2024年6月3日发(作者：完鹏赋)
中图分类号：ＴＱ１７２．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—０３８９（２００８）０５－４２—０３
５ ０００ ｔ／ｄ生产线增湿塔喷雾系统的改造
李好哲（山东东华水泥有限公司，山东淄博２５５１４４）
１增湿塔喷雾系统的运行问题
证磨机有足够稳定的烘干热源时，其余部分余热及
含尘浓度高的烟气进入增湿塔降温降尘。当开启水
我公司５ ０００ ｔ／ｄ新型干法熟料生产线配套的 泵时无法在短时间内及时、准确地调整喷水量．经
增湿塔规格为０９．５ ｍｘ３８ ｍ。设计处理烟气量为
常造成喷水量过多，增湿塔“湿底”：或者喷水量
３０００００ｍ３／ｈ（窑开磨开）～８６００００ｍ３／ｈ（窑开磨不
过少，造成进入电除尘器的烟气温度过高．比电阻
开），进气烟气温度３２０～３５０℃（瞬时４５０℃），出
过大，降低电收尘的除尘效率，废气排放超标，并
口烟气温度１２０～１５０ ｏＣ。增湿塔增湿喷雾系统采用
造成电除尘极线断裂、极板变形。
高压回流式，分内外环两组均匀分布回流式喷枪３０
（３）雾化效果受喷头状况影响大，一旦水垢
支，其中内环ｌ４支，外环ｌ６支：配备３台７５ ｋＷ
或铁锈堵塞喷头，喷枪就起不到雾化的效果，形成
电机（两用一备），水泵最低工作压力在 直流而造成湿底。因此喷头需要经常清洗，由此导
５．５ ＭＰａ。当工艺系统温度发生变化时，中控操作 致维护成本加大。
员可根据电除尘器入口烟气温度变化，调节回水电
（４）喷水系统长期在５．０～６．０ ＭＰａ高压下运
动阀门的开度，控制回水量。从而达到控制喷水量 行，管道及管件易损坏、电磁阀和电动阀经常失灵
的目的。
和损坏，也造成维护维修费用较高。而且将压力达
我公司增湿塔喷雾系统自２００５年３月投产使 ５～６ ＭＰａ的水打到增湿塔顶部的喷枪处．多余的水
用以来，由于回水调节阀及水泵机械故障原因，致
再经过回流装置回流到水箱中，又造成电能的极大
使回水量得不到有效的调节控制，水枪喷嘴处压力
浪费
达不到设计（ｔ＞４．５ ＭＰａ）要求导致喷头雾化差，
虽进行了改造和更换但效果仍不能满足工矿要求，
２问题的分析与判断
雾化仍不理想。２００６年余热发电投入运行以后。
对回流式喷枪造成结壁、湿底的原因，我们召
由于此时进入增湿塔的粉尘浓度和温度较低，该喷
开了专题会议进行分析研究。
雾系统出现的弊端更加明显，喷水量少时，水滴雾
２．１水量的调节范围不能满足工艺要求
化不好，降温、增湿效果极差，不能满足电除尘器
高压回流增湿系统的水量调节是通过降低压力
正常运行所需的工矿，使电除尘的除尘效果极差，
和增大回流的方式实现，其水量调节范围一般较
窑尾粉尘排放无法达标（已安装粉尘在线检测设
小。通常最大水量在２．５ ｍ３／ｈ左右。湿壁、湿底可
备）。喷水量大时，经常结壁、湿底并且维护投入
能是在回流枪水量调节的极限区产生的，因当余热
较高。具体问题如下：
发电与生料磨同时运行时，增湿塔所需要的水量将
（１）当生料磨与余热发电同步运行时，由于
会大大小于极限值，若未能及时降低喷水量且喷枪
进增湿塔的烟气温度低（１６０～２００ ｏｃ）且粉尘浓度
压力不足时，雾化效果非常差，水滴直径增大，湿
也较低，当需水量较少回水量过大时，喷嘴出口压
底将是必然的，见图１。
力降低，雾化效果差，雾滴直径为３３５ ｍ（３．３
２．２回流式喷枪堵塞现象严重
ＭＰａ压力测得）超过了设计的２００ Ｉｘｍ。易造成结
高压回流枪对水质要求较敏感．因为要想达到
壁、湿底堵塞。
