脫硫除霧器的主要性能、特性及設(shè)計(jì)參數(shù)

1 主要性能參數(shù)

(1) 除霧性能

除霧性能可用除霧效率來(lái)表示。除霧效率指除霧器在單位時(shí)間內(nèi)捕集到的液滴質(zhì)量與進(jìn)入除霧器液滴質(zhì)量的比值。除霧效率是考核除霧器性能的關(guān)鍵指標(biāo)。影響除霧效率的因素很多，主要包括：煙氣流速、通過除霧器斷面氣流分布的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。

對(duì)于脫硫工程，目前用于衡量除霧性能的參數(shù)主要是除霧后煙氣中的霧滴含量。一般要求，通過除霧器后霧滴含量一個(gè)沖洗周期內(nèi)的平均值小于75mg/Nm³。該處的霧滴是指霧滴粒徑大于15μm的霧滴，煙氣為標(biāo)準(zhǔn)干煙氣。其取樣距離為離除霧器距離1-2m的范圍內(nèi)。

I. 在除霧器出口煙道上用煙氣采樣儀采集煙氣,記錄采樣時(shí)間,同步測(cè)量煙氣流速、標(biāo)準(zhǔn)干煙氣量、煙溫、煙氣含濕量、煙氣含氧量等。

8 B4 @4 S9 @. D3 lII.在除霧器出口,用帶加熱采樣管和塵分離器的標(biāo)準(zhǔn)除塵設(shè)備對(duì)氣體進(jìn)行等速采樣。采樣體積為5m³,采樣后用超純水對(duì)采樣管和采樣設(shè)備進(jìn)行反復(fù)沖洗,洗液倒入250ml容量瓶中定容。混勻后用EDTA法測(cè)定Mg2+含量。

8 H) Z+ L$ {% g t0 `6 pIII.用稀釋的高氯酸和超純水對(duì)采樣后的微纖維過濾器進(jìn)行反復(fù)沖洗,洗液用慢速厚型定性層析濾紙過濾到250ml容量瓶中,定容。混勻后用EDTA法測(cè)定Mg²⁺含量。另取1個(gè)新的微纖維過濾器作空白樣。" |" B$ U! D1 }0 Y( ^4 R1 f

IV.用煙塵采樣儀測(cè)定吸收塔進(jìn)口煙塵濃度,然后計(jì)算除霧器出口液滴質(zhì)量濃度。

; k;(2)壓力降

壓力降指煙氣通過除霧器通道時(shí)所產(chǎn)生的壓力損失，系統(tǒng)壓力降越大，能耗就越高。除霧系統(tǒng)壓降的大小主要與煙氣流速、葉片結(jié)構(gòu)、葉片間距及煙氣帶水負(fù)荷等因素有關(guān)。當(dāng)除霧器葉片上結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)壓力降會(huì)明顯提高，所以通過監(jiān)測(cè)壓力降的變化有助把握系統(tǒng)的狀行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)行處理。

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濕法脫硫系統(tǒng)除霧器的壓力降一般要求小于200Pa。

2 除霧器的特性參數(shù)

(1) 除霧器臨界分離粒徑dcr

波形板除霧器利用液滴的慣性力進(jìn)行分離，在一定的氣流流速下，粒徑大的液滴慣性力大，易于分離，當(dāng)液滴粒徑小到一定程度時(shí)，除霧器對(duì)液滴失去了分離能力。除霧器臨界分離粒徑是指除霧器在一定氣流流速下能被完全分離的最小液滴粒徑。除霧器臨界分離粒徑越小，表示除霧器除霧能力越強(qiáng)。

應(yīng)用于濕法脫硫系統(tǒng)屋脊式除霧器，其除霧器臨界分離粒徑在20-30μm。

(2) 除霧器臨界煙氣流速

一定煙速范圍內(nèi)，除霧器對(duì)液滴分離能力隨煙氣流速增大而提高，但當(dāng)煙氣流速超過一定流速后除霧能力下降，這一臨界煙氣流速稱為除霧器臨界煙氣流速。臨界點(diǎn)的出現(xiàn)，是由于產(chǎn)生了霧沫的二次夾帶所致，即分離下來(lái)的霧沫，再次被氣流帶走，其原因大致是：① 撞在葉片上的液滴由于自身動(dòng)量過大而破裂、飛濺；② 氣流沖刷葉片表面上的液膜，將其卷起、帶走。因此，為達(dá)到一定的除霧效果，必須控制流速在一合適范圍：速度不能超過臨界氣速；低速度要確保能達(dá)到所要求的低除霧效率。

