湿式除尘器的类型及结构.docx

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湿式除尘器的类型及结构

湿式除尘器的类型及结构

湿式除尘器的结构：

不同类型的湿式除尘器其结构虽有较大差别，但总体上一般由尘气导入装置，引水装置，水气接触本体，液滴分离器和污水（泥）排放装置组成。

1．湿式除尘器的分类

湿式除尘器的类型，从不同角度有不同的分类。

（1）按结构型式可分为

①贮水式：

内装一定量的水，高速含尘气体冲击形成水滴、水膜和气泡，对含尘气体进行洗涤，如冲激式除尘器、水浴式除尘器、卧式旋风水膜除尘器。

②加压水喷淋式：

向除尘器内供给加压水，利用喷淋或喷雾产生水滴而对含尘气体进行洗涤；如文氏管除尘器、泡沫除尘器、填料塔、湍求塔等。

③强制旋转喷淋式：

借助机械力强制旋转喷淋，或转动叶片，使供水形成水滴、水膜、气泡，对含尘气体进行洗涤。

如旋转喷雾式除尘器。

（2）按能耗大小可分为

①低能耗型：

阻力在4000Pa以下，除尘效率可达90%。

这类除尘器包括喷淋式，水浴式，冲激式，泡沫式，旋风水膜式除尘器。

②高能耗型：

阻力在4000Pa以上，对微细粉尘效率高，该类主要指文氏管除尘器。

（3）按气液接触方式可分为

①整体接触式：

含尘气流冲入液体内部而被洗涤，如自激式，旋风水膜式，泡沫式等除尘器；

②分散接触式：

向含尘气流中喷雾，尘粒与水滴，液膜碰撞而被捕集，如文氏管，喷淋塔等。

2．自激式除尘器

自激式除尘器内先要贮存一定量的水，它利用气流与液面的高速接触，激起大量水滴，使尘粒从气流中分离，水浴除尘器、冲激式除尘器等都是属于这一类。

（1）水浴除尘器

图5-5-1是水浴除尘器的示意图，含尘空气以8～12m／s的速度从喷头高速喷出，冲入液体中，激起大量泡沫和水滴。

粗大的尘粒直接在水池内沉降，细小的尘粒在上部空间和水滴碰撞后，由于凝聚、增重而捕集。

水浴除尘器的效率一般为80％～95％。

喷头的埋水深度h020～30mm。

除尘器阻力约为400～700Pa。

水浴除尘器可在现场用砖或钢筋混凝土构筑，适合中小型工厂采用。

它的缺点是泥浆清理比较困难。

图5-5-1水浴除尘器原理图

（2）冲激式除尘器

图5-5-2是冲激式除尘器的示意图，含尘气体进入除尘器后转弯向下，冲激在液面上，部分粗大的尘粒直接沉降在泥浆斗内。

随后含尘气体高速通过S型通道，激起大量水滴，使粉尘与水滴充分接触。

在正常情况下，除尘器阻力为1500Pa左右，对5μm的粉尘，效率为93％。

冲激式除尘器下部装有刮板运输机自动刮泥，也可以人工定期排放。

　图5-5-2冲激式除尘器

除尘器处理风量在20％范围内变化时，对除尘效率几乎没有影响。

冲激式除尘机组把除尘器和风机组合在一起，具有结构紧凑、占地面积小、维护管理简单等优点。

湿式除尘器的洗涤废水中，除固体微粒外，还有各种可溶性物质，洗涤废水直接排入江河或下水道，会造成水系污染，这是值得重视的一个问题。

目前国外的湿式除尘器大都采用循环水，自激式除尘器用的水是在除尘器内部自动循环的，称为水内循环的湿式除尘器。

和水外循环的湿式除尘器相比，节省了循环水泵的投资和运行费用，减少了废水处理量。

冲激式除尘器的缺点是，与其它的湿式除尘器相比，金属消耗量大，阻力较高，价格较贵。

3．卧式旋风水膜除尘器

图5-5-3是卧式旋风水膜除尘器的示意图，它由横卧的外筒和内筒构成，内外筒之间设有导流叶片。

含尘气体由一端沿切线方向进入，沿导流片作旋转运动。

在气流带动下液体在外壁形成一层水膜，同时还产生大量水滴。

尘粒在惯性离心力作用下向外壁移动，到达壁面后被水膜捕集。

部分尘粒与液滴发生碰撞而被捕集。

气体连续流经几个螺旋形通道，便得到多次净化，使绝大部分尘粒分离下来。

图5-5-3卧式旋风水膜除尘器

如果除尘器洪水比较稳定，风量在一定范围内变化时，卧式旋风水膜除尘器有一定的自动调节作用，水位能自动保持平衡。

用ρc=2610kg/m3、中位径d50=μm的耐火粘土粉进行试验，除尘效率在98％左右。

除尘器阻力约为800～1200Pa，耗水量约为0.06～0.15L／m3。

为了在出口处进行气液分离，小型除尘器采用重力脱水，大型除尘器用挡板或旋风脱水。

4．立式旋风水膜除尘器

图5-5-4是立式旋风水膜除尘器示意图。

进口气流沿切线方向在下部进入除尘器，水在上部由喷嘴沿切线方向喷出。

由于进口气流的旋转作用，在除尘器内表面形成一层液膜。

粉尘在离心力作用下被甩到筒壁，与液膜接触而被捕集。

它可以有效防止粉尘在器壁上的反弹、冲刷等引起的二次扬尘，从而提高除尘效率，通常可达90%～95％。

除尘器筒体内壁形成稳定、均匀的水膜是保证除尘器正常工作的必要条件。

因此，必须满足以下要求：

（1）均匀布置喷嘴，间距不宜过大，约300～400mm；

（2）入口气流速度不能太高，通常为15～22m／s；

（3）保持供水压力稳定，一般要求为30—50kPa，最好能设置恒压水箱；

（4）简体内表面要求平整光滑，不允许有凸凹不平及突出的焊缝等。

水膜除尘器用于锅炉烟气净化时，会因烟气中的SO2而遭腐蚀，降低使用寿命。

为此，常用厚200～250mm的花岗岩制作（称为麻石水膜除尘器）。

这种除尘器的入口流速为15～22m／s（筒体流速3.5～5m／s），耗水量0.1～0.3L／m3，阻力约为400～700Pa，其除尘效率低于通常的立式水膜除尘器。

