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除尘器筒壁面的液膜会捕获接触到其表面的细小液滴,尤其是在增速器和分离器叶片的表面的过厚液膜,会在高速气流的作用下发生“散水”现象,大量的大液滴从叶片表面被抛洒出来,在叶片上部形成了大液滴组成的液滴层,穿过液滴层的细小液滴被捕悉,大液滴变大后跌落回叶片表面,重新变成大液滴,实现对细小雾滴的捕悉。
经过加速器加速后的气流高速旋转向上运动,气流中的细小雾滴、尘颗粒在离心力作用下与气体分离,向筒体表面方向运动。而高速旋转运动的气流迫使被截留的液滴在筒体壁面形成一个旋转运动的液膜层。从气体分离的细小雾滴、微尘颗粒在与液膜层接触后被捕悉,实现细小雾滴与微尘颗粒从烟气中的脱除。
气体旋转流速越大,离心分离效果越佳,捕悉液滴量越大,形成的液膜厚度越大,运行阻力越大,越容易发生二次雾滴的生成;因此采用多级分离器,分别在不同流速下对雾滴进行脱除,保证较低运行阻力下的高效除尘效果。
4.2 增加管式烟气冷却器改造
烟冷器装置安装于吸收塔入口烟道,采用模块化设计的垂直悬挂结构,结构件采用碳钢衬氟塑料材料,避免腐蚀结垢。氟塑料管壁表面光滑有适度的挠性﹐使用时有振动现象,故不易结垢。管束可按需要制成各种特殊形状,以适应现场条件要求。氟塑料采用小管径,一般为7mm,壁厚0.6mm。
烟冷器装置采用通有冷却水的列管布置烟道中,形成的管栅对烟气中的液滴和颗粒具有机械拦截作用(可使其发生绕流和碰撞)。由于换热管中通有冷却水,冷却烟气到露点温度以下,使得烟气中的水蒸汽发生冷凝现象,液态颗粒包裹固态颗粒,并沾附在换热管上,形成一定的水膜,列管采用垂直布置方式,水膜会自上而下流动,系统也会定时对其进行冲洗,将沾附的固态颗粒物冲洗清除。水冲洗系统采用固定式高压水冲洗装置,并装设深入式冲洗支管,可以冲洗到管束内部,保证良好的冲洗效果。同时烟冷器设有淋水装置,淋水装置可以在冷却水量不足时,对换热管外壁进行水喷淋,有效的保证了换热管壁上水膜的形成。
通过凝聚与吸附碰撞等作用的结合,就实现了烟气降温进一步去除微小颗粒烟尘的目的。中试与余热回收工程的实际运行数据表明,该装置的除尘效率在40%~70%之间,但该装置在国内工程应用业绩较少。
4.3 增加喷淋降温装置及管格栅层改造
在脱硫塔入口烟道增设预喷淋系统,使高温烟气温度降低的同时增加烟气的含湿量,在烟气进入吸收塔之前达到饱和状态,烟气在吸收塔内从过饱和状态到饱和状态,使烟气中水分析出细颗粒凝结并长大,提高后续除雾除尘工艺中的脱除效率。
通过在填料层下部增加设置2层管格栅层,利用管格栅侧壁形成的“水幕”以及管格栅间的水膜,形成“液包气”的鼓泡传质过程,增加海水对烟气粉尘的洗涤作用,提高传质效率;另外,烟气在通过管格栅后的上升过程中形成湍流,可以“打碎”填料层下降过程中“长大”的液滴,破坏液滴内即成的SO2浓度梯度,形成新鲜的气液接触面,进一步提高传质效率。
管格栅层布置在填料层下部,一方面可以进一步利用海水中的碱度,另外一方面洗涤过烟气粉尘的海水,直接进入到曝气池内,避免了对填料层填料的影响。
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