脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数

脱硫除雾器的主要性能 特性及设计参数 c 5 z 9F R7e 分享信息 提高技术水平 优化工程质量 8D 5 2R 8Z 1 主要性能参数 1 除雾性能能源环保论坛 x n y4L 除雾性能可用除雾效率来表示 除雾效率指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入 除雾器液滴质量的比值 除雾效率是考核除雾器性能的关键指标 影响除雾效率的因素很多 主要包括 烟气流速 通过除雾器断面气流分布的均匀性 叶片结构 叶片之间的距离及除雾 器布置形式等 能源环保论坛 f6q B1d4 b l w1F7h 对于脱硫工程 目前用于衡量除雾性能的参数主要是除雾后烟气中的雾滴含量 一般要求 通 过除雾器后雾滴含量一个冲洗周期内的平均值小于 75mg Nm3 该处的雾滴是指雾滴粒径大于 15 m 的雾滴 烟气为标准干烟气 其取样距离为离除雾器距离 1 2m 的范围内 目前国内尚无脱硫系统除雾器性能测试标准 连州电厂根据 AE 公司提供的资料采用以下 方法 能源环保论坛 F1c 7T9c I 在除雾器出口烟道上用烟气采样仪采集烟气 记录采样时间 同步测量烟气流速 标准干 烟气量 烟温 烟气含湿量 烟气含氧量等 I P R9 K3M II 在除雾器出口 用带加热采样管和尘分离器的标准除尘设备对气体进行等速采样 采样体 积为 5m3 采样后用超纯水对采样管和采样设备进行反复冲洗 洗液倒入 250ml 容量瓶中定容 混匀后用 EDTA 法测定 Mg2 含量 4r3v 0e1F III 用稀释的高氯酸和超纯水对采样后的微纤维过滤器进行反复冲洗 洗液用慢速厚型定性 层析滤纸过滤到 250ml 容量瓶中 定容 混匀后用 EDTA 法测定 Mg2 含量 另取 1 个新的微纤 维过滤器作空白样 IV 用烟尘采样仪测定吸收塔进口烟尘浓度 然后计算除雾器出口液滴质量浓度 1i0U i x 2 压力降能源环保论坛 m f6 Q5q I u 3RF X b0t7W 湿法脱硫系统除雾器的压力降一般要求小于 200Pa 2 除雾器的特性参数 1 除雾器临界分离粒径 dcr T R p O m p3 波形板除雾器利用液滴的惯性力进行分离 在一定的气流流速下 粒径大的液滴惯性力大 易于分离 当液滴粒径小到一定程度时 除雾器对液滴失去了分离能力 除雾器临界分离粒径 是指除雾器在一定气流流速下能被完全分离的最小液滴粒径 除雾器临界分离粒径越小 表示 除雾器除雾能力越强 8j3 a K T x8 应用于世法脱硫系统屋脊式除雾器 其除雾器临界分离粒径在 20 30 m 分享信息 提高技术水平 优化工程质量 2U9y k2r0 2 除雾器临界烟气流速能源环保论坛 C8z r2 h 在一定烟速范围内 除雾器对液滴分离能力随烟气流速增大而提高 但当烟气流速超过一 定流速后除雾能力下降 这一临界烟气流速称为除雾器临界烟气流速 临界点的出现 是由于 产生了雾沫的二次夹带所致 即分离下来的雾沫 再次被气流带走 其原因大致是 撞在叶 片上的液滴由于自身动量过大而破裂 飞溅 气流冲刷叶片表面上的液膜 将其卷起 带走 因此 为达到一定的除雾效果 必须控制流速在一合适范围 最高速度不能超过临界气速 最 低速度要确保能达到所要求的最低除雾效率 3 除雾器的主要设计参数 q9K L 3S R M3B 1 烟气流速能源环保论坛 x T c w w z S 通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行 烟气流速过高易造成 烟气二次带水 从而降低除雾效率 同时流速高系统阻力大 能耗高 通过除雾器断面的流速 过低 不利于气液分离 同样不利于提高除雾效率 此外设计的流速低 吸收塔断面尺寸就会 加大 投资也随之增加 设计烟气流速应接近于临界流速 根据不同除雾器叶片结构及布置形 式 设计流速一般选定在 3 5 5 5m s 之间 能源环保论坛 i k O j Z7x2d E 2 除雾器叶片间距能源环保论坛 M AI 叶片间距的大小 对除雾器除雾效率有很大影响 随着叶片间距的增大除雾效率降低 板 间距离的增大 使得颗粒在通道中的流通面积变大 同时气流的速度方向变化趋于平缓 而使 得颗粒对气流的跟随性更好 易于随着气流流出叶片通道而不被捕集 因此除雾效率降低 除雾器叶片间距的选取对保证除雾效率 维持除雾系统稳定运行至关重要 叶片间距大 除雾效率低 烟气带水严重 易造成风机故障 导致整个系统非正常停运 叶片间距选取过小 除加大能耗外 冲洗的效果也有所下降 叶片上易结垢 堵塞 最终也会造成系统停运 叶片 间距根据系统烟气特征 流速 SO2 含量 带水负荷 粉尘浓度等 吸收剂利用率 叶片结构 等综合因素进行选取 叶片间距一般设计在 20 95mm 目前脱硫系统中最常用的除雾器叶片 间距大多在 30 50mm 能源环保论坛 u3E y5r6 0X 3 除雾器的级数能源环保论坛 