發(fā)布日期:2017-12-10 15:45
濕(shī)法(fǎ)脫硫是在脫硫除塵器(qì)內噴淋堿性液體(tǐ)(或漿液)除(chú)去煙氣中(zhōng)二氧化(huà)硫(liú),是目前常用的脫硫方(fāng)法。
霧化器是濕法噴淋脫硫(liú)過程中的核心(xīn)部件,其合理的設計布(bù)置和(hé)操作不(bú)僅(jǐn)能夠使吸收液有效霧化,極提(tí)高氣液兩相的接觸麵積,同(tóng)時也能(néng)夠充分利用塔體空間,減少係統(tǒng)堵塞(sāi)和帶水現象,延長霧化器使用壽命。
在135MW機組的脫硫設計(jì)過程中,要求(qiú)機組脫硫效(xiào)率為95%,采用空塔噴淋(lín)石(shí)灰漿(jiāng)液脫硫,主要成分Ca(OH)2。石灰漿液從儲槽用泵輸送到脫硫液罐,分析化(huà)驗其有效成分含量,以(yǐ)確保脫硫液有效成分的濃(nóng)度。本工程吸收塔包括吸收塔內噴(pēn)淋(lín)層、噴嘴、除霧器(qì)、煙氣入口和煙氣出口的位置,優化PH值、液氣(qì)比、煙氣流速等性能參數。
1 濕法噴霧脫硫
1.1濕法噴霧(wù)脫硫工藝
該脫硫工(gōng)藝為煙(yān)氣經風機增壓(yā)送入脫硫係統,FGD裝置配備合適的擋板,確保煙氣脫硫係統的(de)旁路操作,提高係統穩定性。脫(tuō)硫懸(xuán)濁液通過噴(pēn)嘴形成細小液滴在吸收塔中分布,提高有效接觸界麵。煙氣經增壓風機和換(huàn)熱後,從吸收塔下部洗滌區進入,在塔內逆向上升與噴淋下(xià)降的石灰液(yè)滴反應;脫硫後的煙氣從塔頂(dǐng)部排出。為達到較好(hǎo)的除霧效(xiào)果,吸收塔內安(ān)裝(zhuāng)兩級除霧器,脫除煙氣(qì)夾帶的液滴;為了減少吸收塔阻力,采用空(kōng)吸(xī)收(shōu)塔噴淋,脫硫液由循環泵送至噴嘴(zuǐ)。噴嘴采用針(zhēn)對液-固混合懸濁液的O霧(wù)化器,耐磨損、不易堵塞,能有效霧化懸濁液,產生細(xì)小液液滴。
本(běn)項目吸收塔為圓柱形,碳鋼材質,內襯玻璃鱗片。吸收塔配置3台循環泵(bèng),每台泵對應1層噴淋層,保證每個噴嘴壓力基(jī)本相同(tóng),泵的揚程分別為15.5、17.5、19.5m。
1.2濕法脫硫霧化器
霧化器是把液體分(fèn)散成液滴的有效設備,根據噴霧狀態分為空心錐形噴(pēn)霧和實心錐形噴霧。空心錐(zhuī)形噴霧為圓形淮滴環,被霧化液體通過進液口(kǒu)與旋流腔(或通過一個緊靠噴嘴上遊)的內部開(kāi)槽葉片形成。實(shí)心錐形噴霧覆蓋區域為一完全(quán)充滿液滴的圓形,通常利用內部葉片(piàn)使液體在離開噴嘴口之前能夠形成湍流。
霧(wù)化效果的決定因素不僅與(yǔ)霧化器結構有關,還與液體的性質和操作參數有關。液體的性質主要包括液體的密度、粘度、溫(wēn)度、表麵張(zhāng)力等。在噴霧中,液體密度主要影響噴霧噴(pēn)嘴的流量。液體粘度是影響噴霧形成的主要因(yīn)素,它在較小(xiǎo)程度上也影響(xiǎng)流量。高粘度液體與水相比需要較(jiào)高的下限(xiàn)壓力才能形成一種噴霧形狀並產生狹窄的噴霧角度。溫度(dù)的改變影響粘度、表麵張(zhāng)力和密度,從(cóng)而影響噴霧性能。表麵張力主要影響O小工作(zuò)壓力、噴流(liú)角度和液滴大小,表麵張力的影響(xiǎng)在低壓工作狀態下比(bǐ)較明顯;較(jiào)高的表(biǎo)麵張力減小噴流角度,對空心錐形(xíng)噴霧噴嘴影響尤(yóu)甚。
