三、锅炉辅助设备
(一)燃料供应设备
1.贮煤场与灰渣场
(1)贮煤场。贮煤场应符合下列要求:火车和船舶运煤时,为10?25d的锅炉房最大耗煤量;汽车运煤时,为5?10d的锅炉房最大耗煤量。
(2)灰渣场。灰渣场一般设在锅炉房常年主导风向的下方,且同锅炉房间的距离大于10m。灰渣场的贮存量应根据灰渣综合利用情况和运输方式等条件确定,一般应能贮存3?5昼夜锅炉房最大排灰渣量。
2.锅炉房的运煤系统及设备
(1)煤的制备。煤的制备系统中常设置有碎煤装置(环锤式碎煤机、双辊齿牙式破碎机)、筛选装置、给煤设备(电磁振动给煤机、往复振动给煤机)、煤的计量装置等。
(2)制粉设备。对沸腾炉,原煤必须经过制粉才能使用。制粉设备一般包括原煤仓、给煤机、磨煤机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉风机、给粉机、螺旋输粉机、煤粉仓、锁气器和防爆门等设备。其中最重要的设备是磨煤机。
(3)运煤设备。常用的运煤设备有卷扬翻斗上煤机、摇臂翻斗上煤机、电动葫芦吊煤罐、埋刮板输送机、胶带输送机及波状挡边带式输送机等。
(二)灰渣处理设备
(1)人工除灰渣。人工除灰渣,即锅炉房的灰渣完全靠人力来装卸和输送。灰渣应先浇水冷却之后才能从锅炉房向外运。由于人工除灰渣劳动强度大、卫生条件差,只用于小容量锅炉房。
(2)机械除灰渣系统。锅炉房常用的几种机械除灰渣设备有重型框链除渣机、螺旋除渣机、马丁碎渣机、圆盘除渣机等。
(3)水力除灰渣系统。水力除灰渣是利用有一定压力的水,将锅炉落人灰渣沟内的碎渣及细灰冲走,送至渣池的运灰渣系统。水力除灰渣系统分为低压、高压和混合式除灰渣三种。工业锅炉房一般采用低压水力除灰渣系统。
(三)烟气净化设备
烟气净化系统包括烟气的除尘、脱硫、脱硝设备。
1.锅炉的除尘设备
工业锅炉中常用的除尘方式有干法和湿法两种。
(1)干法除尘。工业锅炉最常用干法除尘的是旋风除尘器。旋风除尘器见图4.2.3。含尘烟气以15?20m/s的速度切向进入除尘器外壳和排出管之间的环形空间,形成一股向下运动的外旋气流。烟气中的尘粒在离心力的作用下被甩到筒壁,并随烟气一起沿着圆锥体向下运动,落人除尘器底部的灰斗中。已净化的烟气沿除尘器的轴心部位向上,形成旋转上升的内涡旋气流,从除尘器上部的排出管排出。
旋风除尘器结构简单、处理烟气量大,没有运动部件、造价低、维护管理方便,除尘效率一般可达85%左右,是工业锅炉烟气净化中应用最广泛的除尘设备。
(2)湿法除尘。湿法除尘是利用水膜粘住或吸附烟气中的灰粒,或用喷雾的水使灰粒凝聚随水清洗下来。常用的有麻石水膜除尘器和旋风水膜除尘器。
1)麻石水膜除尘器。
麻石水膜除尘器构造见图4.2.4。是用天然的花岗岩砌筑而成,因此耐酸、防腐、耐磨,使用寿命长。它的构造是在花岗岩(麻石)筒体的上部设置溢水槽,使除尘器内壁圆周形成一层很薄的不断向下均匀流动的水膜,含尘气体由筒体下部切向导人旋转上升,靠离心力作用甩向内壁的粉尘被水膜所黏附,沿内壁流向下端排走。净化后的气体由顶部排出。麻石水膜除尘器除尘效率可以达到98%以上。

2)旋风水膜除尘器。
图4.2.5为旋水膜除尘器工作原理示意图。喷雾沿切向喷向筒壁,使壁面形成一层很薄的不断下流的水膜;含尘气流由筒体下部导入,旋转上升,靠离心力甩向壁面的粉尘为水膜所黏附,沿壁面流下排走。

旋风水膜除尘器适合处理烟气量大和含尘浓度高的场合。它可以单独采用,也可以安装在文丘里洗涤器之后作为脱水器。
2.除尘设备的选用
选择除尘设备时,应根据有关标准和规定,考虑不同燃烧方式的锅炉在额定蒸发量下出口的烟尘浓度和除尘器对负荷的适应性等因素,经技术经济比较,选用高效、低阻、设备投资少、运行费用低的除尘器。
供热锅炉房多采用旋风除尘器。对于往复炉排、链条炉排等层燃式锅炉,一般采用单级旋风除尘器。对拋煤机炉、煤粉炉、沸腾炉等室燃炉锅炉,一般采用二级除尘;当采用干法旋风除尘达不到烟尘排敢标准时,可采用湿式除尘。对湿式除尘来说,其废水应采取有效措施使排水符合排放标准。在寒冷地区还应考虑保温和防冻措施。
3.烟气脱硫
在锅炉燃烧中,产生的烟气中除了烟尘外,还有S02、S03、NO、N02以及碳氢化合物等有害气体。防止S02对大气污染的途径主要有:
(1)燃烧前脱硫。由于煤中硫化亚铁比重较大,因此可以通过洗选法脱除部分的硫化亚铁以及其他矿物质。常规洗选法可以脱除30%?50%的硫化亚铁。
也可采用化学浸出法、微波法、细菌脱硫,还可以将煤进行气化或者液化,转化为清洁的二次燃料,以达到脱硫的目的。
(2)燃烧中脱硫。燃料中的S02遇到碱金属氧化物CaO、MgO等,便会反应生成CaS04、MgS04等固体颗粒而被脱除掉。由于煤灰中含有部分碱金属氧化物,在不采取任何措施时,部分S02也会在燃烧中被脱除。燃烧中脱硫技术主要有脱硫剂吹入法、流化床燃烧以及型煤技术等。
(3)烟气脱硫。烟气脱硫法主要有抛弃法和回收法两大类。
1)抛弃法。是将吸收剂与烟气中的S02反应,形成废渣。其中包括烟灰、CaS04、CaS03和部分水,废渣抛弃或作填坑处理。抛弃法只是将空气污染变成固体污染。
2)回收法。是用吸收剂吸收或吸附S02然后再生循环使用。烟气中的S02被回收,转化成可利用的副产品,如硫黄、H2S04或浓S02气体。回收法效果好,但缺点主要是初始投资大、运行费用高。其中石灰石/石膏法是当前最主要、应用最广的湿法烟气脱硫技术。
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