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活性炭噴射器 應用、設計、制造和安裝

發布時間:2016-3-11
活性炭噴射器應用、設計、制造和安裝

摘要:活性炭噴射器,通過螺旋電子稱和風機工作,實現氣流輸送活性炭的現場控制。通過專用風機往活性炭噴射器內鼓風,高速流動空氣在活性炭噴射器喉部產生負壓,供給的活性炭被吸入,經活性炭噴射器從入口噴入煙道,并通過強烈的湍流與煙氣均勻混合,對煙道中的煙氣凈化處理,以達到排放標準。活性炭噴射器專為吸附煙氣中的重金屬和二噁英、呋喃等污染物而設計的工程裝置。

關鍵詞:
活性炭噴射器、應用、設計、制造、安裝

1、概述
我國大部分火電廠面臨著加強控制SO2和NOX排放問題。目前限制推廣脫硫脫氮技術的主要因素是初投資大、運行費用高、治污產物利用難、存在一定程度的二次污染。活性炭吸附法脫硫脫氮技術具有能夠實現治污產物資源化利用脫硫脫氮效率高等優點被認為是一種有發展前景的脫硫脫氮技術。在各種煙氣治理方法中活性炭吸附法是唯一一種能脫除煙氣中每一種雜質的方法,其中包括SO2、氮氧化物、煙塵粒子、汞、二惡英、呋喃、重金屬、揮發分有機物及其他微量元素。發展此類煙氣脫硫脫氮技術有效控制我國燃煤SO2和NOX排放,對于國民經濟的可持續性發展意義重大。
2、工作原理
活性炭噴射器是一種文丘里結構形式,通過壓縮空氣或風機在一定的壓力下產生很高的風速,從而形成一定的負壓,將活性炭卷吸入噴射器管道中,從擴散管中高速噴出,輸送到一定距離和高度的煙道中,將活性炭均勻地噴射分布到煙氣管道截面中,有利于活性炭和煙氣的充分反應和吸收。
3、活性炭噴射器的結構
活性炭噴射器是一種氣相和固相混合輸送的特殊文氏管,設備結構上設計有可調噴嘴、加料斗裝置、吸入口、擴散管組成。見噴射器結構工藝圖。
一般在整個工藝裝置中另外配套有螺桿輸送秤、離心風機、料倉、自動秤重裝置及電器自控裝置,實現整個輸送工藝的定量給料、定量輸送、定時輸送、故障自動報警等功能。
3、活性炭噴射器的設計
活性炭噴射器是一種稀相氣力輸送設備,從原理上需要知道以下幾個工藝參數后按稀相氣力輸送進行設計。
風機的參數:風量(Nm3/min)、風壓(KPa);
活性炭參數:輸送量(Kg/h)、活性炭顆料大小(一般為200目)、堆積密度(Kg/m3);
輸送距離:水平距離(m)、提升高度(m)、通過多少個彎頭及變徑管;
由以上參數確定輸送比:u,活性炭和空氣的重量比;
由公式計算活性炭的懸浮速度:Vt=d2s(ρs-ρf)g/18μf
由公式計算設備的經濟流速:uf=Kl*(ρs/1000)0.5+Kd*Lt
Vt——懸浮速度(m/s)
ds——輸送物料的當量球徑(m)
ρs——輸送物料的堆積密度,(Kg/m3)
ρf——工作氣體的密度,(Kg/m3)
μf——工作氣體的粘度,(pa.s)
uf——氣體流速,(m/s)
Lt——輸送距離,(m)
Kl——輸送物料的粒度系數
Kd——輸送物料的特性系數
4、活性炭噴射器的制造
4.1活性炭噴射器噴嘴的制造
噴射器的噴嘴是一個圓錐形噴口,在制造中要保證噴嘴的圓錐度;一般要先粗車后精車,并且保證噴嘴的同心度,在一個基準面上一次加工成形。由于噴嘴的氣流速成度達到音速,很容易產生磨損在結構上要有一個特殊工藝要求;
■在噴嘴的出口段制造時要有3-5mm的直段,保證要有一定的使用時間,增加其耐用度。
■噴嘴的材質分碳鋼和不銹鋼二種;在噴嘴上要進行必要的熱處理。
碳鋼噴嘴我們進行滲碳淬火處理,滲碳深5-8mm,淬火硬度為45-52HRC。
不銹鋼要進行滲氮處理,滲氮深度2-4mm。
4.2活性炭加料管的制造
活性炭的加料管一般都規格不大,如采用直角三通形式焊接,活性炭的下料容腔較小,不利于活性炭的吸入和噴出;在制作時我們采用下料管和噴射腔進行斜30°斜接管,增加了下料面積。
4.3下料腔底板的制作
活性炭噴射器的下料腔比噴嘴和擴散管相對大,有一定的容積存在,有利于活性炭的下料,但也不利于活性炭的全部噴射出來,通過噴嘴和接受管的錐形,我們設計一個類似于硫化板的工藝板,按活性炭的流向設計在噴嘴和接受室間。
4.4擴散管的制作
擴散管是起到噴射和提升壓力的零件,必需和噴嘴保證同心度;通過前后工藝法蘭制作同心工裝,在組焊時確保同心時焊接,同時焊接后固定3-4h后折除工裝,消除焊接引力產生的誤差。
擴散管同樣要進行耐磨的熱處理要求,工藝同噴嘴一樣。
5、活性炭噴射器的安裝
活性炭噴射器是由噴嘴和接受室,擴散管組成的一個整體設備。進出口為法蘭聯接,方便簡單。但本設備的噴嘴為可調結構,通過調節噴嘴的伸出長度,改變噴嘴距(噴嘴和喉管入口之間的距離),從而改變負壓的大小,實現噴射量的微調。本設備的喉嘴距為可調式,通過噴管的調節手把螺紋的旋動,調節前后距離,調整噴嘴距。合適后用壓緊螺母壓緊,一般噴嘴出口端面到接受室垂直時負壓為最大。如下圖所示。

結束語
活性炭噴射器能夠實現定時、定量、均勻地向煙道內噴射活性炭。當活性炭混合氣體進入煙道時,能以一定的氣速通過強烈的湍流與煙氣來實
現均勻混合,有效地吸附煙氣中的雜質。該裝置易于控制、工作穩定,已用于垃圾處理工程設計中,也可用于具有一定噴速的微量粉末物料噴射場所。
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