花崗巖水膜除塵器技術改造

【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，國家環保已制訂了一控雙達標和兩控區等嚴格的政策法規和排污收費辦法。

   而在當今企業均不景氣的情況下，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改造可以達到這個目的。

   國內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，特別是容易造成風機帶水，腐蝕風機和管道，并嚴重影響風機正常運行。

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

   可確保達到環保要求和鍋爐正常運行。本技術已在個大小噸位鍋爐上應用近百臺，均取得*效果。改造后的效果異常理想！

技術改造介紹：

    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90年代以前尚能滿足環保要求而在國內普遍應用。據不*統計，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50%，但是到了上世紀90年代，則顯現出這種除塵器已逐漸不能滿足環保要求，因為其除塵效率zui高也在95%以下。

根據GB13271-2001《鍋爐大氣污染物排放標準》規定：

一類地區允許排放濃度80mg/m3；

二類地區允許排放濃度200mg/m3。

這就要求鍋爐的出口濃度應小于4000mg/m3，

即：4000×（1-95%）=200mg/m3，方能滿足二類地區排放標準要求。

    因此國家環保總局對鍋爐出廠的濃度也制定了較嚴格的標準，對于循環流化的鍋爐，因為它燃燒效率高，可燒劣質煤，特別是還可以在爐內燃燒中脫硫等優點，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80年代也曾采用了進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，增加了耗電量和運行成本，所以才有靜電除塵器和袋式除塵器的擴大應用。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，以散件送入塔內組裝，去掉麻石的部位以檢查門封閉，結果證明是非常成功的。經過改造后的除塵效率都可以達到98%以上，脫硫效率在80%以上，這種改造技術和方法為我國的大量麻石水膜除塵器改造闖出一條新路。該除塵器比發達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、運行費用要小幾倍甚至幾十倍。

    利用旋流技術，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準的或非標準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）切向進風，以起到一級機械旋風水膜的除塵作用，這一點對排塵量高的爐、窯尤為重要。

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

（3）進口氣流速度應在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—質量

V—流速

R—半徑

可見質量越重，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，應控制在10m/s以下，以防止帶水。

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

（6）水氣比：一般應采用0.5～1L/m3為好。水量過大，將增大阻損，增加水循環的動力消耗；水量小，則不能滿足氣液接觸的面積。本技術正是采用頂部大管供水，多層旋流技術，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，因此也影響它的應用廣度。這就要求我們在設計與應用時，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格的要求，并且應該加脫水裝置。同時對水氣比必須設計得合理，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到99%，而對由于風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爐時，其排塵濃度達50g/m3以上，為了保證該除塵器達標排放，我們采用了加強旋流型，加密旋流板，加多旋流裝置層數，并加大了排灰口，達到了GB13223-1996火電廠大氣污染物排放標準。

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行檢查，結果無一被腐蝕和磨損（采用的是高硫煤，煤質含硫量達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，會形成結垢，附著在旋流板上，其厚度長期保持在1～3mm范圍之內，但為何厚度不再增加，其機理另述。

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，當筒體較細時，則可上接擴大的筒體呈水塔形，在施工中難度不大，已多次應用實踐。

關于結垢問題

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，雖然采用循環水，但不存在結垢堵塞問題。

采用了雙堿法，使結晶物質變成了疏松狀態，形不成結垢，其反應式后述。

防結露問題

    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，很容易達到露點，即使除塵效率達到99%以上，也還有1%未除盡的細粉塵，量也是很大的，沾在風機葉輪上，就會引起風機運行失衡，這是必須引起足夠重視的問題，為此應該強調盡可能減少漏風，風機和管道要保溫，經5年來的實踐未發現沾灰現象。