台山电厂水平布置除雾器性能优化的试验研究_孙志春

η1 = G1 / (GZ -G0 )
(1)
第二级除雾器的除雾效率 η2
η2 = G2/ (GZ -G0 -G1 )
(2)
第三级除雾器的除雾效率 η3 η3 = G3/ (GZ -G0 -G1 -G2 )
(3)
装有二级除雾器试验台的除雾总效率 η1 , 2
η1 , 2 =(G1 +G2 )/ (GZ -G0 )
为优化除雾器性能 , 减轻 GGH 的结垢 堵塞和 提高发电系统的安全性与经济性 , 本文对不同除雾 器板型进行了性能优化试验研究 , 分析了影响除雾 性能的主要因素 , 并找到最佳的两级除雾器组合[ 8] .
1 试验装置与测试方法
1 .1 试验装置 图 1 为水平除雾器试验台示意图 .从图 1 可看
台山电厂水平布置除雾器性能优化的试验研究
孙志春1 , 肖海平2 , 孙保民2 , 杨勇平2
(1 .中国神华能源股份有限公司 国华电力分公司 , 北京 100025 ; 2 .华北电力大学 电站设备状态监测与控制教育部重点试验室 , 北京 102206)
摘 要 :为提高除雾器对液滴的脱除效果 , 减轻脱硫系统气-气换热器的堵塞 , 在冷态试验台上采 用水平衡法研究了除雾器的性能 .结果表明 :随着板间距的减小 , 单级除雾器的最佳流速增大 ;折形 板和弧形带倒钩板均在板间距为 26 mm 时获得最高除雾效率 ;弧形带倒钩板除雾器的除雾效率略 高于折形板除雾器 .两级除雾器性能试验表明 :第 2 级除雾器效率较高 , 而第 2 级除雾器在低速下 基本没有除雾效果 .钩 26-折 20 组合在 3 ～ 10 m/ s 烟气流速内的平均除雾效率约为 84 .2 %, 在 4 ～ 8 m/ s 的高效除雾流速内的除雾效率高达 91 %, 其整体除雾效果最佳 . 关键词 :除雾器 ;脱硫系统 ;气-气换热器 ;除雾效率 ;性能试验
电厂实际的粒径分布和试验中除雾器前小液滴的粒
径分布均采用冲击膜片法进行测量[ 14] .
1 .2 除雾效率的计算
采用水平衡法测量除雾效率 .通过测量各级蓄
水槽内的水量 Gi(i =0 , 1 , 2 , 3), 计算各级除雾器的
除雾效率 .
每级除雾器的除雾效率计算公式为 :
第一级除雾器的除雾效率 η1
除雾器主体段有效长度为 3 .828 m , 采用有机 玻璃制造 , 主体段共分为 10 段 , 每段用法兰进行连 接 , 以便于拆卸 .风洞有效截面积为 313 m m ×300 m m .为了使进入除雾器的雾化颗粒分布均匀 , 在试 验段前装有两级丝网 .
图 2 为除雾器的不同板型 .试验所用的除雾器 叶片为折形板和弧形带倒钩板 , 这些叶片均取自电 厂原件[ 12] .
通过研究发现 , 除雾器对液滴的脱除能力低是 造成 G G H 堵塞的主要因素[ 3-5] .1 号机组采用水平 两级布置的折线板 KOCH 除雾器 :第 1 级除雾器板 间距为 38 mm , 第 2 级除雾器板间距为 26 m m , 除 雾器材质为聚丙烯 .该除雾器临界流速低 、除雾效率 低 、容易发生二次携带 , 因此仍有大量液滴未被除雾 器脱除 .从脱硫塔出来的烟气携带着大量液滴 , 在通 过除 雾 器 后 进 入 GG H , 这 些 液 滴 富 含 CaSO 4 、 CaSO 3 及 Ca(O H)2 等物质 , 容易在 GG H 的蓄热片 上沉积 , 造成 GGH 的堵塞和腐蚀 , 进而导致 GGH 两端压差增大[ 6-7] .
2 .M OE's Key Lab of Condit ion M oni to ring and Cont rol fo r P owe r Plant Equipment , No rt h China Elect ric Pow er Uni versity , Beijing 102206 , Chi na)
Abst ract :In o rder t o i mprove t he effi ciency o f mist eliminato r and reduce t he blockage o f gas-gas heat-exanger(GGH)in desulf uriza tion sy st em , the w at er equilibrium met ho d w as used to analyze the perfo rmance of a mi st elim inat or in a cold-stat e test-bed .Resul ts show that t he o pt imal mi st veloci ty increases w it h reducing space bet ween the plat es of si ng le-st age mist eliminato r .F or eliminato rs w it h fo ld line shaped o r curved barbed plates , the hig he st demi sti ng eff iciency i s achieved fo r a plat e space of 26 m m , bet w een w hich t he latt er o ne has a slig htly higher eff iciency .Perf orm ance test result s o f tw o-stage mist eliminat or i ndicate that t he fir st stage has a f ar higher ef ficiency than t he second stage .T he averag e eff iciency o f the com bination of “curved 26 fo ld line 20” can reach 84 .2 % wi thin a fl ue veloci ty range of 3 -10 m/ s , and the best demisting effi ciency (91 %)is t o be obt ained in a velo city range o f 4 -8 m/ s .T he combinati on of “curved 26 f old line 20” has t he best demisting ef ficiency . Key words :mist eliminato r ;desulfurizat ion sy stem ;GGH ;demisting ef ficiency ;perfo rmance t est
在试验过程中 , 烟气流速分别取 3 m/ s 、4 m/ s 、 5 m/ s 、6 m/ s 、7 m/ s 、8 m/ s 、9 m/ s 和 10 m/ s ;除雾 器叶片分别采用折形板和弧形带倒钩板 ;叶片间距 分别取 38 mm 、26 mm 和 20 mm .
