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《半干半湿法烟气脱硫雾化增湿设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、环 境 工 程2006年4月第24卷第2期31烟3气半干半湿法烟气脱硫雾化增湿设计污染治石应杰 王 凡 王红梅 都基峻 田 刚 林 军 张 凡理(中国环境科学研究院,北京100012)摘要 烟气增湿对半干半湿法烟气脱硫起着关键作用。本文分析了空气雾化效果优于机械雾化效果;计算了FM10型空气喷嘴雾化粒径可满足给定烟气条件下的蒸发粒径;烟气流中雾羽角度收缩,喷嘴均匀布置于烟道,避免湿壁;烟气增湿后,袋式除尘器需采取良好的保温措施,应选用表面处理的易清灰滤料,圆筒状滤袋。关键词 半干半湿法 脱硫 空气雾化喷嘴 增湿1 前言通常,烟气雾化增湿有机械喷嘴雾化和空气喷嘴半干半湿法
2、烟气脱硫中,烟气增湿对脱硫效率的雾化两种方式。机械喷嘴雾化是利用高压水泵将流[123]提高起着至关重要的作用。本文对比了空气雾化体水增压后(压力3.0～6.0MPa)通过喷嘴靠机械力和机械雾化增湿方式的优缺点,设计了给定烟道断面雾化成雾滴,空气喷嘴雾化则是利用压缩空气(压力的空气喷嘴布置,分析了增湿后烟气对袋式除尘器的0.5～0.7MPa)和增湿水(压力0.6～0.8MPa)两相流影响。体,通过喷嘴内导气环、靶钉及空气帽的混合,形成2 烟气雾化增湿方式3次压降,产生3次雾化。2种喷嘴雾化增湿对比见半干半湿法烟气脱硫工艺的特点是反应在气、表1。固、液三相中进行,利用烟气显
3、热在脱硫反应时间内表1 两种喷嘴雾化增湿方式性能对比蒸发雾滴,使脱硫产物为干粉状。在烟气增湿过程雾化形式雾化粒径稳定性堵塞性流量调节性管路系统中,烟气与雾滴之间发生传热及传质,烟气放热,雾滴高压泵、耐高蒸发,如图1所示。机械喷雾化粒径大,随水孔径小,单个喷嘴流量小,差压管路、阀门嘴雾化压力变化非常大易堵塞不易调节和法兰等空气喷雾化粒径小,随水孔径大,单个喷嘴流量大,低压泵、好嘴雾化压力变化小不易堵塞易调节管路等 通过表1的对比分析,空气喷嘴雾化具有雾化粒径小,流量易调节,稳定性好等优点。因此,半干半湿法脱硫工艺中雾化增湿采用空气喷嘴雾化,其工艺流程见图2。图1 烟气增
4、湿过程的传热与传质3 空气雾化增湿设计 雾滴的蒸发受烟气温度变化的影响,因而是一个烟气增湿过程中,湿壁会改变半干半湿法工艺特[4]很复杂的过程。其蒸发时间主要与雾滴直径、雾滴质征,加速腐蚀,影响系统稳定性。因此,良好的雾化量、雾滴在空气湿球温度下的汽化潜热、空气在某温增湿设计主要考虑3个方面:避免湿壁;雾化增湿经度下的导热系数、热空气与雾滴间的传热温差等参数济性评价;增湿对袋式除尘器的影响。有关。在给定初始烟气参数时,雾滴的蒸发时间则取311 避免湿壁决于粒径。因此,较小的粒径有利于雾滴的蒸发,减避免湿壁即为雾滴在吸收塔出口处蒸发;雾羽最少蒸发所需的烟气停留时间,避免
5、湿壁及湿底等现象大直径避免碰壁。的发生。31111 雾滴在吸收塔出口处蒸发3国家“863”资助项目(2001AA64203023)在220tPh电站锅炉(锅炉基本参数见表2)上,排烟温度140℃,设计脱硫烟气停留时间约4s,经理论环 境 工 程322006年4月第24卷第2期塔壁,因此,雾羽最大直径成为关键参数。FM10型空气喷嘴的实验室雾化特性曲线见图4,FM10在Pair=0155MPa下的各参数数据见[5]表3。表3FM10空气喷嘴在Pair=0155MPa的各参数表PHOPQHOP雾化参数Pm流速22-1VP(m·s-1)MPa(L·min)XYZAB01451
6、5114112231357162016111023911015530128112231357132017611223212图2 空气喷嘴雾化系统图016345142112231357126018111323012017260157112231357116018611522917计算,在4s内雾滴的蒸发粒径为50μm。表2 锅炉基本参数 据表3的实验室雾化各参数数值,FM10型空气喷嘴Pair,PHO,QHO及其他各参数的相互关系为:(1)锅炉容量P烟气量P主蒸汽排烟22锅炉型式(t·h-1)(Nm3-1)温度P℃温度P℃·h在相同的气压下,水压增大,水流量增大,最大雾
7、羽直燃煤高温高压 径B值也增大;(2)在相同的水压下,气压增大,最大22029127×104540140液态排渣旋风炉雾羽直径B值减小;(3)在任何状态下,Y值无变化。 因此,为避免湿壁的雾化粒径<50μm。美国喷因此,FM10空气喷嘴在Pair=0155MPa,PH2O=[5]雾公司的FloMax空气喷嘴系列FM10型喷嘴在气0172MPa条件下,最大雾羽直径B=1152m,其他条压Pair=0155MPa下雾滴的绍特平均直径D32(绍特件下的B值均小于该数值。平均直径是一颗雾滴的直径,该雾滴的体积与表面积之比等于所有的雾滴的总体积与
