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泡沫式脫硫除塵器的性能及應用

發布人:AG亞遊客戶端下載環保   發布時間:2019-07-26

隨著我國對環境保護的高度重視,對燃煤電廠鍋爐及工業鍋爐的煙塵排放提出了的要求。目前,國內普遍使用的主要有2類除塵器,即濕式除塵器和幹式除塵器。其中濕式除塵器的代表是文丘裏水膜除塵器,但存在著除塵效率低、筒體堵灰和風機帶水等缺陷。近10a來,我國火電廠靜電除塵器發展很快,而運行的穩定性欠佳,運行故障率偏高,一次投資大且無法脫硫。為此,玉門石油管理局自備電廠與同濟大學、合肥煤炭設計研究院有關人員協作,利用我國較早在50年代引進的由前蘇聯學者首先推出的泡沫除塵器概念,通過模擬試驗獲得了科學合理的設計參數,找到了高強度的使用材料,完全解決了該項技術在60年代使用中出現的堵灰、使用壽命短、煙氣帶水和引起風機振動等問題。該除塵器在玉門石油管理局自備電廠一台130t/h鍋爐上使用後,除塵效率達99.2%,不加摻燒脫硫劑(含鈣物質)的脫硫率為34.88%,且煙氣不帶水、筒體不堵灰,運行。

泡沫式脫硫除塵器主要利用氣、液間相互作用,采用2層篩板使含塵氣體的除塵過程按5個階段進行。第1階段在第1層篩板下空間進行。當含塵氣體進入篩板下部空間時流動方向發生變化,並與篩板孔泄漏下的水相遇發生冷凝,部分較粗的粉塵因本身慣性力的作用,被水收集並隨水落下。第2階段是穿過篩板。當含塵氣體以速度穿過篩板孔進入液層時,氣體在孔眼處形成氣泡並逐漸變大,離開孔眼上升,以一個個不連續的氣泡通過液層組成氣泡層,破裂釋放出氣體並濺起細小飛沫。這樣在篩板上分為3個區域,較下麵是鼓泡區,中間是運動的氣泡區,上部是濺沫區。第3,4階段是在第2層篩板重複第1層篩板過程。第5階段是利用旋風分離器葉片撞擊分離小液滴,防止風機帶水。

泡沫式除塵器的除塵原理與慣性、旋風和袋式除塵器原理有共同之處,但在慣性碰撞、擴散、粘附、擴散漂移和熱漂移、凝集方麵有其特殊性。

該除塵器在解決了上述較關鍵的設計及運行參數問題並發展至今,國內市場已有高強度、的化學材料出現,篩板材料問題得到很好解決。1997年9月至1998年4月,玉門石油管理局自備電廠在五期改擴工程一台130t/h鍋爐中成功安裝此除塵器並投入使用,完全滿足鍋爐正常運行,除塵器筒體內不堵灰,煙氣基本不帶水,篩板運行5個月後未有任何損傷。此外,泡沫脫硫除塵器投入連續運行3個月及8個月後,當地環保部門進行了2次效率及阻力測試。

為消除剛投入運行時除塵效率可能偏高的假象和考核除塵器內部結構的性能,在除塵器連續運行6個月時又委托環保局上海除塵設備監督檢測質量中心進行測試鑒定試驗,同時玉門石油管理局環保處環保科曾對其進行一係列試驗。鑒定結論如下:(1)除塵期進水pH值為7.1時,除塵器脫硫效率為34.88%,除塵效率99.2%;(2)經此除塵器除塵和脫硫後,鍋爐煙塵排放濃度、SO2排放濃度和煙氣黑度等指標達到標準GB13223-96燃煤電廠大氣汙染物排放標準》要求;(3)玉門石油管理局自備電廠通過采用淋液式、雙層篩板、篩板孔徑和除塵器結構,基本解決了泡沫除塵器在電廠鍋爐應用中帶水、積灰及腐蝕等技術難題,運行是的。

幾點說明

(1)除塵效率。試驗情況表明,隻要泡沫式除塵器內部結構、各參數設計正確,除塵水量調節得當,泡沫層高度保持穩定,即使除塵係統入口煙氣量發生較大變化,煤種變更使入口濃度大小不等及篩板孔徑變化使泡沫高度相應變化,泡沫除塵器均能取得很高的除塵效率。經過6次測試,當鍋爐額定負荷運行時,泡沫除塵器效率一般在98.00%一99.3%。對照國內電廠正在使用的其它濕法除塵器如洗滌柵、斜棒柵和文丘裏除塵器等,其效率位居前茅。

(2)阻力。為提高泡沫式除塵器除塵效率,采用雙層篩板及一個旋流式分離器。該種除塵器的阻力與除塵器筒內的煙氣流速、篩板布置間距、篩板孔徑、泡沫層厚度(液氣比)和旋流式分離器等因素有關。在同濟大學熱能工程係模擬試驗台上做了性能測試後,確定了各主要設計參數,除塵器阻力也已確定。為更地說明問題,還與1995年建成投入運行的一台130t/h鍋爐中使用的文丘裏水膜除塵器的測試阻力進行比較。無論從試驗台模擬試驗結果及實際運行情況看,泡沫除塵器阻力遠遠小於文丘裏水膜除塵器的阻力。

防腐措施

(1)篩板、篩板龍骨架、進水管、噴頭、溢水管及旋流分離器材料均選用環氧層灰玻璃布板,厚度達10mm。篩板製作成小正方形片狀,在每次大修時可進行局部檢查性更換,材料能較長期地抵抗酸腐蝕,耐溫達180℃以上。該種材料體積質量為1700一1900kg/cm³,拉伸強度縱向不低於338MPa,橫向不低於265MPa,粘合力不低於7060N,衝擊強度縱向不低於272kJ/m2,橫向不低於269kJ/m2,彎曲強度縱向不低於450MPa,橫向不低於426MPa。(2)在除塵器筒壁內側、灰鬥和出灰口處均刷2道環氧樹脂,並砌貼花崗岩石塊。(3)使用約8個月後進行檢查,未發現篩板等被腐蝕的現象。


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