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摘要本文所述的是一种湿式除尘器简单实用的循环水排灰系统,无沉淀池、清水池,不用人工等辅助清灰,占地面积小,造价低,运行可靠,值得推广。
关键词除尘器循环水排灰无沉淀池运行可靠
1、引言
湿式脱硫除尘器是近十几年发展的对环保有效的一种脱硫除尘装置,它对于降低排放大气中的S02起到了有效的控制作用。尽管各种湿式脱硫除尘器的结构不尽相同,但原理基本一致,即让烟气与水或水滴(雾)充分接触,使尘粒凝聚沉降,使烟气中的SO2与碱性水反应溶于水中,从而达到除尘和脱硫的目的。
早期的湿式脱硫除尘器基本上是采用浮球阀或电磁阀自动供水(非循环),配合加药箱加药脱硫。除灰方式有的用链条刮板除灰机,然后将灰输送到除渣机内或指定地点,除尘器旁设有检修或定期泄放沉淀坑;有的通过除尘器下部排灰口定期排灰,将灰水混合物排到沉淀坑沉淀,或排到设于地面以下除渣机内。排到沉淀坑的灰进行定期清理,沉淀后的水有的进行了循环利用的,有的就直接排掉了。
上述供水排灰系统缺点如下:
(1)单供水(非循环)方式
由于除尘器内的水与烟气中的硫化物等不断发生反应,水不断浓缩,达到一定浓度后,脱硫效果会急速下降,这时为了达到脱硫效果,需定期泄放除尘器内高浓度的水(粘稠状),这时就涉及到泄放出的水中粉尘的沉淀和清理问题,需设有沉灰池,还需定期清理。
另外单供水方式,如果除尘器的液位控制失灵,液位高容易造成引风机带水,或除尘器缺水,这将对风机的磨损、失衡、安全运行等造成严重的后果,液位低将影响到除尘和脱硫的效果,缺水的话易造成防腐层的损坏。
(2)沉灰池循环供水方式
这种方式需设计除灰池、沉淀池和清水池,除灰池的灰可以用刮板除灰机或用其他方式除灰,但这种设计,池子的占地面积大,还需有部分备用池,有的池子需人工清灰,造价高,工人的劳动强度大,运行不可靠。
2、无沉淀池、清水池的除尘器循环水排灰系统的介绍
(1)原理与设计
我们知道,工业锅炉的灰渣一般通过刮(重)板除渣机或重链除渣机除到贮渣斗内,除渣机内保持一定的水位,一是封闭锅炉烟气系统,二是炉渣必须经过水的浸湿冷却。除渣机内冷却水的PH值取决于炉渣的酸碱性,尽管组成炉渣的氧化物种类很多,但对炉渣酸碱性影响较大和炉渣中含量最多的是CaO、MgO和SiO2、Al2O3,其中CaO、MgO是碱性氧化物,SiO2、Al2O3是酸性氧化物,通过测试,炉渣水的PH值在8~9左右,就是说炉渣水是显碱性的。
除尘器的灰原是通过链条刮板除灰机送到联合除渣机内,链条刮板除灰机易磨损、故障多,运行不可靠,制约着锅炉的运行。
基于上述的情况,构想了除尘器的供水采用循环方式,水源取自除渣机的碱性水,可以节省一部分脱硫需要的碱性物质。除尘器取消其配用链条刮板除灰机,改用通过除尘器底部排放口排放至联合除灰机,再用联合除灰机奖灰送入除渣机内。
(2)实施方案
①除渣机的水源取用方式
曾经用传统的办法取用除渣机内的水,即过滤、一级沉淀、二级沉淀、清水,由于场地的小,只能在地上做钢板水箱,但经过使用,供暖负荷比较低时,循环水能满足要求,但负荷高时循环泵易堵塞,且清理沉淀池内的灰十分困难。
通过仔细研究,设想一下能否将循环泵直接放置于联合除渣机内的刮板之上,这样将所有的沉淀池取消,省去了全部沉淀过程,在水进入循环泵前设有足够面积的不锈钢过滤网。由于除渣机的刮板是运动的,除渣机内水受刮板运动的影响,而过滤网又在刮板之上,过滤面积足够大,所以过滤网上不易挂灰堵塞,循环泵也不堵塞。
