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    脫硫除霧器的主要性能特性及設計參數

    2017-09-04 13:39:44??????點擊:
    一、主要性能參數
         (1) 除霧性能
          除霧性能可用除霧效率來表示。除霧效率指除霧器在單位時間內捕集到的液滴質量與進入除霧器液滴質量的比值。除霧效率是考核除霧器性能的關鍵指標。影響除霧效率的因素很多,主要包括:煙氣流速、通過除霧器斷面氣流分布的均勻性、葉片結構、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。
         對于脫硫工程,目前用于衡量除霧性能的參數主要是除霧后煙氣中的霧滴含量。一般要求,通過除霧器后霧滴含量一個沖洗周期內的平均值小于75mg/Nm3。該處的霧滴是指霧滴粒徑大于15μm的霧滴,煙氣為標準干煙氣。其取樣距離為離除霧器距離1-2m的范圍內。
           目前國內尚無脫硫系統除霧器性能測試標準, 連州電廠根據AE公司提供的資料采用以下方法:
           I  在除霧器出口煙道上用煙氣采樣儀采集煙氣,記錄采樣時間,同步測量煙氣流速、標準干煙氣量、煙溫、煙氣含濕量、煙氣含氧量等。
          II 在除霧器出口,用帶加熱采樣管和塵分離器的標準除塵設備對氣體進行等速采樣。采樣體積為5m3,采樣后用超純水對采樣管和采樣設備進行反復沖洗,洗液倒入250ml容量瓶中定容。混勻后用EDTA法測定Mg2+含量。
          III 用稀釋的高氯酸和超純水對采樣后的微纖維過濾器進行反復沖洗,洗液用慢速厚型定性層析濾紙過濾到250ml容量瓶中,定容。混勻后用EDTA法測定Mg2+含量。另取1個新的微纖維過濾器作空白樣。
           IV 用煙塵采樣儀測定吸收塔進口煙塵濃度,然后計算除霧器出口液滴質量濃度。
          (2)壓力降
           壓力降指煙氣通過除霧器通道時所產生的壓力損失,系統壓力降越大,能耗就越高。除霧系統壓降的大小主要與煙氣流速、葉片結構、葉片間距及煙氣帶水負荷等因素有關。當除霧器葉片上結垢嚴重時系統壓力降會明顯提高,所以通過監測壓力降的變化有助把握系統的狀行狀態,及時發現問題,并進行處理。
    濕法脫硫系統除霧器的壓力降一般要求小于200Pa。
           2 除霧器的特性參數
           (1) 除霧器臨界分離粒徑dcr
           波形板除霧器利用液滴的慣性力進行分離,在一定的氣流流速下,粒徑大的液滴慣性力大,易于分離,當液滴粒徑小到一定程度時,除霧器對液滴失去了分離能力。除霧器臨界分離粒徑是指除霧器在一定氣流流速下能被完全分離的小液滴粒徑。除霧器臨界分離粒徑越小,表示除霧器除霧能力越強。
    應用于世法脫硫系統屋脊式除霧器,其除霧器臨界分離粒徑在20-30μm。
          (2) 除霧器臨界煙氣流速
           在一定煙速范圍內,除霧器對液滴分離能力隨煙氣流速增大而提高,但當煙氣流速超過一定流速后除霧能力下降,這一臨界煙氣流速稱為除霧器臨界煙氣流速。臨界點的出現,是由于產生了霧沫的二次夾帶所致,即分離下來的霧沫,再次被氣流帶走,其原因大致是:① 撞在葉片上的液滴由于自身動量過大而破裂、飛濺;② 氣流沖刷葉片表面上的液膜,將其卷起、帶走。因此,為達到一定的除霧效果,必須控制流速在一合適范圍:高速度不能超過臨界氣速;低速度要確保能達到所要求的低除霧效率。
           3 除霧器的主要設計參數
