活性炭噴射器應(yīng)用、設(shè)計(jì)、制造和安裝

摘要：活性炭噴射器，通過(guò)螺旋電子稱和風(fēng)機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)氣流輸送活性炭的現(xiàn)場(chǎng)控制。通過(guò)專用風(fēng)機(jī)往活性炭噴射器內(nèi)鼓風(fēng)，高速流動(dòng)空氣在活性炭噴射器喉部產(chǎn)生負(fù)壓，供給的活性炭被吸入，經(jīng)活性炭噴射器從入口噴入煙道，并通過(guò)強(qiáng)烈的湍流與煙氣均勻混合，對(duì)煙道中的煙氣凈化處理，以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。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(shè)計(jì)的工程裝置。

關(guān)鍵詞：
活性炭噴射器、應(yīng)用、設(shè)計(jì)、制造、安裝

1、概述
我國(guó)大部分火電廠面臨著加強(qiáng)控制SO2和NOX排放問(wèn)題。目前限制推廣脫硫脫氮技術(shù)的主要因素是初投資大、運(yùn)行費(fèi)用高、治污產(chǎn)物利用難、存在一定程度的二次污染?；钚蕴课椒摿蛎摰夹g(shù)具有能夠?qū)崿F(xiàn)治污產(chǎn)物資源化利用脫硫脫氮效率高等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是一種有發(fā)展前景的脫硫脫氮技術(shù)。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(zhì)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(fā)分有機(jī)物及其他微量元素。發(fā)展此類煙氣脫硫脫氮技術(shù)有效控制我國(guó)燃煤SO2和NOX排放,對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展意義重大。
2、工作原理
活性炭噴射器是一種文丘里結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)壓縮空氣或風(fēng)機(jī)在一定的壓力下產(chǎn)生很高的風(fēng)速，從而形成一定的負(fù)壓，將活性炭卷吸入噴射器管道中，從擴(kuò)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(yīng)和吸收。
3、活性炭噴射器的結(jié)構(gòu)
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(shè)備結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)有可調(diào)噴嘴、加料斗裝置、吸入口、擴(kuò)散管組成。見(jiàn)噴射器結(jié)構(gòu)工藝圖。
一般在整個(gè)工藝裝置中另外配套有螺桿輸送秤、離心風(fēng)機(jī)、料倉(cāng)、自動(dòng)秤重裝置及電器自控裝置，實(shí)現(xiàn)整個(gè)輸送工藝的定量給料、定量輸送、定時(shí)輸送、故障自動(dòng)報(bào)警等功能。
3、活性炭噴射器的設(shè)計(jì)
活性炭噴射器是一種稀相氣力輸送設(shè)備，從原理上需要知道以下幾個(gè)工藝參數(shù)后按稀相氣力輸送進(jìn)行設(shè)計(jì)。
風(fēng)機(jī)的參數(shù)：風(fēng)量（Nm3/min）、風(fēng)壓（KPa）；
活性炭參數(shù)：輸送量（Kg/h）、活性炭顆料大?。ㄒ话銥?00目）、堆積密度（Kg/m3）；
輸送距離：水平距離（m）、提升高度（m）、通過(guò)多少個(gè)彎頭及變徑管；
由以上參數(shù)確定輸送比：u，活性炭和空氣的重量比；
由公式計(jì)算活性炭的懸浮速度：Vt=d2s（ρs-ρf）g/18μf
由公式計(jì)算設(shè)備的經(jīng)濟(jì)流速：uf=Kl*（ρs/1000）0.5+Kd*Lt
Vt——懸浮速度（m/s）
ds——輸送物料的當(dāng)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——?dú)怏w流速,(m/s)
Lt——輸送距離,(m)
Kl——輸送物料的粒度系數(shù)
Kd——輸送物料的特性系數(shù)
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(gè)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(gè)基準(zhǔn)面上一次加工成形。由于噴嘴的氣流速成度達(dá)到音速，很容易產(chǎn)生磨損在結(jié)構(gòu)上要有一個(gè)特殊工藝要求；
■在噴嘴的出口段制造時(shí)要有3-5mm的直段，保證要有一定的使用時(shí)間，增加其耐用度。
■噴嘴的材質(zhì)分碳鋼和不銹鋼二種；在噴嘴上要進(jìn)行必要的熱處理。
碳鋼噴嘴我們進(jìn)行滲碳淬火處理，滲碳深5-8mm，淬火硬度為45-52HRC。
不銹鋼要進(jìn)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(guī)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(shí)我們采用下料管和噴射腔進(jìn)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(kuò)散管相對(duì)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(lái),通過(guò)噴嘴和接受管的錐形,我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)類似于硫化板的工藝板,按活性炭的流向設(shè)計(jì)在噴嘴和接受室間。
4.4擴(kuò)散管的制作
擴(kuò)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(guò)前后工藝法蘭制作同心工裝,在組焊時(shí)確保同心時(shí)焊接,同時(shí)焊接后固定3-4h后折除工裝,消除焊接引力產(chǎn)生的誤差。
擴(kuò)散管同樣要進(jìn)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(kuò)散管組成的一個(gè)整體設(shè)備。進(jìn)出口為法蘭聯(lián)接，方便簡(jiǎn)單。但本設(shè)備的噴嘴為可調(diào)結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)噴嘴的伸出長(zhǎng)度，改變噴嘴距（噴嘴和喉管入口之間的距離），從而改變負(fù)壓的大小，實(shí)現(xiàn)噴射量的微調(diào)。本設(shè)備的喉嘴距為可調(diào)式，通過(guò)噴管的調(diào)節(jié)手把螺紋的旋動(dòng)，調(diào)節(jié)前后距離，調(diào)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(shí)負(fù)壓為最大。如下圖所示。

結(jié)束語(yǔ)
活性炭噴射器能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)、定量、均勻地向煙道內(nèi)噴射活性炭。當(dāng)活性炭混合氣體進(jìn)入煙道時(shí)，能以一定的氣速通過(guò)強(qiáng)烈的湍流與煙氣來(lái)實(shí)
現(xiàn)均勻混合，有效地吸附煙氣中的雜質(zhì)。該裝置易于控制、工作穩(wěn)定，已用于垃圾處理工程設(shè)計(jì)中，也可用于具有一定噴速的微量粉末物料噴射場(chǎng)所。