泡沫式脫硫除塵器的性能及應用

隨著(zhù)我國對環(huán)境保護的高度重視，對燃煤電廠(chǎng)鍋爐及工業(yè)鍋爐的煙塵排放提出了的要求。目前，國內普遍使用的主要有2類(lèi)除塵器，即濕式除塵器和干式除塵器。其中濕式除塵器的代表是文丘里水膜除塵器，但存在著(zhù)除塵效率低、筒體堵灰和風(fēng)機帶水等缺陷。近10a來(lái)，我國火電廠(chǎng)靜電除塵器發(fā)展很快，而運行的穩定性欠佳，運行故障率偏高，一次投資大且無(wú)法脫硫。為此，玉門(mén)石油管理局自備電廠(chǎng)與同濟大學(xué)、合肥煤炭設計研究院有關(guān)人員協(xié)作，利用我國較早在50年代引進(jìn)的由前蘇聯(lián)學(xué)者首先推出的泡沫除塵器概念，通過(guò)模擬試驗獲得了合理的設計參數，找到了的使用材料，解決了該項技術(shù)在60年代使用中出現的堵灰、使用壽命短、煙氣帶水和引起風(fēng)機振動(dòng)等問(wèn)題。該除塵器在玉門(mén)石油管理局自備電廠(chǎng)一臺130t/h鍋爐上使用后，除塵效率達99.2%，不加摻燒脫硫劑(含鈣物質(zhì))的脫硫率為34.88%，且煙氣不帶水、筒體不堵灰，運行。

泡沫式脫硫除塵器主要利用氣、液間相互作用，采用2層篩板使含塵氣體的除塵過(guò)程按5個(gè)階段進(jìn)行。第1階段在第1層篩板下空間進(jìn)行。當含塵氣體進(jìn)入篩板下部空間時(shí)流動(dòng)方向發(fā)生變化，并與篩板孔泄漏下的水相遇發(fā)生冷凝，部分較粗的粉塵因本身慣性力的作用，被水收集并隨水落下。第2階段是穿過(guò)篩板。當含塵氣體以速度穿過(guò)篩板孔進(jìn)入液層時(shí)，氣體在孔眼處形成氣泡并逐漸變大，離開(kāi)孔眼上升，以一個(gè)個(gè)不連續的氣泡通過(guò)液層組成氣泡層，破裂釋放出氣體并濺起細小飛沫。這樣在篩板上分為3個(gè)區域，較下面是鼓泡區，中間是運動(dòng)的氣泡區，上部是濺沫區。第3，4階段是在第2層篩板重復第1層篩板過(guò)程。第5階段是利用旋風(fēng)分離器葉片撞擊分離小液滴，防止風(fēng)機帶水。

泡沫式除塵器的除塵原理與慣性、旋風(fēng)和袋式除塵器原理有共同之處，但在慣性碰撞、擴散、粘附、擴散漂移和熱漂移、凝集方面有其性。

該除塵器在解決了上述較關(guān)鍵的設計及運行參數問(wèn)題并發(fā)展至今，國內市場(chǎng)已有、的化學(xué)材料出現，篩板材料問(wèn)題很好解決。1997年9月至1998年4月，玉門(mén)石油管理局自備電廠(chǎng)在五期改擴工程一臺130t/h鍋爐中成功安裝此除塵器并投入使用，滿(mǎn)足鍋爐正常運行，除塵器筒體內不堵灰，煙氣基本不帶水，篩板運行5個(gè)月后未有任何損傷。此外，泡沫脫硫除塵器投入連續運行3個(gè)月及8個(gè)月后，當地環(huán)保部門(mén)進(jìn)行了2次效率及阻力測試。

為剛投入運行時(shí)除塵效率可能偏高的假象和考核除塵器內部結構的性能，在除塵器連續運行6個(gè)月時(shí)又委托環(huán)保局上海除塵設備監督檢測質(zhì)量中心進(jìn)行測試鑒定試驗，同時(shí)玉門(mén)石油管理局環(huán)保處環(huán)?？圃鴮ζ溥M(jìn)行一系列試驗。鑒定結論如下：(1)除塵期進(jìn)水pH值為7.1時(shí)，除塵器脫硫效率為34.88%，除塵效率99.2%；(2)經(jīng)此除塵器除塵和脫硫后，鍋爐煙塵排放濃度、SO2排放濃度和煙氣黑度等指標達到標準GB13223-96燃煤電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》要求；(3)玉門(mén)石油管理局自備電廠(chǎng)通過(guò)采用淋液式、雙層篩板、篩板孔徑和除塵器結構，基本解決了泡沫除塵器在電廠(chǎng)鍋爐應用中帶水、積灰及腐蝕等技術(shù)難題，運行是的。

幾點(diǎn)說(shuō)明

(1)除塵效率。試驗情況表明，只要泡沫式除塵器內部結構、各參數設計正確，除塵水量調節得當，泡沫層高度保持穩定，即使除塵系統入口煙氣量發(fā)生較大變化，煤種變更使入口濃度大小不等及篩板孔徑變化使泡沫高度相應變化，泡沫除塵器均能取得很高的除塵效率。經(jīng)過(guò)6次測試，當鍋爐額定負荷運行時(shí)，泡沫除塵器效率一般在98.00%一99.3%。對照國內電廠(chǎng)正在使用的其它濕法除塵器如洗滌柵、斜棒柵和文丘里除塵器等，其效率位居前茅。

(2)阻力。為提高泡沫式除塵器除塵效率，采用雙層篩板及一個(gè)旋流式分離器。該種除塵器的阻力與除塵器筒內的煙氣流速、篩板布置間距、篩板孔徑、泡沫層厚度(液氣比)和旋流式分離器等因素有關(guān)。在同濟大學(xué)熱能工程系模擬試驗臺上做了性能測試后，確定了各主要設計參數，除塵器阻力也已確定。為更地說(shuō)明問(wèn)題，還與1995年建成投入運行的一臺130t/h鍋爐中使用的文丘里水膜除塵器的測試阻力進(jìn)行比較。無(wú)論從試驗臺模擬試驗結果及實(shí)際運行情況看，泡沫除塵器阻力遠遠小于文丘里水膜除塵器的阻力。

措施

(1)篩板、篩板龍骨架、進(jìn)水管、噴頭、溢水管及旋流分離器材料均選用環(huán)氧層灰玻璃布板，厚度達10mm。篩板制作成小正方形片狀，在每次大修時(shí)可進(jìn)行局部檢查性更換，材料能較長(cháng)期地抵抗酸腐蝕，耐溫達180℃以上。該種材料體積質(zhì)量為1700一1900kg/cm3，拉伸強度縱向不低于338MPa，橫向不低于265MPa，粘合力不低于7060N，沖擊強度縱向不低于272kJ/m2，橫向不低于269kJ/m2，彎曲強度縱向不低于450MPa，橫向不低于426MPa。(2)在除塵器筒壁內側、灰斗和出灰口處均刷2道環(huán)氧樹(shù)脂，并砌貼花崗巖石塊。(3)使用約8個(gè)月后進(jìn)行檢查，未發(fā)現篩板等被腐蝕的現象。