水膜式除塵器的改造應用實例
一、設備概況
某熱電廠6號類系蘇制TⅡ-13/A-220型鍋爐,原裝有四臺MⅡ-BTN-∮2800型水膜式除塵器,簡體為鋼結構,內襯瓷磚。因設計及運行維護不當等原因,運行情況逐年惡化。為了提高除塵效率,曾將筒體加高3.15米,但未解決問題。
后來又做了一些改造,如縮小進口煙道斷面以提高進口煙速,并修復了內襯。同年二月測定除塵器效率達90.5%,接近設計值92%。后來由于鍋爐運行情況不佳,漏風嚴重,致使煙氣流量更大,筒內煙氣上升速度達6.85/S,且煙氣帶水,煙道積灰,磨損嚴重,特別是除塵效率低,煙塵排放量大(其它鍋爐也如此),廠區落灰嚴重。
新建一座210米高的煙囪,廠區落灰雖然得以改善,但未解決排放量超標問題。根據試驗數據推算,通過煙囪排放的煙塵量為6000~7000㎏/h,超過標準(3500㎏/h)一倍。為此,除塵器的改造,已成為當務之急。
二、除塵器的改造和試驗
利用大修,將原來的除塵器拆掉,在其前新建四臺麻石除塵器,改裝了煙道,投運三個月后作了一、四號除塵器試驗,從測試結果看,該除塵器效率較高,單級達90%以上,煙塵排放量658㎏/h,比原來的1080㎏/h降低了40%,若其余各爐均改為麻石除塵器,則煙塵排放量將能達標。
三、改建麻石除塵器的經驗教訓
1.在結構上我們沒有采用大溢流槽,而是采用分段(12段)溢流供水方式,水量可以通過節流塞調節,溢流面的加工和施工也比較容易達到水平。關于環形供水箱,沒有采用麻石水箱,因為多數麻石水箱都漏水。采用了鋼制水箱,刷環氧樹脂防銹,其嚴密性較麻石好的多,施工也方便。
2.為了比較有內芯和無內芯兩種結構的水膜式除塵器的效率,在6號爐的1、2號除塵器上采用無內芯結構,3、4號除塵器采用有內芯結構(內芯外徑1100mm,高7000mm)。加裝內芯,除了大大 增加煙氣阻力而降低處理煙氣氣量外,對效率無很大影響。原來未考慮到一個極不利因素,即由于裝內芯會增大阻力,致使煙氣量比1號約少1/3.若使兩種結構的除塵器的阻力將比無內芯的高約1.5倍。
3.拆除了原有的除塵器,新建基礎,砌麻石除塵器,這樣不僅土建工作量大,而且進出口煙道改造工作量也很大。如果事先對原基礎進行核算、加固,能夠利用的話,會節省10%的投資。
4.設計方案中一些關鍵尺寸的確定是除塵器改造成敗的決定因素,事先通過調查并比較兄弟單位已有的麻石除塵器的優缺點,結合工廠的實際情況,最后確定了除塵器的直徑、高度以及進出口煙速等,改造后取得了比較理想的結果。主要尺寸對效率的影響見表.
除塵器改進前后的主要設計參數表
項 目
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原設計
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原改進
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改為麻石
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備注
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煙氣引入方式
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切向
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切向
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90°小蝸殼
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煙氣引出方式
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切向
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切向
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360°大蝸殼
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筒體直徑(mm)
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∮2800
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∮2800
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∮3000
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進出口高差(mm)
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5710
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7210
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12550
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H/D
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2.04
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2.57
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4.18
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濕段高度(mm)
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4160
|
4160
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7720
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淋濕面積(㎡)
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36.6
|
36.6
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72.72
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干段高度(mm)
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900
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2400
|
3630
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筒體煙氣速度(m/s)
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4.5
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6.85
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5.3
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進口煙氣量(m3/h)
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100000
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134000
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130123
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煙氣進口斷面(㎡)
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2.19×0.9=1.89
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2.27
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1.5×0.9=1.35
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進口煙氣流速(m/s)
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14.7
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16.4
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26.77
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阻力(mmH2O)
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61
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144
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測點位置不同
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煙塵排放量(㎏/h)
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1080
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658
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均為一臺爐
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除塵效率(%)
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92(設計值)
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90.5
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96.81
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四、幾點看法
1.影響除塵效率的關鍵在于設計尺寸的合理配合,根據有關資料介紹和實踐,推薦如下:
(1)筒體煙氣上升速度以4~5m/s為宜,不可太高,以免煙氣帶水,影響引風機運行。
(2)高徑比H/D應取3.7~4.2.原設計除塵器沒有足夠的高度,是除塵效率低的原因之一。
(3)適當增加濕段高度,保證足夠的淋濕面積是提高除塵效率的關鍵之一,濕段取2.2~2.5D,干段取0.9~1.2D,淋濕強度取1800~2200㎡煙氣/㎡•h。
(4)進口煙速是一個相當重要的參數,由于水膜除塵器的原理是利用煙氣切向(或蝸向)進入筒體產生的離心力,使塵粉分離貼壁被水膜沖下,達到除塵的目的。而離心力與進口煙氣速度的平方成正比,因此,進口煙速的大小對除塵器影響很大,推薦取22~25m/s。
(5)同一臺鍋爐上,應采用同一結構、同一尺寸的除塵器,避免阻力懸殊,使煙氣量分配不均,偏離設計工況,降低其效率。
2.麻石水膜除塵器具有抗腐蝕性強、耐磨性好、除塵效率高、運行操作簡便、維護工作量小、適用于多種形式的鍋爐以及節省鋼材等優點,具有廣闊的發展前途。

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