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新型组合式麻石除尘器在糖厂的应用

更新时间:2009-03-28

随着新环保法的出台,环保新标准的制定和实施,对企业环保工作提出了更为严格的要求,很多企业原有的除尘设施难以适应新形势下环保发展的需要,必须进行升级改造,从当前的技术发展情况看,除尘设备有湿电除尘器、新型高效组合式麻石除尘器、布袋除尘器、电袋组合式除尘器、动力波水膜除尘等先进设备,这些设备各有优点和缺点。如何根据企业自身的实际情况,选择成本低、效率高的除尘设备成了企业最为关心的问题。现就我公司2017年使用该新型高效组合式麻石除尘器的实践情况进行探讨。

1 柳兴5号炉除尘设备升级改造的背景

柳兴制糖有限公司地处柳州南郊迎宾路口,南靠飞机场,北临白莲洞,属柳州南大门,地理位置重要,环保问题敏感,烧煤产生的二氧化硫对周边空气影响大,柳州市及柳江区环保部门多次提议停止烧煤。为顺应社会和环保发展的需要,公司决定停烧煤,全烧蔗渣。而全烧蔗渣又面临一些问题,一是与烧煤粉相配套的静电除尘器在全烧蔗渣后,对蔗渣灰无法吸附,容易堵灰;二是停用静电除尘器后,原有的脱硫塔除尘效率低,与湿电除尘器配合难以达环保标准排放要求。要全烧蔗渣,必须解决这些问题,因而,改造5号炉除尘设施被提上了议程。

阀栓听音检测指利用听音杆、听漏仪在水表、阀门和消防栓等管道附属设备上获取漏水信号,判断漏水位置的一种方法。一般说来,离漏水位置越近,漏水声音越大;离漏水位置越远,声音越小。阀栓听音检测可以将接受信号传输到计算机,然后对数据进行处理分析,从而判断出漏水可能发生区域。该方法灵敏度高,能分辨电机、用水等其它异常声波干扰,判断漏水位置准确率高。

2 除尘器设备的选择

当前,市场上的除尘设备种类多,公司对除尘设备和技术的选择做了总体要求,即立足于公司实际,以最小的投入获得最大的效果,投资风险小,运行成本低。按照这些要求,公司对以下几种除尘设备进行了比较。

2.1 常规文丘里水膜

优点:投资少,技术成熟,运行和维护成本低。缺点:除尘效率低。如果是选择常规文丘里水膜,5号炉的除尘设施为文丘里水膜+湿法静电除尘器,与公司6号炉现有除尘设施配置一致。从6号炉的除尘效果来看,可以达到80mg/m3以下,但是达到30mg/m3以下难度大。另外,湿法静电除尘器在设计上还存在一个缺陷,每90分钟需要冲洗一次极板,冲洗期间(2分钟)需停高压,除尘效果基本为0,仅靠文丘里水膜除尘器,烟尘浓度高达200mg/m3以上,容易出现超标情况。

2.2 布袋除尘器

4.1.2 解决措施及建议

小儿功能性便秘属于中医学“便秘”范畴,多与小儿饮食不节、情志失调、素体实热或正气虚弱有关。其病位在大肠,与脾肝肾3脏相关,临床可见食积、燥热、气滞、气虚、血虚等证候,治疗以润肠通便为基本法则,药治食治并举,且根据病因与兼证不同选择不同的治法[9]。

2.3 电袋除尘器

优点:除尘效率高,技术成熟,可解决蔗渣炉因蔗渣燃烧不全时容易引起烧袋的问题,少数糖厂在用。缺点:投资额大,运行和维护成本高,且阻力很大,需要更换原有风机系统,额外增加成本大。

2.4 动力波水膜除尘器

高校科研经费来源就目前的情况来看,大部分仍然来源于国家财政与地方财政扶持,因此,高校虽然是科研经费的直接使用者,但对于经费管理的权力并不大,科研经费申请也要面对重重审批与把关。经费管理自主权较小虽然在一定程度上能够帮助上级部门实现对科研经费的集中管理,减少经费使用过程中的越权与滥用现象,但面对国家对高校科研活动及成果需求的不断提升,传统管理模式也必然会打击高校在科研活动开展及成果转化方面的积极性以及主动性。而过于集中化的经费管理,也会让领导层与高校之间出现信息交互不对等,造成信息壁垒及信息不对称现象,从而出现政策理解与政策执行之间的矛盾偏差,给管理工作带来更多麻烦与阻碍。

