提高折流板除雾器对细雾滴脱除性能的研究

以折流板除雾器为实验平台,采用双面胶法获得小粒径颗粒在除雾器中被捕捉的位置分布,分析折流板除雾器内小粒径雾滴的逃逸原因。对折流板除雾器进行改进,在折流板前加钝体的方法来使除雾器内涡流增强,从而提高对小粒径雾滴的脱除效率,通过数值模拟方法和实验方法对改进前后的除雾器进行对比分析。结果表明:折流板除雾器内弯道处捕获细颗粒的能力略强于直板处,改进之后的加钝体除雾器对30μm以下雾滴的脱除效率有了很大的提高。对于10μm的雾滴,其除雾效率高达90%,对于15μm的雾雾滴,其除雾效率达50%。     

新型复合式除雾器分离性能的分析

以折流板除雾器为基本结构,在折流板除雾器弯折管道处增加1排圆管,构成新型复合式除雾器。采用计算流体力学方法对折流板除雾器、带勾板折流板除雾器及新型复合式除雾器进行数值模拟和分析。结果表明:液滴粒径小于20μm时,新型复合式除雾器的除雾效率明显高于折流板除雾器和带勾板折流板除雾器;当入口流速为4 m/s、液滴粒径为10μm时,新型复合式除雾器比折流板除雾器的除雾效率提高了9.33%,比带勾板折流板除雾器的除雾效率提高了5.33%;新型复合式除雾器的管排对来流的节流作用和气流的湍动作用可提高除雾器的除雾效果;在管排处新型复合式除雾器对液滴的捕集数量最大,管排在新型复合式除雾器中起重要作用。     

湿法烟气脱硫系统气-气换热器堵塞机理分析

研究了湿法烟气脱硫系统气-气换热器(GGH)堵塞的机理,用X射线衍射仪分析了GGH结垢物的物相组成,测量了脱硫系统除雾器入口烟气流速、出口烟气携带的小液滴浓度以及除雾器叶片的除雾效率.结果表明:垢的主要成分为石膏和CaSO4,飞灰参与了垢的形成过程;除雾器后净烟气携带的浆液粒径主要分布在10～30μm;随着气流速度的加快,除雾效率呈现先提高后降低的趋势;当烟气流速高于8 m/s后,除雾器出现严重的二次携带,除雾效率急剧下降;除雾器入口烟气流速分布不均,整体流速偏高,整体除雾效率为68.67%;净烟气从脱硫塔携带出的脱硫浆液是造成堵塞的主要物质,除雾器脱除效率偏低,使得小粒径的脱硫浆液流经除雾器进入GGH,造成堵塞.     

燃煤电厂脱硫吸收塔出口烟道斜板立置式组合除雾装置的开发和应用

介绍了一种安装于脱硫吸收塔出口烟道或湿烟气流通烟道中的组合除雾装置的结构和原理.该除雾装置可利用烟道的原有结构进行安装,在不明显改变原系统运行阻力的同时,可以进一步脱除烟气中夹带的液滴,有效减轻相关影响.该除雾装置采用斜板立置式,由多个斜板除雾器组合而成,具有阻力小、可实现自清洗、适用性好和结构简单的特点,且结构轻巧坚固,易于维护,主要受力元件选用不锈钢材质,可有效抵御腐蚀并延长设备寿命.该除雾装置已在两个大型电站机组中应用,并取得较好的效果.     

