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除尘器内烟气产生结露的防治方法
为了能把烟气结露的问题说清楚,首先让大家来了解燃料的燃烧过程,以及烟气结露的条件。

燃烧是指燃料在温度升高时发生的一种剧烈氧化反应。这里的燃料主要指各种碳氢化合物(CXHY)。当燃料温度升高燃烧过程发生时,燃料中的碳-碳或碳-氢键断裂而释放出热能。

以下是碳氢化合物燃料在空气中发生燃烧的化学方程式:

CXHY+bO2+(79/21)bN2=xCO2+y/2H2O+(79/21)bN2

方程式中 b=x+(y/4)为碳氢化合物 CXHY 燃烧时需要的氧量。
 
需要注意的是:燃烧过程中,通常燃料不可能很纯净,不纯的燃料在燃烧过程中会形成SO2或SO3等。

燃烧过程中,燃料中的氢与空气中的氧进行反应一定会形成H2O,高温下以水蒸气的状态存在。燃料中都含有氢,不同燃料(碳氢化合物)中的“氢/碳”比例是不同的,所以燃烧后,烟气中的水份含量不同。如果以天然气为燃料,烟气中的水份含量可高达25%;褐煤要比无烟煤燃烧后的水份含量高。

烟气中水蒸气开始凝结的温度称为露点。实际燃烧过程产生烟气的露点温度,其高低与很多因素有关。烟气中的水蒸气含量多即水蒸气分压高,则露点温度高。燃料中的含硫量高,则露点温度也高。

燃料中硫燃烧时生成二氧化硫,二氧化硫进一步氧化成三氧化硫。三氧化硫与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气,硫酸蒸气的存在,可使露点大为提高。

燃料中的含硫量高,则燃烧后生成的SO2多,如果此时过量空气系数增加,则SO2转化成SO3的数量越多。如果煤中含1%的硫,燃烧后的烟气中就可能会产生600ppm(约1700 mg/m3)的SO2。如果烟气中的水份含量为10%,SO3的含量达到为10ppm 时,烟气的露点温度就会达到约135度。

还有,不同的燃烧方式、不同的燃料、以及燃料中不同的重金属含量(即使燃料含硫量相同)等都会使烟气的露点温度发生改变。

为了布袋除尘器的正常运行,除尘器的运行工况温度必须高于烟气露点温度20°C以上,烟气一旦在滤袋上结露,就会造成滤袋上粉尘层糊袋和板结,造成除尘布袋运行阻力迅速上升,影响系统的正常运行。

更有甚者,烟气中的SO3会与水发生不可逆的反应而生成硫酸 H2SO4。硫酸将不断扮演干燥剂角色在滤袋或粉尘上雾状结聚,随后对滤袋和设备金属部件进行氧化腐蚀。如果要使H2SO4再转换成气态,温度必须升到315度以上才有可能。

因此,在对燃烧过程尾部烟气进行净化时,必须注意控制好烟气的温度,防止的烟气的结露。

使用中要防止气体在袋室内冷却到露点以下,特别是在负压下使用袋式除尘器更应注意。由于其外壳常常会有空气漏入,使袋室气体温度低于露点,滤袋就会受潮,致使灰尘不是松散地,而是粘糊地附着在滤袋上,把织物孔眼堵死,造成清灰失效,使除尘器压降过大,无法继续运行,有的产生糊袋无法除尘。

要防止结露,必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点25~35℃(如窑磨一体机的露点温度58℃,运行温度应在90℃以上),以保证除尘滤袋的良好使用效果。其措施如下:

(1)增设原料堆棚。在水泥生产中各种的原料、燃料及混合材含水量不等,若放在固定的堆棚内,防止雨淋则可大大降低物料的含水量,这是减少物料水份的有效措施。

在我国南方的水泥厂这种情况比较普通,但物料堆棚有的过小,有的则无,因此,给布袋除尘器的使用造成了一定的困难;

(2)减少漏风。除尘器本体部分缝隙的漏风,袋式除尘器本体漏风应控制在3.5%以下。在除尘器系统中工艺设备的漏风如球磨机的卸料口的密闭卸料器、除尘器下的密闭排灰阀的漏风、管道法兰连接处等,这些都往往被维护管理人员所忽视,因而,增加了不必要的漏风量,恶化了袋式除尘器的运行条件;

(3)含尘气体在除尘器内应均匀分布,防止在边角出现涡流使这里通过的气体量减少形成局部低温而产生结露问题;

(4)做好除尘器、管道等有关各处的保温与防雨。实践证明良好的保温措施,可使布袋除尘器进、出口温度相差很小,这是防止结露的一项有效措施;

(5)采取适当的加温措施。如在除尘器内设远红外电加热器、电热器,或者在袋室内增设暖气片,可以适当提高主机的烟气温度;

(6)加强除尘器除尘系统的温度监测,以便掌握布袋除尘器的使用条件,防止结露产生。
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