脱硫吸收塔除雾器的性能特性参数分析(精)

脱硫吸收塔除雾器的性能特性参数分析
• 通常，除雾器多设在吸收塔的顶部。若吸收塔 出口不设置除雾器，这不仅造成SO2的二次污 染，同时对烟囱的腐蚀也相当严重。所以在脱 硫塔顶部净化后烟气的出口应设有除雾器，通 常为二级除雾器，安装在塔的圆筒顶部或塔出 口的弯道后的平直烟道上。后者允许烟气流速 高于前者。对于除雾器应设置冲洗水，间歇冲 洗除雾器。净化除雾后烟气中残余的水分一般 不得超过100mg/m3，更不允许超过200mg/m3 ，否则含沾污和腐蚀GGH、烟道和风机。
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• 2除雾器的特性参数 (1)除雾器临界分离粒径dcr 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。 应用于湿法脱硫系统屋脊式除雾器，其除雾器临界分 离粒径在20-30μm。
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• 采用波形板除雾器，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。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。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烟气 流速；最低速度要确保能达到所要求的最低除雾效率 。
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• (4)除雾器冲洗水压 除雾器水压一般根据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器 之间的距离等因素确定(喷嘴与除雾器之间距离一般 ≤lm)，冲洗水压低时，冲洗效果差。冲洗水压过高则 易增加烟气带水，同时降低叶片使用寿命。一般情况 。 下，第二级除雾器之间，每级除雾器正面(正对气流方 向)与背面的冲洗压力都不相同，第1级除雾器的冲洗 水压高于第2级除雾器，除雾器正面的水压应控制在 2.5×l05Pa以内，除雾器背面的冲洗水压应 >1.0×105Pa，具体的数值需根据工程的实际情况确定 。
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• (5)除雾器冲洗水量 选择除雾器冲水量除了需满足除雾器自身的要 求外，还需考虑系统水平衡的要求，有些条件 。 下需采用大水量短时间冲洗，有时则采用小水 量长时间冲洗，具体冲水量需由工况条件确定 ，一般情况下除雾器断面上瞬时冲洗耗水量约 为1~4m3/h。
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• 1主要性能参数 (1)除雾性能 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。
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• (2)压力降 压力降指烟气通过除雾器通道时所产生的压力损失， 系统压力降越大，能耗就越高。除雾系统压降的大小 主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负 。 荷等因素有关。当除雾器叶片上结垢严重时系统压力 降会明显提高，所以通过监测压力降的变化有助把握 系统的状行状态，及时发现问题，并进行处理。 湿法脱硫系统除雾器的压力降一般要求小于200Pa。
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• 除雾器除雾效果较差，净烟气带水量大，烟囱 入口水平烟道排水管排水量大，造成净烟道、 GGH及低泄漏风机腐蚀非常严重， 组织检修 人员清理恢复，耗资大，施工风险大。因此， 在运行中发现净烟道排水管排水量增大，吸收 塔除雾器差压超过150 Pa时，应积极采取措施 ，加强除雾器冲洗，以免造成除雾器叶片大部 分堵塞，给检修工作带来了困难及给系统的安 全运行造成威胁。
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• 除雾器水压一般根据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器 之间的距离等因素确定，冲洗水压低时，冲洗效果差 。冲洗水压过高则易增加烟气带水，同时降低叶片使 用寿命。一般情况下，第二级除雾器之间，每级除雾 器正面与背面的冲洗压力都不相同，第 1级除雾器的冲 。 洗水压高于第2级除雾器，除雾器正面的水压应控制在 2.5×l05Pa以内，除雾器背面的冲洗水压应 >1.0×105Pa，具体的数值需根据运行的实际情况确定 。选择除雾器冲水量除了需满足除雾器自身的要求外 ，还需考虑系统水平衡的要求，有些条件下需采用大 水量短时间冲洗，有时则采用小水量长时间冲洗，具 体冲水量需由工况条件确定，一般情况下除雾器断面 上瞬时冲洗耗水量约为1~4 m3/h。
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• (2)除雾器临界烟气流速 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：①撞在叶片上的液滴由于自身动量过大而破裂、 飞溅；②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。
• 除雾器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、叶片结构及叶片之间 的距离及除雾器布置等。运行中，除雾器叶片出现堵 塞，烟气通流面积减小，流速增加，造成除雾器差压 增大。另外，高流速烟气还会将大量浆液带入GGH， 造成GGH换热元件堵塞，影响烟气换热，造成净烟气 温度下降，使吸收塔尾部烟道及设备腐蚀速度加快。
