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技術 | 淺談水泥廠增濕塔的設計及工藝選型

來源:《新疆凱盛建材設計研究院有限公司、新疆建設職業技術學院》 發布日期:2019/10/28 編輯:徐展迪
核心提示:淺談水泥廠增濕塔的設計及工藝選型

水泥廠的窯尾會產生大量的高溫廢氣,盡管末端設有收塵器,但是在這個過程中,只有經過增濕塔對廢氣的降溫和調質,才能夠使尾部的吸塵器得到充分發揮利用(吸塵器通常為袋吸塵器或者 電吸塵器)。增濕塔的應用為水泥廠的廢氣處理帶來了非常多的方便之處,但是還是有些水泥廠對增濕塔的認識不夠到位,使用不當造成增濕塔在使用過程產生很多問題,本文著重介紹增濕塔的設計構造及工藝選型以及在使用過程中所應該重視的注意事項


一.使用增濕塔的主要目及工作原理


1、增濕塔的作用


增濕塔被水泥廠廣泛應用,其為生產高分散水霧的一種裝置。 其主要作用是降溫、除塵、改變粉塵的比電阻。粉塵的比電阻是影響電除塵器性能的重要因素之一。 如果增濕塔沒有達到預期的降溫增濕的效果,進入電除塵器內的內的氣體溫度過高,那么就會造成電除塵器無法正常運行。這樣就造成增濕塔的濕塔,濕壁等現象,所以正確合理使用增濕塔對于電除塵器的效果及增濕塔本身的作用效果及設備使用壽命都非常重要。


窯中的廢氣進去增濕塔后,其溫度及比電阻會被降低,并且還能夠對通過電除塵器的煙氣增加濕度,這樣電除塵器就會達到理想的收塵效率。因此,增濕塔對環境保護,回收粉塵,降低物料消耗都起到的很大的作用。


2、增濕塔工作原理


增濕塔多被用于現代新型水泥干法工藝生產中,其又名“噴霧蒸發冷卻塔”其工作原理為:當其內部通過高溫煙氣后,由水泵房提供的冷卻水經大過濾器濾除大部分雜質后進入水箱,再經過小過濾器進入水泵,從而產生的高壓水通過安裝在塔體上的噴水裝置向塔內噴入足量的霧化水,這些霧化水與塔內的高溫煙氣進行熱交換而蒸發水蒸氣,由于蒸發吸熱的作用,使得煙氣溫度降低而濕度增加,同時大量的水蒸氣吸附在粉塵表面,使粉塵表面的電阻降低,因此降低了粉塵的比電阻,水分應以霧狀分布在煙氣中并附著在粉塵表面,此時的粉塵易被電除塵器補集。


增濕塔的調質作用,也就是增濕塔降低煙氣溫度,增加煙氣濕度 和降低粉塵的比電阻。增濕塔一般根據氣流的流動方向與粉塵的沉降方向關系分為順流式和逆流式的。調質作用使電收塵器的除塵效率高,運行穩定。


 二、增濕塔的原理組成及工藝選型


1、增濕塔原理


組成增濕塔通常由塔本體,噴水裝置,水泵站及控制裝置組成。 


塔本體的材質通常為普通的碳素鋼組成。 本體由筒體,進氣口, 導流板和氣體分布板,灰斗,排風鎖灰裝置,梯子平臺及保溫部分組成。這里需要著重指出保溫部分的作用,由于塔體外保溫性能好,四周散熱作用小,確保增濕塔中運動截面空氣層中心與四周保持較小的溫差,噴水霧化效果可以得到保證,殼體內側不結露就不會形成掛壁結料,由于空氣溫度分頁均勻,粉塵比電阻均勻下降,粉塵性質接近,有利于窯尾電收塵的高效運作。還需要注意在保溫裝置安裝前,先要對管道進行耐壓及檢漏的測驗。


