10t半沸腾锅炉烟尘高效处理技术

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1、10t半沸腾锅炉烟尘高效处理技术10t半沸腾锅炉（型号为WGC-10/13-11）是七十年代初由我国自行设计、制造的燃煤锅炉。其燃烧部分的主要特点是：燃煤在炉排上部的一定空间内形成沸腾燃烧，由于炉排的倾斜，落入炉排的炽热碳粒不断抛向炉前，与新投入的燃料混合燃烧。燃尽的灰渣粘结成块，沉积于炉排上，由炉排带入炉后灰坑。由于10t半沸腾锅炉的特殊燃烧方式，使其具有着火条件好、煤种适应性广、锅炉出力较快等优点。但是，该锅炉特殊的燃烧方式所造成的飞灰污染问题也一直得不到妥善解决，制约了该锅炉的应用，目前国内仅东风公司尚在使用。东风汽车公司现有10t半沸腾锅炉1

2、7台，占全公司工业锅炉总数的21.2%。其烟气排放量为4.9244亿立方米/年，占全公司燃烧废气总量的11.9%，综合94年到97年的监测数据；烟气排放中的黑度和粉尘浓度达标率为17.6%。超标烟气量为4.058亿立方米/年，约占全公司超标烟气量的95%。因此，国家环保总局将东风公司10t半沸腾锅炉消烟除尘改造列为2000年前限期治理项目。经过多年的探索和实践，根据10t半沸腾锅炉飞灰严重污染的现状，我们采取两级净化的治理方案：即一级除尘应用多管旋风除尘器，二级除尘应用文丘里水膜麻石除尘器。但是，从实际运行的效果上来看，锅炉烟气仍不能达标排放。为此，

3、我们从半沸腾锅炉的燃烧状况和现有两级净化除尘装置的运行状态来分析锅炉烟气超标排放的原因，进而制定半沸腾锅炉的消烟除尘深化治理方案。一、10t半沸腾锅炉烟尘超标的原因分析1、燃煤燃烧不充分是造成烟气中黑度和粉尘浓度超标排放的固有原因从公司能源监测部门的测试数据：原煤的固定碳为41.18%,而飞灰中的含碳量高达39.81%,烟气中粉尘浓度为2926毫克/立方米,黑度为V级，测试的热效率仅为56.83%。上述数据说明，锅炉燃烧并不处于正常运行数值。那么，是什么原因造成烟气中粉尘浓度和黑度过大，热效率过低呢？依据燃料燃烧的理论，燃煤燃尽的三个条件为：其一有足

4、够高的炉温；其二是适量的空气，并使空气与燃料很好地接触与混合；其三是保证燃烧需要的时间和空间。但由于半沸腾锅炉特殊的燃烧方式，从实际运行情况来看：第一，燃煤中粉状煤所占比例过大，经估算粒径小于2mm的粉状煤，约占原煤的50%—60%。该粉状煤进入炉膛后还未混入沸腾层进行燃烧（也就是说无燃烧所需要的时间，空气也未与粉状煤很好地混合）就被引风机作为飞灰抽走。第二，沸腾层温度偏低，使碳和氧的反应速度缓慢。一般沸腾层的最佳温度在860～890℃，而目前沸腾层的温度只有824℃。因此，燃煤中粉状煤过多，沸腾层温度偏低，造成燃烧不充分，从而使烟气中粉尘浓度和黑度

5、过大，热效率低。2、原有除尘系统的存在设备运行问题　　10t半沸腾锅炉　多管旋风除尘器　文丘里洗涤器　旋风水膜除尘器　　引风机图1：10t半沸腾锅炉除尘系统示意图原有除尘系统由两级除尘器组成，通过测试分析，我们认为除尘设备参数择不合理，除尘效率低是造成烟气中黑度和粉尘浓度超标排放的重要原因。下面我们分别对两级净化装置（除尘器）进行分析：①多管旋风除尘器多管旋风除尘器是将若干个铸造而成的单体小型旋风子组装在箱体内，烟气从箱体入口处切向旋入均布的旋风子内，净化后的烟气从顶部输出，去除的粉尘在下部灰斗中存放，定时排出。10t半沸腾锅炉所选用的多管旋除尘器的

6、处理风量为28800—33600立方米/小时，内部共有48个旋风子。测试结果为：除尘效率：95.48%;阻力损失：495.49Pa。比较上述数据与多管旋风除尘器的运行技术参数，除尘效率达到最佳值。但阻力损失为495.49Pa，与最佳值900-1200Pa有一定差距。当然，从除尘要求上来看，在保证除尘效率的前提下，阻力损失越小越好。但是，在此也须分析造成阻力损失较小的原因。旋风除尘器的阻力损失与其结构型式和运行条件等有关，理论上计算是困难的。根据经验公式：式中△P为阻力损失ξ为压损系数，ρ为气体密度，VT为进口气流速度阻力损失与进口气流速度的平方成正比

7、，而进口气流速度与进口截面积和进口风量有关（风量=截面积×风速），当进口截面积为定值时，进口气流速度与进口风量有关。通过反算，当阻力损失减少二分之一时，进口气流速度则减少0.414倍，进口风量也减少0.414倍。也就是说，原设计30000立方米/小时的除尘器，实际处理风量是只有17580立方米/小时，未达到满负荷正常运行。这说明除尘系统存在较为严重的漏风现象，可能是除尘系统的管道或者是设备连接处出现泄漏。②麻石文丘里水膜除尘器麻石文丘里水膜麻石除尘器由两部分组成，其一为文丘里洗涤器，它的结构由直管、收缩管和喉管组成，含尘气体在管径变化和水雾的作用下，

8、润湿→碰撞→凝聚，粉尘随水流排出。其二为旋风水膜除尘器，经文丘里洗涤器净化后的烟气再次从筒体下部切向导入，旋