很小的雾化颗粒必须满足水压高和喷嘴孔径小这两
（２）当生料磨开启、余热发电停机时，此时
个特点．若水质达不到设计要求必然容易堵塞喷
由于出窑废气余热温度较高（３４０～３３０ ｑＣ），在保
孔。具体堵塞可分两种：一种是全部堵塞，则造成
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＋液体压力，０．１ ＭＰａ －，，Ｑ，－气体量
压力，０．１ＭＰａ
＋颗粒最大直径
图ｌ高压回流枪的压力于颗粒直径的特性曲线
几乎不能喷水：另一种是局部堵塞，造成喷水分
图２双流体喷枪在气压５ＭＰａ下的特性曲线
叉、或不均匀、或雾化不好、或喷射距离明显增加 了良好的效果。具体改造措施如下：
甚至会打到塔壁上等。因此如果发生局部堵塞，一
（１）采用双流体喷枪，水量的调节范围可以
方面烟气温度居高不下。另一方面则必然引起湿壁 在３．６ ４５ ｍ３／ｈ（最大水量范围达到４５ ｍ ）内精
和湿底。
确连续调节，且其雾滴颗粒更细小、均匀、稳定，
２＿３ 回流式喷枪的布局不合理产生喷水重叠现象
见图２。
因回流式喷枪单枪的流量较小，所以在以上最 （２）系统通过ＰＬＣ控制，采用变频调速装置
小的烟气量下一般需要ｌ４把喷枪，或更多。喷枪越 控制流量，通过温度和流量双闭环控制的方式对温
多．在布置时容易产生重叠的机率就越大，因为在 度进行精确控制（见图３）。并可通过带变送器的
进行设计布置时往往是根据喷枪标定的
喷射角度进行计算布置的，而实际喷枪
的喷射角度会随压力的变化而波动，故
有产生重叠的现象，产生重叠喷水颗粒
就增大，就会产生不完全蒸发，产生湿
壁湿底。
２．４回流式喷枪的磨损现象较严重
因为高压回流式喷枪的压力最低
５．５ ＭＰａ，虽然喷头采用特殊的材料
（喷嘴本体采用１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ材质，喷嘴
头采用ＷＣ材料和粉末冶金压制而成）
但磨损也很严重，出现槽痕，喷射水
雾明显散乱．更严重时就会产生喷水增湿
重叠和喷雾颗粒增大，不能完全雾化
而产生湿壁湿底，有时增湿塔底部出
现泥浆水流。
３改进措施
为改善增湿塔的运行状况，经多方
考察、论证．我公司最后确定采用沈
阳某科技公司的高效节能双流体喷雾
增湿系统对其进行改造．改造后取得
图３精确控制温度流程图
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中图分类号：ＴＱ１７２．６ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００７—０３８９（２００８）０５－４２—０３
５ ０００ ｔ／ｄ生产线增湿塔喷雾系统的改造
李好哲（山东东华水泥有限公司，山东淄博２５５１４４）
１增湿塔喷雾系统的运行问题
证磨机有足够稳定的烘干热源时，其余部分余热及
含尘浓度高的烟气进入增湿塔降温降尘。当开启水
我公司５ ０００ ｔ／ｄ新型干法熟料生产线配套的 泵时无法在短时间内及时、准确地调整喷水量．经
增湿塔规格为０９．５ ｍｘ３８ ｍ。设计处理烟气量为
常造成喷水量过多，增湿塔“湿底”：或者喷水量
３０００００ｍ３／ｈ（窑开磨开）～８６００００ｍ３／ｈ（窑开磨不
过少，造成进入电除尘器的烟气温度过高．比电阻
开），进气烟气温度３２０～３５０℃（瞬时４５０℃），出
过大，降低电收尘的除尘效率，废气排放超标，并
口烟气温度１２０～１５０ ｏＣ。增湿塔增湿喷雾系统采用
造成电除尘极线断裂、极板变形。
