喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

除雾器的除雾效果对脱硫系统的稳定运行、烟道腐蚀及烟气排放有重要影响,研究不同空塔流速及组合条件下除雾器的除雾性能很有必要。为此,建立了接近实际工程的喷淋脱硫塔实验台,研究了空塔流速、喷淋层与除雾器距离、不同雾化喷嘴等对除雾器出口液滴含量、粒径分布的影响,以及管式除雾器性能。研究结果表明：空塔流速对一级除雾器出口液滴含量的影响较大,对二级除雾器出口液滴含量有一定影响;除雾器出口液滴粒径随空塔流速提高而减小;喷嘴雾化粒径变小后,一级除雾器出口液滴含量明显增加;喷淋层与除雾器间距对一级除雾器出口液滴含量有较大影响;管式除雾器对除雾器出口液滴含量影响不大。     

除雾器整体结构优化

为提高折流板除雾器的除雾效率,对除雾器叶片间距、转折角度、转折高度、流速、不同液滴直径等因素对除雾效率的影响予以研究,并通过引入评价参数KpPi Re2寻求合理的结构使引风机在较小功耗时除雾器能够具有较高除雾效率。结果表明除雾器效率与液滴直径、流速成正比,与转折角度、叶片间距反比,除雾器转折高度对除雾器效率的影响作用较小。最终确定的除雾器优化结构参数为??40?、H3?25mm、D?20mm,当流速在2～3m/s时优化结构的除雾器效率提升平均约为16%,在4m/s时优化结构的除雾效率提升平均约为11%,在5～6m/s时,优化结构的除雾器效率提升平均约为9%。当除雾器达到同一除雾效率时,优化结构对应的评价参数KpPi Re2要明显小于初始结构,此时所需的引风机功耗更小。通过评价参数KpPi Re2可在除雾效率和风机功耗之间寻找一个较好的平衡点,为除雾器优化设计提供了一定的参考。     

加装双钩片对除雾器流场及除雾性能的影响

为了研究加装双钩片对板式除雾器的性能以及不同粒径液滴去除率的影响,本文采用低Re SST k-ω湍流模型对湿法烟气脱硫系统中带双钩的板式除雾器内流场进行数值模拟,分析了钩片的结构参数、气流速度和液滴粒径对除雾效率和压降的影响。结果表明:与无钩片除雾器相比,加装双钩片对较小粒径液滴的去除率有显著提升,粒径为10μm液滴的去除率从原来7.99%提高到23.14%,粒径为20μm的液滴去除率从原来的31.63%提高到60.49%,而对粒径大于30μm的液滴去除率可达到90%以上;钩片的长度对除雾效率的影响为主要因素,而钩片的宽度对其影响很小;加装双钩的板式除雾器在压降允许范围内,改善了普通板式除雾器对小液滴去除率低的缺点,为高效除雾器的实验研究和设计提供了理论依据。     

鼓泡脱硫塔除雾器除雾特性数值研究及实验验证

为提高除雾器对不同粒径小液滴的脱除效果,减轻脱硫系统气气换热器的堵塞程度,对鼓泡脱硫塔除雾器性能进行了数值分析和实验研究。数值分析表明:除雾效率随液滴直径的增大而增大,随进气速度的增大而增大,随除雾器叶片间距的增大而降低;带倒钩的弧形板除雾器比折形板除雾器的除雾效率高;粒径小于20μm的小液滴脱除效率较低。冷态实验台上的除雾器性能实验验证了数值分析的结果。为除雾器的设计和优化提供参考。     

喷淋脱硫塔内除雾器性能数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法,对不同叶片形式除雾器内的流场进行数值模拟,获得烟气流速、叶片间距、液滴直径等参数对除雾效率及压力损失的影响规律。结果表明:除雾效率随烟气流速和液滴直径的增大而增大,随除雾器叶片间距的增大而降低;弧形板除雾器对液滴的脱除效率最低,但压力损失最小,其次是折形板除雾器,弧形板带单钩和双钩除雾器对液滴的脱除效率较高,但压力损失也较高;弧形板大间距板型,适合作为塔内一级除雾器,用来控制二级除雾器入口液滴质量浓度;弧形板带钩小间距板型,适合作为塔内二级除雾器,用来控制整个吸收塔液滴排放总量。     