被堵,除尘效果波动大。

2.5 高效组合式麻石除尘器

通过本次使用和改造实践,发现造成该新型高效组合式麻石除尘器的阻力偏大的主要因素为:一是设计本身的不足。一方面,进口风向与出口风向相反,增加风阻;另一方面,出口过低和过窄增加风阻;二是中间隔墙过高且通道小增加风阻力;三是多次文丘里收口增加风阻。

为了慎重起见,我公司派出相关技术人员对一些相应设备使用单位进行考察和电话咨询,根据所了解的情况和公司技改选型的总体要求,结合公司实际,经综合比较和论证,选择了由桂林宏发环保设备工程有限公司研发的新型高效组合式麻石除尘器。

3 应用实践

3.1 新型高效组合式麻石除尘器的原理

新型高效组合式麻石除尘器获得了国家授权的发明专利,它主要是充分应用了文丘里原理,使液气在高速下混合均匀后慢速扩散,从而达到高效除尘的目的。该设备主要结构简图如图1所示。

  

图1 新型高效组合式麻石除尘器主要结构简图

4.1.1 影响风阻的因素

3.2 新型高效组合式麻石除尘器的应用实践

该新型高效组合式麻石除尘器虽除尘效率高,但运行阻力较大,影响锅炉的出力和糖厂的甘蔗处理量,而且更换风机系统成本会成倍增加,开榨期间基本没有时间换风机。为降低技改风险,我公司将技改前后不增加原有运行阻力放在首位,将技改后不影响锅炉原有出力、不需更换原有风机列为前提,要求设备商根据我公司的实际情况进行设计。

改造方案于2017年7月开始实施,8月完工,完工后,我公司对该改造设备进行了冷态阻力检测,运行阻力达2100Pa,阻力明显偏大,为了慎重起见,我公司请桂林宏发环保设备工程有限公司进行了整改,先是将主塔内的第一级斜板收口扩宽200毫米,结果阻力只降了100Pa,再将中间隔墙降低800毫米,结果阻力又只降了200Pa,设备运行阻力还有1800Pa,阻力还是偏大,后来又将主塔最后一级斜板收口扩宽100毫米,阻力再次降了200Pa,设备运行阻力降到了1600Pa,基本达到预期效果。在榨季生产期间,5号炉出力与技改前相比,并没有受到影响,烟气在线监测结果显示,5号炉的烟尘排放基本在20~30mg/m3之间,均值26 mg/m3,湿法静电除尘器二次电流在200~300mA之间。为了验证本次设备改造的效果,将湿法静电除尘器停下后,仅运行新型高效组合式麻石除尘器,烟尘浓度在75~85mg/m3之间,与预期的40mg/m3以下差距较大。再次进行了整改,整改的主要内容是:一是将主塔内的第一级斜板收口缩小200毫米;二是将中间隔墙增高400毫米;三是将主塔内的第三级斜板缩小100毫米。整改后,5号炉出力与技改前相比,并没有受到影响,烟气在线监测结果显示,5号炉的烟尘排放基本在15~25 mg/m3之间,均值22mg/m3,湿法静电除尘器二次电流在70~140mA之间,停下湿法静电除尘器后,5号炉的烟尘排放基本在25~40mg/m3之间,均值31mg/m3,达到了预期要求。公司于2018年1月25日,委托具有相关检测资质的柳州市三达环保检测公司对本次技改进行了验收检测,即在停下湿法静电除尘器,仅运行新型麻石除尘器,检测结果如表1所示。

 

表1 柳州市三达环保检测结果

  

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超高速动能武器侵彻岩石介质的成坑大小及形状直接影响弹丸动能传递至岩石中的能量效率。通过对Slepyan模型中流体项的修正,得到了半流体侵彻岩石介质的成坑范围为[3,11]

优点:投资相对较少,除尘效率高,技术成熟,阻力相对较小,目前在部分糖厂使用。缺点:对冲灰水的质量要求较高,受水质和水量影响较大,喷嘴容易

从检测结果可知,新型高效组合式麻石除尘器除尘效率很高,开湿电和不开湿电相比,烟尘外排浓度仅相差9mg/m3,而且从5号炉与6号炉的湿式静电除尘器的二次电流值的比较情况可以看得出,6号炉湿式静电除尘器二次电流为350~500mA,5号炉湿式静电除尘器二次电流为70~140mA,相差大约4倍,从湿式静电除尘器的原理上讲,吸尘越多,二次电流越大,意味着5号炉的新型高效组合式麻石除尘器效率比6号炉的旧水膜塔要高得多。从在线监测的数据看,5号炉新型高效组合式麻石除尘器除尘效率是6号炉常规文丘里水膜除尘器的7倍以上。再从第三方的验收检测结果看,均值22.7mg/m3,完全达到了预期的效果。