除雾器钩板与壁面夹角对除雾效率的影响

采用数值模拟方法对除雾器钩板与壁面夹角进行了研究,并通过引入K_pP_iRe~2在除雾效率与引风机功耗之间找到平衡点。结果表明:安装钩板可明显提高除雾器的除雾效率,但对直径在10μm以下液滴的除雾效率仍较低;随钩板与壁面夹角的增大,除雾效率和进出口压降明显提高;由于入口流速在2 m/s时对应的进出口压降较小,对引风机功耗影响较低,因此选择钩板与壁面的夹角为50°,此时除雾器能够在保证除雾效率的基础上使引风机功耗较低。     

水平流除雾器运行特性及二次夹带现象研究

除雾器是湿法烟气脱硫系统中的关键设备,以水平流除雾器为研究对象,针对普通波形除雾器和向前倾角为10°的波型除雾器,对其压力降和除雾效率进行了实验,并根据实验结果对二次夹带现象进行了分析。研究结果表明:10°倾斜布置的除雾器在压力降、除雾效率等方面具有良好的运行效果,研究结果为水平流除雾器的应用提供了参考。     

折线型三通道除雾器内部流场的数值模拟与除雾效率分析

采用CFD(计算流体动力学)软件对折线型三通道除雾器的流场进行数值模拟。根据除雾器内部流场的流动特性对气相采用基于雷诺时均方程的RNG k-ε湍流模型模拟,对液相采用基于Euler-Lagrange方法的DPM(固液离散相)模型模拟。研究表明:除雾器的除雾效率受自身板型、气流速度、液滴直径因素影响;随两板间距的增大,除雾效率降低;随液滴直径和气流速度的增大,除雾效率均增大;折线型三通道除雾器效率一般要高于两通道除雾器的除雾效率,当气流速度小于2 m/s或大于5 m/s时,两种除雾器效率相差不是很明显,当气流速度大于2 m/s且小于5 m/s时,折线型三通道除雾器则具有明显优势。     

旋流板式除雾器流动特性的数值模拟分析

本文以某脱硫装置所用旋流板式除雾器为分析对象,采用CFD对烟气通过除雾器的两相流过程进行数值模拟分析。计算结果表明:随着烟气流速、液滴粒径和板片数量的增加,除雾器除雾效率也随之增加;但烟气流速和板片数量的增加,将导致除雾器的压降增加。研究结果对旋流板片式除雾器的设计和改进具有参考意义。     

加装钩片对除雾器性能影响的数值研究

采用Fluent软件对湿法烟气脱硫系统中除雾器内气液两相流场进行数值模拟,得到加装钩片后的除雾器在不同液滴粒径和风速下的除雾效率,并对比分析了5种不同尺寸钩片形式的除雾器性能.结果表明:除雾器内流场偏向叶片转弯处外侧,在此位置加装钩片可有效提高除雾效率;钩片长度直接影响其对气流的拦截程度,随着钩片长度的增大,除雾效率显著提高,同时压降也有所增加;钩片宽度的增大导致除雾效率与压降均略微降低.     

EPM电风拦截装置对湿法脱硫后烟气复合污染物协同治理探讨

介绍了EPM电风拦截除尘除雾一体化技术对湿法脱硫后烟气复合污染物处理工艺的路线、原理、优势等内容。以广东粤电大埔电厂2×660MW机组新建工程中配套EPM电风拦截装置为例,结合各项性能试验及试验数据,探讨了EPM电风拦截除尘除雾一体化装置的除尘效果以及对PM_(2.5)、SO_3和雾滴等烟气复合污染物的协同治理。研究表明,EPM电风拦截除尘除雾一体化装置不仅具有高效的除尘效率,而且对于湿法脱硫后烟气复合污染物也具有良好的脱除效果,其应用前景广阔。     

氧化镁湿法脱硫技术在工业加热炉上的应用

为减少烟气SO2排放,中海石油宁波大榭石化有限公司225×104t/a沥青装置的3台工业加热炉采用氧化镁湿法脱硫工艺对烟气进行脱硫。该工艺采用氧化镁(MgO)作为脱硫剂,可有效防止沉淀、堵塞;烟气在脱硫吸收塔内与循环喷淋浆液逆向接触,烟气被冷却至60℃左右,所含SO2、SO3等酸性气体被浆液吸收;净化后的烟气经除雾器脱除雾滴后排放;吸收塔废水经絮凝沉淀后排放入海中,固体沉淀经脱水制成泥饼后外送处理。投运以来,该脱硫系统运行平稳,净化烟气中的SO2浓度保持在2mg/m3以下,脱硫效率在90%以上,废水符合排放指标的要求。建议今后对除雾器结构进行改善,注重吸收塔及烟囱的防腐处理,以减轻烟气携带液滴造成的腐蚀;在吸收塔前增设烟气除尘设施,以减轻后续废水处理系统的处理负荷;考虑到浆液对输送管道、机泵的磨损,应加强管道、机泵的选材。     

