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    湿式烟气脱硫除尘器按注水方式分类与湿式除尘的机理

    2020-10-02 11:47:05

    烟气通过湿式脱硫除尘后,温度与含湿量变化很大,烟气温度通常在60一70℃左右,含湿量明显增大,一般为10%一15%左右。由于烟气温度大幅降低,且由于引风机的抽吸作用,烟气中不仅含有饱和水蒸气,而且还有部分细小水滴。烟气带水引起风机振动,清灰次数增多。烟气带水主要有两方面原因:一是设计制造方面的原因,如脱水器设计不合理,临界烟速选择不当;二是运行方面原因,突出表现在锅炉工不按操作规程运行,少水运行、使水大量雾化。另外环境因素如设备冬季运行、室外温度低以及脱硫除尘以后的烟气处于饱和状态、烟道内壁结露等也有影响。

    除尘器阻力表示含尘气流通过除尘器时的压力损失,除尘器阻力越小,则运行耗能越小,运行费用越低。湿式脱硫除尘器是通过烟气与液体的相互作用,达到除尘脱硫目的,其设计的水位与阻力是两个重要参数,阻力大小主要取决于水位高低。若水位过高,则阻力增大,影响净化效果;若水位过低,虽阻力下降,但烟气与液体得不到充足接触,导致净化器速率降低。

    为不产生二次污染,节约用水,湿式脱硫除尘器的洗涤液往往循环使用只有在循环系统适当位置加入适量脱硫剂,才能脱硫,否则循环洗涤液的酸度逐渐上升,就会导致脱硫速率大大下降,同时设备腐蚀加剧。

    一、湿式烟气脱硫除尘器多种多样,按注水方式可分为以下几种:

    1、旋风水膜式

    采用喷雾或其它方式,使旋风除尘器的内壁形成薄层水膜,烟气进入除尘器后在内壁上旋转与液体碰撞、接触,尘粒通过离心力和液体捕集而除去。

    2、喷淋式

    在空干塔内喷水使其逆向与上升的含尘气体相接触,利用尘粒与水滴接触碰撞而相互凝集成粒团聚,使其重量大大增加,靠重力作用而沉降下来。

    3、冲击式

    烟气进入除尘器后强烈冲击液体,形成大量水花,使气液充足接触,尘粒被液滴所捕获。该除尘器与清灰装置和水位自动控制装置组成一套机组,具有使用、管理、维修方便,用水量少等优点。

    二、湿式烟气脱硫除尘器原理及分类:

    湿式烟气脱硫除尘器是通过含尘气流与液体(一般为水)密切接触,利用水滴和尘拉的惯性及其它作用捕集尘粒或使粗径增大,使尘拉从气流中分离出来,如果在水中加入脱硫剂(石灰/石灰石法),烟气中的二氧化硫与液体中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸盐和硫酸盐沉淀下来除去,从而达到脱硫除尘目的。

    湿式烟气脱硫除尘工艺主要分为湿法抛弃流程、湿法回收流程。有资料表明,烟气中二氧化硫浓度一般低于0.5%(按体积计),由燃料的含硫量决定。考虑到烟气脱硫的主要困难在于烟气体积大、二氧化硫浓度低、二氧化硫总量大,因此湿式脱硫除尘工艺主要采用湿法抛弃流程(即烟气中除去的硫以钙盐形式被抛弃),烟尘则利用惯性、布朗运动、重力沉降下来除去。

    湿式除尘的机理可归纳以下几点:

    1)利用惯性,布朗运动,表面张勺,重力作用使尘粒被液滴、液膜截留、粘附。

    2)尘粒增湿相互凝聚,蒸汽以尘为凝结核凝结,增强尘料的凝聚性,强化了上述除尘作用。

    3)热泳力、静电力使尘粒在液面上聚集湿式脱硫除尘器的脱硫机理实际上是烟气中的主要成分二氧化硫被液体吸收,是一种化学吸收作用惯性、表面张力、重力、静电力作用对二氧化硫的化学吸收不起作用,对化学吸收起作用的是气体和液体分子、离子的扩散运动以及气体、液体的对流和混合。

    湿法除尘就是创造烟气与水接触的机会,如果在水中加入脱硫剂,那么除尘的同时又能脱硫,就是脱硫除尘一体同时进行烟气与水或洗涤液接触的方式主要有以下几种:

    1)利用雾化器把含有脱硫剂的洗涤液雾化成细小液滴,喷洒到烟气中如喷雾室烟气洗涤器就是利用此原理。

    2)让烟气通过吸收液层,烟气以气泡形式与吸收液接触,即烟气洗涤,利用此原理的装置目前开发应用的较多如流化床烟气净化器,湍球塔烟气净化器水浴式烟气净化器等。

    3)利用惯性作用使烟气与水膜接触,如旋风水膜除尘器,文丘里水膜除尘器等。

    4)利用静电力使烟气中的尘粒与液膜接触,如静电水膜除尘器。

    除尘速率、脱硫速率同步提高的问题、从上述脱硫除尘机理可以看出,利用湿法同时脱除烟尘和二氧化硫时,烟气除尘和二氧化硫吸收的气液接触面积是相同的,而惯性、重力等对脱硫不起作用,同时烟气中的二氧化硫浓度很低,故提高脱硫速率难度主要利用惯性、重力、静电作用的旋风湿式除尘器、喷雾沉降室,静电湿式除尘,由于主流烟气距离液膜、液滴较远,烟气中的二氧化硫难以靠扩散作用到达液面,故此类除尘器难以做到脱硫除尘同步在确定烟尘排放达标的同时,提高脱硫速率,使二氧化硫排放达标是当前烟气脱硫除尘一体净化技术发展的关键。

    磨损、腐蚀、结垢问题:

    利用湿法同时脱除烟尘和二氧化硫不可避免地同时存在磨损、腐蚀、结垢问题,特别是磨损与腐蚀相互推动,使解决问题的难度加大结垢问题主要是由于加入钙质脱硫剂过量,引起洗涤液PH值过高,推动了二氧化碳的吸收,生成了过多的碳酸钙,硫酸钙等沉淀物质结垢会造成通道阻塞,破坏气液的正常流动工况,恶化净化效果,使阻力增加,风机带水对结垢问题给予足够的重视。

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