燃煤鍋爐噪聲與污染消除實(shí)踐:燃煤,鍋爐,噪聲,與,污染,消除,實(shí)踐,為了,減輕,
為了減輕我國北方城市冬天的空氣污染,國家投入了大量的人力物力對現(xiàn)有采暖鍋爐進(jìn)行改造和限制,規(guī)定不得采用5t以下的鍋爐,而且所有鍋爐必須采用消煙除塵裝置。這一措施在各大城市的實(shí)施大大改善了城市冬天的空氣質(zhì)量,但每到冬季,北方城市的空氣狀況還是不容樂觀。
對現(xiàn)有鍋爐房的調(diào)查得知,大多數(shù)鍋爐房均采用濕法收塵裝置,即鍋爐煙氣經(jīng)過水浴收塵后排空。這種收塵裝置投資少,簡單實(shí)用,但人為因素將直接影響收塵效果,如果操作人員不按時給收塵器中加水或收塵器中水位太低,收塵效果就會大大降低,甚至沒有收塵效果,這直接影響了北方城市的空氣質(zhì)量。另外,鍋爐房的風(fēng)機(jī)噪音污染也對鍋爐房周圍居民的健康造成危害,尤其是小鍋爐房,很遠(yuǎn)就能聽到鍋爐引風(fēng)機(jī)的嘯叫聲。解決鍋爐房煙氣污染、降低鍋爐房噪聲已是當(dāng)前北方城市的當(dāng)務(wù)之急。
我們通過對現(xiàn)有一煙塵污染和噪音污染都比較嚴(yán)重,居民反應(yīng)強(qiáng)烈的小型鍋爐房進(jìn)行改造,取得了良好的效果。經(jīng)過兩年的應(yīng)用,證明污染嚴(yán)重的鍋爐可以通過改造消除污染。
1、原有尾氣處理系統(tǒng)
原有鍋爐為ZKL1.4-0.02/85/60-AII鏈條爐排真空熱水鍋爐,收塵工藝流程:鍋爐出爐煙氣→鍋爐引風(fēng)機(jī)→水浴式除塵器→煙囪排空。鍋爐引風(fēng)機(jī)采用Y5-49,No5C,3250轉(zhuǎn)/分,風(fēng)量5500-10750m3/h,全壓3180-2460Pa,電動機(jī)功率11kW;鍋爐鼓風(fēng)機(jī)為4-74,No3.6A,2900轉(zhuǎn)/分,風(fēng)量2664-5268m3/h,全壓1578-989Pa,電動機(jī)功率3kW;水浴式除塵器型號不詳。鍋爐開爐時爐內(nèi)負(fù)壓為-200Pa,開鼓風(fēng)機(jī)正常操作時爐內(nèi)保持±5Pa,引風(fēng)機(jī)用電動機(jī)電流為20-21A,屬滿負(fù)荷運(yùn)行。
因歷史原因,該鍋爐房距離居民住房僅為幾米,周圍居民反應(yīng)十分強(qiáng)烈:首先是污染嚴(yán)重,取暖季節(jié)居民不敢開窗,常有灰渣飛入眼中,每天都要從房間掃出很多灰塵;其次是振動和噪音太大,風(fēng)機(jī)運(yùn)行時居民住房內(nèi)振感和風(fēng)機(jī)的嘯叫聲非常明顯,嚴(yán)重影響了居民的正常生活。為了減輕污染,當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門規(guī)定了該鍋爐水浴式除塵器水位,該鍋爐所屬企業(yè)在鍋爐房和居民樓間建了一道墻,以隔離噪音,并采取了將引風(fēng)機(jī)安放在地面以下坑內(nèi)的方法,都未解決問題。
2、污染源分析
2.1煙塵的污染
煙塵的污染是除塵效果不好引起的,最初認(rèn)為是除塵器損壞如隔板腐蝕穿孔造成煙氣短路所致,經(jīng)檢查除塵器完好,因此除塵效果不好只能是除塵器除塵效率不高引起。這種水浴式除塵器構(gòu)造相當(dāng)簡單,矩形的水箱中間只有一個隔板,沒有采取擴(kuò)大煙氣與水接觸面的有效措施,也沒有水氣分離裝置。煙氣通過水箱時在隔板的一側(cè)進(jìn)入水中,在隔板的另一側(cè)進(jìn)入煙道,煙氣和水的接觸時間很短,從而導(dǎo)致煙氣和水混合不好。使用時煙氣在水中形成很大的氣泡,氣泡中的煙氣沒有接觸到水,其中的煙塵不會被水帶到水中,所以收塵效率低。濕法收塵是以水與煙塵直接接觸,利用液滴或液膜粘附煙塵而凈化煙氣的,液滴越小,液膜面越大,收塵效果越好。為了增大水與煙塵的接觸面,標(biāo)準(zhǔn)化的濕法收塵器采用了自激振蕩、文丘里管、篩板等各種方式,因此這種沒有采取任何措施的收塵器是導(dǎo)致收塵效果不好的根本原因。
經(jīng)檢測,在水位正常時鍋爐出口煙氣中煙塵濃度為2050mg/m3,經(jīng)除塵器后排出的煙塵濃度為350mg/m3,收塵后排出的煙塵顆粒較大。因煙氣管道很短,管道間聯(lián)接法蘭均用白厚漆加麻繩密封完好,排除漏風(fēng)因素影響后除塵效率只能達(dá)到83%。
2.1噪聲和振動
引風(fēng)機(jī)是引起振動和噪聲的主要因素,引風(fēng)機(jī)的動平衡不好、引風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中風(fēng)葉損壞,均會造成振動?,F(xiàn)場觀察引風(fēng)機(jī)與除塵器均振動明顯,除塵器及聯(lián)接管道振幅較大。將風(fēng)機(jī)與除塵器的聯(lián)接管道斷開后再開引風(fēng)機(jī),振動減小。仔細(xì)觀察風(fēng)機(jī)葉片,只有輕微損傷,從而可以肯定引風(fēng)機(jī)是好的,初步認(rèn)為振動是由除塵器產(chǎn)生的。該除塵器通過煙氣的橫截面0.64m2,煙氣通過速度約3.5m/s,并以這種速度進(jìn)入水中,引風(fēng)機(jī)開機(jī)時除塵器中的水劇烈沸騰,并與引風(fēng)機(jī)相互作用,振動由此產(chǎn)生。
