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喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

北极星环保网来源:中国电力 何仰朋等2017/11/23 13:31:09我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硫塔 除雾器 烟气脱硫

北极星环保网讯:除雾器的除雾效果对脱硫系统的稳定运行、烟道腐蚀及烟气排放有重要影响,研究不同空塔流速及组合条件下除雾器的除雾性能很有必要。为此,建立了接近实际工程的喷淋脱硫塔实验台,研究了空塔流速、喷淋层与除雾器距离、不同雾化喷嘴等对除雾器出口液滴含量、粒径分布的影响,以及管式除雾器性能。

研究结果表明:空塔流速对一级除雾器出口液滴含量的影响较大,对二级除雾器出口液滴含量有一定影响;除雾器出口液滴粒径随空塔流速提高而减小;喷嘴雾化粒径变小后,一级除雾器出口液滴含量明显增加;喷淋层与除雾器间距对一级除雾器出口液滴含量有较大影响;管式除雾器对除雾器出口液滴含量影响不大。

关键词:烟气脱硫;喷淋塔;除雾器;氧化镁撞击法;液滴粒径

国家对燃煤电厂二氧化硫等污染物排放要求日益严格,这对燃煤电厂的脱硫装置设计提出了更高的要求。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术(WFGD)是目前国内外广泛采用的烟气脱硫技术,该技术又分为喷淋塔、液柱塔、鼓泡塔等不同型式,目前采用最多的是喷淋塔型式[1-4]。

当烟气通过脱硫塔喷淋洗涤脱除二氧化硫时,会携带出大量以硫酸盐、亚硫酸盐、碳酸盐及灰分为主的酸性液滴。若不去除这些液滴,不但会造成下游烟道及设备的堵塞、腐蚀以及烟囱雨等问题,还会使烟气粉尘排放增加[5-8]。

除雾器是脱硫塔内去除液滴的重要设备,其运行特性引起广泛关注。文献[9-13]通过改变流速、除雾器叶片间距、除雾器板型等因素对除雾器性能进行研究,但这些研究基于的实验台均与实际工程脱硫塔差异较大,需要对接近实际工程的脱硫塔内除雾器性能进行深入研究。

本文搭建了冷态喷淋脱硫塔实验台,内设喷淋层及屋脊式除雾器,模拟实际脱硫塔内除雾器入口条件,使得实验台除雾器入口液滴及流场分布与实际脱硫塔内相似。在该实验台上开展了一系列研究:

(1)空塔流速对除雾器出口液滴含量的影响;(2)空塔流速对除雾器出口粒径分布的影响;(3)喷淋层与除雾器距离对一级除雾器出口液滴含量的影响;(4)喷淋层喷嘴雾化粒径分布对除雾器液滴排放的影响;(5)

管式除雾器的除雾效果。所得结果为喷淋塔内除雾器设计和运行提供了重要的参考数据。

1实验装置

所建立的冷态喷淋脱硫塔实验台如图1所示。

图1冷态喷淋脱硫塔实验台示意

实验台由脱硫塔模型、辅助风机、水泵以及相应电气热控设备组成。脱硫塔模型内径2.65m,高10.00m,其中入口风道距离喷淋层2.5m,喷淋层距离一级除雾器2.5m,一级除雾器距离二级除雾器2.0m,二级除雾器距离脱硫塔出口3.0m。

喷淋层雾化喷嘴分别采用SPRAY公司螺旋喷嘴和空心锥喷嘴,雾化粒径与实际脱硫塔内相近。风机与水泵均采用变频控制,以满足实验中不同工况的需要。

2除雾器出口液滴含量的测试方法及过程

对除雾器出口液滴含量测试采用氧化镁膜片撞击法[14-15],其具体做法为:在载玻片上覆盖一层氧化镁薄膜,将氧化镁膜片固定于采样器上,采样器迎面垂直于气流方向,当含有液滴的气体流过时,氧化镁膜片由于雾滴的撞击而留下圆形印记,取下氧化镁膜片,采用显微镜和软件分析系统来测量和统计印记数量及尺寸信息,测得的印记尺寸经过修正后即得到雾滴的真实尺寸,通过有关计算得到气流中液滴的质量。

延伸阅读:

湿法烟气脱硫塔内折形板除雾器优化的数值模拟

湿法脱硫除雾器减缓结垢的方法研究

脱硫除雾器结垢堵塞运行分析

湿法脱硫系统中除雾器的选型、设计、安装和维护等

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