半精细除尘设备设在粗除尘设备之后,用来除去粗除尘设备不能沉降的细颗粒粉尘。主要有洗涤塔和溢流文氏管,一般可将煤气标态含尘量降至800mg/m3以下。
8.1.2.1 洗涤塔
洗涤塔属于湿法除尘,结构原理见图8-6a,外壳由8~16mm钢板焊成,内设3层喷水管,每层都设有均布的喷头,最上层逆气流方向喷水,喷水量占总水量的50%,下面两层则顺气流方向喷水,喷水量各占25%,这样不致造成过大的煤气阻力且除尘效率较高。喷头呈渐开线型,喷出的水呈伞状细小雾滴并与灰尘相碰,灰尘被浸润后沉降塔底,再经水封排出。当含尘煤气穿过水雾层时,煤气与水还进行热交换,使煤气温度降至40℃以下,从而降低煤气中的饱和水含量。
为使煤气流在塔内分布均匀,在洗涤塔的下部设有2~3层相互错开一定角度的煤气分配板,煤气分配板由弧形钢板构成。
洗涤塔的排水机构,常压高炉可采用水封排水,水封高度应与煤气压力相适应,不小于3000mm水柱,见图8-6b。当塔内煤气压力加上洗涤水的静压力超过3000mm水柱时,就会有水不断从排水管排出;当小于3000mm水柱时则停止,既保证了塔内煤气不会经水封逸出,又使塔内的水不会把荒煤气入口封住。在塔底设有排放淤泥的放灰阀。
高压操作的高炉洗涤塔上设有自动控制的排水设备,见图8-6c。一般设两套,每套都能排除正常生产时的用水量,蝶式调节阀由水位调节器中的浮标牵动。
图8-6 洗涤塔
a—空心洗涤塔;b—常压洗涤塔水封装置;c—高压煤气洗涤塔的水封装置
1—煤气导入管;2—洗涤塔外壳;3—喷嘴;4—煤气导出管;5—入孔;6—给水管;7—水位调节器;8—浮标;9—蝶式调节阀;10—连杆;11—排水沟(www.xing528.com)
影响洗涤塔除尘效率的主要因素是水的消耗量、水的雾化程度和煤气流速。一般是耗水量越大,除尘效率越高。水的雾化程度应与煤气流速相适应,水滴过小,会影响除尘效率,甚至由于过高的煤气流速和过小的雾化水滴会使已捕集到灰尘的水滴被吹出塔外,除尘效率下降。为防止载尘水滴被煤气流带出塔外,可以在洗涤塔上部设置挡水板,将载尘水滴捕集下来。根据试验,洗涤塔的水滴直径为500~1000μm时,与不同粒径的灰尘碰撞效率最高,除尘效率也最高,可见,在洗涤塔中不需要非常细的雾滴。
洗涤塔的除尘效率可达80%~85%,压力损失80~200Pa,1000m3标态煤气耗水量4.0~4.5t,喷水压力为0.1~0.15MPa。
8.1.2.2 溢流文氏管
溢流文氏管结构见图8-7,它由煤气入口管、溢流水箱、收缩管、喉口和扩张管等组成。工作时溢流水箱的水不断沿溢流口流入收缩段,保持收缩段至喉口连续地存在一层水膜,当高速煤气流通过喉口时与水激烈冲击,使水雾化,雾化水与煤气充分接触,使粉尘颗粒湿润聚合并随水排出,并起到降低煤气温度的作用。其排水机构与洗涤塔相同。
溢流文氏管与洗涤塔比较,具有结构简单、体积小的优点,可节省钢材50%~60%,但阻力损失大,约1500~3000Pa。溢流文氏管主要设计参数见表8-2,喉口直径不大于500mm,其断面为圆形,如需扩大断面,可采用矩形或椭圆形断面,为了提高溢流文氏管除尘效率,也可采用调径文氏管。
图8-7 溢流文氏管示意图
1—煤气入口;2—溢流水箱;3—溢流口;4—收缩管;5—喉口;6—扩张管
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