方法如下:用壓力達到5MP(正常工作壓力為4MP左右 ) 的水保壓10分鐘,如壓力不下降則將壓力降到工作壓力。然后檢查管道有無漏水 , 開裂 , 變形等現象。正常后排空水對管道進行防腐處理。這些完成后 , 再做保溫處理 , 材料為隔熱墊和波紋板。


噴水裝置是由噴槍,管路,過濾器,各類閥門指示儀表組成。這里需要注意的是,槍體的安置需要向上傾斜3°,其目的主要在于,如果不用的時候防止水流出。在焊接管道時候,要把內部的焊接雜物,殘渣都清理出來,以免對其正常運行工作時產生影響。 


水泵站由多級離心式水泵,水箱,管路,過濾器,各類閥門,測量指示儀表等組成。其中的水泵多為高壓水泵。通常四臺及以上。


 控制裝置:包括測溫裝置,對水壓測量,水位測量,流量測量和調節等裝置進行控制,報警和顯示的裝置還包括水泵的供電,啟動和保護裝置。測溫主要是進出口煙氣溫度,以此保證噴霧大小的依據。


 2.、增濕塔工藝選型 


噴嘴是增濕塔的關鍵部件,如果噴嘴的質量不過關,就會造成濕底,濕壁的現象,這種現象的產生主要是由于噴嘴的堵塞造成霧化的效果不佳,排布的不合理,氣體分布不均勻,還可能的原因由于預熱器的出口廢氣溫度控制過低,造成了保溫不好筒壁結露(結露的溫度通常為50度)。


所以選擇優質的噴嘴應該注意有以下幾點要求:形成霧滴的直徑較少;流量調節范圍較寬;擴散角較小;方便噴嘴布置;液體噴口較大,不容易被粉塵粒堵塞;材質耐磨使用壽命長;所以,在選擇噴嘴時,要同時關注噴水量,設計壓力,霧滴直徑,擴散角,射程,噴嘴大小,噴嘴材質,噴水量調節等等的因素。除了重視噴嘴的質量,涉及的泵,壓力表及其他一些元件我們都需要選取有質量保證,正規的生產廠家。


但是有的廠為了避免產生濕底的現象,大大減少了噴嘴的使用數量,這樣當筒體內的煙氣量達到上限時,噴嘴就屬于在高負荷下的工作,這樣噴嘴的本身就會收到磨損,大大的減少的噴嘴的使用壽命。同時還需要注意為了避免噴嘴噴出來的霧流接觸到壁而產生水流,那么就需要使噴嘴與塔壁保持一定的距離。


增濕塔的布置主要有前置和后置兩種方式,前置就是增濕塔位于高溫風機之前,后置就是增濕塔位于高溫風機之后。前置的方式會更加便于操作,廢氣量和溫度會相對的穩定一些,使得增濕塔內部的氣流能夠均勻的分布。 


三、使用增濕塔需要注意事項


在整體運轉前,需要檢查各個部件是否完好,確認整體塔內無異物,檢查整體密封是否完好,檢查水泵的手動閥門是否調試到合適的高度,水箱是否有足夠的水。如果天氣寒冷,還需要確認保溫是否完好,是否有結冰現象等等。定期清理水箱底部的雜質。


 四、結語


增濕塔不僅操作穩定可靠,投資少,關鍵能給企業帶來更大的效益。增濕塔能夠使企業排出的廢氣達到國家規定的標準,這樣讓企業免受由于造成環境污染所承擔的處罰,因此能為企業帶來可觀的效益。所以正確合理的對增濕塔進行使用,就是響應國家的環保號召,保護環境,人人有責。所有的水泥廠都要對增濕塔加以重視,增濕塔的存在不能形式化,定期的對其進行維護檢修,讓其時時刻刻都能正常運轉,排出的尾氣時刻都能符合國家標準,這樣所帶來的貢獻不僅是對自身,對國家,甚至是整個地球。


來源:《新疆凱盛建材設計研究院有限公司、新疆建設職業技術學院》


作者:吳 磊、張婷婷


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