一臺麻石水膜除塵器的改造及建議
摘要：文章結合一臺麻石水膜除塵器的成功改造，介紹了采用新型麻石旋流板煙氣凈化技術，改善和提高舊麻石水膜除塵器效率的方法， 并給出了一些相關的建議。
關鍵詞： 麻石水膜除塵器, 麻石旋流板, 改造, 建議
1 前言
燃煤鍋爐產生的煙氣中含有大量的粉塵、SOx、NOx， 是造成我國煤煙型大氣污染的主要來源之一，為了減少煙氣對大氣的污染，必須進行綜合治理。改進燃料的燃燒過程，控制煙塵、SOx、NOx的產生，是從根本上降低煙氣對大氣污染的一項措施。另一方面， 采用經濟有效的煙氣凈化技術，完善煙氣凈化裝置的性能，控制或減少污染的排放也是一種必不可少的輔助手段。麻石旋風水膜除塵器具有結構簡單，占地小，造價低，安裝、維護、管理均較方便，且除塵效率高等優點，因此在鍋爐煙氣除塵中，尤其是在工業鍋爐中得到了廣泛應用。但隨著環保標準的日益嚴格，以及人們對生活質量的要求越來越高，加上旋風水膜除塵器自身存在的缺陷，原有的旋風水膜除塵器越來越不能適應發展的要求。為了解決以上問題，結合河南某企業內一臺 35t/h流化床鍋爐麻石水膜除塵器改造的成功應用，本文就麻石水膜除塵器的改造給出一些分析和建議。
2 除塵器的結構、工作原理及運行現狀
此臺除塵器與目前絕大多數除塵器結構基本相同(采用主副塔組合結構)，主要由簡體(其中主塔內徑2.8 m)、供水裝置、排灰裝置及進出口煙道等組成。其進口在主塔筒體下方，含塵氣流沿切除塵器筒體，形成螺旋狀旋轉上升氣流，煙氣粒在離心力的作用下被甩向筒壁，被筒體內流動的水膜所捕集，隨水流人錐形灰斗，經水器排人排灰溝，凈化后的煙氣由副塔出口排出。
該臺除塵器在新投人運行時，旋風水膜的效率為92 ％左右，但運行一段時間后，由于磨損等原因，除塵效率不斷下降，最低時70％，同時煙氣部分帶水，使煙道內時有濕灰堆積，煙道阻力增加，嚴重時大大影響鍋爐負荷。
3 改造方案及措施
鑒于以上出現的問題及考慮到該企業的經濟情況，并對照了本行業內一些改造經驗，考慮到濕塵的過程實際上是使塵粒從氣流中轉移到液體中的過程，此轉移主要取決于氣體和液體接觸界面大小，因此如何有效增大氣液接觸面積，是提高其除塵性能的關鍵。基于此點， 經過協商， 我們對該臺除塵器作了部分改造。
在保留現有除塵器及系統不變的情況下，我們采用了由華中理工大學等開發的新型麻石麻旋流板煙氣凈化技術，在筒體內增設了相關結構(如圖1示)，使該除塵器改造簡單，投資少，見效快。
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(1) 增加中心導流柱，穩定內部流場，強化旋轉運動，同時可以支撐旋流板，保護供水管防腐防磨。該臺除塵器主塔簡體內徑保持不變，其內增加的導流柱由麻石砌筑成中空結構，外徑為550 mm， 在其上部密布微孔，使噴出的水在一定壓力下達到霧化要求，這樣 ，原除塵器難以捕捉到的細小塵粒可以溶入水霧中，使其相對質量增大而被除去，從而提高了除塵效率。
(2) 在筒體內增設3層旋流板，以強化氣流旋轉運動。旋流板葉片由麻石制成，葉片在主塔簡體上的安裝傾角20 °(如圖2) 。旋流板主要支撐在導流柱上，并可以利用簡體來輔助支撐，每層旋流板由8塊葉片組成，層與層之間的距離約980ram(如圖1)。
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由于增加了導流柱和旋流板，在煙氣流量(約85000Nm/h)及進口流速(約21．5m/s)均不變的情況下，切向流速基本不變，軸向流速增加約0．1m/s，但最大平均上升速度在6 m／s以下， 阻力增加不大，考慮到由于煙氣的旋流作用及煙氣流程的增加， 同時主塔內部遍布水霧，煙氣從其中穿過，具有整體清洗作用。另外，除塵用水為循環水，供水量增加約10 ％ ，綜合多方面考慮，除塵效率有了很大的提高 ，整體效益頗佳 。
(3) 安裝霧化噴嘴。水從中心導流柱引入，經噴嘴從旋流板下部及上部噴出，形成水幕，并經旋流板及旋轉氣流帶到簡體內壁， 形成向下流動的水膜。 由于噴嘴噴射產生的水幕，水滴以及旋流板及簡體內壁上的水膜加強了煙氣與水的接觸，因而可以大大提高除塵和脫硫效率。
(4) 增加汽水分離段高度，在簡體上部增設脫水旋流板(即上面不再噴水的旋流板)，以脫除煙氣中水滴水霧，考慮到改造后用水量增加不大，同時煙氣穿過水霧后帶水量也有增加，將汽水分離段增加至簡體的1.5倍即增加至4.2 m( 如圖1所示)。
4 運行情況及建議
該麻石除塵器于2002年5月采用新型旋流板煙氣凈化技術進行改造獲得成功。2003年2月通過當地環保部門測試，煙氣排放達到國家標準，出口煙氣含塵量195mg/Nm，除塵效率97.8 ％-98.2 ％，當在洗滌循環水中加入石灰水時，脫硫效率可以由原來的60 ％提高到70 ％以上，同時煙氣帶水也基本上得到解決，耗水量增加約9％。經過此次改造，該臺除塵器具有除塵效率高，可同時輔助脫硫，且投資省，運行、維修費用低，操作簡單可靠，是一次成功的改造。
經過此次改造及同時參考其它成功改造經驗，筆者對進行舊麻石旋風水膜除塵器改造提出以下建議 ：
(1)完善其內部氣流流場，改善除塵性能且要嚴格防止漏風；
(2)維持一定厚度的均勻穩定流動的水膜，確保除塵器正常運行；
(3)強化氣水有效接觸，提高除塵效率但應防止煙氣帶水；
(4)改造設計中應采用行之有效的成熟技術，使煙氣阻力和耗水量增加都比較小，煙氣帶水程度和煙氣溫降能滿足各方面的要求而同時除塵效率又比較高。
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