半干法脱硫中应用蒸汽相变促进细颗粒脱除

在喷雾干燥烟气脱硫系统中进行了应用蒸汽相变促进细颗粒脱除的试验研究:通过向脱硫反应后的湿烟气中添加适量蒸汽,形成细颗粒凝结长大所需的过饱和水汽环境,进而由高效除雾器脱除凝结长大的含尘液滴。细颗粒数量浓度及粒径分布采用电称低压冲击器(ELPI)实时测量。考察了喷雾干燥烟气脱硫操作条件(如Ca/S、浆液量)及蒸汽添加量对细颗粒脱除效率的影响,结果表明:部分浆液滴和脱硫反应产物可随烟气排出脱硫反应塔,导致细颗粒数量浓度增加;在半干法脱硫工艺中应用蒸汽相变可促进细颗粒脱除,脱除效率随蒸汽添加量增加而提高,如蒸汽添加量为0.08kg/m3时,细颗粒数量浓度脱除效率可提高到55%以上;脱硫操作条件对蒸汽相变效果有较大影响。     

湿式烟气脱硫塔中折线型挡板除雾器分离效率的数值模拟

根据N S方程组对湿式烟气脱硫塔中折线型挡板除雾器内气液两相流动进行了描述,采用k ε模型及颗粒轨道模型对方程组进行封闭,建立了该类除雾器分离效率的数学模型。模型的数值求解采用流体力学计算软件Fluent6.1。通过调节参数,计算了多种除雾器结构参数(除雾器高度、除雾器板间距、除雾器转折角)和工况参数(气体流速、液滴直径)下的除雾器的分离效率,分析了各参数对除雾器分离效率的影响,得出了一般情况下的除雾器分离性能的规律性结论,可直接应用于湿式烟气脱硫系统除雾器的设计。图7表1参9     

自由旋线除雾器除雾效率和压力损失变化规律

为明确自由旋线除雾器的性能,研究了自由旋线根数和自由旋线转速对除雾效率及压力损失的影响。结果表明:在实验条件下,除雾效率随自由旋线根数的增加呈指数提高,当自由旋线为100根、自由旋线转速超过900 r/min时除雾效率超过95%;当自由旋线转速小于等于900 r/min时,除雾效率与自由旋线转速近似呈线性关系;当自由旋线转速超过900 r/min时,除雾效率增幅变缓,其原因是过高的自由旋线转速加剧了雾滴的撞击破碎和二次脱落,抑制了除雾效率的提高;压力损失与自由旋线根数呈线性关系,而与自由旋线转速呈4.42次方关系,表明提高自由旋线转速会导致压力损失快速增大。     

电厂湿法烟气脱硫颗粒物排放特性的实验研究

在锅炉100%和80%负荷工况下,采集某200 MW燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)系统前后的颗粒物,得到烟气中颗粒物的质量浓度和粒径分布,并通过观察颗粒物的形貌对颗粒物中元素的组分和含量进行检测.结果表明:WFGD系统入口处总悬浮颗粒物(TSP)的质量浓度约为16.0mg/m3,出口处TSP的质量浓度低于10.0mg/m3,TSP的脱除效率为46.8%;随着锅炉负荷的降低,颗粒物的脱除效率提高;WFGD出口处的颗粒物中存在Ca元素,颗粒物凝结团聚成不规则的絮凝状颗粒物;在除雾器冲洗状态下,颗粒物的质量浓度减小,元素Ca、S、C和O的含量显著减小,颗粒物主要呈圆形,且分布较为疏散.     