管束式除雾器结构优化数值模拟及高效除雾器研制

为配合烟尘超低排放改造,基于流体动力学计算方法,对湿法烟气脱硫系统中管束式除雾器内的气液两相流流场进行了数值模拟,同时将双筒结构引入管束式除雾器,通过改变筒体结构和叶片结构参数,分析得到了管束式除雾器对不同粒径液滴的脱除效率和除雾器压损的变化规律。研究结果表明,双筒结构+多级串联是提高除雾效率,特别是提高小液滴脱除效率的有效方法;曲线型叶片出口角、叶长和叶片数变化会对除雾效率和压降造成较大影响。在此基础上,进一步提出了3种高效管束式除雾器型式并经冷态试验台验证,其中1种优选构型已在某电厂300MW机组除雾器改造中应用。运行结果表明,该除雾器各项性能指标良好,在机组50%~100%的宽负荷范围内,烟尘排放质量浓度均小于5mg/m³（标态,干基,6% O₂）,机组满负荷时除雾器最大阻力小于300 Pa。     

基于响应曲面法的除雾器叶片效率模拟

利用计算流体力学商业软件Fluent6.1对不同结构尺寸以及运行条件下波板型除雾器除雾叶片的内部流场进行了数值模拟，基于响应曲面法，利用统计软件Minitab V14得到了除雾效率的预测模型。对预测模型分析后表明，除了叶片间距和烟气流速影响除雾效率外，叶片高度(包括弯曲部高度和垂直部高度)以及叶片转折角度也会不同程度影响除雾效率。与前人的实验和模拟研究相比，该文的预测模型可以更加直观的反映除雾叶片的结构尺寸和运行条件对除雾效率的影响，有助于除雾器的优化设计。     

湿法脱硫系统中除雾器的升级改造实践

在分析比较各型除雾器布置方式优缺点的基础上,通过将湿法脱硫系统两级水平型除雾器改造升级为一级管式＋二级屋脊型除雾器,降低吸收塔出口烟气液滴携带量,从而改善GGH堵塞和设备腐蚀问题.吸收塔出口烟气液滴含量由改造前的55.9 mg/m3降低到改造后的38.2 mg/m3,取得了良好的改造效果和社会效益.     

基于减缓石膏雨的脱硫塔流程优化

安徽某电厂脱硫塔内流速分布不均匀,造成除雾器效率低,加剧了石膏雨现象。采用数值模拟方法对脱硫塔流场进行优化。模拟结果表明,改造前喷淋层流场波动剧烈,除雾器流场分布不均,除雾效率只有74.41%,导致石膏雨生成。入口改造成倾斜向下,烟气"抬头"现象得到改善,各截面CV提高5%,除雾器效率提升4.44%;在改造入口条件下加弧形导流板后,喷淋层CV达到50%,除雾器CV更是达到70%,除雾器效率提升8.12%,远优于加竖直导流板的方案;喷淋层靠边界中空锥喷嘴换成实心锥喷嘴后,有效防止了高速烟气贴壁逃逸,喷淋层逃逸系数降低0.1,喷淋层CV提高近10%,除雾器效率提升6.46%。经过结构优化,该脱硫塔内流场均匀性改善,液滴贴壁逃逸现象减弱,塔内脱硫率提高,石膏雨现象减轻。     

高效除尘除雾器在超低排放中应用的技术经济分析

脱硫系统协同除尘技术路线在最大限度利用现有设备的前提下,实现烟尘超低排放。通过对三级屋脊式除雾器、管式除尘除雾装置及冷凝式除尘除雾装置技术比较可知,三级屋脊式除雾器运行稳定、成熟可靠、应用广泛。同等改造条件下三级屋脊式除雾器改造费用低于其他两种除尘除雾装置。     

