濕法脫硫裝置除塵效率試驗(yàn)研究

濕法脫硫裝置除塵效率試驗(yàn)研究

0濕法脫硫系統(tǒng)與除塵效率隨著《總書記關(guān)于公共交通污染的標(biāo)準(zhǔn)》（gb1223-2011）的頒布，將灰塵排放濃度從30mg/m范圍內(nèi)調(diào)整為一般區(qū)域。濕法脫硫系統(tǒng)具有一定的洗塵效果,但由于同時(shí)存在洗塵作用和漿液夾帶現(xiàn)象,成為除塵改造工作中的“雙刃劍”,部分機(jī)組在除塵改造無法直接達(dá)標(biāo)前提下,可以通過濕法脫硫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)粉塵達(dá)標(biāo)排放,但也存在粉塵在經(jīng)過吸收塔后粉塵濃度不降反升甚至造成超標(biāo)的現(xiàn)象。因此,在同期開展的脫硫提效改造工作中,必須考慮其粉塵協(xié)同脫除作用的提效措施。1脫硫裝置性能測試2011—2013年通過脫硫性能考核試驗(yàn)以及脫硫改造可行性研究摸底試驗(yàn),對39臺(tái)濕法脫硫裝置開展除塵效率試驗(yàn),對脫硫裝置除塵效率的影響因素進(jìn)行了分析,機(jī)組容量范圍為25~1000MW,試驗(yàn)機(jī)組脫硫裝置平均除塵效率為49%。對于粉塵的測試,按照國家和行業(yè)相關(guān)測試標(biāo)準(zhǔn),采用皮托管等速采樣重量法捕集管道中的顆粒物,脫硫凈煙氣粉塵采用新推出的一體化采樣器進(jìn)行取樣,稱量時(shí)不需要將濾筒抽出,避免了過程損失,精度大大提高。對于霧滴含量的測試,本文采用的是鎂離子修正法;在滿足霧滴含量不大于75mg/m1.1除塵器塵粒數(shù)對除塵效率的影響脫硫裝置入口粉塵濃度在50mg/m有研究及試驗(yàn)證明,隨著除塵器煙塵排放值的減小,煙塵粒徑的下降,其煙塵中微細(xì)顆粒的比例大大增加,這時(shí)脫硫系統(tǒng)的除塵效率將大大降低1.2噴淋層數(shù)對除塵效率的影響脫硫裝置除塵效率與不同噴淋層層數(shù)的關(guān)系如表1所示。相同條件下,脫硫效率隨著噴淋層層數(shù)的增加而增加,而從表1中可以看出,噴淋層層數(shù)對除塵效率影響并不大,設(shè)置3層與4層噴淋層脫硫裝置除塵效率基本一致,而設(shè)置5層噴淋層的2臺(tái)機(jī)組除塵效率甚至更低。對于串聯(lián)吸收塔(4+3)配置,在其入口粉塵濃度為60mg/m1.3臺(tái)機(jī)組主要測試結(jié)果目前,除霧器配置以屋脊式和平板式除霧器為主,對其中27臺(tái)機(jī)組的脫硫塔出口霧滴含量進(jìn)行測試,其中22臺(tái)機(jī)組為屋脊式除霧器,5臺(tái)機(jī)組為平板式除霧器。主要測試結(jié)果如表2所示。雖然目前出口霧滴含量保證值大多為不超過75mg/m霧滴中約含有15%左右固體顆粒物,本次試驗(yàn)測試霧滴含量平均值為95mg/m由于霧滴的存在,吸收塔除塵效率降低了36%,若霧滴為0,吸收塔出口粉塵可以降至11mg/m2影響法環(huán)境影響的固定標(biāo)準(zhǔn)濕法脫硫改造中,除塵效果提效措施可以從以下兩個(gè)方面著手:提高粉塵洗滌效率和降低出口霧滴含量。2.1除霧器優(yōu)化改造方案脫硫改造時(shí)除霧器應(yīng)優(yōu)先選用屋脊式,除霧器改造可以從除霧器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、增加除霧器級(jí)數(shù)、除霧器組合配置、除霧器沖洗水系統(tǒng)改造等角度著手。2.1.1帶鉤葉片除霧器的設(shè)置除霧器葉片間距的選取對保證除霧效率,維持除霧系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。目前脫硫系統(tǒng)中最常用的除霧器葉片間距大多在30~50mm,基本采用不帶鉤葉片,為了提高除霧效果,可以調(diào)整除霧器葉片間距,采用帶鉤葉片?？梢钥紤]將第一級(jí)除霧器間距由30mm降低至27.5mm,第二級(jí)除霧器間距由27.5mm降低至25mm,同時(shí)第二級(jí)除霧器由不帶鉤葉片改為帶鉤葉片。