濕式氨法煙氣脫硫系統(tǒng)中除霧器的改造

濕式氨法煙氣脫硫系統(tǒng)中除霧器的改造

袁鳳慧 ， 張洋洋 ， 段艷慧

(河南心連心化肥有限公司 ， 河南 新鄉(xiāng)453731)

摘要：除霧器是濕法煙氣脫硫裝置中的重要設(shè)備，本文對(duì)公司氨法煙氣脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行的除霧裝置規(guī)流除霧器和改造前的折流板除霧器的結(jié)構(gòu)原理、性能、除霧效率等方面進(jìn)行了對(duì)比分析和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：折流板；規(guī)流；除霧器；濕式氨法煙氣脫硫

中圖分類號(hào)：TQ028.2,TQ050.7

收稿日期：2015-01-28

作者簡(jiǎn)介：袁鳳慧(1987-)，女，助理工程師，從事煙氣脫硫工藝研究工作，電話：15236464893。

河南心連心化肥有限公司有多套鍋爐機(jī)組及配套的煙氣脫硫系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了濕式氨法煙氣脫硫工藝，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器后直接排入煙囪中。由于系統(tǒng)內(nèi)的煙氣含有飽和水汽、SO2、SO3、HF、NOx、煙塵，并攜帶多種鹽分、循環(huán)液等，容易結(jié)露、結(jié)疤，不僅影響排放煙氣的質(zhì)量及煙囪的壽命，也關(guān)系到脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此選擇合適的除霧器尤為重要。

1折流板除霧器

4×75 t/h鍋爐組自2007年采用濕式氨法煙氣脫硫系統(tǒng)脫除鍋爐煙氣中的SO2。該系統(tǒng)在脫硫塔頂端采用折流板除霧器除去煙氣夾帶的霧沫，但運(yùn)行兩年下來，除霧器由于除霧器板片結(jié)垢堵塞，沖洗失常，造成除霧器坍塌；除霧功能失常后，下游的煙囪硫酸銨堆積，不僅腐蝕煙囪，也對(duì)產(chǎn)品造成了浪費(fèi)。

1.1折流板除霧原理

折流板除霧器是利用水膜分離的原理實(shí)現(xiàn)氣水分離的。如圖1所示，當(dāng)帶有液滴的煙氣進(jìn)入板片構(gòu)成的狹窄通道時(shí)，流線發(fā)生偏折，液滴由于慣性撞擊折流板，在板壁上形成水膜緩慢往下流，匯集成大水滴后滴落，從而實(shí)現(xiàn)除霧效果[1]。

1.2折流板除霧器運(yùn)行中出現(xiàn)的問題

1.2.1容易結(jié)疤堵塞，難以沖洗

折流板除霧器彎折的角度越大、次數(shù)越多、板與板間隔越小，除霧效果就越好。因此，也更易積攢漿

圖1　折流板除霧原理

液和灰塵，并結(jié)疤，造成堵塞。由于容易結(jié)疤堵塞，除霧器必須定期沖洗；但沖洗過多，就會(huì)破壞水平衡。另外，由于間隔較小，通道狹窄，彎折處的積灰和漿液難以沖洗。

1.2.2阻力高，流動(dòng)不均勻，二次夾帶嚴(yán)重

折流板被堵塞后，煙氣的正常流動(dòng)受阻，阻力升高；由于過流面積變小，導(dǎo)致流速加快，加上脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)不均勻，使局部地方流速過快，就引起二次夾帶。另外噴淋層帶來的大霧滴，會(huì)直接對(duì)折流板通道造成堵塞，使阻力暫時(shí)升高。

2規(guī)流除霧器

由于折流板除霧器運(yùn)行失常，再引入一種合適的除霧器成為了當(dāng)務(wù)之急。

2.1規(guī)流除霧器結(jié)構(gòu)原理

規(guī)流除霧器綜合了空塔噴淋、填料塔和湍球塔的優(yōu)點(diǎn)，通過氣流引導(dǎo)促使液體規(guī)整流動(dòng)而使液相成為連續(xù)相來達(dá)到極高傳質(zhì)速率。