高压回流式，分内外环两组均匀分布回流式喷枪３０
（３）雾化效果受喷头状况影响大，一旦水垢
支，其中内环ｌ４支，外环ｌ６支：配备３台７５ ｋＷ
或铁锈堵塞喷头，喷枪就起不到雾化的效果，形成
电机（两用一备），水泵最低工作压力在 直流而造成湿底。因此喷头需要经常清洗，由此导
５．５ ＭＰａ。当工艺系统温度发生变化时，中控操作 致维护成本加大。
员可根据电除尘器入口烟气温度变化，调节回水电
（４）喷水系统长期在５．０～６．０ ＭＰａ高压下运
动阀门的开度，控制回水量。从而达到控制喷水量 行，管道及管件易损坏、电磁阀和电动阀经常失灵
的目的。
和损坏，也造成维护维修费用较高。而且将压力达
我公司增湿塔喷雾系统自２００５年３月投产使 ５～６ ＭＰａ的水打到增湿塔顶部的喷枪处．多余的水
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再经过回流装置回流到水箱中，又造成电能的极大
使回水量得不到有效的调节控制，水枪喷嘴处压力
浪费
达不到设计（ｔ＞４．５ ＭＰａ）要求导致喷头雾化差，
虽进行了改造和更换但效果仍不能满足工矿要求，
２问题的分析与判断
雾化仍不理想。２００６年余热发电投入运行以后。
对回流式喷枪造成结壁、湿底的原因，我们召
由于此时进入增湿塔的粉尘浓度和温度较低，该喷
开了专题会议进行分析研究。
雾系统出现的弊端更加明显，喷水量少时，水滴雾
２．１水量的调节范围不能满足工艺要求
化不好，降温、增湿效果极差，不能满足电除尘器
高压回流增湿系统的水量调节是通过降低压力
正常运行所需的工矿，使电除尘的除尘效果极差，
和增大回流的方式实现，其水量调节范围一般较
窑尾粉尘排放无法达标（已安装粉尘在线检测设
小。通常最大水量在２．５ ｍ３／ｈ左右。湿壁、湿底可
备）。喷水量大时，经常结壁、湿底并且维护投入
能是在回流枪水量调节的极限区产生的，因当余热
较高。具体问题如下：
发电与生料磨同时运行时，增湿塔所需要的水量将
（１）当生料磨与余热发电同步运行时，由于
会大大小于极限值，若未能及时降低喷水量且喷枪
进增湿塔的烟气温度低（１６０～２００ ｏｃ）且粉尘浓度
压力不足时，雾化效果非常差，水滴直径增大，湿
也较低，当需水量较少回水量过大时，喷嘴出口压
底将是必然的，见图１。
力降低，雾化效果差，雾滴直径为３３５ ｍ（３．３
２．２回流式喷枪堵塞现象严重
ＭＰａ压力测得）超过了设计的２００ Ｉｘｍ。易造成结
高压回流枪对水质要求较敏感．因为要想达到
壁、湿底堵塞。
很小的雾化颗粒必须满足水压高和喷嘴孔径小这两
（２）当生料磨开启、余热发电停机时，此时
个特点．若水质达不到设计要求必然容易堵塞喷
由于出窑废气余热温度较高（３４０～３３０ ｑＣ），在保
孔。具体堵塞可分两种：一种是全部堵塞，则造成
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几乎不能喷水：另一种是局部堵塞，造成喷水分
图２双流体喷枪在气压５ＭＰａ下的特性曲线
叉、或不均匀、或雾化不好、或喷射距离明显增加 了良好的效果。具体改造措施如下：
甚至会打到塔壁上等。因此如果发生局部堵塞，一
（１）采用双流体喷枪，水量的调节范围可以
方面烟气温度居高不下。另一方面则必然引起湿壁 在３．６ ４５ ｍ３／ｈ（最大水量范围达到４５ ｍ ）内精
和湿底。
确连续调节，且其雾滴颗粒更细小、均匀、稳定，
２＿３ 回流式喷枪的布局不合理产生喷水重叠现象
见图２。
因回流式喷枪单枪的流量较小，所以在以上最 （２）系统通过ＰＬＣ控制，采用变频调速装置