          (1)煙氣流速
          通過除霧器斷面的煙氣流速過高或過低都不利于除霧器的正常運行,煙氣流速過高易造成煙氣二次帶水,從而降低除霧效率,同時流速高系統阻力大,能耗高。通過除霧器斷面的流速過低,不利于氣液分離,同樣不利于提高除霧效率。此外設計的流速低,吸收塔斷面尺寸就會加大,投資也隨之增加。設計煙氣流速應接近于臨界流速。根據不同除霧器葉片結構及布置形式,設計流速一般選定在3.5~5.5m/s之間。
           (2)除霧器葉片間距
            葉片間距的大小,對除霧器除霧效率有很大影響。隨著葉片間距的增大除霧效率降低。板間距離的增大,使得顆粒在通道中的流通面積變大,同時氣流的速度方向變化趨于平緩,而使得顆粒對氣流的跟隨性更好,易于隨著氣流流出葉片通道而不被捕集,因此除霧效率降低。
           除霧器葉片間距的選取對保證除霧效率,維持除霧系統穩定運行至關重要。葉片間距大,除霧效率低,煙氣帶水嚴重,易造成風機故障,導致整個系統非正常停運。葉片間距選取過小,除加大能耗外,沖洗的效果也有所下降,葉片上易結垢、堵塞,也會造成系統停運。葉片間距根據系統煙氣特征(流速、SO2含量、帶水負荷、粉塵濃度等)、吸收劑利用率、葉片結構等綜合因素進行選取。葉片間距一般設計在20~95mm。目前脫硫系統中常用的除霧器葉片間距大多在30~50mm。
          (3) 除霧器的級數
           級數的增加,除霧效率增大,而壓力損失也隨之增大。除霧器的設計要以提高除霧效率和降低阻力損失為宗旨。因此,單純地追求除霧效率而增加級數,卻忽視了氣流阻力損失的增加,其結果將使能量的損耗顯著增加。現在的WFGD系統采用兩級除霧系統。
          (4)除霧器沖洗水壓
           除霧器水壓一般根據沖洗噴嘴的特征及噴嘴與除霧器之間的距離等因素確定(噴嘴與除霧器之間距離一般≤lm),沖洗水壓低時,沖洗效果差。沖洗水壓過高則易增加煙氣帶水,同時降低葉片使用壽命。一般情況下,第二級除霧器之間,每級除霧器正面(正對氣流方向)與背面的沖洗壓力都不相同,第1級除霧器的沖洗水壓高于第2級除霧器,除霧器正面的水壓應控制在2.5×l05Pa以內,除霧器背面的沖洗水壓應>1.0×105Pa,具體的數值需根據工程的實際情況確定。
           (5) 除霧器沖洗水量
           選擇除霧器沖水量除了需滿足除霧器自身的要求外,還需考慮系統水平衡的要求,有些條件下需采用大水量短時間沖洗,有時則采用小水量長時間沖洗,具體沖水量需由工況條件確定,一般情況下除霧器斷面上瞬時沖洗耗水量約為1~4 m3/h。
           (6) 沖洗覆蓋率
           沖洗覆蓋率是指沖洗水對除霧器斷面的覆蓋程度。
           式中: —沖洗覆蓋率,%;
           n—為噴嘴數量,個;
           h—為沖洗噴嘴距除霧器表面的垂直距離,m;
           a —為噴射擴散角
           A—為除霧器有效通流面積,m2;
           根據不同工況條件,沖洗覆蓋率一般可以選在100%~300%之間。
           (7)除霧器沖洗周期
           沖洗周期是指除霧器每次沖洗的時間間隔。由于除霧器沖洗期間會導致煙氣帶水量加大(一般為不沖洗時的3~5倍)。所以沖洗不宜過于頻繁,但也不能間隔太長,否則易產生結垢現象,除霧器的沖洗周期主要根據煙氣特征及吸收劑確定,一般以不超過2h為宜

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