发速度和蒸发量;控制溶液的 PH 值;控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和;
保持溶液有一定的晶种;设备结构要作特殊设计,例如流动床洗涤塔比固定填充
洗涤塔不易结垢和堵塞;选择表面光滑、不易腐蚀的材料制作除尘设备。
二、腐蚀及磨损
煤炭燃烧时除生成 SO2 以外,还生成少量的 SO3,烟气中 SO3 的浓度为 10~
40ppm。由于烟气中含有水(4%~12%),生成的 SO3 瞬间内形成硫酸雾。当温度
较低时,硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中。这就是湿
法吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因。解决方法主要有:采用耐腐蚀材
料制作除尘塔,如采用花岗石材料、不锈钢材料等制作除尘塔及有关设备。
含有烟尘的烟气高速穿过除尘设备,在除尘塔内同吸收液湍流搅动接触,设
备磨损相当严重。解决的主要方法有:采用合理的工艺过程设计,如烟气进入除
尘塔前要控制烟气流速,以减少高速流动烟尘对设备的磨损;采用耐磨的花岗石
材料制作除尘塔,以及设备内壁内衬或涂敷耐磨损材料。近年来,我国燃煤工业
炉窑烟气除尘技术中,除尘塔的防腐及耐磨损采用花岗石材料已取得显著进展,
致使烟气除尘设备的运转率大大提高。
三、烟气脱水除雾
1、烟气带水的产生
在湿法水膜除尘中,首先讲究的就是气—液充分接触,湿法除尘塔在运行过
程中,易产生粒径为 10~60 微米的“水雾”。“水雾”不仅含有水分,它还溶
有硫酸、硫酸盐等,如不妥善解决,同时也造成引风机的严重腐蚀。因此,工艺
上对除尘设备提出除雾的要求。被净化的气体在离开除尘塔之前要进行除雾。通
常,除雾器多设在除尘塔的顶部,当烟气充分与水接触后,烟气的携带能力足以
将 20μm 直径的水雾携带走,如果没有好的分离装置,势必造成机械带水。另外,
处于水汽饱和态的烟气经过烟道壁与外界环境(特别是北方冬季)进行温差换热
后,会产生凝结水,也称作汽相带水。 2、烟气带水的危害
烟气带水的危害带来烟道的腐蚀,烟囱冒白气等问题,而严重的是这部分水
11
是与烟尘紧密相连的,不可分离形成一种粘灰,它的危害首先是堵塞系统,这些
粘灰会积聚于烟道转变外,引风机风门外,烟囱进口处,造成系统阻力增大,炉
窑正常燃烧甚至出力降低。第二是危及引风机的安全运行。会造成引风机污染积
灰平均而振动,损坏设备。净化除雾后烟气中残余的水分一般不得超过
75mg/Nm,更不允许超过 200mg/m,否则腐蚀烟道和风机。
3、烟气带水问题的解决
33
我公司研发的高效脱水装置,成功地应用于水膜除尘器设备中,连续运行六
年无故障,无检修,效果良好。也应用在本方案中向采用,能彻底解决烟气的机
械带水和汽相带水问题。该设备的除雾脱水系统由脱水器、除雾器、防带水槽、
脱水环、挡水檐、螺旋倒锥体组成。分布在每级净化装置中,当饱和水蒸气的烟
气逐级通过除雾、脱水系统时,受离心力的作用,烟气中的液滴被甩向塔壁后下
落,大大降低了烟气中的含湿量,避免了烟气中饱和水蒸气对引风机的侵蚀,使
净化后的气体排入大气时容易扩散,确保排放烟气含湿量小于 75mg/Nm3。
第四章 SPX-60 型旋流除尘器设备简介
第一节 SPX-60型除尘器除尘工艺流程
烘干炉尾气经进入除尘主塔。在除尘主塔内烟气旋转向上流动且被向下流动
的循环浆液以逆流、错流方式洗涤。循环浆液通过循环泵向上输送到喷淋层,通
过喷嘴、SPX 型旋流塔板进行雾化,可使气体和液体得以充分接触,循环浆液则
通过喷淋层内设置的喷嘴喷射到旋流塔板层,以便捕捉烟气中的粉尘。
经过净化处理的烟气经2级脱水除雾装置,在此处将清洁烟气中所携带的液
雾滴去除,最后,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
12
第二节
SPX-60 型高效旋流除尘器设备性能
SPX 型高效花岗石旋流除尘器,烟气直接进入除尘器进口,除尘除尘液是利用废水沉淀后循环使用,不外排,塔内工作原理是针对烟气成份组成特性,成功地应用湿法除尘机理,烟气经过碰撞、凝聚、喷淋、冲激、吸附等物理过程,以及脱水、除雾,从而达到烟气除尘、消烟、除湿、净化的目的达到以下多项标准:
