脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数

脱硫除雾器的主要性能、特性及设计参数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。

对于脱硫工程，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,根据AEE公司提供的资料采用以下方法: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。

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。

(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。

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。

应用于世法脱硫系统屋脊式除雾器，其除雾器临界分离粒径在20-30μm。

(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。

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。

(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、S O2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。

(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。

(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。

(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 ~4 m3/h。

(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。

(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。

WFGD湿式球磨机运行特性湿式球磨机的结构和工作原理与普通球磨机相同，但因其携带介质是水，故系统组成和运行有2个明显特点：(1)由再循环箱、再循环泵和旋流器构成两级分离系统，以调整产品浆液中固体颗粒的细度和浓度；(2)系统所有的箱罐、泵、管道、搅拌器均使用内衬像胶或防腐材料保护，管件连接处采用机械加密封材料密封。

I 旋流器旋流器是石灰石颗粒分离的关键设备，其结构同一般的离心式旋风器相同。

石灰石浆液由切向进入简体旋转，在离心力的作用下，大粒径的颗粒被甩向筒壁落下并由底流带出旋流器，小粒径的颗粒由中心管向上由溢流带出。

旋流器下部的底流喷嘴可拆换，通过使用不同口径的喷嘴，可以调整底流与溢流的比例。

旋流器对入口浆液中固体物的分离效率取决于旋流器的结构(筒径、入口尺寸、中心管直径及插入深度等)和运行工况(入口浆液速度、入口固体颗粒度等)。

在入口固体颗粒度一定的条件下，提高入口浆液速度即可提高旋流器的分离效率，从而在溢流中得到较细的固体颗粒。

II 系统循环倍率．循环倍率K是指旋流器入口固体质量与溢流中固体质量之比。

若不考虑再循环箱的液位，整个系统的循环倍率K应为两级旋流器循环倍率的乘积。

K值越大，说明系统中回到球磨机重新碾磨的固体越多．系统功耗越大，越不经济。

而且，设备材料磨损越快，使设备寿命缩短。

所以应在保证系统出力和产品细度的前提下，尽量减小系统的循环倍率。

在旋流器的结构和入口速度固定不变的情况下，球磨机出口固体粒径对K值有着决定性的影响。

粒径大时，经两级旋流器底流回到球磨机的固体颗粒增多，导致系统循环倍率增加，而球磨机出口固体粒径又决定于球磨机的破碎、碾磨能力和流经球磨机简体的水量。

III 流经球磨机筒体的水量流经球磨机筒体的水量是运行中的一个重要参数，其大小反映了对球磨机内固体颗粒的携带能力。

水量大，水流速度高，被携带出球磨机的固体颗粒就多、粗，从而导致系统循环倍率增加；水量小，水流速度低，被携带出球磨机的固体颗粒就少、细，这样有些合格的颗粒仍会留在筒体内，被无益地磨成更细的颗粒，致使球磨机出力降低，单位电耗增加。

所以，流经球磨机简体的水量应与球磨机出力相对应，要控制在一个合适的范围内。

流经球磨机筒体的水由携带水和一、二级旋流器的底流共同组成，一、二级旋流器的底流在运行中一般不变，因此调节携带水量即可调节流经球磨机筒体的水量。

运行中携带水量与球磨机出力成一定比例，改变此比例应当慎重。

IV 细度调整保证球磨机出力稳定和相应的球磨机筒体水流量是保证球磨机出口石灰石颗粒度稳定的关键，通常可用下面2种方法调整石灰石的细度。

A 改变再循环泵的转速重庆发电厂石灰石浆液制备系统中，一、二级再循环箱均配有2台转速略有差别的再循环泵，通过使用不同转速的再循环泵(尤其是二级再循环泵)可改变旋流器的入口速度，从而对最终产品的细度进行微调。

B 改变二级旋流器小旋流筒的投用个数增加二级旋流器小旋流筒的投用个数，每个小旋流筒的入口速度降低，会导致溢流中颗粒变粗；反之，减少二级旋流器小旋流筒的投用个数，每个小旋流筒的入口速度提高，又会导致溢流中颗粒变细。

实践证明，增加或减少一个小旋流筒，能使细度发生明显的变化。

V 浓度调整调节水的流量即可调节整个系统石灰石和水的比例，达到调整系统出口浆液浓度的目的。

VI 电耗和钢球磨损量与普通的干式球磨机相比，湿式球磨机没有占总电耗较大比例的通风电耗，取而代之的是很小的水和石灰石浆液的输送电耗，因此总的电耗不大。

在额定出力下重庆发电厂湿式球磨机系统的电耗约为22(kW•h)/t。

钢球磨损量的大小与被磨物料的成分有关。

石灰石的主要成分是CaCO3和MgCO3，主要杂质有SiO2、A1203，、Fe203等，都是硬度较大的矿物质，因此湿式球磨机的钢球磨损量较大WFGD烟气侧各装置的压力损失的分配情况表1给出了流程上各设施的大致压降，由于原烟气入口挡板至增压风机烟道和G GH至净烟气出口挡板烟道的设置各电厂情况各异，应根据具体情况确定，但一般吸收塔都尽量靠近主机组烟道和烟囱布置，其阻力差别不会很大，脱硫系统的总压降都大约在2500Pa左右。

表1 烟气流程上各设施的大致压降脱硫废水处理系统化学药品规格TS型火电厂烟气脱氮原理烟气中往往同时含有NOx与SO2,如果用一种方法同时除去这两种有害气体，岂不是一件非常有前途的事。

前面脱硫的论述中，脱硫后的终止物就是（NH4）2 SO3和（NH4）2SO4（少量）和一部分（NH4）HSO3溶液。

这些物质又是吸收NOX 的吸收剂。

在生产硫酸同时又生产硝酸的行业中，多数都是利用处理硫氧化物而得到的（NH4）2SO3和（NH4）HSO3溶液来吸收硝酸生产中的NOX。