宋愛萍

摘要：指出了多管陶瓷除塵器的除塵效率常受煙氣流速、粉塵狀況、設(shè)備漏風(fēng)、積灰等因素的影響，結(jié)合某公司中心鍋爐實(shí)際，通過對XTD-6多管陶瓷除塵器除塵效率影響因素的探討，提出了相應(yīng)的對策，以期為公司提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：多管陶瓷除塵器；除塵效率；原因分析

中圖分類號：TD714.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1674-9944（2016）20-0055-02

1 引言

GB13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施后，部分企業(yè)鍋爐煙氣排放達(dá)標(biāo)存在較大環(huán)保壓力。某公司6t/h燃煤鍋爐采用多管陶瓷旋風(fēng)除塵，筆者結(jié)合該公司鍋爐除塵設(shè)施、煙管狀況和運(yùn)行情況，對制約旋風(fēng)除塵器除塵影響因素進(jìn)行分析，并提出解決對策，以確保達(dá)標(biāo)排放。

2 除塵工藝介紹

某公司鍋爐為6 t/h鏈條爐排燃煤鍋爐，采用XTD-6多管陶瓷除塵器進(jìn)行煙氣除塵，每班收塵約50 kg，全天收塵約150 kg，收塵效果一般；受場地影響煙管彎道較多，呈“L”型，多管除塵器緊鄰斜坡煙道，后為麻石水膜除塵器，可進(jìn)行第二次除塵作業(yè)，但主要除塵依靠多管陶瓷除塵。

多管旋風(fēng)除塵器由多個(gè)旋風(fēng)子并聯(lián)組成，其原理為含塵氣體由總進(jìn)氣管進(jìn)入氣體分布室作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，借助于離心力將塵粒從氣流中分離并捕集于器壁，再借助重力作用使塵粒落入灰斗。當(dāng)含塵氣流以15～25 m/s的速度由進(jìn)氣管進(jìn)入旋風(fēng)除塵器時(shí)，氣流將由直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)閳A周運(yùn)動(dòng)。旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓筒呈螺旋形向下沿錐體流動(dòng)。含塵氣體在旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生離心力，將重度大于氣體的塵粒甩向器壁，沿壁面下落到底部排出。

3 工藝存在問題

GB13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施后，煙塵排放濃度由原來的200 mg/m3降為80 mg/m3，煙塵排放達(dá)標(biāo)壓力較大，一是受供汽需求影響，鍋爐工況不是很穩(wěn)定，監(jiān)測時(shí)發(fā)現(xiàn)，煙氣流紊流較多，且極不穩(wěn)定；二是該除塵器頂部未設(shè)置手掏口，當(dāng)發(fā)生堵塞時(shí)，需對頂板進(jìn)行整體拆除，清灰、檢查較為不便；三是公司在燃煤采購時(shí)重點(diǎn)考慮價(jià)格及硫份，對煤質(zhì)灰分考慮較少，近三年燃煤灰分在12%～35%之間，造成燃煤灰分波動(dòng)較大。

4 原因分析

在旋風(fēng)除塵器已安裝情況下，除塵效率關(guān)鍵在于設(shè)備的運(yùn)行狀況，包括煙氣流速、設(shè)備漏風(fēng)、積灰嚴(yán)重或堵塞、氧化量過高等幾個(gè)方面。

4.1 煙氣流速

引風(fēng)機(jī)的進(jìn)氣量決定除塵器的進(jìn)氣口氣量，氣流速度與進(jìn)氣口氣量成正比。根據(jù)旋風(fēng)除塵原理，提高進(jìn)風(fēng)口氣流速度，可增大除塵器內(nèi)氣流的切向速度，使粉塵受到的離心力增加，提高除塵效率，同時(shí)，也可提高處理含塵風(fēng)量，但進(jìn)風(fēng)口氣流速度提高，徑向和軸向速度也隨之增大，紊流的影響也增大。當(dāng)超過旋風(fēng)除塵器臨界進(jìn)風(fēng)口氣流速度后，紊流的影響比分離作用增加更快，使部分已分離的粉塵重新被帶走，影響除塵效果。另外進(jìn)風(fēng)口氣流增加，除塵阻力也急劇上升，壓損增加，電耗增加，且煙氣中氧化量增加，影響煙塵折算濃度，當(dāng)氧化量過大時(shí)，會(huì)造成煙塵濃度雖實(shí)測濃度雖低，但折算后仍然超標(biāo)。另外，煙氣流速要相對固定，即引風(fēng)機(jī)流量要保持相對穩(wěn)定，否者會(huì)造成煙氣紊流增加，影響除塵效果。

4.2 設(shè)備漏風(fēng)

