窯尾增濕塔
1000t/d窯外分解新型干法水泥生產(chǎn)線投產(chǎn)，窯尾所配Φ6.5m×20m增濕塔投運以來一直運行不穩(wěn)定，出口溫度達(dá)不到要求，電除塵器不能正常運行，排放濃度嚴(yán)重超標(biāo)，且增濕塔內(nèi)部經(jīng)常發(fā)生濕底、掉塊現(xiàn)象。1 存在問題及分析
工藝布置流程如圖1所示。
增濕塔與生料磨采用串聯(lián)方式，生料磨的開、停對電除塵器入口煙氣溫度影響很大。因此，增濕塔必須根據(jù)生料磨開、停2種工藝狀況自動調(diào)節(jié)煙氣溫度，以滿足電除塵器對溫度的要求。按照電除塵器入口溫度120～150℃的要求:當(dāng)生料磨開時，增濕塔出口溫度應(yīng)在180～200℃之間；當(dāng)生料磨停時，增濕塔出口溫度應(yīng)為120～150℃。而實際增濕塔出口溫度過高，達(dá)不到電除塵器要求。增濕塔出口溫度達(dá)不到要求的原因有多種因素，經(jīng)過分析，主要有以下幾方面原因:
1.1 增濕塔有效高度不夠
增濕塔的有效高度決定于噴入塔內(nèi)水滴*蒸發(fā)所需要的時間，而蒸發(fā)時間與水滴大小和煙氣溫度有關(guān)。根據(jù)資料查得，用于水泥懸浮預(yù)熱器窯窯尾，當(dāng)溫度350℃、水滴直徑100μm時，其水滴*蒸發(fā)所需時間大約為9～11s。因此，根據(jù)進(jìn)入增濕塔的風(fēng)量即可計算出所需有效高度:
H=Q×t/（0.785×D2×3600）=21.22～25.9（m）
式中:Q———增濕塔入口風(fēng)量，按281579m3/h；
t———水滴蒸發(fā)所需時間，9～11s；
D———增濕塔內(nèi)徑，6.5m。
由計算可看出，原增濕塔20m的有效高度滿足不了水滴蒸發(fā)所需的zui低時間要求，因此，很容易發(fā)生降溫不夠和濕底現(xiàn)象。
1.2 噴水量不夠
根據(jù)資料介紹，增濕塔所需噴水量可通過熱平衡計算求得，但計算過程比較復(fù)雜?？砂疵繕?biāo)準(zhǔn)立方米煙氣溫度降低1°C時需要0.5g水進(jìn)行水量計算。這樣，若按生料磨停時出口溫度120°C計算，則噴水量:
W=QN×Δt×0.5=13.75（t/h）
式中:W———噴水量，t/h；
QN———折合標(biāo)況下風(fēng)量，m3/h；
Δt———溫降，℃。
噴水量大于13.75t/h時才能滿足需要，而實際噴水量zui大為10.5t/h，因此，原增濕塔無法滿足zui大噴水量要求。
1.3 噴水系統(tǒng)不合理
原噴水系統(tǒng)采用壓力式噴嘴，配用三柱塞高壓泵。其噴嘴噴出的水滴大小隨壓力、流量的不同變化較大。當(dāng)壓力、流量較大時，噴出的水霧水滴很細(xì)；而當(dāng)壓力、流量較小時，水珠會很大，在水泵運行不穩(wěn)定特別是在開泵、停泵過程中，隨著壓力、流量的變化容易形成很大的水滴甚至細(xì)流，極易形成濕底和結(jié)塊。而且此種系統(tǒng)不能根據(jù)不同工況自動調(diào)節(jié)噴水量，不適應(yīng)此種工藝布置。
2 改造方案及措施
2.1 加高筒體高度
將筒體在原有基礎(chǔ)上加高，使總的有效高度達(dá)到26m。這樣，水滴在塔內(nèi)的停留時間:
t=H×0.785×D2×3600/Q=11.025（s）
可有足夠的時間保證水滴*汽化。
2.2 改變氣流分布結(jié)構(gòu)
在進(jìn)氣喇叭口內(nèi)增設(shè)2排多孔板氣流分布裝置，使煙氣沿增濕塔端面分布均勻，以防止氣流發(fā)生紊亂而將未汽化的水珠帶到塔壁上產(chǎn)生結(jié)塊。
2.3 改造噴水系統(tǒng)
噴水系統(tǒng)是整個增濕塔使用好壞的關(guān)鍵，原先的噴水系統(tǒng)存在問題太多，故全部更換，采用目前的帶回流式噴嘴、配以高壓離心泵噴水系統(tǒng)，該系統(tǒng)配備了各種功能齊全的檢測裝置，可在生料磨開、停轉(zhuǎn)換及工況波動時自動改變噴水量，保證了設(shè)備正常運行。改造后噴水系統(tǒng)見圖2。
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