3 除霧器的主要設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)煙氣流速

通過除霧器斷面的煙氣流速過高或過低都不利于除霧器的正常運(yùn)行，煙氣流速過高易造成煙氣二次帶水，從而降低除霧效率，同時(shí)流速高系統(tǒng)阻力大，能耗高。通過除霧器斷面的流速過低，不利于氣液分離，同樣不利于提高除霧效率。此外設(shè)計(jì)的流速低，吸收塔斷面尺寸就會(huì)加大，投資也隨之增加。設(shè)計(jì)煙氣流速應(yīng)接近于臨界流速。根據(jù)不同除霧器葉片結(jié)構(gòu)及布置形式，設(shè)計(jì)流速一般選定在3.5～5.5m/s之間。

(2)除霧器葉片間距

葉片間距的大小，對(duì)除霧器除霧效率有很大影響。隨著葉片間距的增大除霧效率降低。板間距離的增大，使得顆粒在通道中的流通面積變大，同時(shí)氣流的速度方向變化趨于平緩，而使得顆粒對(duì)氣流的跟隨性更好，易于隨著氣流流出葉片通道而不被捕集，因此除霧效率降低。

除霧器葉片間距的選取對(duì)保證除霧效率，維持除霧系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。葉片間距大，除霧效率低，煙氣帶水嚴(yán)重，易造成風(fēng)機(jī)故障，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)非正常停運(yùn)。葉片間距選取過小，除加大能耗外，沖洗的效果也有所下降，葉片上易結(jié)垢、堵塞，終也會(huì)造成系統(tǒng)停運(yùn)。葉片間距根據(jù)系統(tǒng)煙氣特征(流速、SO2含量、帶水負(fù)荷、粉塵濃度等)、吸收劑利用率、葉片結(jié)構(gòu)等綜合因素進(jìn)行選取。葉片間距一般設(shè)計(jì)在20~95mm。目前脫硫系統(tǒng)中常用的除霧器葉片間距大多在30~50mm。

(3) 除霧器的級(jí)數(shù)

級(jí)數(shù)的增加，除霧效率增大，而壓力損失也隨之增大。除霧器的設(shè)計(jì)要以提高除霧效率和降低阻力損失為宗旨。因此，單純地追求除霧效率而增加級(jí)數(shù)，卻忽視了氣流阻力損失的增加，其結(jié)果將使能量的損耗顯著增加?，F(xiàn)在的WFGD系統(tǒng)采用兩級(jí)除霧系統(tǒng)。

(4)除霧器沖洗水壓

除霧器水壓一般根據(jù)沖洗噴嘴的特征及噴嘴與除霧器之間的距離等因素確定(噴嘴與除霧器之間距離一般≤lm)，沖洗水壓低時(shí)，沖洗效果差。沖洗水壓過高則易增加煙氣帶水，同時(shí)降低葉片使用壽命。一般情況下，第二級(jí)除霧器之間，每級(jí)除霧器正面(正對(duì)氣流方向)與背面的沖洗壓力都不相同，第1級(jí)除霧器的沖洗水壓高于第2級(jí)除霧器，除霧器正面的水壓應(yīng)控制在2.5×l0⁵Pa以內(nèi)，除霧器背面的沖洗水壓應(yīng)>1.0×10⁵Pa，具體的數(shù)值需根據(jù)工程的實(shí)際情況確定。

(5) 除霧器沖洗水量

. D選擇除霧器沖水量除了需滿足除霧器自身的要求外，還需考慮系統(tǒng)水平衡的要求，有些條件下需采用大水量短時(shí)間沖洗，有時(shí)則采用小水量長(zhǎng)時(shí)間沖洗，具體沖水量需由工況條件確定，一般情況下除霧器斷面上瞬時(shí)沖洗耗水量約為1~4 m³/h。

(6) 沖洗覆蓋率

沖洗覆蓋率是指沖洗水對(duì)除霧器斷面的覆蓋程度。

# G$式中：%—沖洗覆蓋率；

n—為噴嘴數(shù)量，個(gè)；

2 Y9 Mh—為沖洗噴嘴距除霧器表面的垂直距離，

( F2 ^m—為噴射擴(kuò)散角；

A—為除霧器有效通流面積，m²；

根據(jù)不同工況條件，沖洗覆蓋率一般可以選在100％~300％之間。

! I0 (7)除霧器沖洗周期

" {, 沖洗周期是指除霧器每次沖洗的時(shí)間間隔。由于除霧器沖洗期間會(huì)導(dǎo)致煙氣帶水量加大(一般為不沖洗時(shí)的3~5倍)。所以沖洗不宜過于頻繁，但也不能間隔太長(zhǎng)，否則易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象，除霧器的沖洗周期主要根據(jù)煙氣特征及吸收劑確定，一般以不超過2h為宜。