應用于鍋爐煙氣顆粒物的新型凈化裝置

崔一芳

摘要：本文結合現場實際工作經驗，介紹了一種新型鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置。這種裝置利用氣、液、固三相粘附原理與慣性除塵原理，創新了鍋爐顆粒物凈化裝置設計，具有結構簡單、顆粒物凈化效果良好的特點。

1、背景

目前應用于鍋爐煙氣顆粒物治理的方法主要有布袋除塵、電除塵、重力除塵和洗滌除塵四類方法。其中生物質鍋爐煙氣中顆粒物治理的方法以袋式除塵的應用最為廣泛。生物質鍋爐主要以生物質能源為燃料，煙氣具有成分復雜、粉塵細微、含塵量大的特點。傳統布袋除塵雖可通過覆膜的方法使粉塵排放有一定的降低，但受布袋除塵自身的限制，仍然很難對出口顆粒物濃度做進一步的降低。

到目前為止，針對生物質鍋爐煙氣的這種特點，并沒有一個成熟的顆粒物凈化裝置和方法，各項技術仍在探索階段。

2、研究內容

本文提供了一種鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置和方法，這種凈化裝置和方法可以應用于生物質鍋爐的煙氣顆粒物凈化，能夠很好地解決生物質鍋爐中顆粒物含量大、顆粒物細小的問題，實現在惡劣條件下進行顆粒物除塵的目的。

2.1技術方案

這種新型鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置主要由基座、下塔體、上塔體、煙囪組成，下塔體與基座相連接，上塔體連接在下塔體上方，下塔體下端有進氣口，下塔體內安裝有垂直的中心管，中心管的下部與輸水管道相連接，中心管的圓周均布有噴淋孔，上塔體內安裝有多個旋流筒，旋流筒垂直放置，多個旋流筒在上塔體的腔室內相互平行密集布設，上塔體的上端有外排口與煙囪相連接。

中心管的下端與固定桿和調節桿相連接，固定桿將中心管的下端固定在下塔體的底面上，調節桿的前端與中心管的進水口相連接。

下塔體的塔壁上分別有檢視孔、人孔。

旋流筒由旋流筒壁、盲板、旋流葉片、錐形擋板組成，盲板在旋流筒的中心，旋流葉片環繞在盲板的圓周，旋流葉片的外端與旋流筒壁相連接，錐形擋板位于盲板的下端。

旋流筒的上方有擋水板，旋流筒的下方有集水槽。

2.2使用方法

這種新型鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置采用以下步驟進行：

a.鍋爐煙氣自下塔體的進氣口進入下塔體內，進口氣流速度控制在12-14m/s。

b.工藝水經過中心管從噴淋孔呈霧狀噴出，供水壓力最低0.2MPa，工藝水噴射時間15s，之后暫停15s，如此循環往復，水量消耗5m3/h。噴射出的霧狀水與煙氣中的顆粒物相互包裹，含有煙氣顆粒的水落在下塔體底面，去除煙氣中的部分顆粒物;

c.夾帶部分水汽與顆粒物繼續上行至上塔體的下端，進入上塔體的旋流筒內;

d.進入旋流筒的煙氣在旋流葉片的定向導流作用下沿旋流筒壁逐漸上行，煙氣上行速度為3.5m/s-4m/s，由于旋流筒的加速作用，煙氣在旋流筒中的旋流速度為17m/s-18m/s，在高速的上行和旋流過程中通過離心力作用，煙氣中夾帶的顆粒物和霧滴得到同時脫除，顆粒物與霧滴沿旋流筒壁下行，在集水槽處收集后統一排出，凈化后煙氣通過擋水板經外排口排出，排出的煙氣速度為11m/s-12m/s左右。

2.3裝置特點

a.利用氣、液、固三相粘附原理與慣性除塵原理，綜合濕式除塵與干法除塵的優點，對生物質鍋爐煙氣顆粒物進行了高效去除。

b.煙氣首先經過濕法預除塵、然后進入到旋流深度凈化除塵的設計方式，避免了通常由于涉及濕法除塵過程而產生的煙囪雨現象。

c.旋流筒中的旋流葉片采用交疊嵌套式的布置方式，這種布置方式可增加煙氣旋流通道，使煙氣旋流得到增強，提高旋流除塵效率。

d.本文所涉及的鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置具有結構簡單、安裝方便、體積小、能很好適應生物質鍋爐煙氣特性的特點，是現有的生物鍋爐煙氣凈化的新設備。

2.4裝置結構示意圖

基座1、下塔體2、上塔體3、煙囪4、進氣口5、中心管6、噴淋孔7、固定桿8、調節桿9、檢視孔10、人孔11、旋流筒12、擋水板13、外排口14、集水槽15、旋流筒壁16、盲板17、旋流葉片18、錐形擋板19。

3、最終效果

a.本文所述的鍋爐煙氣顆粒物凈化裝置結構簡單，主要由上塔體和下塔體兩部分組成，下塔體內安裝中心管進行噴淋，將煙氣中的部分顆粒清除，上塔體安裝多個旋流筒，將其余的煙氣顆粒進行清除，達到徹底清除煙氣顆粒的目的。

b.本文所述新型設備將濕法除塵與干法除塵相結合，利用氣、液、固三相粘附原理與慣性除塵原理，采用煙氣首先經過濕法預除塵、然后進入到旋流深度凈化除塵的設計方式，最終使得外排煙氣顆粒物含量得到極大限度的降低，很好地解決了生物質鍋爐煙氣污染物排放的問題，值得在行業內推廣應用。

參考文獻：

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（作者單位：河鋼股份有限公司唐山分公司）