室內(nèi)壁上被粘附,逐漸積累增大而落入水中。含塵氣體在此區(qū)域內(nèi)又進一步水霧凈化,此階段為水浴階段;同時因為進入除塵器的煙氣溫度一般不低于80℃,由于煙氣溫度高,在接觸水面時會產(chǎn)生一定數(shù)量的蒸汽混合在煙氣中,進一步提高捕集小塵粒的能力;最后在除塵器尾部,煙氣改變方向,向上運動,在出口段上方裝有兩套折流式汽水分離裝置,并且除塵器上部有一段較長的空間,煙氣在此空間上行時截面平均速度降低,由于重力作用使汽水分離。通過以上三種方式凈化后,干凈的煙氣從除塵器出口處進入煙囪。

1.2 改造示意圖

水浴除塵器示意圖見圖1。

1.3 主要技術(shù)指標

除塵效率:95%～98%。脫硫效率:70%～85%。筒體阻力:600 Pa～900 Pa。

2 改造主要特點

1)改造首次大膽采用了將引風(fēng)機安裝在水浴除塵器前的方式,完全杜絕了風(fēng)機帶塵帶水現(xiàn)象,解決了風(fēng)機含塵帶水振動這個多年來困擾正常運行的最大問題,有極大的推廣價值。2)由于鍋爐含塵煙氣中含硫,改造中除塵器采用原有麻石砌筑,降低了成本,內(nèi)部與煙氣接觸的鋼件全部采用耐腐蝕的316L不銹鋼制作,經(jīng)過1年運行后檢查,不銹鋼鋼件沒有腐蝕損壞現(xiàn)象。3)除塵器下部安裝有單鏈刮板出灰機,清除除塵器內(nèi)部捕捉和沉淀下來的積灰。同時也設(shè)計有排污孔、清渣孔、液位控制箱等附件,根據(jù)運行的風(fēng)壓、風(fēng)量、負荷等參數(shù)調(diào)整除塵器水位,達到良好的運行狀態(tài)。4)由于除塵器在運行過程中呈微正壓狀態(tài),除塵器外部用鋼制結(jié)構(gòu)覆蓋,增加強度和密封性。5)為確保引風(fēng)機的正常使用,進入風(fēng)機的煙氣溫度應(yīng)控制在130℃以下,因此在鍋爐尾部煙道內(nèi),根據(jù)計算,增加了一部分鑄鐵省煤器受熱面,適當(dāng)降低煙氣溫度,選擇耐溫120℃的原鍋爐配套的引風(fēng)機就可以滿足運行要求。6)改造投資小,運行費用低,使用麻石和不銹鋼材料,具有耐沖刷、耐腐蝕、耐高溫、使用壽命長的特點,價格低,安裝方便。水可循環(huán)利用,在水池中加入堿性物質(zhì),可起到脫硫效果。7)經(jīng)過連續(xù)1年的觀察測試,鍋爐煙塵排放濃度不大于80 mg/m3,SO2排放濃度不大于900 mg/m3,完全達到國家環(huán)保要求。

自激式水浴脫硫除塵器的新應(yīng)用技術(shù),打破了傳統(tǒng)的設(shè)計模式,首次采用將引風(fēng)機前置到除塵器之前安裝的方式,將水浴除塵器擴大空間、加固結(jié)構(gòu),安裝在引風(fēng)機之后,完全杜絕了風(fēng)機帶塵帶水現(xiàn)象,解決了風(fēng)機含塵帶水振動問題,同時滿足國家環(huán)保要求,有極大的推廣價值。在2009年度根據(jù)取得的經(jīng)驗,又陸續(xù)對10 t/h,6 t/h等鍋爐進行了改造,都取得了圓滿成功。

注:郝文新同志參與了本文的撰寫工作。