劉川
(哈爾濱市華能集中供熱有限公司化水車(chē)間 黑龍江哈爾濱 150026)
摘要:本文所述的是一種濕式除塵器簡(jiǎn)單實(shí)用的循環(huán)水排灰系統(tǒng),該系統(tǒng)運(yùn)行可靠,且占地面積小,投資少,又能保證所有的控制指標(biāo),即適用于新設(shè)計(jì)的鍋爐房,又適用于需改造的鍋爐房。
關(guān)鍵詞:除塵器;循環(huán)水排灰系統(tǒng);技術(shù)應(yīng)用
1、傳統(tǒng)供水排灰系統(tǒng)的問(wèn)題
濕式脫硫除塵器是近十幾年發(fā)展的對(duì)環(huán)保有效的一種脫硫除塵裝置,它對(duì)于降低排放大氣中的S02起到了有效的控制作用。盡管各種濕式脫硫除塵器的結(jié)構(gòu)不盡相同,但原理基本一致,即讓煙氣與水或水滴(霧)充分接觸,使塵粒凝聚沉降,使煙氣中的SO2與堿性水反應(yīng)溶于水中,從而達(dá)到除塵和脫硫的目的。
早期的濕式脫硫除塵器基本上是采用浮球閥或電磁閥自動(dòng)供水(非循環(huán)),配合加藥箱加藥脫硫。除灰方式有的用鏈條刮板除灰機(jī),然后將灰輸送到除渣機(jī)內(nèi)或指定地點(diǎn),除塵器旁設(shè)有檢修或定期泄放沉淀坑;有的通過(guò)除塵器下部排灰口定期排灰,將灰水混合物排到沉淀坑沉淀,或排到設(shè)于地面以下除渣機(jī)內(nèi)。排到沉淀坑的灰進(jìn)行定期清理,沉淀后的水有的進(jìn)行了循環(huán)利用的,有的就直接排掉了。
上述供水排灰系統(tǒng)缺點(diǎn)如下:
(1)單供水(非循環(huán))方式
由于除塵器內(nèi)的水與煙氣中的硫化物等不斷發(fā)生反應(yīng),水不斷濃縮,達(dá)到一定濃度后,脫硫效果會(huì)急速下降,這時(shí)為了達(dá)到脫硫效果,需定期泄放除塵器內(nèi)高濃度的水(粘稠狀),這時(shí)就涉及到泄放出的水中粉塵的沉淀和清理問(wèn)題,需設(shè)有沉灰池, 還需定期清理。
另外單供水方式,如果除塵器的液位控制失靈,液位高容易造成引風(fēng)機(jī)帶水,或除塵器缺水,這將對(duì)風(fēng)機(jī)的磨損、失衡、安全運(yùn)行等造成嚴(yán)重的后果,液位低將影響到除塵和脫硫的效果,缺水的話易造成防腐層的損壞。
(2)沉灰池循環(huán)供水方式
這種方式需設(shè)計(jì)除灰池、沉淀池和清水池,除灰池的灰可以用刮板除灰機(jī)或用其他方式除灰,但這種設(shè)計(jì),池子的占地面積大,還需有部分備用池,有的池子需人工清灰,造價(jià)高,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大,運(yùn)行不可靠。
2、無(wú)沉淀池、清水池的除塵器循環(huán)水排灰系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用
(1)原理與設(shè)計(jì)
我們知道,工業(yè)鍋爐的灰渣一般通過(guò)刮(重)板除渣機(jī)或重鏈除渣機(jī)除到貯渣斗內(nèi),除渣機(jī)內(nèi)保持一定的水位,一是封閉鍋爐煙氣系統(tǒng),二是爐渣必須經(jīng)過(guò)水的浸濕冷卻。除渣機(jī)內(nèi)冷卻水的PH值取決于爐渣的酸堿性,盡管組成爐渣的氧化物種類很多,但對(duì)爐渣酸堿性影響較大和爐渣中含量最多的是CaO、MgO 和SiO2 、Al2O3,其中CaO、MgO是堿性氧化物,SiO2 、Al2O3是酸性氧化物,通過(guò)測(cè)試,爐渣水的PH值在8~9左右,就是說(shuō)爐渣水是顯堿性的。
除塵器的灰原是通過(guò)鏈條刮板除灰機(jī)送到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi),鏈條刮板除灰機(jī)易磨損、故障多,運(yùn)行不可靠,制約著鍋爐的運(yùn)行。
基于上述的情況,構(gòu)想了除塵器的供水采用循環(huán)方式,水源取自除渣機(jī)的堿性水,可以節(jié)省一部分脫硫需要的堿性物質(zhì)。除塵器取消其配用鏈條刮板除灰機(jī),改用通過(guò)除塵器底部排放口排放至聯(lián)合除灰機(jī),再用聯(lián)合除灰機(jī)獎(jiǎng)灰送入除渣機(jī)內(nèi)。
(2)實(shí)施方案
①除渣機(jī)的水源取用方式
曾經(jīng)用傳統(tǒng)的辦法取用除渣機(jī)內(nèi)的水,即過(guò)濾、一級(jí)沉淀、二級(jí)沉淀、清水,由于場(chǎng)地的小,只能在地上做鋼板水箱,但經(jīng)過(guò)使用,供暖負(fù)荷比較低時(shí),循環(huán)水能滿足要求,但負(fù)荷高時(shí)循環(huán)泵易堵塞,且清理沉淀池內(nèi)的灰十分困難。
通過(guò)仔細(xì)研究,設(shè)想一下能否將循環(huán)泵直接放置于聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)的刮板之上,這樣將所有的沉淀池取消,省去了全部沉淀過(guò)程,在水進(jìn)入循環(huán)泵前設(shè)有足夠面積的不銹鋼過(guò)濾網(wǎng)。由于除渣機(jī)的刮板是運(yùn)動(dòng)的,除渣機(jī)內(nèi)水受刮板運(yùn)動(dòng)的影響,而過(guò)濾網(wǎng)又在刮板之上,過(guò)濾面積足夠大,所以過(guò)濾網(wǎng)上不易掛灰堵塞,循環(huán)泵也不堵塞。