小的烟气量下一般需要ｌ４把喷枪，或更多。喷枪越 控制流量，通过温度和流量双闭环控制的方式对温
多．在布置时容易产生重叠的机率就越大，因为在 度进行精确控制（见图３）。并可通过带变送器的
进行设计布置时往往是根据喷枪标定的
喷射角度进行计算布置的，而实际喷枪
的喷射角度会随压力的变化而波动，故
有产生重叠的现象，产生重叠喷水颗粒
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２．４回流式喷枪的磨损现象较严重
因为高压回流式喷枪的压力最低
５．５ ＭＰａ，虽然喷头采用特殊的材料
（喷嘴本体采用１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ材质，喷嘴
头采用ＷＣ材料和粉末冶金压制而成）
但磨损也很严重，出现槽痕，喷射水
雾明显散乱．更严重时就会产生喷水增湿
重叠和喷雾颗粒增大，不能完全雾化
而产生湿壁湿底，有时增湿塔底部出
现泥浆水流。
３改进措施
为改善增湿塔的运行状况，经多方
考察、论证．我公司最后确定采用沈
阳某科技公司的高效节能双流体喷雾
增湿系统对其进行改造．改造后取得
图３精确控制温度流程图
水ｉ７６工程
——
４３——
李
好
哲
：
5
00
0
t
／d
生
产线
增
湿
塔
喷雾
系
统
的
改
造
热
电
偶
对
入
口
和出
口
温
度进行检测
，
避
免
因
入
口
温
，
4
结
语
度
波
动
过
大
而
造
成
m
水
量
，
口
烟
气
温
度
的
波动
、
及
时
调
节
增
湿
塔
主要
用
于
降
温
、
增
湿和
降
尘
，
，
使
烟
尘性
避
免
出
现湿
壁
湿
底的
现
象
，
。
质
更
加有利
于
除
尘
器
的
除
尘
处
理
放
达
标
。
，
从
而达
到粉
尘
排
(
3
)
单
把
喷枪
的
流量更
大
这
意味着同样
的
我公
司
增
湿
塔
通
过
两
种喷
雾
系统
的
使
用
比
双
流
体
喷雾
系统
无
论
从节能
降
耗
和
还
是除
系
统
需
要
喷枪
数
少
(
改
造
前
有
只
有
5
30
把
喷
枪
改造
后
，
较
表明
尘
减排
，
把
喷
枪
)
，
并
通
过
合
理
的
分
组
喷
枪控制
使
、
清洁
生
产
上
、
，
都
比
高
压回
流
式喷雾系
统能
。
喷
枪在塔内布
置
产
生
喷
水
重
叠
的
可
能
性更小
；
且
系
统具
有
吹
扫功能
压
，
，
实
现
高
效
经
济
的
运
行
笔者
认
为
，
高
效节能
的
双
使
闲
置
的
喷枪
内始
终保持
微
正
。
流
体
增
湿
塔喷雾
系
统
是
水
泥
企
业
增
湿
塔
配
套
的
较
佳
的
喷雾
系
统
。
防
止
杂
质
将
喷枪
口
堵
塞
(
4
)
系统
压
力低
于
。
．
07M
P
a
以
下
，
使
用
成本
和
作
者简
历
】
李
好
哲
(
1
97
4
)
【
设
备
配
置
成
本
更
低
系统有更
精
确
和
快
速的
调
节能
，
男
，
技
术
员
，
现
就
职
于
山
东
。
力
况
，
双
流
体
喷
雾
系
统
更
适
合余
热发电投
产
后
的
工
东
华
水
泥
有
限
公
司
2
x
5
000
t
／d
生
产线
生
产部
副
部
长
，
更好
地
适应
实
际生
产
过程
中
的烟
气
参数波动
、
，
有效
避
免
湿
壁
湿
底
2
。
徐
凤
娟
)(
编辑
：
，
(
校
对
：
沈
新
)
