水泥立窯濕式除塵技術
濕法除塵機理為: 塵粒與液滴通過碰撞、截留、擴散、凝聚等機理使塵粒從煙氣中分離。煙氣與液滴混合過程中, 在塵粒表面形成水膜, 增加了粉塵粒徑并使其互相粘結, 從而加速粉塵沉降。從慣性和擴散機理的綜合效果來看液滴最佳直徑范圍在 500～1000μm。
水泥立窯濕法除塵按除塵方式主要分為3類: 噴水或噴霧、旋風水膜+噴霧、濕收干排或濕收濕排。
1 噴水噴霧除塵
噴水噴霧除塵器工藝流程見圖1。
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水泥立窯窯尾煙氣沿排煙管到達水霧噴淋器內部, 噴淋噴霧可采用順噴、逆噴、斜噴等方式, 雖然逆噴有利于提高除塵效率, 但逆噴會對除塵產生較大阻力, 必須加裝風機引射系統。所以一般采用順噴。灰水分離器為重力沉降與布袋過濾, 布袋內側的粉塵落入分離器底部, 再入雙軸攪拌機內與水泥生料混合攪拌進入成球機中成球。溢流的清水則返回儲水箱中, 由水泵繼續輸向噴嘴循環使用。
2 旋風水膜+噴霧除塵
含塵氣體在低壓大流量軸流風機的作用下, 由兩個方向切向進入除塵塔, 粉塵遇水增重, 粗顆粒在旋轉離心力的作用下甩向塔壁, 由上面順壁而下的水膜沖下; 較細顆粒在上升過程中受到噴淋霧化水的反復噴淋后被水滴吸附沉降。 除塵后的污水流入灰水分離器, 污泥進入雙軸攪拌機繼續使用。 分離后的輕度污水經污水泵送至塔頂作為水膜循環水沖擊塔壁上的粉塵, 噴淋水采用清水。
與噴淋噴霧相比較, 主要增加了水膜沖擊, 省去了污水噴頭, 避免了堵塞; 且噴淋塔采用逆流原理, 水滴在高壓下噴出, 提高了水滴與氣流的相對速度, 從而除塵效率相對較高。但阻力大、 電耗高, 仍存在煙氣帶水問題。該系統工藝流程圖如圖2所示。
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3 濕收干排+濕收濕排
濕收干排技術利用的是“冷凝核化”理論: 粉塵隨煙氣進入霧化室, 在微細水霧(粒徑<20μm)形成的飽和水蒸氣中隨溫度降低, 煙霧中的水蒸氣、氣態有機物吸附在粉塵表面, 塵粒彼此凝聚、增大, 在重力作用下被捕集。由于微細霧滴成漂浮狀態, 部分水霧以飽和水蒸汽形式隨凈化煙氣排空, 因此收下的窯灰粉塵濕度增加不明顯, 方便了回收和再利用。
為了提高除塵效率, 有的廠在濕收干排后又增加了濕收濕排。由于前端為濕收干排, 使得出沉降室的粉塵濃度大為降低, 濕收濕排的噴水量因此降低, 污水全部用來成球。
雖然濕法收塵投資少、工藝簡單、運行費用低以及對溫度變化、結露、易粘附有很強的適應性等優點, 但普遍存在噴嘴堵塞、倒煙、泥漿難以全部成球、排放濃度多在 200mg/m左右, 難以達標等問題。
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