新型脫硫塔高效除霧器的應(yīng)用
2016-02-03 09:57:01
作者：陸越剛 蔡永濤 董鑒慶
摘 要:除霧器是濕法脫硫中必不可少的設(shè)備，目前廣泛使用的除霧器包括屋脊式、平板式和煙道式三種。通過福建可門電廠脫硫改造項(xiàng)目運(yùn)行情況可知，新型高效除霧器在煙氣除霧方面與傳統(tǒng)除霧器相比，有其獨(dú)特的優(yōu)勢及除霧高效性。
關(guān)鍵詞:脫硫;脫水;除霧;高效除霧器
1.前言
國內(nèi)的煙氣脫硫目前大都采用的是濕法工藝，其核心裝置就是吸收塔，由于吸收塔內(nèi)的反應(yīng)大部分都采用噴淋管噴射洗滌，處理過的煙氣中含有大量的漿液滴，因此煙氣在經(jīng)過洗滌后要通過除霧器，目的是將煙氣中夾帶的漿液滴通過撞擊除霧器葉片分離出來，順著除霧器葉片通道流向塔內(nèi)，以免隨煙氣排除塔外污染環(huán)境。
除霧器是濕法脫硫中必不可少的設(shè)備。目前廣泛使用的除霧器（包括屋脊式、平板式和煙道式），但是從現(xiàn)運(yùn)行的脫硫系統(tǒng)中，可以發(fā)現(xiàn)除霧器主要存在以下2點(diǎn)問題。
（1）除霧效率不高，致使煙囪下“石膏雨”
石膏雨產(chǎn)生的原因是除霧器出口煙氣攜帶的液滴超標(biāo)，現(xiàn)大多數(shù)脫硫系統(tǒng)都不設(shè)GGH的脫硫系統(tǒng)，由于排煙溫度較低，煙氣擴(kuò)散條件不利，煙氣攜帶的液滴會在煙囪出口形成“石膏雨”（即脫硫塔漿液池內(nèi)的大量石膏漿液隨上升煙氣從煙囪口飄出，嚴(yán)重影響周圍環(huán)境）。
目前兩級平板或屋脊除霧器只能保證出口霧滴濃度不大于75mg/Nm3 已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足主流環(huán)保公司和電廠出口霧滴濃度不大于20mg/Nm3 的目標(biāo)，改進(jìn)勢在必行。
（2）除霧器板片結(jié)垢堵塞，沖冼失常，造成除霧器坍塌
當(dāng)除霧器沖洗系統(tǒng)受吸收塔液位影響不能按正常程序運(yùn)行時，除霧器板片上結(jié)垢往往得不到及時沖洗，惡性循環(huán)愈演愈烈，塔內(nèi)布置的除霧器板片上的亞硫酸鈣與硫酸鈣堆積物越來越多，最終使得除霧器不堪重負(fù)而坍塌。
我公司最新研發(fā)的高效除霧器葉片在福建華電可門2號煙氣脫硫EPC項(xiàng)目上的應(yīng)用，顯示出在脫水除霧方面的高效性。該技術(shù)為脫硫塔的脫水除霧帶來了新的技術(shù)理論和應(yīng)用思路，有利于跟上日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求。
2 .脫硫項(xiàng)目概況
福建華電可門2號煙氣脫硫EPC項(xiàng)目脫硫工程采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，1爐1塔布置，已通過改造取消了脫硫旁路煙道及GGH，F(xiàn)GD入口煙氣量（標(biāo)態(tài)，濕基，α=1.397）2143108Nm3/h，最高煙溫179℃，吸收塔除霧器出口液滴含量<75mg/Nm3