影響霧化器的主要操作參數有液體流量、噴霧衝擊力。噴嘴流量因噴霧壓力而異,它(tā)隨噴霧壓力的(de)增大而增(zēng)大。噴霧(wù)衝擊力(lì)是噴霧對目標表麵的衝擊(jī),取決於噴霧形狀分布(bù)和噴霧角度。對於特定噴噴霧形狀分布,噴霧衝擊力隨著噴霧角度的增大而(ér)減小;對於不同類型的噴霧形(xíng)狀分布,給定相同的噴霧角度時,空心錐形噴霧衝擊力大(dà)於(yú)實心錐形(xíng)噴霧。在給定的噴霧條件下,所有(yǒu)噴霧液滴(dī)並非一樣大小,通常采用體積中位數直(zhí)徑或全積-表麵積直徑描述噴霧液滴。噴(pēn)霧液滴直徑是(shì)評價脫硫霧化器效果的主要指標。
1.3濕(shī)法脫硫除塵器噴(pēn)嘴的布置
1.3.1脫硫噴嘴的平麵布置
噴霧理論覆蓋範圍 是由噴霧夾角和噴霧截麵距噴嘴距離決定,該數值是假設噴霧角在整個噴霧(wù)距離中保持不變的條件下計算(suàn)得出。在實際噴霧中,有效噴霧角度因噴霧距離(lí)而異;當液體比(bǐ)水粘時,形成的噴霧角度相對較小,其角度取決(jué)於粘度、噴嘴流量和噴射壓力(lì)。根據(jù)一般設計經驗,在(zài)濕法噴霧脫硫除塵器內,每個噴嘴噴霧覆蓋區域應相互(hù)重疊(dié)1/3-1/4,能夠獲得一個噴霧均勻(yún)分布的效(xiào)果。
在霧化器塔盤的平麵布置中,靠近塔壁的噴嘴軸(zhóu)線向內傾斜一定角度,減少脫硫液噴淋在壁麵上,提高液滴的有效利(lì)用率。噴(pēn)嘴采用碳化矽或鈦材料製(zhì)成,噴淋管道為FRP,具有良好的耐腐、耐磨性能。在吸收塔進口處設置(zhì)一套短管噴淋係統,包括噴淋泵、噴嘴和管道係統。係統設置2台噴淋泵,1開1備。
噴(pēn)淋組(zǔ)件及噴嘴的平麵布置保證(zhèng)液霧均勻覆蓋吸(xī)收塔的橫截(jié)麵。每(měi)一噴霧層由帶連(lián)接支(zhī)管的母管(guǎn)、溶液(yè)分布管道和噴嘴組成。噴淋(lín)區域平麵布置如圖所示。

1.3.2噴霧(wù)脫硫除塵器的立麵布置
濕法噴霧脫硫除塵器(qì)內一般布(bù)置3層組合霧化器塔(tǎ)盤,2開(kāi)1備。塔般層之間的距離根據(jù)霧(wù)滴的有效噴(pēn)射軌跡及滯留時間確定,液滴在此處與煙氣接觸,SO2通(tōng)過液滴表麵被吸收。在(zài)空間布置中還必須使煙道氣進(jìn)口有一定向下傾斜坡度,從而保證煙氣的停(tíng)留(liú)時間(jiān)和分布均勻。
在噴霧脫充塔內,除霧器用於分離(lí)煙氣攜帶的液滴,該係統組(zǔ)為:二級除霧器、配備衝洗水係(xì)統、噴淋係統(包括管道、閥門(mén)和噴嘴等)。二(èr)級除霧器(qì)係統為1台在下部的第一級粗除霧器和1台在上部的第二級(jí)細除霧器。
