燃煤锅炉噪声和污染的消除
2021-11-28 15:45:00
燃煤燃烧器定制噪声和污染的消除
摘要：对烟尘和噪声污染都很严重的燃烧器定制进行改造的实践证明，将原有简单的湿法处理系统改为布袋收尘后，烟尘排放浓度可大大降低；高转速燃烧器定制引风机改为低转速燃烧器定制引风机后噪声明显降低。
引言
为了减轻我国北方城市冬天的空气污染，国家对现有燃煤采暖燃烧器定制进行改造和限制，规定不得采用5t以下的燃烧器定制，而且所有燃烧器定制必须采用消烟除尘装置。这一措施的实施大大改善了各大城市冬天的空气质量，但北方一些中小城市的空气状况仍不容乐观。对现有燃烧器定制房的调查得知，大多数采用湿法收尘，即燃烧器定制烟气经过水浴收尘后排空。这种方式投资少，简单实用，但人为因素直接影响收尘效果。如果操作人员不按时给收尘器中加水或其水位太低，收尘效果会大大降低。另外，燃烧器定制房的风机噪声污染也对周围居民的健康造成危害，尤其是小燃烧器定制房，很远就能听到引风机的啸叫声。
对该公司烟尘和噪声污染都较严重，居民反应强烈的小燃烧器定制房进行改造，取得了良好效果。两年的运行表明，燃烧器定制改造成功。
1 原有尾气处理系统
原有燃烧器定制为ZKL1.4-0.02/85/60-AII链条炉排真空热水燃烧器定制，其收尘流程：燃烧器定制出炉烟气→燃烧器定制引风机→水浴式除尘器→烟囱排空。燃烧器定制引风机采用Y5-49，No5C，3250转/min，风量5 500-10750m3/h，全压3180~2460Pa，电动机功率11kW；燃烧器定制鼓风机为4-74，No3.6A，2900转/min，风量2664~5268m3/h，全压1578~989Pa，电动机功率3kW；水浴式除尘器型号不详。开炉时，炉内负压为-200Pa，鼓风机正常操作时炉内保持±5Pa，引风机用电动机电流为20~21A，属满负荷运行。该燃烧器定制房距离居民住房仅为几米，居民反应强烈：首先是污染严重，取暖季节居民不敢开窗，常有灰渣飞入眼中；其次是振动和噪声太大，居民住房内振感和风机的啸叫声非常明显，严重影响了居民的正常生活。为了减轻污染，当地环保部门规定了该燃烧器定制水浴式除尘器最低水位，该燃烧器定制所属企业在燃烧器定制房和居民楼间建了一道墙，以隔离噪声，并采取将引风机安放在地面以下的方法，但都未解决问题。
2 污染源分析
2.1 烟尘的污染 烟尘的污染是除尘效果不好引起的。最初认为是除尘器损坏，如隔板腐蚀穿孔造成烟气短路所致，经检查除尘器完好。因此认为，除尘效果不好只能是除尘效率不高引起。湿法收尘，是以水与烟尘直接接触，利用液滴或液膜粘附烟尘而净化烟气，液滴越小，液膜面越大，收尘效果越好。为增大水与烟尘的接触面，标准的湿法收尘器采用自激振荡、文丘里管、筛板等方式，以提高收尘效果。该厂水浴式除尘器，构造相当简单，矩形水箱中间只有一个隔板，没有采取扩大烟气与水接触面的有效措施，也没有水气分离装置。烟气通过隔板的一侧进入水中，由另一侧进入烟道，烟气和水的接触时间很短，导致烟气和水混合不好。烟气在水中形成很大气泡，气泡中的烟气没有接触到水，收尘效率低。
经检测，水位正常时，燃烧器定制出口烟气中烟尘浓度为2050mg/m3，除尘器后的烟尘浓度为350mg/m3，收尘后排出的烟尘颗粒较大。因烟气管道很短，管道间联接法兰均用白厚漆加麻绳密封，排除漏风因素影响，除尘效率只能达到83%。
引风机是引起振动和噪声的主要因素，引风机的动平衡不好、运行过程中风叶损坏，均会造成振动。现场观察，引风机与除尘器均振动明显，除尘器及联接管道振幅较大。将风机与除尘器的联接管道断开后再开引风机，振动减小。风机叶片，只有轻微损伤，可初步认为振动是由除尘器产生的。
2.2 噪声和振动 该除尘器烟气通过的横截面0.64m2，速度约3.5m/s，并以这种速度进入水中，引风机开机时，除尘器中的水剧烈沸腾，并与引风机相互作用，振动由此产生。
除了振动，引风机运行时的噪声很大。原系统采用的引风机转速高达3250转/min。这对提高风压有利，但转速越高，噪声越大。当转速低于2500转／min时，噪声大大降低。
3 改造方案