x1e2M1n G0N7W l 4 除雾器结构图 S2W9s2 U 性能保证 除雾器喷嘴 1 除雾效率 在正常运行工况下 除雾器出口烟气中的雾滴浓度低于 75mg Nm3 2 压降 不考虑除雾器前后的干扰 保证在 100 烟气负荷下 整个除雾器系统的压降低于 120Pa 分享信息 提高技术水平 优化工程质量 5 G p u i 3 耐高温 80 95 4 耐压 保证承受冲洗水压为 0 3MPa 时 叶片能正常工作 o u2 j6l N b y2x 5 冲洗喷嘴 为全锥形喷嘴 冲洗水喷射角度为 90 120 度 喷射实心圆锥 能够保证叶片全 部被覆盖 我们设计的均为最大气体负荷时的水耗量 考虑到系统水平衡的要求 如果气体负荷 降低 可通过增加冲洗间隔时间将水耗量降低一半 能源环保论坛 0i t m q5f x8e 除雾器的工作原理能源环保论坛 1N7u u L D J4e s 烟气通过除雾器的弯曲通道 在惯性力及重力的作用下将气流中夹带的液滴分离出来 3 m L U7 D I S 脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器 烟气被快速 连续改变运动方向 因离心力和惯性的 作用 烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来 雾滴汇集形成水流 因重力的作用 下落至 浆液池内 实现了气液分离 使得流经除雾器的烟气达到除雾要求后排出 除雾器的除雾效率随气流速度的增加而增加 这是由于流速高 作用于雾滴上的惯性力大 有 利于气液的分离 但是 流速的增加将造成系统阻力增加 也使能耗增加 而且流速的增加有一定 的限度 流速过高会造成二次带水 从而降低除雾效率 通常将通过除雾器断面的最高且又不致二 次带水时的烟气流速定义为临界流速 该速度与除雾器结构 系统带水负荷 气流方向 除雾器布 置方式等因素有关 设计流速一般选定在 3 5 5 5m s 分享信息 提高技术水平 优化工程质量 4a1o I H8q u6 k b c1H 0 r 除雾器通道内烟气示意图 能源环保论坛 Y7d7L E L 技术研发与创新分享信息 提高技术水平 优化工程质量 y r a X a9o 经过分析国外相关产品的运行情况 我们发现 除雾器的设计核心问题是如何在最小压降情况 下保证最大的除雾效率 我们通过研究除雾器内气液两相流动情况 分析了除雾器高度 转折角 板间距和气体流速对除雾效率及除雾器压除的影响 KOCH 及 Munters 除雾器图片 Munters 除雾器图片 压降及除雾效率均与烟气流速有着十分紧密的关系 即在烟气流速范围内 压降和除雾效率与 烟气流速成正比 当烟气超过临界流速时 使得液滴离心力随之增大 因而产生更大的次流 并在 通道截面上形成了更大的双漩涡次流分布 同时导致压降迅速增加 系统能耗随之提高 另外 因 烟气流速的提高会导致二次夹带问题的产生 而直接使除雾效率下降 同时也提高了系统水耗 导 致冲洗频率提升 如此往复循环不仅会造成除雾效率降低 压降提高 而且还会导致系统总的水力 不平衡 我公司通过对除雾器叶片间气液两相流动情况进行数值仿真模拟 流函数 涡量方程和边界条 件求解的研究 结合多次试验 论证 最终完成了除雾器结构设计的改进 在产品的结构设计上 增加了抗扰流技术 由于叶片间的高低压变化梯度 会在叶片间形成水 力吊钩 有效防止了因较窄叶片间距所易导致生成固体架桥的问题 抗扰流设计 使吸附在叶片上 的水滴更容易汇集并因重力作用而下落 同时有效防止了结垢现场的发生 能源环保论坛 2 x u4C S c5 6 A 同时 经过多次实验研究 我们总结出了除雾器断面最优临界烟气流速与流体介质密度之间的 规律 这一规律的掌握 使我们在设计产品时有了可靠的计算依据 最优临界烟气流速的计算 保 证了产品在一定烟气流速范围内在无二夹带现象产生的情况下获得了较高的除雾效率 贝可莱除雾器图片 分享信息 提高技术水平 优化工程质量 H7G J8 L I8J M Gq d K1a i TSI 提供 I d5A5 u R4H PDPA 是一套非常成熟的 以激光为基础的工具 可以对雾滴大小和速度进行精确测量 PDPA 运行的实质包括由电子束分裂器制造和分裂的两束相同极化了的激光束 屏蔽电缆中的两个 光纤导体将这些光束传送给传感器 传感器透镜获得平行的两激光束 穿过他们形成 探测体 探 测体呈椭圆形 相交的光束在垂直面上 雾滴通过探测体 经过折射和反射形成球面透镜和散射光 接收器截取一部分雾滴散射的折射光 并将它导向三个光电探测器之上 探测器与光纤导体相 连 传到光电探测器 光电探测器将三个光信号转变为三个电子信号以高斯曲线或波出现在示波器 上 信号处理器测量出波在最高点和最低点之间的时间间隔 将它与雾滴在探测体中的时间作对比 算出雾滴速度 雾滴大小是根据信号从三个光电探测器中的相移来计算的 原始数据以柱状图表达 出 包括雾滴直径柱状图和雾滴速度柱状图 从这些柱状图中 数据可以分类出来计算雾滴速度 雾滴大小范围和总液体出