浮球塔麻石水膜除尘器改造技术
一、概述
火力发电厂现用的文丘里水膜式除尘器，因内部其结构简单，对含有粉尘浓度较高的烟气，进行处理时很难达到国家粉尘的排放标准，除尘效率一般在90~95%。排放浓度大于即将出台的火力发电厂粉尘排放标准。在96年前建的电厂的投产的，烟气最高允许排放浓度350毫克/立方米。通过我公司工程技术人员对有文丘里水膜除尘器改造技术成果，采用浮球塔技术对麻石除尘器进行改造，不必拆除原麻石水膜除尘器，而改装电除尘器，这样可节省大量的资金。
浮球塔麻石水膜除尘器技术改造项目，是由浮球塔麻石水膜除尘器二级除尘器构成，浮球塔直接坐落在麻石水膜除尘器上部，取消了麻石水膜除尘器的干段。该除尘器的总高度比使用单个麻石水膜除尘器时高出2~4米。它的工作原理是在原麻石水膜除尘器上部加装一罐体，内部有两层网格装有一万多个直径30mm的塑料小球，第一层塑料小球上面有喷淋水装置，运行时塑料小球处于悬浮状态，烟气穿过小球时，粘尘被沾附在小球上，在被喷淋下来的水带走，除尘效率可达到99%以上。
浮球塔麻石水膜除尘器改造项目是近几年发展起来的一种新型高效全湿式过滤除尘技术。以前浮球塔在化工业中应用较多，多用于工业尾气净化、废气回收等。它具有吸收效果好。净化效果率高等特点。随着对环保要求的提高，浮球塔因其允许气速高，处理能力大，气液分布比较均匀，不易堵塞等；优点，而应用于锅炉尾气消烟去尘中。
目前，在工业锅炉和电站锅炉中使用较多的除尘方法是静电除尘、水膜除尘和多管除尘，静电除尘效率较高，效果好，但其造价较高，维护费用较高，且无脱硫，因此有其应用的局限性；多管除尘不能消除黑烟，也不能脱硫，因此应用较多的还是水膜除尘，但是在实际运行中也存在水膜除尘因为某些原因而效率不高，达不到环保要求的情况。为了解决这个问题，可以在水膜除尘器的上端加装一个二级除尘设备——浮球过滤塔，而成为浮球塔式水膜消烟除尘器。
浮球塔式水膜除尘器是一种效率较高的锅炉湿法消烟除尘脱硫设备。特别是能够解决锅炉冒黑烟的问题，能够保护环境，将会取得很好的经济效益。
二、工作原理
水膜除尘器是依靠离心力的作用把烟尘中的沉粒甩向水膜壁，被侧壁不断流下的水冲走，从而除掉尘粒。但对于微小颗粒的粉尘，由于惯性很小，所以很难除掉。浮球塔式消烟除尘器是通过惯性碰撞、接触阻留的原理，使尘粒与液膜接触，并被捕捉，尘粒与液滴接触，从而增湿增重并凝聚，达到消烟除尘的目的。由于处理能力有限，所以一般它与水膜除尘器一起工作，较大颗粒的粉尘被水膜除尘器除掉，细小的粉尘由浮球塔除掉。从水膜出来的含有微小尘粒的烟气，经过浮球塔，在一定流速下冲击填料球层时，小球开始浮动、旋转、互相碰撞，再加上洗涤液的作用，在小球表面形成气液混合物。含尘烟气在小球隙缝间转弯行走，与小球碰撞，尘粒被球表面形成的持水层捕集，向下流去，由于不断有新的液体补充，因此，尘粒不断被浮动小球表面的液体捕捉。从浮球层出来的烟尘再经过一端淋雨段，剩余粉尘被进一步捕集。
三、设备结构
浮球塔是由筒体、栅板、轻质浮球、喷嘴、除雾器等组成。筒体内下边是栅板，栅板上放置一定数量的小球，球层上边有喷嘴把喷淋液雾化后喷淋到小球表面，再上边又有一层小球和喷嘴，最上边是脱水器。筒体是浮球塔的基本构架，一般筒体是由碳钢制成，内衬防腐材料，防腐材料可用耐蚀玻璃钢；也可以用聚丙稀制作筒体外包一层玻璃钢。
