三种型式的湿式除尘器性能对比试验-环境科学学报

第17卷第1期 环　境　科　学　学　报V o l.17,N o.1　1997年1月 A CTA SC IEN T I A E C I RCUM STAN T I A E Jan.,1997　三种型式的湿式除尘器性能对比试验

裴清清　张旭东　魏先勋

(湖南大学环境工程系,长沙410012)

摘要　对自行设计的旋风喷雾塔,湍球塔、泡沫塔3种型式的湿式除尘器性能进行了试验研究.确定了经济可行

的液气比.它们的除尘效率均在98%以上,阻力损失在1100Pa以下.经过对比分析发现,泡沫塔式液气比偏大,

旋风喷雾式阻力偏高.

关键词　湿式除尘;性能试验.

1　前言

湿式除尘具有较高的除尘效率,并有一定的脱硫率.且设备简单,投资少.在锅炉烟气治理中受到青睐.根据气液接触方式的不同,湿法除尘有多种型式.我们对自行设计的旋风喷雾塔、湍球塔和泡沫塔除尘器的部分性能进行了对比试验.为选择和设计湿式除尘器提供科学依据.

2　除尘器结构及试验装置

211　旋风喷雾塔( 型结构)

该塔圆筒形钢外壳,内部套有芯管、旋流片等.含尘气流自上部入口切向进入,在芯管内被喷淋净化,然后转向自下而上在上部出口处排出净气.内部气流有一定的旋转,起除尘和脱水作用.

212　湍球塔( 型结构)

除尘段底部安装了一定开孔率的筛板,筛板上放置聚丙烯塑料空心椭球.含尘气体从下部进气段入口进入除尘器,使筛板上湿润的塑料椭球流化,强化传质.气流继续上升与从喷嘴喷下的液滴充分接触,除去尘粒,然后经脱水段脱水后自上部排出.污水在重力作用下流过筛孔,经污水管排出.

213　泡沫塔( 型结构)

由污水箱、进气管、布风板、除尘段、排气段组成.洗淀液从布风板上部进入除尘器,在一定开孔率的布风板上形成一定厚度的液层.含尘气流自下而上通过布风板及液层,使液层“沸腾”,强化传质.尘粒被除去,然后气流经挡水板脱水后自上部排出.污水在重力作用下经布风板孔流入污水箱.

214　试验装置

试验装置台见图1.安装在实验室内.3台除尘器并联,共用一台风机,用闸板阀开启某通道.

试验粉尘为标准煤粉.洗淀液选用自来水.

第一作者简介:女,31岁,讲师(博士生)

图1　试验台示意图

11试验粉尘21进气口31压力表41转子流量计51U 型压力计

61插板阀71水流量表81风机91沉淀池,A ,B 为进、出测孔

F ig .1　Schem e of experi m ental study

3　试验方法及结果

311　除尘器效率测定

按入口浓度C 1=5g m 3,根据试验风量和时间计算出发尘量,按时间分格法均匀送入

.在出口管上用滤膜采样获得出口含尘浓度C 2.其除尘效率见图2

.

图2　除尘效率与液气比、风量的关系

F ig .2　T he relati ons betw een amount of Γand L o r Q

312　除尘器阻力试验

分别试验了在一定风量下,阻力与供液量之间的关系,以及在一定液气比下阻力随风量的变化,并和未供液时的阻力进行了比较,见图3.

313　最佳液气比试验

对泡沫塔来说,为了形成“沸腾”状态,防止布风板上穿孔现象出现.除了注意布风板的结构、气流组织形式以外,在布风板上形成一定厚度的液层,保持一定的布风板阻力是非常重要的.我们在风量为2000m 3 h 下改变液气比,观察水

“沸腾”状况.试验表明,当液气比L ≥0.5L m 3时,能保持稳定的水“沸腾”状态,L =0.25—0.40L m 3时,虽有水

“沸腾”,但局部出现7

011期 裴清清等:三种型式的湿式除尘器性能对比试验

图3　阻力与风量、液气比的关系

F ig.3　T he relati ons betw een amount of∃p and Q o r L

了穿孔,当L<0.25L m3时,不能形成正常的沸腾层.

4　性能对比分析

411　除尘效率分析

3种型式的除尘效率都基本上在99%以上.虽然它们在气体与液体的接触方式上有所差异,由于都采取了一些强化措施,或湍球、或“沸腾”、或高速喷淋,使除尘效率都比较高.从实际应用角度来看,这样的除尘效率已令人比较满意.

412　除尘器阻力分析

3种型式的除尘器在阻力和阻力的形成上有较大的差异.旋风喷雾塔的阻力主要随风量的变化而急剧变化,在无喷雾情况下与喷雾时

(液气比018L m3以下)阻力基本相同.这说明旋风喷雾塔的阻力损失主要由气流流动所造成,水喷雾基本上不引起阻力的增加.湍球塔内,除尘器阻力随液气比的增加而增加,表明水的引入浸润椭球后会增加一些阻力.水量增加,阻力损失增加.但变化比较平缓.泡沫塔的阻力在无水时很小,当供水并形成稳定的“沸腾”层后,阻力损失大大提高,并随液气比的增加而迅速上升.说明泡沫塔的阻力损失主要在水“沸腾”层.

总之,供液的引入,对泡沫塔阻力影响最大,对湍球塔有一定程度的影响,而对旋风喷雾塔阻力基本上无影响.

413　液气比分析

从运行的经济性方面考虑,液气比过大会增加耗水量和污水处理量,增加运转费用.在满足一定的除尘器技术性能的条件下,要尽量选用较小的液气比.对旋风喷雾塔,当液气比从012—018变化时,除尘效率为9818%—9913%,阻力基本不变.湍球塔情况下,液气比从012—016变化时,除尘效率为9915%—9918%.阻力为950—1000Pa,略有增加.对于泡沫塔,液气比需在大于015L m3时才能形成稳定的沸腾层,当液气比在015—115L m3内变化时,阻力损失为980—1240Pa,液气比小于0125L m3时,不能形成沸腾层.

所以,当液气比在012L m3时,旋风喷雾塔和湍球塔已能达到较好的性能,而泡沫塔需要液气比在015L m3以上.

5　结论

综合分析可知,3种型式的除尘器,因为用液的引入、结构合理、措施得当,在除尘效率上都能达到比较满意的效果,区别不大.在用液量方面,泡沫塔因为必须形成“沸腾”层,所需用液量较大.在水资源缺乏地区不宜选用.湍球塔各方面性能较好,但增设了椭球部件,且经常处于运动状态,在椭球的材质上要慎重选择,以避免破碎、腐蚀、堵塞,并要耐温.旋风喷雾式结构新颖,构造简单,无运动部件.但因高速气流旋转、双程,行程长,造成阻力损失偏高.其处理风量不宜过大.试验表明,当喉口处风速在40m s以下时,其阻力损失可控制在1100Pa以下.

801 环 境 科 学 学 报 17卷