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高效环保脱硫除雾器
 
火电厂烟气脱硫系统—FGD
除雾器的原理
除雾器的设计理念
除雾器本体的设计
冲洗系统的设计
除雾器系统的各项性能

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    浙江省科技厅科技项目成果  专利产品   
                    
一流设计  承诺服务  国际水平  替代进口


高效环保脱硫除雾器
Mist Eliminator

一、火电厂烟气脱硫    FGD
 
      由于经济的快速发展,电力的消耗剧增,依靠燃煤发电为主的火力发电厂产生的二氧化硫排放严重影响了人类的生存环境。在西方发达国家已经对大部分火电厂进行烟气脱硫处理,在我国随着人们的环保意识的加强和国家相关环保法律法规的出台,火电厂进行烟气脱硫势在必行。
      湿法烟气脱硫WFGD(Wet Flue Gas Desulfurization)是世界范围内烟气脱硫的主要技术之一,该系统具有脱硫效率较高,投资成本较低,运行可靠性较好,非常适合于大中型锅炉的烟气脱硫。
      脱硫除雾器是烟气脱硫系统中非常重要的核心装置,除雾器除雾效率的高低和压降的大小直接影响到经脱硫后烟气的“干净”程度和锅炉的运行效率,因此目前国内大中型火力发电厂基本上采用进口除雾器。我国环保产业政策强调要鼓励和支持脱硫关键技术和设备走国产化的道路,为此本公司组织了一支高水平的技术队伍进行除雾器及辅助系统的研发工作。经过几年的研究和开发,并在实践中不断改进,终于开发出达到国外同等性能水平的除雾器产品,科得力公司是国内最早具备设计和生产高质量烟气脱硫除雾器的厂家。本公司的除雾器及辅助系统具有结构设计合理、性能优良、可靠性好、经久耐用的特点,完全可以替代进口产品。使用本公司的除雾器产品可明显降低成本为国家节约外汇,还可大大缩短交货时间,应急备件提供方便及时,后续服务快捷可靠。  
                                
                               
  
二、除雾器的工作原理
 
      除雾器通常被布置于吸收塔的上部,含硫烟气经过反应区时与石灰石浆液进行中和反应后形成雾滴,雾滴随烟气上升至除雾器区域,除雾器的作用就是将雾滴捕集。当含有雾滴的烟气流经除雾器通道时,雾滴的撞击作用、惯性作用、转向离心力及其与波形板的摩擦作用、吸附作用使得雾滴被捕集,除雾器波形板的多折向结构增加了雾滴被捕集的机会,从而大大提高了除雾效率。
      除雾器及辅助系统通常由多折向波形板、卡具、支撑梁、压板以及冲洗喷嘴、冲洗管道、管道支撑、管卡等部件组成。综合考虑除雾效率和压降因素,除雾器常采用两级结构。除雾器的布置形式最常见的有平板式布置和屋顶式布置。

                                  

                                                除雾器工作原理示意图

三、 除雾器的设计理念

1.“六大”设计理念
      除雾器是脱硫系统中的关键设备,其性能直接影响到脱硫系统能否连续可靠运行。因此,科学合理地设计除雾器对保证湿法脱硫系统的正常运行有着非常重要的意义。为此,我们提出了除雾器设计的“六大”理念即高除雾效率、无夹带流速范围大、低压降、抗堵塞性好、耐热抗老化、防腐防磨性好。

2.除雾器本体的设计
      除雾效率是考核除雾器性能的最重要的指标之一。烟气“潜通道”、烟气流速、烟气偏流、波形板结构、间距、除雾器布置形式等都会影响除雾效率。通常要求通过除雾器后的雾滴含量在时间和空间范围内的平均值小于75mg/Nm3(雾滴粒径大于15μm)。
      压降是指烟气通过除雾器前、后的压差。压降越大,能耗越高。压降的大小不仅与烟气流速、波形板结构、间距、烟气带水负荷等因素有关,而且与除雾器波形板上的结垢状况密切相关。当结垢严重时系统压降会明显提高,所以通过监测压降的变化可有效地撑握系统的运行状态,做到及时发现问题,及时处理。湿法脱硫系统除雾器的压降一般要求小于0.2KPa。
      烟气流速过高(超过临界气速)容易产生雾滴的二次夹带,使除雾效率降低,并使压降增高,能耗增大。烟气流速过低则不利于气雾分离,也会降低除雾效率,而且会使吸收塔横截面积增大而加重投资成本。因此为达到较好的除雾效果必须把烟气流速控制在合适范围内。通常设计烟气流速在3.5~5.5m/s之间。  
      波形板间距过大烟气转向趋缓,使得雾滴对气流的跟随性变好而易于流出除雾器通道,降低了除雾效率。波形板间距过小则压降增大,冲洗效果变差,波形板易堵塞。最常用的除雾器波形板间距为20~50mm。
除雾器的级数与除雾效率及压降密切相关。级数增加除雾效率提高但压降也增大,能耗和成本都增大了。反之则压降减小除雾效率降低。因此,除雾器级数的设计必须综合考虑除雾效率、压降、空间、成本等因素。目前大多数的WFGD系统都采用两级除雾结构。
                       