5．文氏管除尘器

典型的文氏管除尘器如图5-5-5所示。

主要由三部分组成：

引水装置（喷雾器），文氏管

体及脱水器，分别在其中实现雾化、凝并和除尘三个过程。

图5-5-4立式旋风水膜除尘器

图5-5-5文丘管除尘器

含尘气流由风管1进入渐缩管2，气流速度逐渐增加，静压降低。

在喉管3中，气流速度达到最高。

由于高速气流的冲击，使喷嘴7喷出的水滴进一步雾化。

在喉管中气液两相充分混合，尘粒与水滴不断碰撞凝并，成为更大的颗粒。

在渐扩管4气流速度逐渐降低，静压增高。

最后含尘气流经风管5进入脱水器6。

由于细颗粒凝并增大，在一般的脱水器中就可以将粒尘和水滴一起除下。

文氏管除尘器的除尘效率主要取决于以下因素：

（1）喉管中的气流速度

高效文氏管除尘器的喉管流速高达60～120m／s，对小于1.0μm的粉尘效率可达99％～99.9％，但阻力也高达5000～10000Pa。

当喉管流速为40～60m／s，效率约为90％～95％，阻力为600～5000Pa。

对于烟气量变化的除尘系统（如炼钢转炉）则要求随烟气量的变化而改变喉口大小（称为变径文氏管），以保持设计流速。

（2）雾化情况

在文氏管除尘器中，水雾的形成主要依靠喉管中的高速气流将水滴粉碎成细小的水雾。

喷雾的方式有中心轴向喷水、周边径向内喷等。

（3）喷水量或水气比

通常用L／m3表示，也是决定除尘器性能的重要参数。

一般来说，水气比增加，除尘效率增加，阻力也增加，通常为0.3～1.5L／m3。

文氏管除尘器是一种高效除尘器，对于小于1μm的粉尘仍有很高的除尘效率。

它适用于高温、高湿和有爆炸危险的气体。

它的最大缺点是阻力很高。

目前主要用于冶金、化工等行业高温烟气净化，如吹氧炼钢转炉烟气。

烟气温度最高可达1600～1700℃，含尘浓度为25～60g／m3，粒径大部分在1μm以下。

6．湿式除尘器的脱水装置

防止气流把液滴带出湿式除尘器，对保证除尘系统运行具有重要意义。

常用的脱水装置有重力脱水器、惯性脱水器、旋风脱水器、弯头脱水器、丝网脱水器等。

在选择脱水器时，除了考虑脱水效率外，还应考虑阻力的大小。

各种脱水器所能脱除的液滴大小、脱水效率和阻力在表5-5-1列出。

表5-5-1 各种脱水器的性能

型式

液滴大小（μm）

脱水效率（%）

阻力（Pa）

惯   性

重   力

丝   网

旋   风

150

100

10

5

20

96

99

99

50

99

9～17

150

200

800～1500

脱水器可以设于除尘器内部（在气流出口处），也可与除尘器分开成为单独的设备。

目前国内定型设计的湿式除尘器都设有气液分离装置。

试验表明，只要除尘器的实际处理风量在规定的设计范围以内，一般不会发生“带水”现象，发生“带水”大都是由于选用风机过大引起的。

孟天池,刘亚平,柴祖运,朱利军,付文宇  （）

2001年第1期第14卷华中电力

0概述

输煤系统常用的除尘器有：

水喷雾除尘设备、

水激式除尘器、旋风式除尘器、布袋式除尘器、管式

电除尘器等，其中以前两种设备的使用最为广泛。

CCJ/A型冲激式除尘机组以其结构简单、造价低

廉、除尘效率高、运行维护费用低的特点，在燃煤电

