除霧器的設計理念
“六大”設計理念
除霧器是脫硫系統中的關鍵設備,其性能直接影響到脫硫系統能否連續運行。因此,科學合理地設計除霧器對濕法脫硫系統的正常運行有著非常重要的意義。為此,我們提出了除霧器設計的“六大”理念即高除霧效率、無夾帶流速范圍大、低壓降、抗堵塞性好、耐熱抗老化、防腐防磨性好。
除霧器本體的設計
除霧效率是考核除霧器性能的重要的指標之一。煙氣“潛通道”、煙氣流速、煙氣偏流、波形板結構、間距、除霧器布置形式等都會影響除霧效率。通常要求通過除霧器后的霧滴含量在時間和空間范圍內的平均值小于75mg/Nm3(霧滴粒徑大于15μm)。
壓降是指煙氣通過除霧器前、后的壓差。壓降越大,能耗越高。壓降的大小不僅與煙氣流速、波形板結構、間距、煙氣帶水負荷等因素有關,而且與除霧器波形板上的結垢狀況密切相關。當結垢嚴重時系統壓降會明顯提高,所以通過監測壓降的變化可有效地撐握系統的運行狀態,做到及時發現問題,及時處理。濕法脫硫系統除霧器的壓降一般要求小于0.2KPa。
煙氣流速過高(超過臨界氣速)容易產生霧滴的二次夾帶,使除霧效率降低,并使壓降增高,能耗增大。煙氣流速過低則不利于氣霧分離,也會降低除霧效率,而且會使吸收塔橫截面積增大而加重投資成本。因此為達到較好的除霧效果必須把煙氣流速控制在合適范圍內。通常設計煙氣流速在3.5~5.5m/s之間。?
波形板間距過大煙氣轉向趨緩,使得霧滴對氣流的跟隨性變好而易于流出除霧器通道,降低了除霧效率。波形板間距過小則壓降增大,沖洗效果變差,波形板易堵塞。常用的除霧器波形板間距為20~50mm。
除霧器的級數與除霧效率及壓降密切相關。級數增加除霧效率提高但壓降也增大,能耗和成本都增大了。反之則壓降減小除霧效率降低。因此,除霧器級數的設計必須綜合考慮除霧效率、壓降、空間、成本等因素。目前大多數的WFGD系統都采用兩級除霧結構。
除霧器沖洗系統的設計
沖洗噴嘴是除霧器沖洗系統中重要的執行部件。對于每一款的噴嘴,我們在工程應用之前都進行可行性分析,在模擬的環境中進行噴灑分布分析、噴射沖擊力測量、噴灑液滴尺寸分析、噴灑角度測量和材料磨損試驗,通過建立數學模型選擇噴嘴的噴射壓力和噴射角度,以及相鄰噴嘴的間距,以達到較優的沖洗效果。
沖洗水壓過低,沖洗效果差,易產生結垢現象;沖洗水壓過高則易增加煙氣帶水,并會降低波形板的使用壽命。沖洗水壓力應根據沖洗噴嘴的特征和沖洗噴嘴與除霧器之間的距離(一般為0.4~0.8m)等因素決定。一般情況下,級除霧器的沖洗水壓應高于第二級除霧器,除霧器迎風面的沖洗水壓高于順風面的沖洗水壓。有時為了節約成本、簡化控制系統,也常選取基本相同的沖洗水壓(≥0.2MPa)。????
沖洗覆蓋率是指沖洗水對除霧器斷面的覆蓋程度。根據不同工況條件,沖洗覆蓋率一般選取100%~300%。必須的是不能留有沖洗死角,否則極易造成結垢現象。一般條件下,噴嘴的噴灑投影面的外圍沖洗力較弱,應該考慮有一定程度的沖洗重疊,以確保良好的沖洗效果。????
除霧器沖洗周期指除霧器每次沖洗的時間間隔。沖洗不宜過于頻繁,否則會導致煙氣帶水量加重;同時沖洗間隔也不能太長,否則易產生結垢現象。除霧器沖洗周期主要根據煙氣特征及吸收劑狀況確定,一般應不超過2小時。
除霧器沖洗水量一方面應滿足除霧器自身沖洗效果的要求,另一方面還需考慮系統水平衡的要求。有時需要采用大水量短時間沖洗,有時則要小水量長時間沖洗,具體沖水量可由工況條件確定。