应用于锅炉烟气颗粒物的新型净化装置

2019-09-10崔一芳

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崔一芳

摘要：本文结合现场实际工作经验，介绍了一种新型锅炉烟气颗粒物净化装置。这种装置利用气、液、固三相粘附原理与惯性除尘原理，创新了锅炉颗粒物净化装置设计，具有结构简单、颗粒物净化效果良好的特点。

1、背景

目前应用于锅炉烟气颗粒物治理的方法主要有布袋除尘、电除尘、重力除尘和洗涤除尘四类方法。其中生物质锅炉烟气中颗粒物治理的方法以袋式除尘的应用最为广泛。生物质锅炉主要以生物质能源为燃料，烟气具有成分复杂、粉尘细微、含尘量大的特点。传统布袋除尘虽可通过覆膜的方法使粉尘排放有一定的降低，但受布袋除尘自身的限制，仍然很难对出口颗粒物浓度做进一步的降低。

到目前为止，针对生物质锅炉烟气的这种特点，并没有一个成熟的颗粒物净化装置和方法，各项技术仍在探索阶段。

2、研究内容

本文提供了一种锅炉烟气颗粒物净化装置和方法，这种净化装置和方法可以应用于生物质锅炉的烟气颗粒物净化，能够很好地解决生物质锅炉中颗粒物含量大、颗粒物细小的问题，实现在恶劣条件下进行颗粒物除尘的目的。

2.1技术方案

这种新型锅炉烟气颗粒物净化装置主要由基座、下塔体、上塔体、烟囱组成，下塔体与基座相连接，上塔体连接在下塔体上方，下塔体下端有进气口，下塔体内安装有垂直的中心管，中心管的下部与输水管道相连接，中心管的圆周均布有喷淋孔，上塔体内安装有多个旋流筒，旋流筒垂直放置，多个旋流筒在上塔体的腔室内相互平行密集布设，上塔体的上端有外排口与烟囱相连接。

中心管的下端与固定杆和调节杆相连接，固定杆将中心管的下端固定在下塔体的底面上，调节杆的前端与中心管的进水口相连接。

下塔体的塔壁上分别有检视孔、人孔。

旋流筒由旋流筒壁、盲板、旋流叶片、锥形挡板组成，盲板在旋流筒的中心，旋流叶片环绕在盲板的圆周，旋流叶片的外端与旋流筒壁相连接，锥形挡板位于盲板的下端。

旋流筒的上方有挡水板，旋流筒的下方有集水槽。

2.2使用方法

这种新型锅炉烟气颗粒物净化装置采用以下步骤进行：

a.锅炉烟气自下塔体的进气口进入下塔体内，进口气流速度控制在12-14m/s。

b.工艺水经过中心管从喷淋孔呈雾状喷出，供水压力最低0.2MPa，工艺水喷射时间15s，之后暂停15s，如此循环往复，水量消耗5m3/h。喷射出的雾状水与烟气中的颗粒物相互包裹，含有烟气颗粒的水落在下塔体底面，去除煙气中的部分颗粒物;

c.夹带部分水汽与颗粒物继续上行至上塔体的下端，进入上塔体的旋流筒内;

d.进入旋流筒的烟气在旋流叶片的定向导流作用下沿旋流筒壁逐渐上行，烟气上行速度为3.5m/s-4m/s，由于旋流筒的加速作用，烟气在旋流筒中的旋流速度为17m/s-18m/s，在高速的上行和旋流过程中通过离心力作用，烟气中夹带的颗粒物和雾滴得到同时脱除，颗粒物与雾滴沿旋流筒壁下行，在集水槽处收集后统一排出，净化后烟气通过挡水板经外排口排出，排出的烟气速度为11m/s-12m/s左右。

2.3装置特点

a.利用气、液、固三相粘附原理与惯性除尘原理，综合湿式除尘与干法除尘的优点，对生物质锅炉烟气颗粒物进行了高效去除。

b.烟气首先经过湿法预除尘、然后进入到旋流深度净化除尘的设计方式，避免了通常由于涉及湿法除尘过程而产生的烟囱雨现象。

c.旋流筒中的旋流叶片采用交叠嵌套式的布置方式，这种布置方式可增加烟气旋流通道，使烟气旋流得到增强，提高旋流除尘效率。

d.本文所涉及的锅炉烟气颗粒物净化装置具有结构简单、安装方便、体积小、能很好适应生物质锅炉烟气特性的特点，是现有的生物锅炉烟气净化的新设备。

2.4装置结构示意图

基座1、下塔体2、上塔体3、烟囱4、进气口5、中心管6、喷淋孔7、固定杆8、调节杆9、检视孔10、人孔11、旋流筒12、挡水板13、外排口14、集水槽15、旋流筒壁16、盲板17、旋流叶片18、锥形挡板19。

3、最终效果

a.本文所述的锅炉烟气颗粒物净化装置结构简单，主要由上塔体和下塔体两部分组成，下塔体内安装中心管进行喷淋，将烟气中的部分颗粒清除，上塔体安装多个旋流筒，将其余的烟气颗粒进行清除，达到彻底清除烟气颗粒的目的。

b.本文所述新型设备将湿法除尘与干法除尘相结合，利用气、液、固三相粘附原理与惯性除尘原理，采用烟气首先经过湿法预除尘、然后进入到旋流深度净化除尘的设计方式，最终使得外排烟气颗粒物含量得到极大限度的降低，很好地解决了生物质锅炉烟气污染物排放的问题，值得在行业内推广应用。

参考文献：

[1] 湛世界.生物质锅炉烟气中PM-VOCs一体化脱除装置的设计[J].环境工程学报，2018，（10）