减少烟气含尘量的方法有多种。布袋收尘器是利用滤布过滤烟气中微小颗粒，是一种高效收尘设备。只要滤布不破损，收尘效率可达99%以上。但收尘滤布承受温度有限，普通滤气呢或针刺毡最高使用温度不能超过130℃，瞬间温度不超过150℃；采用特殊滤料，其最高使用温度也只有250℃。燃烧器定制出炉烟气温度在180℃左右，采用普通滤气呢必须采用降温措施。由于燃烧器定制燃煤含有一定水分，有的煤种含氢量较高，燃烧后形成水蒸汽进入烟气，故烟气温度也不能太低，否则会产生结露现象。因此，合理选择入布袋的烟气温度非常重要。冷却方式采用人字形冷却管道，布袋采用普通针刺毡，考虑到燃烧器定制操作的间断性，选定入布袋温度110℃，在常压该温度下水呈气态。最后用计算机程序计算选定的冷却管道长度。
对于噪声的污染，采用低转速风机，同时利用人字冷却烟道加大风机与居民楼间距离。由于风机的压力系数p=P/(ρU2)，式中，P为风机风压，ρ为气体密度，U是风机叶轮线速度，U=πDn/60(m.s-1)，式中,n为风机转速。如果加大风机叶轮直径D，并降低转速n，但保持Dn不变，则风机压力系数p不会变化，这时噪声会大大降低。
设原风机叶轮直径为D1，转速为n1，风叶线速度为U1，风叶加大后直径为D2，转速为n2，风叶线速度为U2，由声压级变化公式：
ΔL=60logU2/U1 20logD2/D1=80logD2/D1 60logn2/n1
根据上述公式，将风机叶轮增大一倍，即D2=2D1，将转速降低一半，即n2=n1/2，保持U2=U1，噪声降低量为6dB。
设计采用引风机，风机叶轮直径970mm，是原叶轮直径的1.94倍，风机转速1460转/min，电动机功率保持不变，风机运转正常。经检测，风机电机电流冷态时为20A，属满负荷。
改造后燃烧器定制运行良好，收尘效果明显改进，噪声大大降低。肉眼看不见烟囱冒烟，风机房外就听不到风机的噪声，周围居民以为燃烧器定制房已停止运行了。
检测结果相当令人满意：燃烧器定制运行时内部压力-5Pa左右，烟气中含尘浓度低于10mg/m3，总收尘效率高达99.5%以上。
该燃烧器定制的研究和改造结果说明，燃烧器定制房烟尘污染可以通过改用除尘效率高的布袋收尘器解决；燃烧器定制房噪声污染可通过增大引风机叶轮的方法解决。
内容来源：《中小企业管理与科技》如果您有更多的行业资讯和企业新闻，
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摘要：对烟尘和噪声污染都很严重的燃烧器定制进行改造的实践证明，将原有简单的湿法处理系统改为布袋收尘后，烟尘排放浓度可大大降低；高转速燃烧器定制引风机改为低转速燃烧器定制引风机后噪声明显降低。
引言
为了减轻我国北方城市冬天的空气污染，国家对现有燃煤采暖燃烧器定制进行改造和限制，规定不得采用5t以下的燃烧器定制，而且所有燃烧器定制必须采用消烟除尘装置。这一措施的实施大大改善了各大城市冬天的空气质量，但北方一些中小城市的空气状况仍不容乐观。对现有燃烧器定制房的调查得知，大多数采用湿法收尘，即燃烧器定制烟气经过水浴收尘后排空。这种方式投资少，简单实用，但人为因素直接影响收尘效果。如果操作人员不按时给收尘器中加水或其水位太低，收尘效果会大大降低。另外，燃烧器定制房的风机噪声污染也对周围居民的健康造成危害，尤其是小燃烧器定制房，很远就能听到引风机的啸叫声。
对该公司烟尘和噪声污染都较严重，居民反应强烈的小燃烧器定制房进行改造，取得了良好效果。两年的运行表明，燃烧器定制改造成功。
1 原有尾气处理系统
原有燃烧器定制为ZKL1.4-0.02/85/60-AII链条炉排真空热水燃烧器定制，其收尘流程：燃烧器定制出炉烟气→燃烧器定制引风机→水浴式除尘器→烟囱排空。燃烧器定制引风机采用Y5-49，No5C，3250转/min，风量5 500-10750m3/h，全压3180~2460Pa，电动机功率11kW；燃烧器定制鼓风机为4-74，No3.6A，2900转/min，风量2664~5268m3/h，全压1578~989Pa，电动机功率3kW；水浴式除尘器型号不详。开炉时，炉内负压为-200Pa，鼓风机正常操作时炉内保持±5Pa，引风机用电动机电流为20~21A，属满负荷运行。该燃烧器定制房距离居民住房仅为几米，居民反应强烈：首先是污染严重，取暖季节居民不敢开窗，常有灰渣飞入眼中；其次是振动和噪声太大，居民住房内振感和风机的啸叫声非常明显，严重影响了居民的正常生活。为了减轻污染，当地环保部门规定了该燃烧器定制水浴式除尘器最低水位，该燃烧器定制所属企业在燃烧器定制房和居民楼间建了一道墙，以隔离噪声，并采取将引风机安放在地面以下的方法，但都未解决问题。