经过试验实施,完全达到了预期的设想,过滤网不堵塞,循环泵不堵塞。
②排灰方案
将原来的链条刮板除灰机全部取消,改用除尘器下部直接排灰,设一趟联合排灰沟、一台联合重板除灰机,将灰送到联合除渣机内。由于联合除渣机设置于地面上,所以需要一台除灰机将灰送至除渣机。如果联合除渣机设置于地面以下,可将除尘器的灰直接排至联合除渣机。重板除渣机(除灰机)是近几年刮板除渣机的改进型,效率高,运行可靠,除灰机、除渣机均可使用。
③水循环方式
首先循环泵取自除渣机的碱性水,直接进入除尘器水箱,通过连通管送入除尘器,除尘器设一溢流装置,恒定液位溢流到排灰沟,然后进入除灰机,联合除灰机内设一提升泵,将溢流水和排灰的水提升到联合除渣机内,形成除尘器的水循环过程。如果具备条件,除尘器的溢流水可以直接流到联合除渣机内。
④加药方式
设置加药装置一套,将碱性溶液送入除尘器循环进水的母管中,或也可送入除尘器水箱内,通过检测除尘器溢流水的PH值,决定加入碱性液的量。
上述如下图示意:
示意图
1-循环水泵2-联合除渣机3-提升泵4-除灰机5-加药箱6-加药泵7-除尘器
(3)具体的技术措施
①循环泵、提升泵的选择及控制
应选择除尘器专用循环水泵,耐磨、耐腐蚀的液下泵,循环泵采用变频自动调速控制,根据不同的负荷自动调节循环水量。提升泵采用液位自动控制,使除灰机的液位控制在一定的范围内,上限使除灰沟内不存水,下限不低于泵的入口。
②循环泵的过滤网
过滤网面积应足够大,条件允许情况下水流速尽可能的越小越好,避免过滤网上挂灰渣。过滤网沿除渣机的两端,用钢板将水面封闭,避免浮渣尽到过滤网周围。过滤网采用40~60目的粗径不锈钢网。
③除尘器液位的溢流控制
除尘器的液位在满足除尘和脱硫的要求时,采用恒液位溢流控制,避免液位过高引风机带水给风机带来危害,过低达不到除尘脱硫效果。溢流量适中,过大电耗高,过小除尘脱硫效果差。
④加药泵、循环水的PH值控制
加药箱尽量采用恒浓度碱液,加药泵采用手动变频控制,便于量的调节,配合溢流的调节,最终控制除尘器溢流水的PH值不低于7。
⑤提升泵安装的位置
提升最好安装在除灰机链板之上,泵入口处不积灰,如果选择其他位置,要采取措施保证泵的入口处不积灰,提升泵入口处不设过滤装置。
⑥联合除渣机内的水流动
为了充分利用除渣水的碱度,循环泵的取水点要与提升泵和除渣机的入水点分开在除渣机的两端,使除渣机内的水流动。
⑦联合除渣机的液位控制
整个循环系统补水用联合除渣机的液位来控制,采用自动补水方式,需要注意的是联合除渣机液位以上应有一定贮水空间,满足提升泵一次提升水的要求。
⑧每台除尘器设有备用补水装置
每台除尘器设有备用自来水自动补水装置一套,一是作为循环系统出现故障时的随时自动备用,保证除尘器除尘功能的正常,二是作为紧急情况的补水,比如在启炉(包括冷启和热启)阶段,使除尘器快速加水。
3、结论
综上所属,通过实际使用证明,该系统运行可靠,达到了预期的目的,且占地面积小,投资少,又能保证所有的控制指标,即适用于新设计的锅炉房,又适用于需改造的锅炉房。上述的技术创新值得推广使用。
参考文献
【1】《工业锅炉实用手册》江苏科学技术出版社2008
【2】《工业锅炉技术大全》科学普及出版社2007
【3】《热水锅炉安全技术监察规程》辽宁科学技术出版社2008
【4】《蒸汽锅炉安全技术监察规程》辽宁科学技术出版社2006