由于出口液滴含量過高，需對脫硫系統(tǒng)進(jìn)行改造，考慮到吸收塔內(nèi)已無改造空間，故我公司決定在吸收塔出口水平煙道處新增一級立式平板式除霧器，保證水平煙道除霧器出口煙氣中的霧滴濃度≤20mg/Nm3(干，標(biāo)態(tài))。
下圖為煙道除霧器布置圖
圖1
由于原煙道截面流速過高，將煙道尺寸擴(kuò)大，使經(jīng)過除霧器段的流速降低至5m/s左右，保證煙氣中的漿液滴能有效得被除霧器葉片攔截。下圖為除霧器葉片布置圖
圖2
上述葉片我公司已報實(shí)用新型，其結(jié)構(gòu)特征為：濕煙氣經(jīng)過PP葉片時，所夾帶的極細(xì)小液滴與葉片上的多處小鉤進(jìn)行碰撞，被吸附聚集成大液滴，受重力影響，與煙氣分離。解決了除霧器除霧效率低的難題。
福建華電可門2號煙氣脫硫EPC項(xiàng)目脫硫工程正式投運(yùn)后，我公司委托華電電科院進(jìn)行除霧器出口霧滴含量檢測，經(jīng)檢測，實(shí)際霧滴濃度為16mg/Nm3(干，標(biāo)態(tài))，符合水平煙道除霧器出口煙氣中的霧滴濃度≤20mg/Nm3(干，標(biāo)態(tài))。以下為改造前在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，顯示塵含量為23mg/Nm3
圖3
以下為改造后在線監(jiān)測數(shù)據(jù)，顯示塵含量為8mg/Nm3
圖4
經(jīng)過改造后，通過對比發(fā)現(xiàn)，煙囪出口塵含量由23mg/Nm3降為8mg/Nm3，霧滴含量為16mg/Nm3(干，標(biāo)態(tài))，達(dá)到主流環(huán)保公司和電廠的設(shè)計要求。
3.新型高效除霧器的優(yōu)勢
1、通過合理的計算、設(shè)計，從而保證高除霧器效率,低壓降。
2、管式除霧器布置在一級模塊下部，能夠均布煙氣流場，去除大顆粒漿液滴。
2、葉片的厚度設(shè)計充分考慮葉片的強(qiáng)度要求，設(shè)置成3㎜厚，耐高壓沖洗和非正常工況檢修。
3、葉片表面平整、光滑，一級模塊葉片內(nèi)部沒有設(shè)置物理倒鉤，而是設(shè)計形成“流體鉤狀”結(jié)構(gòu)，易于沖洗，葉片表面不易結(jié)垢，除霧效率高；二級模塊葉片內(nèi)部設(shè)置物理倒鉤，能夠去除極細(xì)小的漿液顆粒，保證除霧器效率；三級模塊葉片內(nèi)部設(shè)置多個物理倒鉤，能夠去除二級除霧器不能去除的細(xì)微漿液顆粒，保證除霧器效率。
4、葉片間距設(shè)置合理，不易堵塞；一級間距30mm葉片，二級間距25mm帶鉤葉片，三級間距23mm帶鉤高效葉片。
5、噴嘴的優(yōu)化設(shè)計——型腔流線設(shè)計，型腔腔體較大，沖洗水噴射效果好，并有效預(yù)防噴嘴的堵塞。
6、化學(xué)、物理性能優(yōu)良，防腐性能強(qiáng)。
7、三級屋脊式+一級管式型式的除霧器能夠讓除霧器出口煙氣攜帶的液滴含量低于20mg/Nm3（干基），能夠滿足主流環(huán)保公司和電廠的要求。
4.結(jié)語
新型高效除霧器是國內(nèi)企業(yè)針對日益苛刻的環(huán)保要求開發(fā)出來的一項(xiàng)新技術(shù)，具有完全的自主知識產(chǎn)權(quán)，為脫硫行業(yè)提供了嶄新的除霧技術(shù)理論和思路。由于新型高效除霧器具有獨(dú)特的優(yōu)勢以及除霧的高效性，應(yīng)用前景非常廣泛。