喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

3.3喷淋层与除雾器距离对一级除雾器出口液滴含量的影响

除雾器与喷淋层的距离对除雾器入口的液滴含量会造成一定的影响，并可能影响除雾器出口的液滴含量。调整一级除雾器与喷淋层的距离分别为2.5m和3.7m。喷淋层与一级除雾器距离对除雾器出口液滴含量的影响如图5所示。

图5喷淋层与除雾器距离对除雾器出口液滴浓度影响曲

从图5可知，当空塔流速低于4.0m/s时，随喷淋层距离增加，一级除雾器出口液滴含量减小明显；当空塔流速高于4.0m/s时，除雾器与喷淋层之间距离对一级除雾器出口液滴含量的影响逐渐减小。这是由于随着空塔流速增加，气体携带液滴能力提高，在空间高度上可以沉降的液滴减少，且除雾器脱除效果随空塔流速的增加而增加。

3.4管式除雾器性能分析

在一级屋脊式除雾器下方布置管式除雾器。有无管式除雾器条件下，一级除雾器出口雾滴含量随空塔流速变化曲线如图6所示。

图6管式除雾器布置与否对一级除雾器出口液滴质量浓度的影响

由图6可知，在不同空塔流速下，是否布置管式除雾器对一级除雾器出口液滴含量影响不大。管式除雾器可以拦截部分较大粒径的液滴，而一级除雾器对这部分液滴的脱除效率相对较高，因此是否安装管式除雾器对一级除雾器出口的液滴含量影响有限。但是布置管式除雾器可以降低一级除雾器的部分负荷，在实际工程中可以降低一级除雾器沾污风险。

3.5喷淋层喷嘴雾化粒径分布对除雾器液滴排放的影响

喷淋层喷嘴雾化粒径变小可增加气液接触面积，提高脱硫塔脱硫效率，但有可能会造成除雾器出口雾滴含量增加。采用螺旋和空心锥2种不同雾化粒径喷嘴进行实验，喷嘴压力0.2MPa，螺旋喷嘴雾化中径895μm，小于520μm粒径的液滴体积比为2%，小于1650μm粒径的液滴体积比为98%；空心锥喷嘴雾化中径为485μm，小于360μm粒径的液滴体积比为2%，小于1100μm粒径的液滴体积比为98%。不同喷嘴形式对一级除雾器出口液滴含量的影响如图7所示。

图7不同喷嘴型式对除雾器出口液滴质量浓度的影响

由图7可见，喷嘴雾化粒径变小之后，一级除雾器出口的液滴含量明显增加；随着空塔流速增加，喷嘴雾化粒径变小对一级除雾器出口液滴含量影响变小。这是由于喷嘴雾化粒径变小，大量小粒径液滴在较低流速时就能被气流带入除雾器，造成一级除雾器出口液滴含量增大较多；随空塔流速增大，除雾器对小粒径液滴脱除效果提高，除雾器出口雾滴含量下降明显。

4讨论及建议

（1）喷淋脱硫塔空塔流速过大时，一级除雾器出口液滴含量会快速增加，二级除雾器出口液滴含量所受影响较小；但在整个实验区间，高流速对除雾器出口液滴含量有较大影响。吸收塔内空塔流速在3.0～4.0m/s即可。

（2）随着空塔流速的提高，一、二级除雾器出口小粒径液滴占比均逐渐增大，液滴脱除难度也在增加。建议提高二级除雾器板间流速，以提高对小液滴分离效果。

（3）喷淋层与一级除雾器之间距离和除雾器出口液滴含量关系密切，距离增加，除雾器出口液滴含量降低。但在较高的空塔流速下，喷淋层与一级除雾器之间距离对除雾器出口液滴含量几乎没有影响，因此在较低空塔流速下，应尽量增加喷淋层与一级除雾器间的距离。

（4）管式除雾器对除雾器脱除效果影响较小，但在实际脱硫塔内对保证一级除雾器表面清洁，保持一级除雾器长周期运行有重要作用，可考虑在脱硫塔内设置管式除雾器。

（5）雾化喷嘴雾化粒径变小后，一级除雾器出口液滴含量明显上升，相应二级除雾器负荷加大，需要相应提高冲洗频率，以确保除雾器表面的清洁和除雾器的正常运行。从脱硫效率及除雾效率综合考虑，为了提高脱硫塔的脱硫效率，可以减小雾化喷嘴雾化粒径，适当降低二级除雾器液滴脱除效率，确保二级除雾器稳定运行，并可考虑设置三级除雾器或烟道除雾器，对二级除雾器出口小液滴进行捕捉。这样既确保塔内脱硫效率，又能保证除雾效果。

（6）弧形板大间距板型，适合作为塔内一级除雾器，用来控制二级除雾器入口液滴浓度；弧形带钩小间距板型，适合作为塔内二级除雾器，用来控制整个脱硫塔液滴排放总量。

5结语

本文研究结果表明，实验所涉及的除雾器已具有很高的气液分离效率，合理选择空塔流速、喷淋层与除雾器间距，以及合理设置除雾器的冲洗频率等措施，可保证除雾器的稳定高效运行。为兼顾脱硫效率，可考虑采用雾化粒径小的雾化喷嘴，辅以三级除雾器或烟道除雾器，使污染物排放浓度降至更低。

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