工業(yè)鍋爐除塵設備的選擇和使用

李興軍

吉林市特種設備檢驗中心

工業(yè)鍋爐除塵設備的選擇和使用

李興軍

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在選擇工業(yè)鍋爐除塵器時，必須進行綜合分析，并根據(jù)具體情況，因地制宜，因爐制宜，因煤制宜，合理選用各種裝置。

工業(yè)鍋爐；除塵設備；選用

燃料在鍋爐中燃燒除了會產(chǎn)生大量的熱量給工質加熱，還會產(chǎn)生大量的煙氣，煙氣是固態(tài)物質和氣態(tài)物質的混合物。氣態(tài)物質主要包括一氧化炭、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等；固態(tài)物質指的就是煙塵。由于煙塵的存在，鍋爐排煙呈現(xiàn)灰色甚至黑色。根據(jù)國家“大氣污染防治行動計劃”的有關要求，為了生態(tài)環(huán)境的保護，必須使工業(yè)燃煤鍋爐的煙氣排放達到合格的標準，因此鍋爐除塵設備的選用顯的十分重要。

一、鍋爐煙塵的危害

煙塵中的有害成份主要有浮塵、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等氣體。其含量多少與燃料性質等因素有關。不同的有害物質帶來的危害也不同，現(xiàn)簡述如下：

浮塵指煙塵中塵粒直徑小于10微米的碳粒和灰粒。如果人體吸入浮塵，會粘附在人的鼻腔、氣管粘膜及肺部，引起各種呼吸系統(tǒng)疾病。浮塵還可能較長時間漂浮在大氣中，減弱太陽光照程度，影響農(nóng)作物生長，并且會污染機電和紡織等工業(yè)設備，引發(fā)設備運行故障。

一氧化碳是大氣中分布最廣和數(shù)量最多的污染物，是鍋爐燃料的不完全燃燒生成的主要污染物之一。當一氧化碳在空氣中的濃度達到一定比例時會引起人體吸入中毒，暴露在一氧化碳中可能嚴重損害心血管和中樞神經(jīng)系統(tǒng)，會有后遺癥。

二氧化硫是鍋爐燃料中可燃物之一的硫在燃燒過程中產(chǎn)生的無色有臭味的氣體。人體吸入后，會受到強烈刺激作用而引起呼吸系統(tǒng)疾病。氣態(tài)的二氧化硫易和水蒸汽發(fā)生反應導致環(huán)境酸化，同時會腐蝕鍋爐的煙管、管板、煙道和引風機等金屬材料。

氮氧化物指燃料燃燒時由于處于高溫條件，由氧和氮發(fā)生化學反應產(chǎn)生的一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物。其毒性顯著，直接損壞眼鼻喉的粘膜，長期吸入可導致肺部結構改變。

二、除塵設備的分類

要消除煙，應從改進燃燒著手，要消除塵，應從改變煙氣流速和采用有效的除塵設備著手。按除塵設備的作用機理，可分為四大類型：機械除塵器（包括重力除塵器、慣力除塵器、離心力除塵器）、電力除塵器、過濾除塵器、洗滌除塵器等，目前在工業(yè)鍋爐上最常用的是離心力除塵器。其制造安裝費用和運轉管理費用均適中，能分離5-50微米的塵。

三、離心力除塵器

這種除塵設備的原理來自煙塵旋轉產(chǎn)生的離心力，所以又叫旋風筒除塵器，含塵煙氣在旋風除塵器內(nèi)高速地沿內(nèi)壁旋轉，并逐漸沿筒壁以螺旋線性運動下降，由于高速旋轉所產(chǎn)生的離心力的作用，把煙塵甩在筒體的內(nèi)壁，積聚在壁面上的煙塵由于本身重力作用逐漸下降到除塵器的底部，并經(jīng)冷灰斗排出。凈化后的煙氣從除塵器中間的芯管向外排放。目前鍋爐常用的旋風分離器有以下幾種：

1、XZZ型直錐形旋風分離器

XZZ型直錐形旋風分離器具有較長段的筒體和較短的錐體，筒體上設有灰塵旁路以作為上灰環(huán)。在錐體上部有反射屏，以防止灰塵的二次飛揚。凈化氣體出口芯管上連接有出口蝸殼以減少能量。其適用于蒸發(fā)量小于10t/h的鍋爐，煙氣阻力約為400-700Pa,效率約在90%以上。

2、SG型三角形進口旋風除塵器

SG型三角形進口旋風除塵器是一種采用三角形煙氣進口、頭部采用精確的對數(shù)螺旋線結構、內(nèi)部涂有耐磨涂料的除塵器。這種除塵器上裝有貯灰斗和水封沖灰器，其除塵效率約為90%。

3、XS型雙級旋風除塵器

XS型雙級旋風除塵器是由大旋風和小旋風兩個分離器組合而成，大小旋風分離器均設置灰斗，凈化氣流從大旋風分離器筒體下部引出。下排煙的結構可以縮短除塵器到引風機煙管的距離。這種除塵器配用在蒸發(fā)量1-4t/h的鍋爐上，除塵效率92%。

4、XZD型錐形底板旋風除塵器和XND蝸殼扭底板旋風除塵器

XZD型旋風除塵器的主筒體采用平頂板和錐形底板，它可以立式安裝也可以臥式安裝。臥式安裝時，除塵器的下灰錐體做成牛角狀，所以又稱為“牛角型除塵器”，其除塵效率為94%，適用在1、2、4噸t/h及更大蒸發(fā)量的鍋爐上。

5、CMMC型組合式旋風除塵器多管式

CMMC型組合式旋風除塵器多管式是由多個旋風筒組合而成，采用軸向進風，含塵氣體經(jīng)旋風子強制旋轉達到氣、塵分離的目的。由于除塵器旋風子可以任意組合，所以它能適用不同容量的鍋爐。

四、洗滌除塵器

洗滌除塵器以水為介質，所以屬于濕式除塵，利用水網(wǎng)水膜水滴捕集煙塵，達到煙氣凈化的目的。該種除塵器結構相對簡單、投資比較少、除塵效率高，對于難于處理的煙塵則會堵塞煙道和風機葉輪，另外耗水量較大且需要進行污水處理。

五、袋式除塵器

袋式除塵器又稱過濾式除塵器。國外動力鍋爐上袋式除塵器和電氣除塵器并列為實用的除塵裝置，袋式除塵器比電氣除塵器有更高的除塵效率（可達99%以上）。隨著化學工業(yè)的發(fā)展，濾袋材料性能和價格將更有利于濾袋除塵器的競爭力。近年來我國在電站鍋爐和大容量工業(yè)鍋爐中已逐步采用袋式除塵器。

袋式除塵器的各類雖多，但其過濾方式只有兩種：一種是外濾式，含塵氣體從濾袋外向內(nèi)流動，粉塵被阻留在外表；另一種是內(nèi)濾式，其含塵氣體流向與前者相反，粉塵被阻留在濾袋內(nèi)表面。袋式除塵器按其清灰方法可分為簡易清灰袋式除塵器、機械振打反吹風袋式除塵器和脈沖袋式除塵器等。

六、結語

各種除塵器都有其特點和適用范圍，不同爐型、蒸發(fā)量和燃燒方式的鍋爐都有相應的一種或幾種可供選擇的除塵器；除塵器的除塵效率必須高于根據(jù)鍋爐排放濃度計算出來的所需最低除塵效率，以達到國家規(guī)定的煙塵排放標準；力求結構簡單、投資少、占地面積小，安裝使用方便，除塵效果好。