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国内研究人员普遍认为"石膏雨"的成因与GGH、除雾器、烟囱等设备因素以及吸收塔烟气流量、流速、液气比、烟温等设计或运行情况有关,另外,环境因素也对"石膏雨"的形成也有一定关系,结合国内文献调研,可将"石膏雨"生成原因归纳为如下几点:
1脱硫系统问题
1.1除雾器设计不合理
除雾效果未满足要求(一般要求除雾器后烟气含液态水量75mg/m3),经过除雾后的烟气含液量很高,液体中并不仅仅是液态水,还有石膏浆液。含液量很高的烟气经过烟囱后温度降低,水雾产生凝结,会产生“石膏雨”现象。在“石膏雨”现象中,脱硫后烟气除雾器的除雾效果较差,烟气中直径20μm以上的液滴含量较高(一般在100mg/m3以上)。
1.2脱硫系统实际烟气量远大于设计烟气量
这导致进入除雾器的烟气流速超过除雾器极限流速,产生了已被去除浆液的“二次携带”,被高速烟气带走的浆液一部分从烟囱排出,随着饱和蒸汽冷凝水滴落,从而造成“石膏雨”现象。
1.3除雾器前方烟气流场不均匀
这导致进入除雾器部分区域的烟气流速超过除雾器的允许极限流速,同样会加剧除雾器堵塞和“石膏雨”现象的产生。
1.4喷淋浆液管距离除雾器太近
浆液经过喷嘴雾化进入喷淋塔内,细小雾滴被烟气夹带进入除雾器,如果喷淋浆液管距离除雾器较远,细小的雾滴就会有足够的时间聚集成较大的雾滴颗粒,从而通过重力沉降进入浆液池内。如果喷淋浆液管距离除雾器太近,进入除雾器的浆液量就会大大增加,加快除雾器堵塞以及增加进入除雾器烟气的流速,从而造成烟囱出口形成“石膏雨”现象。
1.5除雾器堵塞
除雾器堵塞造成除雾器流通面积减少,进入除雾器的烟气流速超过除雾器极限流速,同样会产生“二次携带”和“石膏雨”。
2烟气经脱硫后温度较低
进入吸收塔的烟气温度为100~130℃,通过吸收塔脱硫后出来的烟气温度为60~70℃,经过二级除雾器的冲洗水减温,温度将进一步下降到50℃左右,这将使烟气在离开烟囱爬升距离减少,很快凝结成小液滴落下。
3烟囱结构形式及防腐材质的选择
火电厂一般采用直筒型烟囱,烟囱防腐层采用轻质泡沫玻化砖防腐,表面粗糙度大,当机组负荷低时,烟气流速低,烟气携带的污染物易附着在防腐层表面,当机组负荷较高时,烟气流速较快,附着在防腐层表面的污染物将随烟气带出烟囱,成为"石膏雨"的在组成部分。
4运行操作问题
运行操作上不够精细、合理,不能及时发现问题和处理问题,不能保证脱硫装置与机组的同步运行,脱硫装置利用率低,也容易产生烟气携带脱硫浆液的现象。
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