經(jīng)過(guò)試驗(yàn)實(shí)施,完全達(dá)到了預(yù)期的設(shè)想,過(guò)濾網(wǎng)不堵塞,循環(huán)泵不堵塞。
②排灰方案
將原來(lái)的鏈條刮板除灰機(jī)全部取消,改用除塵器下部直接排灰,設(shè)一趟聯(lián)合排灰溝、一臺(tái)聯(lián)合重板除灰機(jī),將灰送到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)。由于聯(lián)合除渣機(jī)設(shè)置于地面上,所以需要一臺(tái)除灰機(jī)將灰送至除渣機(jī)。如果聯(lián)合除渣機(jī)設(shè)置于地面以下,可將除塵器的灰直接排至聯(lián)合除渣機(jī)。重板除渣機(jī)(除灰機(jī))是近幾年刮板除渣機(jī)的改進(jìn)型,效率高,運(yùn)行可靠,除灰機(jī)、除渣機(jī)均可使用。
③水循環(huán)方式
首先循環(huán)泵取自除渣機(jī)的堿性水,直接進(jìn)入除塵器水箱,通過(guò)連通管送入除塵器,除塵器設(shè)一溢流裝置,恒定液位溢流到排灰溝,然后進(jìn)入除灰機(jī),聯(lián)合除灰機(jī)內(nèi)設(shè)一提升泵,將溢流水和排灰的水提升到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi),形成除塵器的水循環(huán)過(guò)程。如果具備條件,除塵器的溢流水可以直接流到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)。
④加藥方式
設(shè)置加藥裝置一套,將堿性溶液送入除塵器循環(huán)進(jìn)水的母管中,或也可送入除塵器水箱內(nèi),通過(guò)檢測(cè)除塵器溢流水的PH值,決定加入堿性液的量。
(3)具體的技術(shù)措施
①循環(huán)泵、提升泵的選擇及控制
應(yīng)選擇除塵器專用循環(huán)水泵,耐磨、耐腐蝕的液下泵,循環(huán)泵采用變頻自動(dòng)調(diào)速控制,根據(jù)不同的負(fù)荷自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)水量。提升泵采用液位自動(dòng)控制,使除灰機(jī)的液位控制在一定的范圍內(nèi),上限使除灰溝內(nèi)不存水,下限不低于泵的入口。
②循環(huán)泵的過(guò)濾網(wǎng)
過(guò)濾網(wǎng)面積應(yīng)足夠大,條件允許情況下水流速盡可能的越小越好,避免過(guò)濾網(wǎng)上掛灰渣。過(guò)濾網(wǎng)沿除渣機(jī)的兩端,用鋼板將水面封閉,避免浮渣盡到過(guò)濾網(wǎng)周?chē)?。過(guò)濾網(wǎng)采用40~60目的粗徑不銹鋼網(wǎng)。
③除塵器液位的溢流控制
除塵器的液位在滿足除塵和脫硫的要求時(shí),采用恒液位溢流控制,避免液位過(guò)高引風(fēng)機(jī)帶水給風(fēng)機(jī)帶來(lái)危害,過(guò)低達(dá)不到除塵脫硫效果。溢流量適中,過(guò)大電耗高,過(guò)小除塵脫硫效果差。
④加藥泵、循環(huán)水的PH值控制
加藥箱盡量采用恒濃度堿液,加藥泵采用手動(dòng)變頻控制,便于量的調(diào)節(jié),配合溢流的調(diào)節(jié),最終控制除塵器溢流水的PH值不低于7。
⑤提升泵安裝的位置
提升最好安裝在除灰機(jī)鏈板之上,泵入口處不積灰,如果選擇其他位置,要采取措施保證泵的入口處不積灰,提升泵入口處不設(shè)過(guò)濾裝置。
⑥聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)的水流動(dòng)
為了充分利用除渣水的堿度,循環(huán)泵的取水點(diǎn)要與提升泵和除渣機(jī)的入水點(diǎn)分開(kāi)在除渣機(jī)的兩端,使除渣機(jī)內(nèi)的水流動(dòng)。
⑦聯(lián)合除渣機(jī)的液位控制
整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水用聯(lián)合除渣機(jī)的液位來(lái)控制,采用自動(dòng)補(bǔ)水方式,需要注意的是聯(lián)合除渣機(jī)液位以上應(yīng)有一定貯水空間,滿足提升泵一次提升水的要求。
⑧每臺(tái)除塵器設(shè)有備用補(bǔ)水裝置
每臺(tái)除塵器設(shè)有備用自來(lái)水自動(dòng)補(bǔ)水裝置一套,一是作為循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的隨時(shí)自動(dòng)備用,保證除塵器除塵功能的正常,二是作為緊急情況的補(bǔ)水,比如在啟爐(包括冷啟和熱啟)階段,使除塵器快速加水。
3、結(jié)論
綜上所屬,通過(guò)實(shí)際使用證明,該系統(tǒng)運(yùn)行可靠,達(dá)到了預(yù)期的目的,且占地面積小,投資少,又能保證所有的控制指標(biāo),即適用于新設(shè)計(jì)的鍋爐房,又適用于需改造的鍋爐房。上述的技術(shù)創(chuàng)新值得推廣使用。
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