隨著國(guó)家對(duì)超低排放的要求越來越嚴(yán)格,鋼鐵行業(yè)燒結(jié)機(jī)頭排放值也要求越來越低,于是成熟的濕式電除塵得到大力推廣,但是濕電煙囪和濕法脫硫一樣都存在煙囪雨,如何治理,如何保護(hù)土壤不被二次污染成為了環(huán)保人必須要解決的課題。
武安市裕華鋼鐵有限公司燒結(jié)機(jī)濕電在2017年投入使用豫柿,在投入開始就一直煙囪雨不斷,水分不僅讓數(shù)據(jù)無法正常栓栋,同時(shí)也造成土壤的二次污染匣吊,同時(shí)因?yàn)槎鞠碌挠挈c(diǎn)讓水成冰色鸳,人員通過時(shí)存在較大的安全隱患命雀。
為此裕華設(shè)備部和設(shè)備廠家一起進(jìn)行研討吏砂,分析問題撵儿,并邀請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家做相關(guān)的全流程CFD 仿真流體實(shí)驗(yàn)统倒。圖1 為該工程煙道氛雪、導(dǎo)流板與均布板布置位置與整體三維圖茬麻。煙氣從脫硫塔排出后經(jīng)管道進(jìn)入濕式靜電除塵裝置,首先垂直向上通過下殼體必胜,到達(dá)布置有導(dǎo)流板和均布板的中殼體誓梦,氣流向上進(jìn)入濕電陽極模塊夯饲,到達(dá)上殼體撑雨,最終排出煙囪陶店。
通過CEMS 的數(shù)據(jù)查詢,我們發(fā)現(xiàn)煙氣最后通過煙囪的時(shí)候流速達(dá)到了22 米/ 秒琢岩,經(jīng)過我們分析,是由于風(fēng)量流速過快担孔,導(dǎo)致煙氣在下殼體無法有效的散開攒磨,最后以20 米/ 秒的速度沖出煙囪娩缰,將水分帶出拼坎,所以就造成了煙囪雨泰鸡,也同時(shí)造成了數(shù)據(jù)不穩(wěn)定的現(xiàn)象障翼。
在分析原因后谚茅,我們針對(duì)性的做出了方案:第一對(duì)煙氣進(jìn)行導(dǎo)流,在下殼體設(shè)置導(dǎo)流板喜拥;第二使用除霧器對(duì)水分進(jìn)行截留,第三在煙囪的根部和頂部設(shè)置旋流器回收水裝置溯童。整體思路是降低煙氣流速、回收水后脉织,在做流體實(shí)驗(yàn)時(shí)考慮到阻力對(duì)設(shè)備抚垃、生產(chǎn)的影響鹤树,所以只進(jìn)行了兩步也就是第一步的煙氣進(jìn)行導(dǎo)流罕伯,和在煙囪的根部設(shè)置旋流器回收水裝置追他。
為了保證問題可以被徹底解決邑狸,我們利用仿真軟件對(duì)整個(gè)濕電除塵系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值模擬单雾,得到從脫硫塔出口至煙氣出口這一段速度跡線云圖和壓力跡線云圖乐慌,如圖2 所示飘含。
圖2(b)中表明整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)前段壓力較為均衡鼓笨,這主要是因?yàn)檎w為矩形平面与钳,為對(duì)稱結(jié)構(gòu)绵捡,對(duì)壓力的影響不大,只在最后階段壓力有一定的漲幅探九。但是由圖2(a)中速度跡線云圖可知,煙氣在下殼體進(jìn)入中殼體部分出現(xiàn)混亂舶衬,產(chǎn)生碰撞,不利于煙氣均勻進(jìn)入陽極模塊端辱,所以有必要設(shè)置導(dǎo)流板舞蔽。
根據(jù)圖3(a)和(b)的對(duì)比發(fā)現(xiàn)未加裝導(dǎo)流板之前煙氣主要集中在中殼體四周和中間部渗柿,加裝導(dǎo)流板后煙氣分布更加均勻朵栖,同時(shí)通過計(jì)算得到在導(dǎo)流板上端的煙氣速度偏差系數(shù)CV= 標(biāo)準(zhǔn)偏差/ 平均值=3.51/4.45=78.88%,導(dǎo)流板起到了對(duì)煙氣的導(dǎo)向作用沸根,但是煙氣依然有較大的速度偏差系數(shù)。
基本認(rèn)為其均勻度是良好的决盔,這也驗(yàn)證了均布板對(duì)煙氣均布起到的作用酿乾,為煙氣均勻進(jìn)入濕電陽極模塊做好了準(zhǔn)備,進(jìn)而很好的提高了除塵的效率渣蒙,同時(shí)避免了氣體擠壓的情況低海,不會(huì)對(duì)陽極模塊造成集中磨損挪其。
所以在下殼體導(dǎo)流板的設(shè)置改變了煙氣進(jìn)入均布板的方向和角度什猖,均布板進(jìn)一步消除了煙氣集中的現(xiàn)象。
而煙氣均布后煙囪雨的消除就需要我們進(jìn)行相應(yīng)的處理在旱,對(duì)飽和蒸汽里面的水分進(jìn)行有效回收,同時(shí)也要對(duì)回收的水分進(jìn)行二次利用驻仅,降低水耗噪服。于是我們提出了旋流器旋流芯咧,煙氣碰撞捕捉水滴竹揍,隨后將回收的水引出到脫硫循環(huán)池,直接進(jìn)行再次使用(見圖5)寡络。
經(jīng)過改造后全部費(fèi)用僅為50000 元左右,不僅有效的引導(dǎo)均布了煙氣寥药,提高了濕式電除塵的利用效率颅蟹,而且還對(duì)飽和蒸汽里面的水分進(jìn)行了回收利用令消,直接再次進(jìn)入脫硫系統(tǒng)進(jìn)行使用,極大的降低了水耗轩鸭,每天回收水約10~20 噸左右陋住,同時(shí)也徹底的去除了煙囪雨的問題漏设。而通過加裝倒流板和煙氣脫水回收裝置我們可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)問題,那就是濕法脫硫和濕式電除塵的煙囪雨并不是無解的今妄,是可以解決的郑口。