                                       
            科得力公司的专利产品---除雾器波形板                         300MW机组脱硫系统安装现场
 
3.冲洗系统的设计
      冲洗喷嘴是除雾器冲洗系统中最重要的执行部件。对于每一款的喷嘴,我们在工程应用之前都进行可行性分析,在模拟的环境中进行喷洒分布分析、喷射冲击力测量、喷洒液滴尺寸分析、喷洒角度测量和材料磨损试验,通过建立数学模型选择喷嘴的喷射压力和喷射角度,以及相邻喷嘴的最佳间距,以达到最优的冲洗效果。
冲洗水压过低,冲洗效果差,易产生结垢现象;冲洗水压过高则易增加烟气带水,并会降低波形板的使用寿命。冲洗水压力应根据冲洗喷嘴的特征和冲洗喷嘴与除雾器之间的距离(一般为0.4~0.8m)等因素决定。一般情况下,第一级除雾器的冲洗水压应高于第二级除雾器,除雾器迎风面的冲洗水压高于顺风面的冲洗水压。有时为了节约成本、简化控制系统,也常选取基本相同的冲洗水压(≥0.2MPa)。     
      冲洗覆盖率是指冲洗水对除雾器断面的覆盖程度。根据不同工况条件,冲洗覆盖率一般选取100%~300%。必须保证的是绝对不能留有冲洗死角,否则极易造成结垢现象。一般条件下,喷嘴的喷洒投影面的外围冲洗力较弱,应该考虑有一定程度的冲洗重叠,以确保良好的冲洗效果。     
      除雾器冲洗周期指除雾器每次冲洗的时间间隔。冲洗不宜过于频繁,否则会导致烟气带水量加重;同时冲洗间隔也不能太长,否则易产生结垢现象。除雾器冲洗周期主要根据烟气特征及吸收剂状况确定,一般应不超过2小时。
      除雾器冲洗水量一方面应满足除雾器自身冲洗效果的要求,另一方面还需考虑系统水平衡的要求。有时需要采用大水量短时间冲洗,有时则要小水量长时间冲洗,具体冲水量可由工况条件确定。
 
                  
 
                   除雾器冲洗系统安装现场                                         除雾器系统各类零部件
 
 
四、科得力公司典型除雾器参数一览表

名      称
特 性 参 数
特 性 参 数
除雾器型号
1-2-38
1-3-25
烟气方向改变次数
2次
3次
除雾器波形板厚度
3mm
3mm
除雾器单级高度
190mm
248mm
除雾器波形板间距
38mm
25mm
制造材料
聚丙烯(PP)
聚丙烯(PP)
最高可工作温度
90℃
90℃
烟气流向
向上
向上
最大设计流速
5.0m/s
5.0m/s

五、科得力除雾器材料性能一览表

名     称
测  试  条  件
实  测  结  果
拉伸屈服强度
波形板
39.4Mpa
延伸率
波形板
28.9%
维卡软化温度
波形板
100.0℃
耐高温硝酸腐蚀性
5%HO3,80℃,120h
质量和外观无明显变化
耐高温盐酸腐蚀性
5%HC1, 80℃,120h
质量和外观无明显变化
耐高温硫酸腐蚀性
30%H2SO4, 80℃,120h
质量和外观无明显变化
耐高温碱腐蚀性
饱和Ca(OH)2,100℃,120h
质量和外观无明显变化

六、冲洗喷嘴特性参数一览表

名      称
特   性   参   数
喷嘴名称
全锥切线冲洗喷嘴(CNSM13-2)
喷嘴流量
2.5~5.0m3/h
冲洗水压力
≥0.2Mpa
冲洗水方向
向上、向下
冲洗模式
全锥切线式
喷洒角度
90°~120°
连接方式
螺纹连接
螺纹规格
3/4″
材  料
改性聚丙稀(FRPP)

 
                             
  
         科得力公司用于测试除雾器效果的专用试验塔             除雾器试验塔检测控制系统
 
 
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