1、林格曼黑度由 5 级降到 1 级以下。除尘效率:≥96%
2、设备在循环用水时,充分利用冲渣水,以及生产、生活废水,达到以废治废的目的,大量地节省运行费用。
3、本装置在工艺结构、流程上采取了 SPX 型设备的专利和脱水、除湿措施,有效地控制了湿气腐蚀问题。
4、循环用水率 97%。
5、设备及管道不结垢、不堵塞。
6、引风机不带水、不积灰。
7、与炉窑同步运行率达 100%。
8、系统总阻力:≤1200Pa。
第三节 SPX 型高效旋流除尘器主件简介
1、旋流气动净化装置
烟气净化的关键技术都集中在塔内,我公司多年实践中,综
合吸收、借鉴国内外烟气净化技术的优点,结合我公司的自有的
专利技术。从设计、制造、选材等方面不断改进、创新,针对不
同用户的实际情况,进行科学合理的设计。
该装置是烟气净化系统的心脏,由若干叶片组成,叶片的尺
13
寸、仰角、等分密度、开口率的设计需周密计算,精心制造。该装置安装在塔内
烟气净化工作区。
SPX 型设备采用多级旋流气动装置实施烟气净化。该装置气动力强,压力损
失小,对气体的旋转上升起到导向和接力作用。由于塔内设计配置了多级(3~4
级)旋流气动分离装置,经多级洗涤、吸收,除尘效果十分显著。由于叶片仰角
优化设计,开孔率大、阻力小、不易堵塞,可广泛适用于各种烟气量的燃煤炉窑、
工业炉窑烟气治理。
2、喷淋布水装置
湿法除尘除尘的特点:通过碱性液体与烟气发生物理吸收和化学反应,达到
除尘除尘之目的。而烟气净化效率、与布水方式、布水效果密切相关。因此,要
求喷淋装置必须达到液体分布均匀、全方位覆盖、不堵塞、持液量大等要求。目
前,国内通常采用的布水方式有:中心喷水式、溢流式、雾化式、液柱式、多孔
盘式、莲蓬式喷洒器等多种。我公司采用的是大流量、间隙可调式、无堵塞喷头,
只要吸收液中的悬浮物 SS≤1000g/m3,均可顺利通过。
该装置具有以下优点:采用中心式喷淋,液体在塔内对烟气全方位覆盖,无
死角,气液接触面大,烟气能均匀地受到浆液的洗涤;采用大口径喷头布水、持
液量大。喷头开口间隙可根据需要调节,避免了结垢、堵塞,比其他布水方式更
具有优越性;采用中心喷淋,强化了浆液对微尘的捕集、二氧化硫的吸收。该装
置对水质无严格要求,凡生产、生活后的废水及炉窑冲渣、冲灰水均可使用。利
用废水治理废气,可有效节约水资源,降低运行成本。
3、高效脱水除雾装置
湿法烟气除尘设备液气比较大,因此烟气难度也
大,脱水除雾历来是令专家十分头疼的难题。我公司采
用专利技术设计的高效脱水除雾系统,成功地解决了这
一难题。其中,旋流脱水装置发挥了关键作用。
14
该装置充分利用以下液气分离机理:(1)重力分离:利用液滴和烟气的密度进行自然分离;
(2)惯性力分离:利用烟气突然改变方向时的惯性力进行液气分离;(3)离心力分离:利用烟气高速旋转时产生的离心加速力进行液气分离;(4)水膜分离:利用液体碰撞、粘附、凝聚的机理,在净化塔内壁上形成
水膜后在重力作用下进行液气分离。
设计液气分离装置必须考虑以下因素:装置的压力损失要小,上旋烟气流速要低,离心加速力要高。以防止分离出来的液滴被烟气二次夹带,降低脱水除雾效果。选用材料应具有良好的防腐性能,表面平整光滑。不易结垢、堵塞,便于冲洗。叶片横截面小,应最大程度地减少烟气阻力。
SPX 型设备脱水除雾系统的设计,充分考虑到烟气中不同粒径液滴的特性,由多种功效的脱水除雾装置组合而成。该系统由离心式脱水装置、防带水导流锥、强力除雾器、阻液环、溢流槽等组成,脱水效率高达 97%。
第四节 SPX 型高效旋流除尘器原理
含尘气体首先切向进入主塔,烟气经洗涤达到饱和状态,大颗粒粉尘首次被
水洗涤,继而烟气、水雾、粉尘三相气流由于质量的差异、以不同的惯性互相传
质并同时进入旋流层进行收缩、急聚、扩散等运动作用后第二次被除尘,随后烟
气、水雾、粉尘三相气流以一定速度通过旋流雾化层,尾气通过充分冲击、湍流、
搅拌、过滤、传质等运动机理后第三次被除尘,此时比较洁净的烟气旋转上升,
经第 3 级旋流气动装置最后一次除尘,净化后的洁净烟气旋流进入高效脱水除雾
装置,经 3 级旋流脱水装置进行气液分离处理后,由引风机送到烟囱排向高空。
灰水则从除尘器底部的自动溢流水封出灰口排向沉淀池,灰渣沉淀后、除尘
水上清液溢流至循环池送回除尘器使用,尾气在除尘塔内同时完成了消烟、除尘、
脱水、除雾的全过程。
15