除塵器的漏風(fēng)對凈化效率有顯著影響，尤其以除塵器的排灰口的漏風(fēng)最為嚴(yán)重。旋風(fēng)除塵器漏風(fēng)部位有：除塵器進(jìn)出口連接法蘭處、除塵器本體、除塵器卸灰裝置。

旋風(fēng)除塵器工作時(shí)，底部的沉降室和中心為負(fù)壓，底部漏風(fēng)與否是影響除塵效果的關(guān)鍵因素，據(jù)測算，旋風(fēng)除塵器灰斗或卸灰閥漏風(fēng)達(dá)5%，除塵效率可下降50%，當(dāng)?shù)撞柯╋L(fēng)達(dá)10%，除塵效果幾乎為零。因此，必須保持旋風(fēng)除塵器線管的氣密性，不允許有漏風(fēng)（正壓操作時(shí)）和吸風(fēng)現(xiàn)象（負(fù)壓操作時(shí)）。當(dāng)工況正常時(shí)收不下灰，且排除是旋風(fēng)除塵器堵塞，用手摸旋風(fēng)除塵器灰斗，感覺不燙時(shí)，極有可能是旋風(fēng)除塵器漏風(fēng)。

4.3 積灰或堵塞

旋風(fēng)除塵器的堵塞和積灰主要發(fā)生在排塵口附近，其次發(fā)生在進(jìn)排氣的管道里。引起排塵口堵塞的原因是：①大塊物料或雜物滯留在排塵口形成障礙物，之后其他粉塵在周圍堆積，形成堵塞。②灰斗內(nèi)灰塵堆積過多，不能及時(shí)順暢排出。③多管除塵器的旋風(fēng)罐口徑往往較小，容易造成堵灰，且不易清理，久而久之容易造成堵塞；④煙氣含濕量過大，煙塵容易附著在除塵器上，造成積灰甚至堵塞。因?yàn)槌龎m器壓力損失的大小和內(nèi)部氣流強(qiáng)弱有直接關(guān)系，故可依靠測定壓力損失來檢查工作狀態(tài)正常與否。旋風(fēng)除塵器一旦發(fā)生堵塞，直接造成煙氣排除受阻，影響鍋爐燃燒。該公司由于除塵器緊鄰斜坡煙道，為加強(qiáng)除塵效果，在斜坡煙道上入口處安裝有循環(huán)水管進(jìn)行噴淋，由于噴淋水壓較大，造成除塵器出氣口含濕量增加，含水分較高的煙塵附著在除塵口，造成除塵器堵塞，影響除塵及鍋爐運(yùn)行。

4.4 氧化量過高

根據(jù)GB13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》折算公式為：ρ=ρ′×（21-φ（O2））/（21-φ′（O2）），而燃煤鍋爐基準(zhǔn)氧化量為9，即折算濃度ρ=實(shí)測濃度ρ′×12/（21-φ′（O2））。 影響煙氣氧量的原因主要有：①鼓、引風(fēng)量過大；②燃料和空氣接觸不夠，燃燒不徹底。③爐膛密封不嚴(yán)密。公司實(shí)測發(fā)現(xiàn)鍋爐氧含量在13%～15%之間，說明氧含量過高，鍋爐鼓入空氣過多，造成折算濃度偏大，進(jìn)一步加大環(huán)保壓力。

5 改進(jìn)措施

5.1 合理控制鍋爐引風(fēng)及工況

綜合考慮除塵效果和運(yùn)行成本，進(jìn)口的氣流速度控制在12～20 m/s之間，最大不超過25 m/s，一般選15 m/s為宜。氣流速度，可通過引風(fēng)量來控制。公司鍋爐引風(fēng)機(jī)型號為GY6-18-11D，Q=12000 m3/h，P=3099 Pa ，45 kW功率為12000，經(jīng)實(shí)際監(jiān)測，當(dāng)引風(fēng)量在850～980之間時(shí)，煙塵監(jiān)測濃度在15 mg/m3～40 mg/m3，折算濃度在25 mg/m3～70 mg/m3范圍內(nèi)，符合GB13271-2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》煙塵排放濃度小于80 mg/m3限制。確保鍋爐工況穩(wěn)定，①氣流控制在15 m/s左右，并保持穩(wěn)定，以減少紊流產(chǎn)生；②鍋爐負(fù)荷控制在約80%，不可超負(fù)荷，過低也不行；③控制好爐排走速，均勻加煤，使燃燒均勻；④控制好鍋爐氧化量，適當(dāng)調(diào)低引風(fēng)風(fēng)量，防止氧化量過大，影響煙塵折算濃度。

5.2 確保設(shè)備氣密性，防止漏風(fēng)

