咨询热线:18921335732
经过湿法脱硫系统后的烟气一般都携带着细小的颗粒物,它们主要是粉尘、脱硫浆液以及含有SO3的气溶胶。如果不处理烟气中夹带的这些颗粒物,将会产生一系列的问题。如:表面发生结垢,影响换热效果,严重时发生堵塞还会使增压风机失速乃至整个机组停运;会沉积在风机的叶轮以及支撑构件上,会对风机造成腐蚀;会堵塞甚至腐蚀后续的管路。另外如果不处理这些烟气而直接排向室外,还会造成大气污染。因此必须要在脱硫工艺中使用除雾器,脱硫系统连续可靠的运行离不开性能良好的除雾器。除雾器一般位于脱硫塔的顶部,起到去除烟气中夹带的细小颗粒物的作用,是烟气排放前处理的重要工序之一。
设计除雾器的原理主要包括以下五种:
(1)重力分离主要是利用气液的密度差进行气液分离,其中液滴受其自身的重力作用经一段时间后沉降,从而达到与气体分离的目的。根据此原理设计了重力沉降分离器,但该沉降器只能除去粒径相对较大的水滴,能除去液滴的极限粒径为100μm。
(2)惯性力分离主要是利用气流的惯性力达到除去液滴的目的。一般方法是使烟气流经经过特殊设计的烟道结构从而使其流动方向发生急剧改变,液滴由于其自身质量较大,因而液滴的惯性力大、跟随性差、运动方向不易改变,更容易撞击到壁面,而气流则可以变化流向沿着通道继续流动,从而除去液滴。根据此原理设计了折流板除雾器等。
(3)离心力分离主要是利用气流的离心力达到气液分离的目的。一般方法是使烟气做高速旋转运动,其中因气体和液滴二者的密度相差较大,因此二者所受离心力大小也相差较大,液滴因受离心力作用较大而被直接甩至壁面,从而达到气液分离的效果。由于液滴在随烟气做高速旋转运动时所受到的离心力是自身重力的数十倍,因此利用离心力进行分离的效果要远远优于利用重力进行分离的效果。旋流板分离器就是根据此原理设计的。
(4)过滤分离当含带液滴的烟气通过带有滤芯的装置时,气流顺利通过而液滴则被滤芯阻截,从而除去小液滴。过滤装置的核心构件是滤芯,最常用的滤芯为金属丝网结构或玻璃纤维结构。只有当液滴粒径大于金属丝网或玻璃纤维的孔径时液滴才会被阻拦,因此过滤分离的应用具有一定的范围限制。利用此原理进行设计了丝网除雾器等。
(5)静电分离当含带液滴的烟气流经电场内时,液滴根据同性相斥异性相吸的原则在电场力的作用下被吸引至与其极性相反的电极处,经一段时间后小液滴汇聚成较大的液滴,从而液滴和烟气得以分离。利用该原理设计了静电除雾器等。
当前工业上应用较为广泛的除雾器主要有:折流板除雾器、旋流板除雾器、丝网除雾器以及静电除雾器等,以下对四类除雾器逐一进行简单概述。
折流板除雾器
折流板除雾器因其结构简单、造价及运行成本较低且对粒径较大的液滴除雾效率较高,因此在工业上得以普遍应用。按照叶片结构可将折流板除雾器分为:三角形、梯形、波形和带倒钩波形折流板除雾器四类,当含有液滴的烟气以某一速度从除雾器入口进入经特殊优化设计后的叶片通道后,烟气的流向会随着叶片通道方向的改变而产生强烈变化,其中因液滴与气体的密度相差较大,因此液滴所受惯性力远远大于气体所受惯性力,从而液滴的运动方向不易发生偏折,更易于撞击至壁面进而被捕集。液滴撞击到壁面上后会因扩散作用和自身的重力作用凝聚成较大的水滴,当汇聚成的大液滴所受重力大于气体对其作用的上升浮力和液滴本身的表面张力之和时,液滴就会沿着壁面流到排液槽里,而烟气则顺利的从除雾器出口流出,从而达到气液分离的目的。在一定的气速范围内,随着气速的增加,除雾器的分离效率以及进出口压降值均会随之增大。但若气流速度增加直至超过某一气速后,除雾效率不增反降,我们通常称这个速度为“临界气流速度”。烟气流速超过临界气流速度时,撞击在壁面上的液滴一方面会破裂成更加细小的液滴,另一方面会使壁面上己形成的液膜发生撕裂,二者均会被高速的气流再次携带,从除雾器出口顺利逃出,发生“二次夹带”现象,除雾效率降低。合理设计时,折流板除雾器的分离效率一般较高,尤其是对粒径大于30μm的液滴。在实际湿法脱硫过程中,为了尽可能多的捕集到烟气内含带的小液滴,以使除雾器的分离效率尽可能提高,通常把折流板除雾器按分布级数分为一级、二级和三级分布。一级分布主要用来捕集粉尘颗粒和大粒径液滴,二、三级分布主要用来捕集较小粒径的液滴。一般来说,一级分布的叶片通道比二、三级的叶片通道要宽,压降值也会偏小一点。在实际工程应用中,综合对分离效率和进出口压降值进行考量,通常都选用二级分布来布置除雾器。
旋流板除雾器
旋流板结构最早是由浙江大学的谭天恩教授提出的。根据旋流板的旋向可将其分为外向和内向两种结构。当烟气通过外向旋流板时会产生一个向外的分速度这样烟气中的液滴更易因离心力作用而被抛至壁面,因此旋流板除雾器一般选用外向型。旋流板除雾器的主要部件包括:旋流板、盲板、柱形罩、环板和筒体等,其中最为重要部件就是旋流板结构,在圆形盲板的外围连接上一圈按某一特定倾斜角度排列的叶片,叶片末端与柱形罩焊接在一块。其工作原理为:当含有液滴的烟气流入旋流板除雾器内后会沿着筒体内壁面做旋转运动,液滴因旋转会产生离心力,液滴质量越大所受离心力也就相应增大,因而更容易在其作用下被甩向筒壁。一旦液滴与壁面接触,液滴就受到自身进入筒体时的速度分量和所受重力的合力向除雾器底部流动,最后进入集水槽中。其分离效率相对较高,一般可用于去除粒径范围大于5-75μm的液滴,但对气流速度要求较高,一般为20-30m/s,且压降值较大,通常为35-75KPa。
地点:江苏省无锡市宜兴市高塍镇红旗路10号
联系电话:18921335732
邮箱:19851025076@139.com