除霧器設(shè)計(jì)選型時(shí)需進(jìn)行吸收塔流場模擬工作,根據(jù)吸收塔內(nèi)存在的不同流場對除霧器進(jìn)行細(xì)化布置。除霧器布置時(shí)應(yīng)考慮無死角設(shè)計(jì)。適當(dāng)加大除霧器與下層噴淋層和上層煙氣出口之間的距離(此距離宜大于2m)。2.1.2m除霧裝置通過增加除霧器級(jí)數(shù),形成“一級(jí)管式+二級(jí)屋脊式”、“三級(jí)屋脊式”除霧器配置,可以提高除霧效果。管式除霧器對于400~500μm霧滴攔截效果顯著,去除大霧滴可以減輕下游除霧器的負(fù)擔(dān)。同時(shí),通過管式除霧器對煙氣流場紊流進(jìn)行調(diào)整,保證煙氣流速均布,防止局部煙氣流速過快引起夾帶。對于3級(jí)屋脊式除霧器,可以通過調(diào)整不同層除霧器葉片間距,形成初級(jí)(一級(jí))+次精級(jí)(二級(jí))+精級(jí)(三級(jí))布置,提高除霧效果。通過增加吸收塔內(nèi)除霧器級(jí)數(shù),可以將霧滴含量控制在50mg/m2.1.3樹立煙道式除霧器投運(yùn)資金無定式分布無級(jí)內(nèi)設(shè)置,確保霧滴不除霧裝置在吸收塔出口布口比空在原吸收塔出口煙道空間條件允許時(shí),可以通過塔內(nèi)(管式、屋脊式)+塔外(水平煙道式)除霧器組合配置,進(jìn)一步提高除霧效果,從煙道式除霧器投運(yùn)業(yè)績來看,其對于霧滴深度脫除效果較佳,布置級(jí)數(shù)可以為一級(jí)或二級(jí)。為確保氣流均布,必要時(shí)需在吸收塔出口布置導(dǎo)流板。煙道式除霧器由于沖洗水量較大,設(shè)計(jì)時(shí)需對吸收塔水平衡重新核算。通過塔內(nèi)+塔外組合配置,可使煙氣中霧滴含量控制在30mg/m2.1.4除霧器沖洗水管道、閥門的調(diào)整除霧器沖洗效果較差時(shí)極易造成堵塞,使局部煙氣流速超出允許值,霧滴夾帶量增大。對于脫硫改造,需對原除霧器沖洗水管道、閥門仔細(xì)檢查,對損壞破裂的管道閥門考慮更換,閥門盡可能選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,確保沖洗水量、水壓達(dá)到設(shè)計(jì)值。同時(shí),對沖洗水系統(tǒng)出力進(jìn)行核算,必要時(shí)對除霧器沖洗水泵增容。對于最上層除霧器,可以考慮增加一層頂部沖洗水,在必要時(shí)開啟。2.2煙氣上升和移動(dòng)煙氣流速要達(dá)到較高的粉塵洗滌效果,塵粒與水滴必須具備足夠的相對速度。但同時(shí),在逆流噴淋塔中,如果煙氣上升速度超過液滴的末端沉降速度,液滴將被煙氣帶走吸收塔煙氣流速設(shè)計(jì)時(shí)一般按不超過4m/設(shè)計(jì)。之前吸收塔設(shè)計(jì)時(shí)考慮到成本因素,吸收塔設(shè)計(jì)煙氣流速一般取上限(3.8~3.9m/s),因此,建議在新建吸收塔時(shí)煙氣流速按不超過3.5m/s設(shè)計(jì),盡可能避免高流速煙氣對粉塵的夾帶現(xiàn)象。2.3脫硫噴淋層排放吸收塔除塵效率隨著噴淋密度的增加不斷增大。噴淋密度越大,塔截面有液滴通過部分越多,煙塵由于截留而被捕集的機(jī)會(huì)也越多同時(shí),脫硫改造中可以考慮在噴淋層下部設(shè)置合金托盤、在每層噴淋層下設(shè)置聚氣環(huán)等措施,這樣可在提高脫硫效率的同時(shí),增加液固接觸機(jī)會(huì),防止煙氣的貼壁逃逸,提高除塵效率3提高吸收塔洗塵效率(1)從試驗(yàn)結(jié)果來看,脫硫系統(tǒng)綜合除塵效率在50%左右,高入口粉塵濃度機(jī)組的脫硫系統(tǒng)除塵效率要高于低入口粉塵濃度機(jī)組。目前大部分機(jī)組脫硫出口霧滴含量均處于較高水平,霧滴中含固量對粉塵貢獻(xiàn)較大,降低了吸收塔洗塵效率,也影響了煙囪入口粉塵達(dá)標(biāo)排放,對低入口粉塵濃度機(jī)組,霧滴對出口粉塵排放的影響更顯著。(2)通過除霧器結(jié)構(gòu)優(yōu)化、增加除霧器級(jí)數(shù)、除霧器組合配置、除霧器沖洗水系統(tǒng)改造等手段,將除霧器出口霧滴含量控制在50mg/m(3)通過降低吸收塔煙氣流速(不大于3.5m/s)、增加噴淋覆蓋度、