湿式氨法烟气脱硫系统中除雾器的改造

湿式氨法烟气脱硫系统中除雾器的改造

袁凤慧 ， 张洋洋 ， 段艳慧

(河南心连心化肥有限公司 ， 河南 新乡453731)

摘要：除雾器是湿法烟气脱硫装置中的重要设备，本文对公司氨法烟气脱硫系统在运行的除雾装置规流除雾器和改造前的折流板除雾器的结构原理、性能、除雾效率等方面进行了对比分析和总结。

关键词：折流板；规流；除雾器；湿式氨法烟气脱硫

中图分类号：TQ028.2,TQ050.7

收稿日期：2015-01-28

作者简介：袁凤慧(1987-)，女，助理工程师，从事烟气脱硫工艺研究工作，电话：15236464893。

河南心连心化肥有限公司有多套锅炉机组及配套的烟气脱硫系统，该系统采用了湿式氨法烟气脱硫工艺，净化后的烟气经除雾器后直接排入烟囱中。由于系统内的烟气含有饱和水汽、SO2、SO3、HF、NOx、烟尘，并携带多种盐分、循环液等，容易结露、结疤，不仅影响排放烟气的质量及烟囱的寿命，也关系到脱硫系统的正常运行，因此选择合适的除雾器尤为重要。

1折流板除雾器

4×75 t/h锅炉组自2007年采用湿式氨法烟气脱硫系统脱除锅炉烟气中的SO2。该系统在脱硫塔顶端采用折流板除雾器除去烟气夹带的雾沫，但运行两年下来，除雾器由于除雾器板片结垢堵塞，冲洗失常，造成除雾器坍塌；除雾功能失常后，下游的烟囱硫酸铵堆积，不仅腐蚀烟囱，也对产品造成了浪费。

1.1折流板除雾原理

折流板除雾器是利用水膜分离的原理实现气水分离的。如图1所示，当带有液滴的烟气进入板片构成的狭窄通道时，流线发生偏折，液滴由于惯性撞击折流板，在板壁上形成水膜缓慢往下流，汇集成大水滴后滴落，从而实现除雾效果[1]。

1.2折流板除雾器运行中出现的问题

1.2.1容易结疤堵塞，难以冲洗

折流板除雾器弯折的角度越大、次数越多、板与板间隔越小，除雾效果就越好。因此，也更易积攒浆

图1　折流板除雾原理

液和灰尘，并结疤，造成堵塞。由于容易结疤堵塞，除雾器必须定期冲洗；但冲洗过多，就会破坏水平衡。另外，由于间隔较小，通道狭窄，弯折处的积灰和浆液难以冲洗。

1.2.2阻力高，流动不均匀，二次夹带严重

折流板被堵塞后，烟气的正常流动受阻，阻力升高；由于过流面积变小，导致流速加快，加上脱硫塔内烟气流动不均匀，使局部地方流速过快，就引起二次夹带。另外喷淋层带来的大雾滴，会直接对折流板通道造成堵塞，使阻力暂时升高。

2规流除雾器

由于折流板除雾器运行失常，再引入一种合适的除雾器成为了当务之急。

2.1规流除雾器结构原理

规流除雾器综合了空塔喷淋、填料塔和湍球塔的优点，通过气流引导促使液体规整流动而使液相成为连续相来达到极高传质速率。

图2　规流除雾器除雾原理

如图2所示，规流除雾器由旋流板、填料球组成。通过规流球的公转和自转运动，实现不断自动更新表面的脱硫液膜，使其一直保持较高的吸收能力，在较小空间内数十倍地增加了气液接触面积，并且通过公转和自转拥有了自清洁能力，不容易出现堵塞现象[2]。

2.2规流除雾器运行效果

2.2.1除雾器性能测定方法

除雾效率是考察除雾器性能时最重要的参数之一，它是否满足工艺要求是衡量除雾器是否适用于烟气脱硫系统的重要标准。测试除雾效率的方法有很多，例如水平衡法、镁离子法等[3]，但这些方法只适用于未得到应用的除雾器安装前的测试。在实际生产中，可以用烟尘测试法测定[4]烟尘含量和测定系统的失水量来检验除雾效率，并要测定系统阻力(进出口压力降)来鉴定除雾器的性能。

2.2.2数据对比

2.2.2.1烟尘数据对比

该系统在增加了规流除雾器后，用自动烟尘气测试仪对系统运行情况进行了分析测量，得出烟尘浓度如表1所示。

表1　烟尘流度分析

根据生产记录，在未安装除雾设备时，出口处烟尘在75～100 mg/m3；而安装了规流除雾器之后，经过环保局测量，烟尘折算值在30 mg/m3之内，满足国家新标准。

2.2.2.2系统失水量

在锅炉负荷稳定的情况下，只开脱硫液循环泵，通过观察脱硫塔内液位变化，可知系统失水量。经过1 h测量，脱硫塔失水量约为0.42 m3/h。而未安装设备前失水量约为2 m3/h，一次除雾效率达到80.5%，除雾效果明显。

2.2.2.3系统阻力

通过观察系统进出口脱硫塔进口压力与出口压力，压力降保持在150～400 Pa，除雾器满足锅炉组脱硫系统阻力<1200 Pa的要求。

3小结

规流除雾器是一种新型的除雾、除尘设备，在氨法烟气脱硫系统中得到了很好的应用，不但解决了应用折流板除雾器带来的堵塞结疤，易于冲洗；而且可以使烟气气流均匀分布，系统阻力也符合要求；因此使除雾效率得到明显提高。

随着人们对环境保护的重视，以及国家环保力度的加强，我们不断地对脱硫系统进行研究和改进，在对脱硫方法和各环节工艺进行了一系列改进措施之后，除雾除尘效果已经逐步达到了20 mg/m3以下，今后我们仍将为更低的目标研究和改进。

参考文献：

[1]纪小春.折流板式除雾器的结垢与控制措施[J].黑龙江电力,2012,34(4): 131-135.

[2]郭丽丽,朱武华,方达辉.新型高效规流除雾器的应用[J].技术与工程应用,2013(1):31-34.

[3]石俊,温高,温东.火电厂湿法烟气脱硫系统除雾器研究[J].内蒙古石油化工,2008(5)：20-22.

[4]樊雄伟.用烟尘测试法测定除雾器出口烟气中浆液滴含量[J].广西电力,2009(4):53-55.

•分析与测试•