4 经验总结分析

4.1 阻力偏大

从图1可知,烟气先经主塔前的文丘里通道,在收口前方喷水,使水与烟气混合并在收口处形成高速水雾气流,使水气充分混合均匀,进入主塔后,在惯性和重力作用下,水珠吸附烟尘降落随水流走,烟气往上走,继续流经斜板收口处与斜板水帘高速混合后扩散减速,使得烟气中的烟尘再次被冲洗,烟气在主塔内如此反复经四次冲洗后排放。

优点:投资相对较少,运行和维护成本较低,除尘效率高,对冲灰水的质量要求不高,受水质和水量影响较小,除尘效果波动小。缺点:阻力偏大,技术上处于持续改进阶段,在糖厂方面的应用较少。但技术改进空间较大,在减少运行阻力和提高除尘效果方面具有很大的改进潜力和发展空间。

优点:除尘效率高,技术成熟,电厂应用广泛。缺点:投资额大,运行和维护成本高,用在蔗渣炉蔗渣燃烧不全时容易引起烧袋现象,且阻力很大,需要更换原有风机系统,额外增加成本大。

案例1 抽测17名学生,他们的逻辑思维能力成绩为X,数学学业成绩为Y,得到两组数据.请研究X与Y之间的相关性.

第一,从本次整改实践中可以看出,主塔内扩宽后面斜板收口的降阻效果比扩宽前面斜板收口好。由此可见,主塔出口过低和过窄是造成风阻大的关键因素,建议在今后的设计上加以改进,使得主塔出口够大且连接顺畅。

第二,主塔进口和出口风流逆向是影响风阻大的重要因素,建议在今后的设计中使主塔的进口和出口风流同向,减少风阻。

第三,主塔内的中间隔墙不宜过高,通道不宜过窄,以免增大风阻。

4.2 除尘效率仍有较大的提升潜力

该新型高效组合式麻石除尘器除尘效率高主要得益于五级文丘里液气混合冲洗,文丘里收口小,液气混合效果好,除尘效率就更高,但文丘里收口小又会增加风阻。反之,收口大,风阻小,除尘效率就低。收口大小直接影响到除尘效率和风阻。从本次的应用实践来看,该设备的除尘效率还有很大的提升潜力,一方面,通过完善设计降低风阻,在保持合理风阻的基础上,从主塔进气端起,逐级收小主塔内的斜板收口;另一方面,如风机压力足够大,在不影响锅炉出力的前提下,逐级收小主塔内的斜板收口。从而达到提升除尘效率,进一步降低烟尘排放浓度的目的。

图6为数值模拟得到的激光打孔中熔融物的喷溅过程图,激光能量为21J。图中深色与浅色部分分别表示气体和铝板,相交处是两种物质的过渡。由图6(a)可知在打孔刚开始阶段,熔融物喷溅行为还比较弱,此时孔内的气压还比较小,且孔深还比较浅,孔壁比较平缓,熔融物的喷溅方向基本是垂直于材料表面的。在0.3~0.4 ms(图6(b)、图6(c))时,熔融物的喷溅行为比较剧烈,继续到0.5 ms时(图6(d))孔深进一步增加,可看到熔融物的喷溅开始减缓,这是由于孔形成后,底面变成了曲面,不利于熔融层内形成这种压力,再者孔壁的坡度逐渐增加,也增加了熔融物喷溅的难度。

5 结束语

通过本次技改应用实践,证明该新型高效组合式麻石除尘器除尘效率高,处于当前同类湿法除尘器的前列,同时,设备具有很大的改进空间,除尘效率具有很大的提升潜力。该设备具有投资少,运行和维护成本低,使用年限长、除尘效率高等优点,使用性价比高,应用前景广,在当前环保要求日趋严峻的情况下,更适合糖厂的使用要求和适应环保发展的需要,值得在制糖行业广泛推广。

参考文献

[1] 黄暑霞,贾星亮.提高文丘里除尘器效率的措施.江西煤碳科技,2003(4).

[2] 魏同成.喷射管与文丘里管的设计,化工设计,1993(6).

[3] 赵旭,胡满银,刘炳伟,等.影响文丘里除尘器性能的因素分析研究.工业安全与环保,2004.30(4).

[4] 孙绍荣.文丘里麻石水膜除尘器使用中存在的问题及改进方法.科技情报开发与经济,2008.18(35).

[5] 李明涛,刘国荣,杨胜.文丘里除尘器除尘性能试验研究.化工装备技术,2008.29(5).

 
李绍向,周习武
《广西糖业》 2018年第02期
《广西糖业》2018年第02期文献

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