若鍋爐正常運(yùn)行，而除塵器收灰量減少，說明設(shè)備漏風(fēng)或除塵器積灰嚴(yán)重，需進(jìn)行檢查維修?？蓭掀胀ǚ际痔?，直接用手去摸除塵器積灰斗外殼，如為常溫說明設(shè)備漏風(fēng)嚴(yán)重，若高于常溫卻不燙手，可能是由除塵器部分積灰堵塞；也可點(diǎn)只蚊香或香煙靠近除塵器外殼，緩慢移動(dòng)，觀察其煙氣走向，如走向異常，說明有漏風(fēng)點(diǎn)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)旋風(fēng)除塵器漏風(fēng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)對設(shè)備進(jìn)行維修，防止漏風(fēng)，并在除塵器的外殼刷一層紅丹、二層耐腐漆或耐熱漆。

防止旋風(fēng)除塵器磨損的技術(shù)措施有：①開啟卸灰閥卸灰時(shí)，快速卸灰，防止過多的氣體倒流入排塵口；關(guān)閉卸灰閥時(shí)要關(guān)嚴(yán)，甚至可在卸灰閥外再套一個(gè)編織袋，防止漏風(fēng)。②對除塵器進(jìn)行恢復(fù)或維修時(shí)，盡可能減少焊接作業(yè)，除塵器殼體內(nèi)部的盡量避免焊縫和接頭，并對焊縫進(jìn)行打磨磨平，以減少對粉塵圓周運(yùn)動(dòng)的影響，減少積塵積垢機(jī)率。法蘭連接應(yīng)仔細(xì)裝配好，確保法蘭墊平整。在灰塵沖擊部位使用可以更換的抗磨板，或增加耐磨層。也可以用比較厚或優(yōu)質(zhì)的鋼板制造除塵器的圓錐部分。④除塵器壁面的切向速度和入口氣流速度應(yīng)當(dāng)保持在臨界范圍以下。

5.3 及時(shí)清灰，防止旋風(fēng)除塵器堵塞

一是及時(shí)清灰，清灰時(shí)要掌握好灰斗出灰的時(shí)間間隔，一般不超過4 h一次，以防止斗內(nèi)積灰過多，影響除塵效果。放灰時(shí)必須先關(guān)閉引風(fēng)機(jī)，出灰時(shí)，可使用橡皮錘輕輕敲擊旋風(fēng)筒，加快落灰，嚴(yán)禁使用錘敲打。還可結(jié)合鍋爐運(yùn)行情況，利用鍋爐停產(chǎn)時(shí)間，拆除旋風(fēng)除塵器頂板，對旋風(fēng)除塵各旋風(fēng)筒進(jìn)行清灰處理，防止旋風(fēng)筒堵塞。清理后，需對旋風(fēng)除塵器進(jìn)行恢復(fù)，并確保旋風(fēng)除塵器的氣密性，防止漏風(fēng)。

二是增加手掏孔，方便除灰，可在排塵口上部易堵部位增加大小150 cm×150 cm手掏孔。手掏孔蓋的法蘭處應(yīng)加墊片并涂密封膏，避免漏風(fēng)。

5.4 合理控制氧化量

根據(jù)氧含量的影響因素，可適當(dāng)控制鼓引風(fēng)，控制好爐排走速、加煤量和加煤頻次，使燃燒充分，并檢查鍋爐爐膛個(gè)送風(fēng)室的密閉情況，防止漏風(fēng)。當(dāng)鏈條爐排鍋爐空氣過量系數(shù)宜控制在1.5以下，即氧化量必須控制在13%以下，一般空氣系數(shù)控制在1.3～1.5之間，即氧含量需控制在11%～13%之間，有利于實(shí)測濃度折算。

5.5 采購使用優(yōu)質(zhì)煤

使用優(yōu)質(zhì)燃煤，采供燃煤時(shí)增加重燃煤灰份的控制，灰份不超過20%，從源頭減少灰分的產(chǎn)生，并采用少量多次的加煤方式，使得爐內(nèi)煤層較薄且均勻，盡量燃燒充分，減少大顆粒煙塵的產(chǎn)生。

6 結(jié)語

為確保多管陶瓷除塵器的除塵效率，必須保證設(shè)備運(yùn)行狀況平穩(wěn)，鍋爐工況穩(wěn)定，氣流控制在15 m/s左右，確保旋風(fēng)除塵器的氣密性，防止漏風(fēng)，及時(shí)清灰，防止設(shè)備堵塞，并加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)，煙氣監(jiān)測時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，保障除塵效率，確保鍋爐煙氣達(dá)標(biāo)排放。

參考文獻(xiàn)：

[1]王 純，張殿印. 離心式除塵設(shè)備[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[2]于守堯.陶瓷多管除塵器的改造與應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)濟(jì)，2000（4）：44～45.