有關(guān)濕式電除塵煙囪雨的治理方案

李好飛，齊學(xué)忠，朱永兵

（1.武安市裕華鋼鐵有限公司設(shè)備部，河北 武安 056300；2.江蘇鑫復(fù)特環(huán)?？萍加邢薰?，江蘇 宜興 214200）

武安市裕華鋼鐵有限公司燒結(jié)機(jī)濕電在2017年投入使用，在投入開始就一直煙囪雨不斷，水分不僅讓數(shù)據(jù)無(wú)法正常，同時(shí)也造成土壤的二次污染，同時(shí)因?yàn)槎鞠碌挠挈c(diǎn)讓水成冰，人員通過時(shí)存在較大的安全隱患。

為此裕華設(shè)備部和設(shè)備廠家一起進(jìn)行研討，分析問題，并邀請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家做相關(guān)的全流程CFD仿真流體實(shí)驗(yàn)。圖1為該工程煙道、導(dǎo)流板與均布板布置位置與整體三維圖。煙氣從脫硫塔排出后經(jīng)管道進(jìn)入濕式靜電除塵裝置，首先垂直向上通過下殼體，到達(dá)布置有導(dǎo)流板和均布板的中殼體，氣流向上進(jìn)入濕電陽(yáng)極模塊，到達(dá)上殼體，最終排出煙囪。

圖1 濕電除塵導(dǎo)流板布置位置與裝置整體三維圖

通過CEMS的數(shù)據(jù)查詢，我們發(fā)現(xiàn)煙氣最后通過煙囪的時(shí)候流速達(dá)到了22米/秒，經(jīng)過我們分析，是由于風(fēng)量流速過快，導(dǎo)致煙氣在下殼體無(wú)法有效的散開，最后以20米/秒的速度沖出煙囪，將水分帶出，所以就造成了煙囪雨，也同時(shí)造成了數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

在分析原因后，我們針對(duì)性的做出了方案：第一對(duì)煙氣進(jìn)行導(dǎo)流，在下殼體設(shè)置導(dǎo)流板；第二使用除霧器對(duì)水分進(jìn)行截留，第三在煙囪的根部和頂部設(shè)置旋流器回收水裝置。整體思路是降低煙氣流速、回收水后，在做流體實(shí)驗(yàn)時(shí)考慮到阻力對(duì)設(shè)備、生產(chǎn)的影響，所以只進(jìn)行了兩步也就是第一步的煙氣進(jìn)行導(dǎo)流，和在煙囪的根部設(shè)置旋流器回收水裝置。

為了保證問題可以被徹底解決，我們利用仿真軟件對(duì)整個(gè)濕電除塵系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬，得到從脫硫塔出口至煙氣出口這一段速度跡線云圖和壓力跡線云圖，如圖2所示。

圖2

圖2（b）中表明整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)前段壓力較為均衡，這主要是因?yàn)檎w為矩形平面，為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，對(duì)壓力的影響不大，只在最后階段壓力有一定的漲幅。但是由圖2（a）中速度跡線云圖可知，煙氣在下殼體進(jìn)入中殼體部分出現(xiàn)混亂，產(chǎn)生碰撞，不利于煙氣均勻進(jìn)入陽(yáng)極模塊，所以有必要設(shè)置導(dǎo)流板。

圖3

根據(jù)圖3（a）和（b）的對(duì)比發(fā)現(xiàn)未加裝導(dǎo)流板之前煙氣主要集中在中殼體四周和中間部，加裝導(dǎo)流板后煙氣分布更加均勻，同時(shí)通過計(jì)算得到在導(dǎo)流板上端的煙氣速度偏差系數(shù)CV=標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值=3.51/4.45=78.88%，導(dǎo)流板起到了對(duì)煙氣的導(dǎo)向作用，但是煙氣依然有較大的速度偏差系數(shù)。

圖4 均布板后部速度云圖

由圖4可知當(dāng)煙氣流過均布板后基本均勻分布，經(jīng)計(jì)算此處平面內(nèi)速度偏差系數(shù)為20%，基本認(rèn)為其均勻度是良好的，這也驗(yàn)證了均布板對(duì)煙氣均布起到的作用，為煙氣均勻進(jìn)入濕電陽(yáng)極模塊做好了準(zhǔn)備，進(jìn)而很好的提高了除塵的效率，同時(shí)避免了氣體擠壓的情況，不會(huì)對(duì)陽(yáng)極模塊造成集中磨損。

所以在下殼體導(dǎo)流板的設(shè)置改變了煙氣進(jìn)入均布板的方向和角度，均布板進(jìn)一步消除了煙氣集中的現(xiàn)象。

而煙氣均布后煙囪雨的消除就需要我們進(jìn)行相應(yīng)的處理，對(duì)飽和蒸汽里面的水分進(jìn)行有效回收，同時(shí)也要對(duì)回收的水分進(jìn)行二次利用，降低水耗。于是我們提出了旋流器旋流，煙氣碰撞捕捉水滴，隨后將回收的水引出到脫硫循環(huán)池，直接進(jìn)行再次使用（見圖5）。

圖5

經(jīng)過改造后全部費(fèi)用僅為50000元左右，不僅有效的引導(dǎo)均布了煙氣，提高了濕式電除塵的利用效率，而且還對(duì)飽和蒸汽里面的水分進(jìn)行了回收利用，直接再次進(jìn)入脫硫系統(tǒng)進(jìn)行使用，極大的降低了水耗，每天回收水約10～20噸左右，同時(shí)也徹底的去除了煙囪雨的問題。

而通過加裝倒流板和煙氣脫水回收裝置我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題，那就是濕法脫硫和濕式電除塵的煙囪雨并不是無(wú)解的，是可以解決的。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧元明.燃煤電廠濕式電除塵技術(shù)研究及應(yīng)用.華北電力大學(xué),2014-12-01.

[2]聶孝峰,李強(qiáng),李東陽(yáng),劉源, 張超.燃煤電廠濕式電除塵(霧)技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用. 電力科技與環(huán)保,2015-08-15.

[3]崔少平.濕式電除塵技術(shù)的研究.華北電力大學(xué),2015-04-01.

[4]中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)電除塵委員會(huì).穿透“霧霾”的一縷陽(yáng)光.中國(guó)環(huán)境報(bào) 2013-10-09.

[5]李明波,徐延忠,王志良.濕式電除塵在鍋爐煙氣超凈治理工程中的應(yīng)用.中國(guó)環(huán)保產(chǎn)業(yè),2016-12-20.