首先 , 进行单级除雾器性能试验 , 研究影响不同 板型除雾性能的主要因素 ;随后 , 进行两级除雾器试 验 , 探讨不同板型组合和板间距组合下的除雾效率 . 两级除雾器性能研究主要按以下情况进行 :① 两级 除雾器均为折形板组合 ;② 两级除雾器均为弧形带 倒钩板组合 ;③ 第 1 级除雾器为折形板 , 第 2 级除 雾器为弧形带倒钩板 ;④ 第 1 级除雾器为弧形带倒 钩板 , 第 2 级除雾器为折形板 .在 4 种情况中 , 第 1 级除雾器和第 2 级除雾器的板间距分别取 38 和 26 mm 、38 和 20 mm 、26 和 26 m m 、26 和 20 mm .笔者 共进行了 16 种两级除雾器板型组合的研究 .
第 30 卷 第 11 期 2010 年 11 月
动 力 工 程 学 报 Journal of Chinese Society o f Pow er Enginee ring
V ol .30 N o.11 N ov .2010
文章编号 :1674-7607(2010)11-0889-06 中图分 类号 :X701 .3 文献标识码 :A 学科分类号 :470.30
在现场运行过程中 , GG H 经常发生堵塞现象 . 为了减缓 GGH 的堵 塞 , 现场每 三个月对 GG H 进 行一次冲洗 .但是 , 经清洗的脱 硫系统运行两 个月 后 , GGH 压差又从 900 P a 上升至 1 500 Pa 以上 , 导 致增压风机出力增大 , 有时候被迫采用开启旁路 、关 小动叶等方式运行 , 该问题严重影响电厂发电系统 的正常运行 .
Experimental Study on Performance Optimization of Horizontal Mist Eliminator in Taishan Power Plant
SU N Z hi-chun1 , X I AO Hai-pi ng 2 , SU N Bao-min 2 , Y AN G Y ong-p ing2 (1 .Guohua Elect ri c Pow er Branch , China Shenhua Energ y Co ., L td ., Bei jing 100025 , China ;
广东国华粤电台山电 厂 1 号 600 MW 亚临界 机组采用 CT-121 石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统 .
收稿日期 :2010-01-26 修订日期 :2010-06-24 基金项目 :长江学者和创新团队发展计划资助项目(I RT0720) 作者简介 :孙志春(1974-), 男 , 山东金乡人 , 高级工程师 , 博士 , 主要从事脱硫系统优化方面的研究工作 .电话(T el .):13501068108 ;
到 :试验台分为液滴喷射系统和除雾器主体段 .
图 1 水平除雾器试验台示意图 Fig .1 S chematic of t he experiment al t es t bed f or th e
h ori zont al mis t eliminat or
风机送来的风携带从喷头出来的小液滴进入除 雾器主体段 , 液滴被不同级的除雾器叶片脱除后进 入相应的蓄水槽 , 通过水平衡法可测量除雾器的除 雾效率[ 9-10] .在每级除雾器前后均装有静压测量装 置及流速测量装置 , 通过改变管道阀门开度可以将 试验中的气流速度调整在 0 ～ 14 m/ s[ 11] .试验台中 的除雾器叶片可以进行更换 , 而且可以根据需要投 入一级 、两级或者三级除雾器 .
(4)
装有三级除雾器试验台的除雾总效率 η1 , 2 , 3
η1 , 2 , 3 = (G1 +G2 +G3 )/ (GZ -G0 ) (5)
第 11 期
孙志春 , 等 :台山电厂水平布置除雾器性能优化的试验研究
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式中 :G0 为进入一级除雾器前试验段因壁面碰撞而 收集到的液滴量 ;G1 为一级除雾器的除液滴量 ;G2 为二级除雾器的除液滴量 ;G3 为三级除雾器的除液 滴量 ;GZ 为总给水量 . 1 .3 试验内容
E-mail :010068 @ghepc.com .
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动 力 工 程 学 报
第 30 源自文库
烟气进入鼓泡床脱硫塔的吸收浆液中 , 完成 SO2 吸 收 、氧化 、中和结晶和除尘等几个工艺过程 .处理后 的净烟气通过除雾器除去携带的液滴 , 然后经气-气 换热器(G G H)升温后排入烟囱[ 1-2] .
在测试时 , 启动风机 , 调节风门挡板 , 用差压式 风速仪标定风洞中气流的速度 ;开启水泵 , 调节压力 阀门 , 使喷头产生规定粒径分布的雾滴群 ;在规定的 时间内测量除雾器进 、出口的压差 , 到达规定时间后 关闭水泵及风机阀门 , 测量各部分水的质量 , 并根据 相应公式计算出除雾效率 .
(a)折形板
(b)弧形带倒钩板
图 2 除雾器的不同板型
Fig .2 Di ff erent plate types of mist elimi nator
台山电厂除雾器前烟气所携带的小液滴的粒径
主要分布在 7 ～ 180 μm , 平均粒径为 90 μm .试验选
用特制的长源实心圆锥喷嘴 , 通过调节喷嘴压力可 获得与电厂实际小液滴粒径相接近的粒径分布[ 13] .