圖2　規(guī)流除霧器除霧原理

如圖2所示，規(guī)流除霧器由旋流板、填料球組成。通過規(guī)流球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不斷自動(dòng)更新表面的脫硫液膜，使其一直保持較高的吸收能力，在較小空間內(nèi)數(shù)十倍地增加了氣液接觸面積，并且通過公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)擁有了自清潔能力，不容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象[2]。

2.2規(guī)流除霧器運(yùn)行效果

2.2.1除霧器性能測(cè)定方法

除霧效率是考察除霧器性能時(shí)最重要的參數(shù)之一，它是否滿足工藝要求是衡量除霧器是否適用于煙氣脫硫系統(tǒng)的重要標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試除霧效率的方法有很多，例如水平衡法、鎂離子法等[3]，但這些方法只適用于未得到應(yīng)用的除霧器安裝前的測(cè)試。在實(shí)際生產(chǎn)中，可以用煙塵測(cè)試法測(cè)定[4]煙塵含量和測(cè)定系統(tǒng)的失水量來檢驗(yàn)除霧效率，并要測(cè)定系統(tǒng)阻力(進(jìn)出口壓力降)來鑒定除霧器的性能。

2.2.2數(shù)據(jù)對(duì)比

2.2.2.1煙塵數(shù)據(jù)對(duì)比

該系統(tǒng)在增加了規(guī)流除霧器后，用自動(dòng)煙塵氣測(cè)試儀對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行了分析測(cè)量，得出煙塵濃度如表1所示。

表1　煙塵流度分析

根據(jù)生產(chǎn)記錄，在未安裝除霧設(shè)備時(shí)，出口處煙塵在75～100 mg/m3；而安裝了規(guī)流除霧器之后，經(jīng)過環(huán)保局測(cè)量，煙塵折算值在30 mg/m3之內(nèi)，滿足國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.2.2系統(tǒng)失水量

在鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定的情況下，只開脫硫液循環(huán)泵，通過觀察脫硫塔內(nèi)液位變化，可知系統(tǒng)失水量。經(jīng)過1 h測(cè)量，脫硫塔失水量約為0.42 m3/h。而未安裝設(shè)備前失水量約為2 m3/h，一次除霧效率達(dá)到80.5%，除霧效果明顯。

2.2.2.3系統(tǒng)阻力

通過觀察系統(tǒng)進(jìn)出口脫硫塔進(jìn)口壓力與出口壓力，壓力降保持在150～400 Pa，除霧器滿足鍋爐組脫硫系統(tǒng)阻力<1200 Pa的要求。

3小結(jié)

規(guī)流除霧器是一種新型的除霧、除塵設(shè)備，在氨法煙氣脫硫系統(tǒng)中得到了很好的應(yīng)用，不但解決了應(yīng)用折流板除霧器帶來的堵塞結(jié)疤，易于沖洗；而且可以使煙氣氣流均勻分布，系統(tǒng)阻力也符合要求；因此使除霧效率得到明顯提高。

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，以及國(guó)家環(huán)保力度的加強(qiáng)，我們不斷地對(duì)脫硫系統(tǒng)進(jìn)行研究和改進(jìn)，在對(duì)脫硫方法和各環(huán)節(jié)工藝進(jìn)行了一系列改進(jìn)措施之后，除霧除塵效果已經(jīng)逐步達(dá)到了20 mg/m3以下，今后我們?nèi)詫楦偷哪繕?biāo)研究和改進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]紀(jì)小春.折流板式除霧器的結(jié)垢與控制措施[J].黑龍江電力,2012,34(4): 131-135.

[2]郭麗麗,朱武華,方達(dá)輝.新型高效規(guī)流除霧器的應(yīng)用[J].技術(shù)與工程應(yīng)用,2013(1):31-34.

[3]石俊,溫高,溫東.火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)除霧器研究[J].內(nèi)蒙古石油化工,2008(5)：20-22.

[4]樊雄偉.用煙塵測(cè)試法測(cè)定除霧器出口煙氣中漿液滴含量[J].廣西電力,2009(4):53-55.

?分析與測(cè)試?