厂输煤除尘中得到较为广泛的应用。

本文对该除尘

器的原理和结构特点进行分析，指出其设计上存在

的缺陷，提出在输煤系统的应用中存在的问题和改

进方法，以提高除尘设备的可靠性，使粉尘治理实

现达标排放。

1冲激式除尘机组的特点

CCJ/A型冲激式除尘机组，是由冶金部建筑研

究总院环保研究所设计的一种高效机械湿式除尘

器。

其特点是：

（1）结构简单、装配紧凑、占地面积小、

施工安装方便；

（2）对风量波动不大、入口含尘浓度

高、湿度大、粘性大的粉尘净化效率高、不堵塞；（3）

操作维护方便、用水量小、运行费用低。

该机组适用

于冶金、矿山、煤炭、铸造、喷砂、陶瓷、建材、耐火材

料、电力等行业，能净化非纤维性、非水凝性、无腐

蚀、温度不高于300°C等的含尘气体，净化效率可

达99．5％以上。

2冲激式除尘机组原设计的结构和工作原理

2．1冲激式除尘机组原设计的结构

冲激式除尘机组由通风机、除尘器、供水阀、排

污阀和自控装置组成：

通风机通常安装在除尘器的

顶部。

除尘器由上、中、下3个箱体组成，分别为进

气室、S型通道、净气分雾室和除水叶栅及储水箱。

水位取样筒由水室连通管、气室连通管、溢流堰、溢

流管、水封室组成，安装在除尘器侧部。

在水位取样

筒的顶部，安装4个电极对除尘器的水位进行测

量，二次监测仪表由继电器组成的回路，有集控室

用控制柜和机旁用操作箱二种，供用户选择。

自控

装置由水位取样筒、测量电极、二次监测仪表等3

部分组成，控制除尘器的水位和通风机的启停。

2．2冲激式除尘机组工作原理

当含尘气体由通风机吸入除尘器进气室入口，

气流转弯向下冲击水面，部分较大粒径的粉尘直接

落入水中。

细微颗粒的粉尘随气体以18～35m/s的

速度通过上下叶片间的S形缩放通道时，气流速度

变大，气流冲激水面时，1m3气体可以带起1．4～3．4kg

水一起运动，激起大量的水花泡沫细雾，使水气充

分接触。

在S形缩放通道中，气流突然转向形成离

心力，将粉尘甩向外壁，细微颗粒被水雾有效捕集。

气流离开S形缩放通道进净气分雾室后，速度变

小，水雾被挡水板离心分离下落，对粉尘进行洗涤，

水气进一步得到充分混合接触，绝大部分的微细尘

粒被水花细雾所捕获，沉入水中，返回漏斗储水箱。

净化后的气体由分雾室的挡水板除掉水滴，由通风

机引出，泥浆则由排浆阀定期或连续排出。

其结构

如图1所示。

水位取样筒则通过插入除尘器下部的连通管

冲激式除尘器在输煤上的应用和改造

孟天池，刘亚平，柴祖运，朱利军，付文宇

（鹤壁万和发电有限责任公司，河南鹤壁458008）

摘要：

CCJ/A型冲激式除尘器，已在燃煤电厂输煤系统的粉尘治理中，得到广泛应用，但是由于其设计上的

缺陷，而没有达到理想的除尘运行效果。

在对该除尘器的原理和结构特点进行分析后，提出了存在的问题和

改进方法。

关键词：

输煤系统；冲激式除尘器；应用和改造

中图分类号：

TK223.27文献标识码：

C文章编号：

1006-6519（2001）01-0060-03

ApplicationandRetrofitoftheSwashing

ScrubberinCoalHandlingSystem

MONGTian-chi，LIU