1000MW机组的MGGH测试研究

基于试验研究方法对1 000 MW超超临界机组应用的MGGH系统进行研究总结,其中对比MGGH改造前后的测试数据及对MGGH系统的进出口温度及除尘器进出口粉尘浓度等进行测试研究。结果表明:MGGH系统烟气温度及阻力指标能够满足设计要求,系统阻力增加较小;在MGGH烟气冷却器系统的作用下,三氧化硫冷凝吸附在烟尘表面,降低烟尘比电阻,除尘器的除尘效率升高,同时为后续设备安全稳定运行提供保障,在烟气再热器作用下,无烟囱"白烟"现象出现。因此MGGH能够有效地提高烟尘及三氧化硫脱除效率、消除烟囱"白烟"现象。     

百叶窗翅片管换热器空气侧传热和流动特性数值模拟

采用数值模拟方法对百叶窗翅片管换热器空气侧传热和流动特性进行研究,分析管排数、开窗角度和翅片间距对百叶窗翅片管换热器空气侧性能的影响。结果表明:空气侧传热系数随管排数增多而降低,最大降幅约12.5%,压降随管排数增多而增大;低雷诺数下百叶窗角度为20°时换热器具有较好的综合性能,较大雷诺数下25°为最佳百叶窗角度;随着翅片间距的减小,换热器传热因子j和阻力因子f均逐渐增大,但低雷诺数时翅片间距较小的换热器综合性能较差。     

超低排放机组协同脱汞效益研究

采用安大略法对3台典型工艺路线的机组烟气汞浓度进行测试,研究超低排放机组汞排放水平和电除尘器、高效湿法脱硫装置、湿式电除尘器及烟气冷却器等污染物控制设备的协同脱汞效果.研究结果表明:超低排放改造后,燃用低汞煤的机组汞排放浓度为1.06～3.13μg/m3,总汞脱除效率为67.9％～88.7％;电除尘器的总汞脱除效率为24.5％～33.3％,其中颗粒汞和氧化汞的脱除效果较好,元素汞的脱除效率相对较低;湿法脱硫装置的总汞脱除效率主要取决于烟气中氧化汞的占比,测试机组脱硫系统总汞脱除率为52.6％～63.1％;湿式电除尘器的脱汞效率为59.2％,其中氧化汞具有较好的水溶性而几乎全部被脱除;烟气冷却器在回收冷凝水的同时,也有一定的协同脱汞效果.     

燃煤电厂烟气冷凝法水回收试验研究

为实现燃煤电厂烟气水回收,研究低温湿烟气中水蒸气的冷凝回收特性,在某燃煤机组湿法脱硫系统出口搭建烟气冷凝水回收试验平台。采用理论计算确定了脱硫系统出口烟气状态,分析了饱和烟气的冷凝过程,通过现场试验研究了冷却水相对质量流量对换热的影响,以及烟气温降对冷凝水回收的影响,考察了烟气冷凝器的水捕集性能。结果表明:烟气温降与烟气水回收率和冷凝水回收率线性相关;在本试验系统中,烟气温降为10 K时,烟气水回收率约为35%,冷凝水回收率接近80%;冷却水相对质量流量达到3后,总传热系数保持稳定,此时传热系数为烟气侧纯对流传热系数的9倍左右;烟气冷凝器可以实现56%的冷凝水回收率,尚有44%的冷凝雾滴需要分离器回收。     

燃煤锅炉烟气中小颗粒的电凝并脱除

电凝并是提高超细粉尘颗粒脱除效率的有效方法之一。使用燃煤锅炉烟气中的粉尘在脉冲高压电场中进行电凝并，得到凝并效率和单位体积烟气能耗、电极数和凝并时间之间的关系。电极数增加对粒径小于3μm的细小颗粒凝并效果影响明显；凝并效率随凝并时间增加而增大，但是当时间超过一定值时，凝并效率趋于稳定，试验得出最佳凝时间为2s；凝并效率随单位体积烟气能耗量变化而变化，能耗为7.7Wh／m^3时．凝并效率最高。