2 污染源分析
2.1 烟尘的污染 烟尘的污染是除尘效果不好引起的。最初认为是除尘器损坏，如隔板腐蚀穿孔造成烟气短路所致，经检查除尘器完好。因此认为，除尘效果不好只能是除尘效率不高引起。湿法收尘，是以水与烟尘直接接触，利用液滴或液膜粘附烟尘而净化烟气，液滴越小，液膜面越大，收尘效果越好。为增大水与烟尘的接触面，标准的湿法收尘器采用自激振荡、文丘里管、筛板等方式，以提高收尘效果。该厂水浴式除尘器，构造相当简单，矩形水箱中间只有一个隔板，没有采取扩大烟气与水接触面的有效措施，也没有水气分离装置。烟气通过隔板的一侧进入水中，由另一侧进入烟道，烟气和水的接触时间很短，导致烟气和水混合不好。烟气在水中形成很大气泡，气泡中的烟气没有接触到水，收尘效率低。
经检测，水位正常时，燃烧器定制出口烟气中烟尘浓度为2050mg/m3，除尘器后的烟尘浓度为350mg/m3，收尘后排出的烟尘颗粒较大。因烟气管道很短，管道间联接法兰均用白厚漆加麻绳密封，排除漏风因素影响，除尘效率只能达到83%。
引风机是引起振动和噪声的主要因素，引风机的动平衡不好、运行过程中风叶损坏，均会造成振动。现场观察，引风机与除尘器均振动明显，除尘器及联接管道振幅较大。将风机与除尘器的联接管道断开后再开引风机，振动减小。风机叶片，只有轻微损伤，可初步认为振动是由除尘器产生的。
2.2 噪声和振动 该除尘器烟气通过的横截面0.64m2，速度约3.5m/s，并以这种速度进入水中，引风机开机时，除尘器中的水剧烈沸腾，并与引风机相互作用，振动由此产生。
除了振动，引风机运行时的噪声很大。原系统采用的引风机转速高达3250转/min。这对提高风压有利，但转速越高，噪声越大。当转速低于2500转／min时，噪声大大降低。
3 改造方案
减少烟气含尘量的方法有多种。布袋收尘器是利用滤布过滤烟气中微小颗粒，是一种高效收尘设备。只要滤布不破损，收尘效率可达99%以上。但收尘滤布承受温度有限，普通滤气呢或针刺毡最高使用温度不能超过130℃，瞬间温度不超过150℃；采用特殊滤料，其最高使用温度也只有250℃。燃烧器定制出炉烟气温度在180℃左右，采用普通滤气呢必须采用降温措施。由于燃烧器定制燃煤含有一定水分，有的煤种含氢量较高，燃烧后形成水蒸汽进入烟气，故烟气温度也不能太低，否则会产生结露现象。因此，合理选择入布袋的烟气温度非常重要。冷却方式采用人字形冷却管道，布袋采用普通针刺毡，考虑到燃烧器定制操作的间断性，选定入布袋温度110℃，在常压该温度下水呈气态。最后用计算机程序计算选定的冷却管道长度。
对于噪声的污染，采用低转速风机，同时利用人字冷却烟道加大风机与居民楼间距离。由于风机的压力系数p=P/(ρU2)，式中，P为风机风压，ρ为气体密度，U是风机叶轮线速度，U=πDn/60(m.s-1)，式中,n为风机转速。如果加大风机叶轮直径D，并降低转速n，但保持Dn不变，则风机压力系数p不会变化，这时噪声会大大降低。
设原风机叶轮直径为D1，转速为n1，风叶线速度为U1，风叶加大后直径为D2，转速为n2，风叶线速度为U2，由声压级变化公式：
ΔL=60logU2/U1 20logD2/D1=80logD2/D1 60logn2/n1
根据上述公式，将风机叶轮增大一倍，即D2=2D1，将转速降低一半，即n2=n1/2，保持U2=U1，噪声降低量为6dB。
设计采用引风机，风机叶轮直径970mm，是原叶轮直径的1.94倍，风机转速1460转/min，电动机功率保持不变，风机运转正常。经检测，风机电机电流冷态时为20A，属满负荷。
改造后燃烧器定制运行良好，收尘效果明显改进，噪声大大降低。肉眼看不见烟囱冒烟，风机房外就听不到风机的噪声，周围居民以为燃烧器定制房已停止运行了。
检测结果相当令人满意：燃烧器定制运行时内部压力-5Pa左右，烟气中含尘浓度低于10mg/m3，总收尘效率高达99.5%以上。
该燃烧器定制的研究和改造结果说明，燃烧器定制房烟尘污染可以通过改用除尘效率高的布袋收尘器解决；燃烧器定制房噪声污染可通过增大引风机叶轮的方法解决。
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