陈光利
摘要：介绍一种新型主筒内置离心柱花岗石文丘里管水膜除尘器的制造、安装和管理要点，总结分析运行管理中应注意的问题，对使用同类型设备有参考意义。
关键词：水膜除尘器；花岗石；管理要点
我公司20t燃煤链条锅炉和15t燃煤沸腾拓炉，改造前分别使用旋风除尘器和旧式麻石水膜防尘器，除尘效果只能达85%，且经常出故障，维护成本高。改用新型主筒内置离心柱的花岗石文丘里管水膜除尘器后，运行稳定，除尘效率达99%，且极大地降低了设备运行成本。
1．工作原理
花岗石水膜除尘器属机械离心湿式除尘装置（如图1所示），由花岗石外筒、离心柱、文丘里管等部件组成。锅炉烟气首先进入除尘器文丘里管，在收缩管内逐渐加谏．烟气强烈紊流运动，在喉管前喷入的压力水呈雾状布满整个喉部，烟气中高速运动的尘粒冲破水珠周围的气膜被吸附在水珠上，即发生碰撞凝聚现象，凝聚成大颗粒的灰水滴，随着烟气一起进入除尘器花岗石主筒进行分离。在中空的主筒内壁和内置离屯柱外壁，分别有一层分布均匀的水膜自上而下流动，从文丘里管流出的含灰水滴烟气从圆筒下部的蜗壳进气装置引入主筒内，然后沿主筒和离心柱之间形成的环向空间螺旋上升，由主筒顶部排出。在整个流动过程中，尘粒受离心力的作用而甩向主筒内壁和离心柱外壁，被水膜黏附并带到主筒底部经水封排灰口排出，达到烟气除尘净化的目的。
2．制造施工要点
花岗石文丘里除尘器是永久性设备，制造施工要求特别精细，为保证除尘器质量，必须做到以下几点。
(1)花岗石材料的加工管理要点。加工前应详细审查、熟悉除尘器设计图纸，再安排花岗石材料加工。加工产品要求表面平整，严防缺角、掉边，特别是位于主筒体内壁及离心柱外壁的材料表面不能有凹凸不平处。花岗石制品材料在砌筑前应在2530℃的温度下连续干燥3昼夜，并应刷去加工制品表面的灰尘和脏物。
(2)黏结材料选择及制备。除尘器花岗石接缝可采用辉绿岩耐酸胶泥，筒体外壁接缝可用水泥砂浆勾缝。
辉绿岩耐酸胶泥的制作过程：将辉绿岩粉和氟硅酸钠按重量比20：1均匀混合后，通过2700孔/cm2的筛子筛选得到合适粒度的混合物，在适当的温度下干燥（不可用火直接加热），经干燥后的混和物粉应放在密封的容器内，以保持干燥和清洁。然后将干燥后的混合物与水玻璃按重量1:0.255～0.355的比例在干净的盆中混合即可。制备好的胶泥凝固很快，故每次制备量只可使用20min，必须随调随用。
(3)花岗石砌筑管理要点。在砌筑施工过程中现场温度不得低于10℃，并严禁雨水浇淋，因此，施工现场必须有临时防雨措施。在砌筑时，要求填满灰缝，满浆满抹，花岗石的垂直接缝要求交错砌筑，主筒内壁及离心柱外壁要找平，不能有偏斜。溢水槽施工质量是保证除尘效率的关键，除必须严格按图施工外，施工到溢水槽高度时，应停止再往上砌，进行灌水试验，如发现水膜不均匀，应立即采取措施，保证水平，水膜均匀时才能继续砌筑施工。
(4)干燥及酸洗。花岗石砌筑完工后应进行干燥及砌缝的酸洗。总干燥时间为3昼夜，第1昼夜在25℃以下，第2昼夜在25～40℃，第3昼夜在40～60℃。水玻璃模数越大（大于3）则干燥时间可适当缩短，反之则应延长。干燥办法可用电炉、火炉、热风等。利用加热设备干燥时，不能局部过热，否则容易产生裂纹。经过3昼夜干燥后，应对砌缝进行酸洗，约在4～5昼夜内将浓度为98％的工业硫酸醮涂接缝三次，每次醮涂之前，需先用软毛刷去掉接缝表面上的结晶状硫酸钠。
3．故障分析
(1)烟气带水。烟气带水是湿式除尘器比较容易出现的现象，它导致烟道积灰、引风机积灰发生震动，甚至烧坏风机、腐蚀钢制设备等。烟气带水有以下几种因素。
①进入除尘器的烟气量超过设计烟气量。通常是由于锅炉超载运行或烟气进入除尘器进口的速度和筒体断面上升速度超过允许流速；②灰斗底部排水管的水封破坏失效，通过排灰管处大量漏入空气，破坏水膜，将筒体内水分带出；③由于系统烟气量增大，将溢水槽内的水抽走不能形成水膜，造成除尘器效率降低，使烟气带水；④除尘器筒壁漏风、漏水，空气将水膜吹散，使烟气带水；⑤烟气进入除尘器筒体处上沿和烟气非进入侧的挡水被堵塞而失去作用，使烟气进口断面处形成水帘，烟气以一定速度进入时吹散水帘，使烟气大量带水；⑥溢水环上部未做挡水或未按图纸施工。
(2)烟气入口处断面堵塞。①烟气进入除尘器筒体处上沿和烟气入口、烟气非进入侧的挡水被堵塞，自上而下的水流分溅入烟气进口附近，使烟气入口处潮湿累积烟尘而堵灰；②烟气进口速度偏小，使烟气沉降在不平整或局部有阻力处；③灰斗排灰水管堵塞，除尘器积水，水倒流入烟道进口。
上述原因均使烟气进口处下部积灰，如不及时清灰，灰尘将烟气进口断面四周堵成一中空小洞。使除尘器阻力增大，烟气进口处气流紊乱，破坏切线旋转上升，降低除尘器效率。
4．维护管理要点
为防止和消除前述几种现象，在维护管理上须采取如下措施。
(1)除尘器用水充足可靠，可采用双路供水系统。最好能设置专用高位水箱，过滤后再入除尘器，达到水质清洁无污泥和杂物。
(2)除尘器维护管理应列入锅炉房岗位责任制的职责范围，做到有人检查，有人维护。经常检查并清除烟气进口的积灰；溢水槽要求均匀供水，防止产生偏流而造成水膜不均匀，经常检查溢水槽内有否沉积的泥沙、青苔、蚌壳等杂物，发现堵塞及时疏通，特别注意进入区前后缝隙疏通；及时疏通排水管；发现除尘器有漏水和漏气现象，要及时修补，引风机工作不正常时，应立即检查原因，及时消除。
(3)为保持除尘器良好的技术状态，锅炉停炉大修时应对除尘器进行以下检查、维护。
①检查筒体内壁灰缝的灰浆是否被腐蚀、脱落，修补时采用耐酸环氧胶泥；②排灰水管密封是否完好，如有缺损进行修复；③清理烟道及风机积灰；④检查供水系统及溢水槽、喷雾嘴系统是否良好。
(4)锅炉操作方面，要及时清理锅炉管束的积灰，以减少系统的阻力，要求水进入区负压不超过设计数据，这样可避免或减少烟气带水。
实践证明，花岗石制成的文丘里管水膜除尘器结构简单合理，耐酸、耐碱、耐磨损，阻力小，除尘效率高而稳定，检修维护方便，可广泛应用于冶金、化工等领域的燃煤锅炉的烟气净化。
参考文献：
金定安等．工业锅炉原理西安交通大学出版社，1989.2.