隨著國家對超低排放的要求越來越嚴格,鋼鐵行業燒結機頭排放值也要求越來越低,于是成熟的濕式電除塵得到大力推廣,但是濕電煙囪和濕法脫硫一樣都存在煙囪雨,如何治理,如何保護土壤不被二次污染成為了環保人必須要解決的課題。
 
武安市裕華鋼鐵有限公司燒結機濕電在2017年投入使用，在投入開始就一直煙囪雨不斷，水分不僅讓數據無法正常，同時也造成土壤的二次污染，同時因為冬季下的雨點讓水成冰，人員通過時存在較大的安全隱患。
 
為此裕華設備部和設備廠家一起進行研討，分析問題，并邀請設備廠家做相關的全流程CFD 仿真流體實驗。圖1 為該工程煙道、導流板與均布板布置位置與整體三維圖。煙氣從脫硫塔排出后經管道進入濕式靜電除塵裝置，首先垂直向上通過下殼體，到達布置有導流板和均布板的中殼體，氣流向上進入濕電陽極模塊，到達上殼體，最終排出煙囪。
 
 
通過CEMS 的數據查詢，我們發現煙氣最后通過煙囪的時候流速達到了22 米/ 秒，經過我們分析，是由于風量流速過快，導致煙氣在下殼體無法有效的散開，最后以20 米/ 秒的速度沖出煙囪，將水分帶出，所以就造成了煙囪雨，也同時造成了數據不穩定的現象。
 
在分析原因后，我們針對性的做出了方案：第一對煙氣進行導流，在下殼體設置導流板；第二使用除霧器對水分進行截留，第三在煙囪的根部和頂部設置旋流器回收水裝置。整體思路是降低煙氣流速、回收水后，在做流體實驗時考慮到阻力對設備、生產的影響，所以只進行了兩步也就是第一步的煙氣進行導流，和在煙囪的根部設置旋流器回收水裝置。
 
為了保證問題可以被徹底解決，我們利用仿真軟件對整個濕電除塵系統進行數值模擬，得到從脫硫塔出口至煙氣出口這一段速度跡線云圖和壓力跡線云圖，如圖2 所示。
 
圖2（b）中表明整個系統內前段壓力較為均衡，這主要是因為整體為矩形平面，為對稱結構，對壓力的影響不大，只在最后階段壓力有一定的漲幅。但是由圖2（a）中速度跡線云圖可知，煙氣在下殼體進入中殼體部分出現混亂，產生碰撞，不利于煙氣均勻進入陽極模塊，所以有必要設置導流板。
 
根據圖3（a）和（b）的對比發現未加裝導流板之前煙氣主要集中在中殼體四周和中間部，加裝導流板后煙氣分布更加均勻，同時通過計算得到在導流板上端的煙氣速度偏差系數CV= 標準偏差/ 平均值=3.51/4.45=78.88％，導流板起到了對煙氣的導向作用，但是煙氣依然有較大的速度偏差系數。
 
 
基本認為其均勻度是良好的，這也驗證了均布板對煙氣均布起到的作用，為煙氣均勻進入濕電陽極模塊做好了準備，進而很好的提高了除塵的效率，同時避免了氣體擠壓的情況，不會對陽極模塊造成集中磨損。
 
所以在下殼體導流板的設置改變了煙氣進入均布板的方向和角度，均布板進一步消除了煙氣集中的現象。
 
而煙氣均布后煙囪雨的消除就需要我們進行相應的處理，對飽和蒸汽里面的水分進行有效回收，同時也要對回收的水分進行二次利用，降低水耗。于是我們提出了旋流器旋流，煙氣碰撞捕捉水滴，隨后將回收的水引出到脫硫循環池，直接進行再次使用（見圖5）。
 
經過改造后全部費用僅為50000 元左右，不僅有效的引導均布了煙氣，提高了濕式電除塵的利用效率，而且還對飽和蒸汽里面的水分進行了回收利用，直接再次進入脫硫系統進行使用，極大的降低了水耗，每天回收水約10~20 噸左右，同時也徹底的去除了煙囪雨的問題。而通過加裝倒流板和煙氣脫水回收裝置我們可以發現一個問題，那就是濕法脫硫和濕式電除塵的煙囪雨并不是無解的，是可以解決的。