第(dì)一級粗除霧器葉(yè)片間(jiān)隙稍大,分離上升煙氣所攜帶的較大液滴。上方的第二級細除霧器葉片距離小(xiǎo),分離上升煙氣中的(de)微小液滴和除霧器衝洗水滴。煙氣流經除霧器時,由於慣性作用,液滴被擋板截留。被滯留的液滴由於含固體顆粒,因此擋板(bǎn)存在結垢的可能性,為保證煙氣通過除霧器時的壓降不超過設定值,應(yīng)定期進行在線(xiàn)清洗。為此(cǐ),設置定期(qī)清(qīng)潔(jié)設備,包括噴嘴係統。
一級除霧器的上下兩麵和二級除霧(wù)器的下(xià)麵(miàn)布置有衝洗噴嘴,正常運行時在下層除霧器的底麵和頂麵,上層除霧器的底麵自動按程序輪流清洗各區域。除霧(wù)器衝洗(xǐ)可根據煙氣負荷(hé)、除霧(wù)器兩端的壓(yā)差自動調節衝洗的頻率。噴霧脫硫除塵器設置2台除霧器衝洗水泵,1台運(yùn)行,1台備用,流量為30m3/h,揚程為30m。除霧器衝洗水泵的選用主要考慮除霧器衝洗所需的O用水量。
2 濕法脫硫(liú)除塵器中霧(wù)化器的(de)常見問題(tí)
2.1噴嘴選擇不恰當
噴嘴流量選擇不當:若噴嘴流量選擇過小(xiǎo),則不能(néng)提供足夠的(de)脫硫液;若噴嘴(zuǐ)流(liú)量選擇過大,由於(yú)循環泵總流量一定,將會影響(xiǎng)噴嘴的霧化效果。
噴嘴材(cái)質(zhì)選擇不當(dāng)可能產生如(rú)下一些問題(tí)。磨損:噴嘴噴口和內流通道表麵的物質逐漸脫(tuō)落(luò),進而影響流量、壓力和噴霧形(xíng)狀。腐(fǔ)蝕:由於噴霧(wù)液或環境的化學作用(yòng)引起腐蝕,破壞噴嘴材料。溫度損害:由高溫引起的對非耐高(gāo)溫噴嘴材料產(chǎn)生的老化影響。
2.2平麵布置不合理
噴嘴布置(zhì)數量問題:噴嘴布置數量過少,將不(bú)能保證整個塔截麵獲得均勻的液滴;若布置數量過多,不級增大安裝(zhuāng)和維(wéi)修工作(zuò)量,而且過(guò)度密集的液滴(dī)可能(néng)產生二次聚合,達(dá)不到優化運行的目的。
管道粗細問題:由於每一(yī)噴霧層(céng)是由很多噴嘴組(zǔ)合而成,特(tè)別是(shì)大直徑脫硫除塵器,噴嘴數量更多,為保證眾多(duō)噴嘴獲得均勻匹配的流量,必須合理設計連接和噴嘴(zuǐ)的管道直徑(jìng)。
2.3衰敗度間隔布(bù)置不合理
每層噴嘴組合件以及除霧器之間必須保持適當的間距,若間距(jù)過大,將增加脫硫(liú)除塵器高度,增大設備投(tóu)資;若間距太(tài)小(xiǎo),將(jiāng)影響液體的霧化和除霧(wù)效果。
2.4噴嘴堵塞
阻塞:汙垢和其它雜質(zhì)阻塞了噴嘴口內部,進而限製流量和幹擾噴霧形狀。粘接:噴嘴口邊緣內側或外側材料上,由(yóu)於液體蒸發(fā)引起的噴濺、霧化或化學堆積作用凝結一層幹燥的凝固層,阻礙(ài)噴嘴(zuǐ)口或內流通道。
2.5安裝、維修問題
錯誤(wù)安裝:安裝時偏離軸心,過度上緊或(huò)改(gǎi)變安(ān)裝位置,均能導致液體滲(shèn)漏,對(duì)噴嘴霧化性能產生不良影響。在維修和清洗中,由於(yú)應用不正確的工具對噴嘴造成一些非(fēi)預期的損害。
3結論
霧化器是濕法噴霧脫硫的關鍵部件,每層噴嘴組合件的合理平(píng)麵布置和塔內空(kōng)間立麵的設計是保(bǎo)證脫硫(liú)除塵器穩定運行的基本前提;同時還必須合理選擇霧化(huà)器的型號和(hé)材質,以及正確的(de)安裝和(hé)維修,延長其使用壽命。