栅板是起到支撑小球的作用，一般用非金属材料或金属材料衬耐腐蚀材料制成，一般要求开孔率为0.4-0.6m2/m2左右。这样阻力不太大，又能保证填料有一定的持水。栅板上孔径的大小一般为填料直径的三分之二为宜。浮球塔所用小球通常为轻质塑料空心球，要求耐磨，耐蚀，并耐一定的温度，常用聚乙烯或聚丙稀材料，其密度为0.2-0.6g/m3,直径为Ф20mm~Ф40mm左右。浮球层最小的静止高度H一般为5~8倍的球直径，如果达不到这个高度容易发生沟流现象。所谓沟流指的是某些地方小球被冲开，形成一道沟，而旁边的小球则积聚起来使气流短路。正常情况下小球层厚度可取8-12倍的球直径，如果太厚，球不易浮动，与普通小球塔相似，易堵塞。
一般情况，浮球塔内设有1-3层栅板和浮球层，其层数的多少主要根据除尘的要求而定，层数多可以提高除尘效率，但阻力增加。
每层填料层上边是喷水系统，喷淋液通过喷嘴不断被雾化，被雾化形成的液滴一方面具有捕集尘粒的作用，另一方面也能均匀把液体喷洒到小球表面。如果含尘量不大，底层填料层的喷淋系统可以正常运行，而上层的喷淋系统平时则可以不喷水，而是定期冲洗，这样上层浮球靠下层喷嘴喷淋带上来的液体显润表面，起到既除尘又脱水的作用。一般情况下喷淋液（也叫洗涤液）是用水，其中可以加一些添加剂，喷嘴前压力一般为0.2~0.3Mpa，洗涤液经过沉淀等到处理后可以回用。
四、技术性能与特点
1、除尘效率高，为99.7%~99.9%，达到或超过电除尘的除尘效率。
2、除尘器烟气阻力适中，为1200~1500pa。
3、脱硫率高达70~80%。
4、耗水量小，为0.2~0.5kg/NM3。
5、造价低，仅为静电除尘器的1/5~1/10。
五、应用范围
1、本除尘器适用于排烟含尘浓度高的沸腾炉、循环流化床炉、煤粉炉等工业炉消烟除尘。也适用于链条炉、往复炉排等锅炉。
2、适用于锅炉容量0.5T/H~670T/H的各种工业锅炉和电站锅炉。尤其适合于电站锅炉以及现已采用麻石水膜除尘器的电站锅炉的除尘技术改造工程。容量大于65T/H时，可采用二台或多台并联运行的除尘器。
3、适用于各种窑炉、冲天炉、锻造炉等。
六、使用维护
1、该除尘器与麻石水膜除尘器的连接处以及人孔、观察窗和测温孔等处应密封严实，不得漏气。排烟道贴附保温岩棉。
2、投入生产时，应确保该除尘器麻石筒溢流水槽和文丘里的供水系统正常供水后，锅炉再点火正式运行。停炉时继续供水一段时间，待除尘器内热气流降温后，最后停运供水系统，防止高温烟气流烧坏浮球塔，防止麻石筒烧裂。锅炉全负荷运行时浮球塔内工作温度为70摄氏度，塑料球耐温上限为90~100摄氏度，而锅炉排烟温度为150~160摄氏度。因此应注意本除尘器不允许在丘里和麻石筒溢流化槽停止供水的条件下运行。
3、该除尘器内布置两层筛板。工作时下层筛板连续喷水（筛板上众多小塑料球在烟气流冲击下轻微跳动，流态化，利用喷射于小球表面的水膜和球床持水层，在烟气流道的全截面滤尘，清除前一级除尘器尚未捕集下来的细微粉尘。喷水量越大，除尘效率越高。上层筛板主要用来滤除水雾。只在定期维护时，用其喷水清洗上层流化床上的积尘。上层筛板每月喷水清洗一次即可，每次喷水4小时。在锅炉停运检修期间，可单独对其大量喷水彻底清洗8~24小时。
4、旋流脱水器是为加强脱水而设置的，在停炉期，应检查其排水通道畅通情况，防止排水孔被积堵塞。
5、引风机运行检测人员根据电厂设备操作规程按时检查引风机运行状况，振动应在正常范围内（小于0.2mm）.
6、浮球塔设备应在每年停炉期间对内部检修一次，查看有否异常现象，如喷水孔堵塞，需疏通；如出现涂层局部脱落，应及时补涂。进入设备内部的检修人员要系安全带。
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