應用于鍋爐煙氣顆粒物的新型凈化裝置

崔一芳

摘要：本文結(jié)合現(xiàn)場實際工作經(jīng)驗，介紹了一種新型鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置。這種裝置利用氣、液、固三相粘附原理與慣性除塵原理，創(chuàng)新了鍋爐顆粒物凈化裝置設(shè)計，具有結(jié)構(gòu)簡單、顆粒物凈化效果良好的特點。

1、背景

目前應用于鍋爐煙氣顆粒物治理的方法主要有布袋除塵、電除塵、重力除塵和洗滌除塵四類方法。其中生物質(zhì)鍋爐煙氣中顆粒物治理的方法以袋式除塵的應用最為廣泛。生物質(zhì)鍋爐主要以生物質(zhì)能源為燃料，煙氣具有成分復雜、粉塵細微、含塵量大的特點。傳統(tǒng)布袋除塵雖可通過覆膜的方法使粉塵排放有一定的降低，但受布袋除塵自身的限制，仍然很難對出口顆粒物濃度做進一步的降低。

到目前為止，針對生物質(zhì)鍋爐煙氣的這種特點，并沒有一個成熟的顆粒物凈化裝置和方法，各項技術(shù)仍在探索階段。

2、研究內(nèi)容

本文提供了一種鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置和方法，這種凈化裝置和方法可以應用于生物質(zhì)鍋爐的煙氣顆粒物凈化，能夠很好地解決生物質(zhì)鍋爐中顆粒物含量大、顆粒物細小的問題，實現(xiàn)在惡劣條件下進行顆粒物除塵的目的。

2.1技術(shù)方案

這種新型鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置主要由基座、下塔體、上塔體、煙囪組成，下塔體與基座相連接，上塔體連接在下塔體上方，下塔體下端有進氣口，下塔體內(nèi)安裝有垂直的中心管，中心管的下部與輸水管道相連接，中心管的圓周均布有噴淋孔，上塔體內(nèi)安裝有多個旋流筒，旋流筒垂直放置，多個旋流筒在上塔體的腔室內(nèi)相互平行密集布設(shè)，上塔體的上端有外排口與煙囪相連接。

中心管的下端與固定桿和調(diào)節(jié)桿相連接，固定桿將中心管的下端固定在下塔體的底面上，調(diào)節(jié)桿的前端與中心管的進水口相連接。

下塔體的塔壁上分別有檢視孔、人孔。

旋流筒由旋流筒壁、盲板、旋流葉片、錐形擋板組成，盲板在旋流筒的中心，旋流葉片環(huán)繞在盲板的圓周，旋流葉片的外端與旋流筒壁相連接，錐形擋板位于盲板的下端。

旋流筒的上方有擋水板，旋流筒的下方有集水槽。

2.2使用方法

這種新型鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置采用以下步驟進行：

a.鍋爐煙氣自下塔體的進氣口進入下塔體內(nèi)，進口氣流速度控制在12-14m/s。

b.工藝水經(jīng)過中心管從噴淋孔呈霧狀噴出，供水壓力最低0.2MPa，工藝水噴射時間15s，之后暫停15s，如此循環(huán)往復，水量消耗5m3/h。噴射出的霧狀水與煙氣中的顆粒物相互包裹，含有煙氣顆粒的水落在下塔體底面，去除煙氣中的部分顆粒物;

c.夾帶部分水汽與顆粒物繼續(xù)上行至上塔體的下端，進入上塔體的旋流筒內(nèi);

d.進入旋流筒的煙氣在旋流葉片的定向?qū)Я髯饔孟卵匦魍脖谥饾u上行，煙氣上行速度為3.5m/s-4m/s，由于旋流筒的加速作用，煙氣在旋流筒中的旋流速度為17m/s-18m/s，在高速的上行和旋流過程中通過離心力作用，煙氣中夾帶的顆粒物和霧滴得到同時脫除，顆粒物與霧滴沿旋流筒壁下行，在集水槽處收集后統(tǒng)一排出，凈化后煙氣通過擋水板經(jīng)外排口排出，排出的煙氣速度為11m/s-12m/s左右。

2.3裝置特點

a.利用氣、液、固三相粘附原理與慣性除塵原理，綜合濕式除塵與干法除塵的優(yōu)點，對生物質(zhì)鍋爐煙氣顆粒物進行了高效去除。

b.煙氣首先經(jīng)過濕法預除塵、然后進入到旋流深度凈化除塵的設(shè)計方式，避免了通常由于涉及濕法除塵過程而產(chǎn)生的煙囪雨現(xiàn)象。

c.旋流筒中的旋流葉片采用交疊嵌套式的布置方式，這種布置方式可增加煙氣旋流通道，使煙氣旋流得到增強，提高旋流除塵效率。

d.本文所涉及的鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、體積小、能很好適應生物質(zhì)鍋爐煙氣特性的特點，是現(xiàn)有的生物鍋爐煙氣凈化的新設(shè)備。

2.4裝置結(jié)構(gòu)示意圖

基座1、下塔體2、上塔體3、煙囪4、進氣口5、中心管6、噴淋孔7、固定桿8、調(diào)節(jié)桿9、檢視孔10、人孔11、旋流筒12、擋水板13、外排口14、集水槽15、旋流筒壁16、盲板17、旋流葉片18、錐形擋板19。

3、最終效果

a.本文所述的鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置結(jié)構(gòu)簡單，主要由上塔體和下塔體兩部分組成，下塔體內(nèi)安裝中心管進行噴淋，將煙氣中的部分顆粒清除，上塔體安裝多個旋流筒，將其余的煙氣顆粒進行清除，達到徹底清除煙氣顆粒的目的。

b.本文所述新型設(shè)備將濕法除塵與干法除塵相結(jié)合，利用氣、液、固三相粘附原理與慣性除塵原理，采用煙氣首先經(jīng)過濕法預除塵、然后進入到旋流深度凈化除塵的設(shè)計方式，最終使得外排煙氣顆粒物含量得到極大限度的降低，很好地解決了生物質(zhì)鍋爐煙氣污染物排放的問題，值得在行業(yè)內(nèi)推廣應用。

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（作者單位：河鋼股份有限公司唐山分公司）