除了振動外,引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時噪聲很大,主要是嘯叫聲。原系統(tǒng)采用的鍋爐引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)3250轉(zhuǎn)/分,這對提高風(fēng)壓有利,但轉(zhuǎn)速越高,噪音越大?,F(xiàn)場通過改變皮帶輪大小進(jìn)行轉(zhuǎn)速試驗,當(dāng)引風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于2500轉(zhuǎn)/分時,噪音大大降低。
3、改造方案
減少煙氣含塵量的方法有多種,可采用收塵效率較高的布袋收塵器收塵、電收塵器收塵、以及顆粒層收塵器。由于電收塵器一次性投資較大,操作管理技術(shù)要求高,對煙塵的比電阻要求嚴(yán)格,電極和絕緣裝置的清理均較費(fèi)力;過高或過低的比電阻、振打不良均直接影響收塵效率;干燥的氣侯條件同時煤又較干燥時必須設(shè)增濕塔才能保證收塵效率,否則收塵效率就要大打折扣。顆粒收塵器體積較大,反吹閥門動作較頻繁,易損壞,所以最終采用了布袋收塵器。
布袋收塵器是利用濾布過濾煙氣中微小煙塵顆粒的收塵的方法,是一種高效收塵設(shè)備,只要濾布不破損,收塵效率可達(dá)99%以上。但收塵濾布承受溫度有限,普通濾氣呢或針刺氈使用溫度不能超過130℃,瞬間溫度不超過150℃;采用特殊濾料使用溫度也只有250℃。鍋爐出爐煙氣溫度在180℃左右,采用普通濾氣呢必須采用降溫措施。由于鍋爐燃煤含有一定量的水份,有的煤種含氫量較高,燃燒后均形成水蒸汽進(jìn)入煙氣,故煙氣溫度也不能太低,否則會產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。因此合理選擇入布袋煙氣溫度非常重要。
冷卻方式采用人字形冷卻管道,布袋采用普通針刺氈,考慮到鍋爐操作的間斷性,選定入布袋溫度110℃,在常壓下這個溫度的水呈氣態(tài)。最后用計算機(jī)程序計算選定冷卻管道長度。
對于噪音的污染的解決方法是采用低轉(zhuǎn)速風(fēng)機(jī),同時利用人字冷卻煙道加大風(fēng)機(jī)與居民樓間距離。
由于風(fēng)機(jī)的壓力系數(shù)p=P/(ρU2),式中P為風(fēng)機(jī)風(fēng)壓,ρ為氣體密度,U是風(fēng)機(jī)葉輪線速度,U=πDn/60(m/s),式中n為風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。如果加大風(fēng)機(jī)葉輪直徑D,并降低轉(zhuǎn)速n,但保持Dn不變,則風(fēng)機(jī)壓力系數(shù)p不會變化,這時噪聲會大大降低。
設(shè)原風(fēng)機(jī)葉輪直徑為D1,轉(zhuǎn)速為n1,風(fēng)葉線速度為U1,風(fēng)葉加大后直徑為D2轉(zhuǎn)速為n2,風(fēng)葉線速度為U2,由聲壓級變化公式:
ΔL=60logU2/U1+20logD2/D1=80logD2/D1+60logn2/n1
根據(jù)上述公式,將風(fēng)機(jī)葉輪增大一倍,即D2=2D1,將轉(zhuǎn)速降低一半,即n2=n1/2,保持U2=U1,噪聲降低量為6dB。
設(shè)計采用鍋爐引風(fēng)機(jī),風(fēng)機(jī)葉輪直徑970mm,是原葉輪直徑的1.94倍,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1460轉(zhuǎn)/分,電動機(jī)功率保持不變,風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常。檢測得風(fēng)機(jī)電機(jī)電流冷態(tài)時為20A,屬滿負(fù)荷。
改造后鍋爐運(yùn)行良好,收塵效果明顯改進(jìn),噪聲大大降低。肉眼看不見煙囪冒煙,風(fēng)機(jī)房外就聽不到風(fēng)機(jī)的噪聲,周圍居民以為鍋爐房已停止運(yùn)行了。
檢測結(jié)果相當(dāng)令人滿意:鍋爐運(yùn)行時內(nèi)部壓力-5Pa左右,煙氣中含塵濃度低于10mg/m3,總收塵效率高達(dá)99.5%以上。
該鍋爐的研究和改造結(jié)果說明鍋爐房煙塵污染可以通過改用除塵效率高的布袋收塵器解決;鍋爐房噪聲污染可通過增大引風(fēng)機(jī)葉輪的方法解決。
燃煤鍋爐噪聲與污染消除實(shí)踐參數(shù)說明:
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燃煤鍋爐噪聲與污染消除實(shí)踐服務(wù)保證:
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