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• 根据不同工况条件，冲洗覆盖率一般可 以选在100％~300％之间。冲洗周期是指 除雾器每次冲洗的时间间隔。由于除雾 。 器冲洗期间会导致烟气带水量加大，另 外，冲洗过于频繁，吸收塔液位也不好 控制。所以冲洗不宜过于频繁，但也不 能间隔太长，否则易产生结垢现象，除 雾器的冲洗周期主要根据烟气特征及吸 收剂确定，一般以不超过2小时为宜。
• (6)冲洗覆盖率 冲洗覆盖率是指冲洗水对除雾器断面的覆盖程 度。 式中：—冲洗覆盖率，； 。 n—为喷嘴数量，个； h—为冲洗喷嘴距除雾器表面的垂直距离，m； a—为喷射扩散角 A—为除雾器有效通流面积，m2； 根据不同工况条件，冲洗覆盖率一般可以选在 100％~300％之间。
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• (2)除雾器叶片间距 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。
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• 除雾器差压在冲洗后不降反升是什么原因? • １、烟气中灰尘含量高，除雾器冲洗不干净； • ２、除雾器水量不足，对除雾器冲洗不充分； 。 冲洗水硬度高，导致结垢！ • ３、部分向下冲洗的喷嘴堵塞，需要ＦＧＤ停 运时进行清理； • ４、检查冲洗水门的开度和流量。
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• (3)除雾器的级数 级数的增加，除雾效率增大，而压力损失也随 之增大。除雾器的设计要以提高除雾效率和降 。 低阻力损失为宗旨。因此，单纯地追求除雾效 率而增加级数，却忽视了气流阻力损失的增加 ，其结果将使能量的损耗显著增加。现在的 WFGD系统采用两级除雾系统。
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• 湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径 为10~60um的“雾”。“雾”不仅含有水 分，它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，如 不妥善解决，任何进入烟囱的“雾”， 实际就是把SO2排放到大气中，同时也造 成风机的严重腐蚀。因此，工艺上对吸 收设备提出除雾的要求。被净化的气体 在离开吸收塔之前要进行除雾。
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• 对于脱硫来说，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15μm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 州电厂根据美国AE公司提供的资料采用以下方 法:
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• 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。 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。
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• 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。
• 除雾器的冲洗主要考不是压力，而是流量，把积淀在 除雾器上的积灰“带”下来，以达到目的。所说的除 雾器压差大是在冲洗后测得的还是冲洗时测得的，如 果是冲洗时测得的那应该很正常，压损大了自然所测 。 的压差必定大，如果是冲洗后测得的那得分析你们冲 洗管的布置和冲洗的程序，在设计冲洗的程序时是插 入吸收塔内的三层独立冲洗水管轮流冲洗，而不是几 层或一层同时一块冲。冲洗当然是一个喷嘴、一个喷 嘴的开启冲洗！若群冲的话，总流量大了，单个喷嘴 的流量以及总压力不能达到保证！而且同时吸收塔的 水位也比较难控制！若冲洗压力不够或水量小，导致 冲洗不通，反而使得流道更狭小。
• (7)除雾器冲洗周期 冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间 隔。由于除雾器冲洗期间会导致烟气带 。 水量加大(一般为不冲洗时的3~5倍)。所 以冲洗不宜过于频繁，但也不能间隔太 长，否则易产生结垢现象，除雾器的冲 洗周期主要根据烟气特征及吸收剂确定 ，一般以不超过2h为宜。
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• 除雾器差压是指烟气通过除雾器通道时所产生 的压力损失，系统差压越大，能耗就越高。除 雾系统差压的大小主要与烟气流速、叶片结构 、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。当除 。 雾器叶片上结垢严重时系统差压会明显提高， 大唐发电厂#3号吸收塔除雾器差压最高时达 314Pa（除雾器的差压一般要求小于200Pa）， 后来差压有所下降，分析是加强除雾器冲洗的 结果，但停炉后检查除雾器，才发现除雾器片 部分坍塌造成差压下降，除雾器叶片大部分已 基本堵死。
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• 3除雾器的主要设计参数 (1)烟气流速 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。