工業鍋爐除塵設備的選擇和使用

李興軍

吉林市特種設備檢驗中心

工業鍋爐除塵設備的選擇和使用

李興軍

吉林市特種設備檢驗中心

在選擇工業鍋爐除塵器時，必須進行綜合分析，并根據具體情況，因地制宜，因爐制宜，因煤制宜，合理選用各種裝置。

工業鍋爐；除塵設備；選用

燃料在鍋爐中燃燒除了會產生大量的熱量給工質加熱，還會產生大量的煙氣，煙氣是固態物質和氣態物質的混合物。氣態物質主要包括一氧化炭、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等；固態物質指的就是煙塵。由于煙塵的存在，鍋爐排煙呈現灰色甚至黑色。根據國家“大氣污染防治行動計劃”的有關要求，為了生態環境的保護，必須使工業燃煤鍋爐的煙氣排放達到合格的標準，因此鍋爐除塵設備的選用顯的十分重要。

一、鍋爐煙塵的危害

煙塵中的有害成份主要有浮塵、一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等氣體。其含量多少與燃料性質等因素有關。不同的有害物質帶來的危害也不同，現簡述如下：

浮塵指煙塵中塵粒直徑小于10微米的碳粒和灰粒。如果人體吸入浮塵，會粘附在人的鼻腔、氣管粘膜及肺部，引起各種呼吸系統疾病。浮塵還可能較長時間漂浮在大氣中，減弱太陽光照程度，影響農作物生長，并且會污染機電和紡織等工業設備，引發設備運行故障。

一氧化碳是大氣中分布最廣和數量最多的污染物，是鍋爐燃料的不完全燃燒生成的主要污染物之一。當一氧化碳在空氣中的濃度達到一定比例時會引起人體吸入中毒，暴露在一氧化碳中可能嚴重損害心血管和中樞神經系統，會有后遺癥。

二氧化硫是鍋爐燃料中可燃物之一的硫在燃燒過程中產生的無色有臭味的氣體。人體吸入后，會受到強烈刺激作用而引起呼吸系統疾病。氣態的二氧化硫易和水蒸汽發生反應導致環境酸化，同時會腐蝕鍋爐的煙管、管板、煙道和引風機等金屬材料。

氮氧化物指燃料燃燒時由于處于高溫條件，由氧和氮發生化學反應產生的一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物。其毒性顯著，直接損壞眼鼻喉的粘膜，長期吸入可導致肺部結構改變。

二、除塵設備的分類

要消除煙，應從改進燃燒著手，要消除塵，應從改變煙氣流速和采用有效的除塵設備著手。按除塵設備的作用機理，可分為四大類型：機械除塵器（包括重力除塵器、慣力除塵器、離心力除塵器）、電力除塵器、過濾除塵器、洗滌除塵器等，目前在工業鍋爐上最常用的是離心力除塵器。其制造安裝費用和運轉管理費用均適中，能分離5-50微米的塵。

三、離心力除塵器

這種除塵設備的原理來自煙塵旋轉產生的離心力，所以又叫旋風筒除塵器，含塵煙氣在旋風除塵器內高速地沿內壁旋轉，并逐漸沿筒壁以螺旋線性運動下降，由于高速旋轉所產生的離心力的作用，把煙塵甩在筒體的內壁，積聚在壁面上的煙塵由于本身重力作用逐漸下降到除塵器的底部，并經冷灰斗排出。凈化后的煙氣從除塵器中間的芯管向外排放。目前鍋爐常用的旋風分離器有以下幾種：

1、XZZ型直錐形旋風分離器

XZZ型直錐形旋風分離器具有較長段的筒體和較短的錐體，筒體上設有灰塵旁路以作為上灰環。在錐體上部有反射屏，以防止灰塵的二次飛揚。凈化氣體出口芯管上連接有出口蝸殼以減少能量。其適用于蒸發量小于10t/h的鍋爐，煙氣阻力約為400-700Pa,效率約在90%以上。

2、SG型三角形進口旋風除塵器

SG型三角形進口旋風除塵器是一種采用三角形煙氣進口、頭部采用精確的對數螺旋線結構、內部涂有耐磨涂料的除塵器。這種除塵器上裝有貯灰斗和水封沖灰器，其除塵效率約為90%。

3、XS型雙級旋風除塵器

XS型雙級旋風除塵器是由大旋風和小旋風兩個分離器組合而成，大小旋風分離器均設置灰斗，凈化氣流從大旋風分離器筒體下部引出。下排煙的結構可以縮短除塵器到引風機煙管的距離。這種除塵器配用在蒸發量1-4t/h的鍋爐上，除塵效率92%。

4、XZD型錐形底板旋風除塵器和XND蝸殼扭底板旋風除塵器

XZD型旋風除塵器的主筒體采用平頂板和錐形底板，它可以立式安裝也可以臥式安裝。臥式安裝時，除塵器的下灰錐體做成牛角狀，所以又稱為“牛角型除塵器”，其除塵效率為94%，適用在1、2、4噸t/h及更大蒸發量的鍋爐上。

5、CMMC型組合式旋風除塵器多管式

CMMC型組合式旋風除塵器多管式是由多個旋風筒組合而成，采用軸向進風，含塵氣體經旋風子強制旋轉達到氣、塵分離的目的。由于除塵器旋風子可以任意組合，所以它能適用不同容量的鍋爐。

四、洗滌除塵器

洗滌除塵器以水為介質，所以屬于濕式除塵，利用水網水膜水滴捕集煙塵，達到煙氣凈化的目的。該種除塵器結構相對簡單、投資比較少、除塵效率高，對于難于處理的煙塵則會堵塞煙道和風機葉輪，另外耗水量較大且需要進行污水處理。

五、袋式除塵器

袋式除塵器又稱過濾式除塵器。國外動力鍋爐上袋式除塵器和電氣除塵器并列為實用的除塵裝置，袋式除塵器比電氣除塵器有更高的除塵效率（可達99%以上）。隨著化學工業的發展，濾袋材料性能和價格將更有利于濾袋除塵器的競爭力。近年來我國在電站鍋爐和大容量工業鍋爐中已逐步采用袋式除塵器。

袋式除塵器的各類雖多，但其過濾方式只有兩種：一種是外濾式，含塵氣體從濾袋外向內流動，粉塵被阻留在外表；另一種是內濾式，其含塵氣體流向與前者相反，粉塵被阻留在濾袋內表面。袋式除塵器按其清灰方法可分為簡易清灰袋式除塵器、機械振打反吹風袋式除塵器和脈沖袋式除塵器等。

六、結語

各種除塵器都有其特點和適用范圍，不同爐型、蒸發量和燃燒方式的鍋爐都有相應的一種或幾種可供選擇的除塵器；除塵器的除塵效率必須高于根據鍋爐排放濃度計算出來的所需最低除塵效率，以達到國家規定的煙塵排放標準；力求結構簡單、投資少、占地面積小，安裝使用方便，除塵效果好。