—
(
5
)
经
过
近
2
5
年
的生
产实践
应
用比
较测
算
后
(
收
稿
日
期
：
20080409
——
；
2
00
8
收
修
改
稿
日
期
：
0
7
—
14
)
每年
电
能消耗
比
高
压回
流式系统节约
生
产成本
万
左
右
。
(
上
接
第
4
l
页
)
(
2
)
严
格
控制好
粉
煤灰质
量
稳
定
和
硫含
量的
稳定性
1
00
)
x
。
，
尤其
是
热
值
600
；
结
皮
、
堵
塞
等
不
正
常
窑
况
的发
生
‘
。
我公
司
确定热
值
指标
f
1
而
且
越
低
越
好
。
+
参
考
文
献
4
1
8k
J
／
k
g
．
，
以
确
保
系
统
热
T
制度
的
稳定
12
％
．
硫
[
1
]
沈
威
工
，
含
量
即
w
(
SO
，
)
／
b
于
，
。
黄
文
熙
．
，
M
】
武
汉
闵
盘
荣
水
泥
工
艺
学
【
．
．
．．
：
武
汉
理
(
3
)
熟
料率值
要
合
理
粉
煤
灰
的
配人
如同
烟
，
大
学
出
版
社
2002
1
煤
量
KH
，
热
量影
响
煤耗
和
系
统
稳
定
成
分
影
响熟料质
25
．
[
2
]
邓
新桂
-用
湿
排
粉
煤
灰
代
替
黏
土
生
产
水
泥
熟
料
『J1
水
泥
．
，
我公
司通过生
产实
践
确定
合
理
的
熟料率值
为
工
程
，
2
005
，
828
3
(
6
)
：
—
．
控制在
1
4
．
0
9
2
．
以
上
。
，
S
M
控制在
±
O
．
1
．
IM
控
制在
±
0
．
1
范
围
内
作
者简
介
】
池
金
果
(
1
974
)
【
一
，
男
，
工
程
师
，
，
1
9
9
6
年
毕
业
(
4
)
需
要
特
别
注
意的是
，
随
着
粉
煤灰
热
值
的
提
，
于
武
汉
工
业
大
。
学
材
料
科
学
与
工
程
学
院
主
要
从
事
水
泥
质
量
管
~
2
y
作
高
，
可
能造
成
系统
物料
特性发
生
变化
要
以
烟
煤检
测的
经
验方
法
判断粉
煤
灰
焦
渣
特
性
不
超
过
(
2
)
类
徐
凤
娟
)
(
编
辑
：
沈
新
)(
校对
：
—
2008
(
收稿
日
期
：
05
—
19
)
范
围
，
否
则
极
易
造
成
工
艺系统的
不
稳定
，
如
预
热
器
●
参
中
材
国
际
荣获中
国
勘
察
设
计协
会
中
国
勘
察
设
计
协
会
企
业
中
唯
一
20
0
7
年
度
总承
包排
名
第
，
一
桂
冠
一
日
前
发
表
了
以
2
0
07
年
度完
成
合
同额
为
依据
的
工
程
总
承
包
排
名
中
材
国
际
荣
获
排
名
第
。
桂
冠
并
是
上
榜
，
完
成
总
承包合
同
额
过
百
亿元
的
公
司
。
中
材
国
际
自
20
0
2
年
参
加
勘
察
设
计
协
会总
承
包排
名
以
来
名
次
由
当
年
的
第
五
名
，
不
断
攀
升
这也
从
侧
面反
映
了公
司发
展
进
程
，
中
国
勘
察
设
计
协
会
成
立
于
单
位
。
1
985
年
是
勘
察
设
计咨
询行
业
全国性的社
会
团体
会
员
基
本覆
盖
了全
国
的
勘
察
设
计咨询
及
，
．
工
程
其
推
出
的总
承
包
排
名
基本
涵
盖
了
所
有
工
程
承
包
行
业
。
一
44
一
永
淀
工
程
型
丝些