除雾器设计选型

一、除雾器

1.除雾器功能简介

除雾器用来分离烟气所携带的液滴。在吸收塔内，由上下二级除雾器（水平式或菱形）及冲洗水系统（包括管道、阀门和喷嘴等）组成。经过净化处理后的烟气，在流经两级卧式除雾器后，其所携带的浆液微滴被除去。从烟气中分离出来的，小液滴慢慢凝聚成较大的液滴，然后沿除雾器叶片往下滑落至浆液池。在一级除雾器的上、下部及二级除雾器的下部，各有一组带喷嘴的集箱。集箱内的除雾器清洗水经喷嘴依次冲洗除雾器中沉积的固体颗粒。经洗涤和净化后的烟气流出吸收塔，最终通过烟气换热器和净烟道排入烟囱。

2)除雾器本体

除雾器本体由除雾器叶片、卡具、夹具、支架等按一定的结构形成组装而成。其作用是捕集烟气中的液滴及少量的粉尘，减少烟气带水，防止风机振动。除雾器叶片是组成除雾器的最基本、最重要的元件，其性能的优劣对整个除雾系统的运行有着至关重要的影响。除雾器叶片通常由高分子材料(如聚丙稀、FRP等)或不锈钢(如317L)2大类材料制作而成。除雾器叶片种类繁多。按几何形状可分为折线型(a、d)和流线型(b、c)，按结构特征可分为2通道叶片和3通道叶片。

 

除雾器布置形式通常有：水平型、人字型、V字型、组合型等大型脱硫吸收塔中多采用人字型布置，V字型布置或组合型布置(如菱形、X型)。吸收塔出口水平段上采用水平型

 

除雾器从工作原理上可分为折流板和旋流板两种形式。在大湿法中折流板除雾器应用的较多。折流板除雾器中两板之间的距离为30～50mm，烟气中的液滴在折流板中曲折流动与壁面不断碰撞凝聚成大颗粒液滴后在重力作用下沿除雾器叶片往下滑落，直到浆液池，从而除去烟气所携带的液滴。折流板除雾器从结构形式上，又可分为平板式和屋顶式两种。屋脊式除雾器设计流速大，经波纹板碰撞下来的雾滴可集中流下，减轻产生烟气夹带雾滴现象，除雾面积也比水平式大，因此除雾效率高，出口排放的液滴浓度≤50 。一般常规设计要求除雾器出口排放的液滴浓度≤75 。本工程吸收塔选择除雾效果相对好的屋脊式除雾器。

3) .除雾器冲洗系统

除雾器冲洗系统主要由冲洗喷嘴、冲洗泵、管路、阀门、压力仪表及电气控制部分组成。作用是定期清除除雾器叶片捕集的液滴、粉尘，保持叶片表面清洁，防止叶片结垢和堵塞。除雾器堵塞后，会增加烟气阻力，结垢严重时会导致除雾器变形、坍塌和折断。对于正常的二级除雾器，第2级除雾器后端面仅在必要时才进行冲洗，避免烟气携带太多液滴。旁路取消后，为避免浆液在第2级除雾器上部沉积引起堵塞，要求厂家在除雾器设计时，增加了二级除雾器后端面手动冲洗系统，防止除雾器堵塞时无法进行清除。除雾器冲洗水阀门是动作十分频繁的阀门，应选择质量可靠的产品。除雾器冲洗水喷头距除雾器间距。按0.5 m～0.6m计，两层除雾器之间还设有上下冲水的两层水管，其间隔应考虑到便于安装维修。加上两层波形除雾器高度，最底部上冲水管至最上部下冲水管总高差约3.4 m～3.5 m。以上尺寸适于平铺波纹板式除雾器。如用菱形除雾器，其空问高度将可降l m左右。

4)除雾器的主要性能及设计参数

①烟气流速：烟气流速是以空床气速u表示，也有用空床气体动能因子F，它是一个重要技术参数，其取值大小会直接影响到设备的除雾效率和压降损失，也是设备设计或核算生产能力的重要依据。通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行，流速的增加将造成系统阻力增加，使得能耗增加。同时流速的增加有一定的限度，流速过高会造成二次带水，从而降低除雾效率。常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界气流速度，该速度与除雾器结构、系统带水负荷、气流方向、除雾器布置方式等因素有关。

②除雾效率：除雾效率是指除雾器在单位时间内捕集到的液滴质量与进入除雾器液滴质量的比值。除雾效率是考核除雾器性能的关键指标。影响除雾效率的因素很多，主要包括：烟气流速、通过除雾器断面气流分布的均匀性、叶片结构、叶片之间的距离及除雾器布置形式等。

③系统压力降：系统压力降是指烟气通过除雾器时所产生的压力损失，系统压力降越大，能耗就越高。除雾系统压力降的大小主要与烟气流速、叶片结构、叶片间距及烟气带水负荷等因素有关。当除雾器叶片上结垢严重时系统压力降会明显提高。一般级数越多除雾效率越高，但是效率提高的同时系统的阻力也会大大增加，这不仅增加了系统的能耗，也使系统的正常运转受到威胁。所以折板的级数不宜过多，一般以两到三级为宜。

④除雾器叶片间距：除雾器叶片间距的选取对保证除雾效率，维持除雾系统稳定运行至关重要。叶片间距大，除雾效率低，烟气带水严重，易造成风机故障，导致整个系统非正常停运。叶片间距选取过小，除加大能耗外，冲洗的效果也有所下降，叶片上易结垢、堵塞，最终也会造成系统停运。叶片间距根据系统烟气特征(流速、SO2含量、带水负荷、粉尘浓度等)、吸收剂利用率、叶片结构等综合因素进行选取。叶片间距一般设计在5-一75mm。目前脱硫系统中最常用的除雾器叶片间距大多在30一50mm。

⑤除雾器级数：在除雾器除雾过程中，通常为了增大除雾效率而把折板连接起来组成多级除雾器，一般级数越多除雾效率越高，但是效率提高的同时系统的阻力也会大大增加，这不仅增加了系统的能耗，也使系统的正常运转受到威胁。所以折板的级数不宜过多，一般以两到三级为宜。

⑥除雾器冲洗间隔时间t

 

式中 V一烟气量

K（n）一根据吸收塔液位L而选取的参数：

K(1)=1 , L>9.50m；

K(2)=1.5,9.45

K(3)=3,9.40

K(4)= 6 ,9.30

K(5)=12,L<9.30m

由L=7.92m 可得 

该时间根据测量的烟气量和液位实时计算得到，从而根据具体情况随时调整除雾器的冲洗频率。实际运行表明，采用这一控制方法，可以很好地控制吸收塔内的液位，并保证除雾器的清洁。

（5）除雾器的防腐

系统内的烟气，含有饱和水汽、HF、烟尘、携带的盐、喷淋液等，会结露、结垢等，其中以吸收塔入口干湿界而区域和吸收塔内的腐蚀环境最为恶劣，因此必须有严格的防腐措施，系统中采用了不锈钢、氯丁橡胶、玻璃鳞片涂层和玻璃钢等各种防腐材料。

根据以上要求FGD除雾器总体布置图如图所示