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2.2喷雾降温
这种降温方式通过特殊雾化设备将水雾化,由于水的比热较大,雾状颗粒扩散蒸发就会吸收周围环境的热量,从而使周围环境温度降低。
现在水泥厂窑头篦冷机常用的喷雾降温系统分为双流体喷雾系统和单流体喷雾系统(其中包含高压回流式和高压直喷式)。双流体喷雾系统(见图2)构成主要有:1)水路系统,包括水箱、水泵、液体过滤器和流量控制装置等;2)气路系统,由气体压力调节阀、电磁控制阀和压力检测组件等组成;3)控制系统,由温度检测装置、控制柜、变频器、水路和气路压力变送器及压力开关等组成;4)喷枪。
双流体喷雾系统与单流体喷雾系统在产品结构上的主要区别表现在前者比后者增加了气路系统,并相应增加气路的控制元件。包括由自动控制回路、安全模式回路和喷枪吹扫回路等组成的供气系统,由控制器控制实现回路的自动切换。在系统停用时,可以通过低压吹扫保持喷枪内的微正压,保证含尘烟气不会进入喷枪,有效地防止喷枪的堵塞。
由于结构不同造成两者在经济技术指标上也有着本质的区别。双流体水泵出口压力小,喷枪水气压低,相应系统管路元件承受压力低,流量调节采用喷枪分组及水泵变频调节喷水量,雾化粒径小,雾化效果好,蒸发时间少,使篦冷机内不易结垢,处理同样的烟气量需要的喷枪数量少,尤其在喷水量由大变小的过程中相对单流体高压直喷式优势明显。双流体喷嘴是核心部件,喷嘴孔径大,不易堵塞,可直接使用河水、废水和循环水不需过滤处理。同时由于喷嘴孔径大、工作压力低,使喷嘴磨损速度慢,使用寿命长。
喷雾装置可与余热发电系统配合使用,首先根据余热发电停用时系统需处理的烟气量、工况烟气最高温度和进除尘器最高温度确定喷雾装置规格。然后根据现场具体情况,工艺管道走向,选择喷雾装置安装位置。目前使用的喷雾装置,大多布置在篦冷机顶部或篦冷机烟气出风管道内,也有两处同时布置的,正常情况下篦冷机内喷雾装置工作,当遇到突发意外情况时,管道内喷雾装置也可达到喷雾降温功能。篦冷机安装喷枪时要充分考虑其内部温度高、粉尘磨蚀性大和内部气体流场等情况,以此来确定喷枪的材质和安装的位置。避免因烟气温度过高,使喷枪过热报废,同时也要避免由于内部过大气流带动粉尘冲刷磨蚀喷枪。当余热发电长期稳定运行期间,可采用伸缩式喷枪,或缩短喷枪插入深度,并增加耐磨防护套,或直接把喷枪抽出以避免喷枪不必要的损坏。当喷雾系统布置在管道内部时,要尽量远离除尘设备进口位置,同时保证在直管段部位,顺气流喷射,要避免喷出的水雾打在管道壁上,影响降温效果。当余热发电设备有计划的停运时,可先行检查喷雾降温系统设备完好情况,并保证设备的正常巡检不遗漏。
实例:我公司在某企业窑头除尘器电改袋项目中提供了喷雾降温装置,其设计参数见表2。
全套喷雾设备经过现场安装调试完毕后,窑点火运行成功,并同步运行配套余热发电系统,缓慢关闭通往余热锅炉的烟气管道,打开喷雾系统自动控制程序,并打开篦冷机末端取风口管道阀门,使烟气缓慢进入改造后的袋除尘器内部,检测到烟气初始温度276~302℃,通过控制喷雾水泵电动机运行频率由10Hz调到30Hz,袋除尘器的烟气进口温度在150~180℃之间。根据起始调节情况温降时间大约在1~3min,因此完全满足袋除尘器使用的工况要求,并且水泵的工作能力还未充分发挥。
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