除雾器通道内二维两相流场的数值模拟

除雾器是WFGD系统内的重要设备之一,其性能对WFGD系统运行的可靠性有重要影响。文章采用雷诺应力湍流模型和拉格朗日多相流模型,对波纹板除雾器单通道内的流场进行了全面的计算流体力学(CFD)模拟。得出了除雾器通道内的速度场、压力场的分布情况、被捕集液滴的临界粒径与烟气流速的关系等。对除雾器的设计和运行具有一定的理论指导意义。     

湿式烟气脱硫设备中折线型挡板除雾器压降的数值模拟

分析了折板除雾器弯曲通道内气体流场分布，确定了气体流场的流函数．涡量方程和边界条件，建立了除雾器压降的数学模型，模型的数值求解方法采用有限差分法，最后着重分析了除雾器高度、转折角、板间距、气体流速对除雾器压降的影响。数值计算结果与实验数据相符合，可用于指导脱硫塔除雾器的设计。     

冷凝式除雾器在脱硫系统中的应用及性能评价

某600 MW燃煤机组为实现超低排放改造,将原脱硫塔除雾器（二级屋脊式除雾器+一级管式除雾器）改造更换为冷凝式除雾器。该冷凝式除雾器由三级屋脊式高效除雾器和冷凝湿膜层组成,另设有由喷淋冷却水泵及闭式冷却设备组成的塔外冷却站。在100%和50%负荷工况下,通过调整冷却站运行模式,控制冷凝湿膜层投运或退出,现场测试了不同工况下脱硫系统雾滴排放量及整体协同洗尘效率和SO₃脱除率。测试结果表明,冷却站换热量对冷凝式除雾器运行效果有较大的影响,提高冷却站换热量有助于提高雾滴、烟尘及SO₃的脱除效果。     

惯性分离气液混合物小直径水滴阻力特性的试验研究

针对湿法脱硫、烟气余热利用、湿法除尘等工业实践中出现的气流携带小直径水滴的分离进行了试验研究。在分析气流携带水滴机理的基础上,对分离阻力影响的各个因素进行了实验。实验结果表明,含有小直径水滴的气体通过分离件时所产生的压降较小,最大值不超过70Pa。在保证分离效率的前提下,槽形和角形分离件具有流动阻力小的特点。对正交实验结果进行了直观分析,正交实验结果和理论分析相吻合。     

某电厂脱硫除雾器垮塌原因分析

除雾器是湿法脱硫系统中的关键设备,其性能直接影响到脱硫系统能否连续可靠运行。对某电厂脱硫系统除雾器的坍塌原因进行了分析,提出了相应处理办法,并就湿法脱硫系统中除雾器的运行提出了合理化建议。     

折流板式除雾器的结垢与控制措施

针对锅炉脱硫系统折流板式除雾器在运行过程中发生的结垢、堵塞问题,阐述了折板式除雾器的工作原理和布置型式,从设计不合理、烟气流速变化无常、吸收塔浆液过饱和度较大、氧化效果不理想等方面分析了折流板式除雾器结垢的原因,提出了减缓除雾器结垢的控制措施,有效地抑制了除雾器的结垢,确保了脱硫系统正常运行.     

基于HHT法的流化床内二元颗粒混合状态转变特性研究

在冷态流化床试验装置上,基于Hilbert-Huang变换法,研究流化床内载氧体与污泥二元颗粒混合状态的转变特性,获得相应的完全混合临界速度。实验结果表明:二元颗粒床层压降随风速增大分为完全分离、过渡混合与完全混合3个阶段。完全分离阶段高频段能量最大,约占70%。过渡混合阶段,随风速增大中频段能量逐渐增大到70%,而高频段能量迅速降低到约20%。完全混合阶段高、中、低3个频段能量均不随风速增大而变化。随着污泥加料量的增加,完全混合临界速度由0.57m/s增大到0.65m/s。与常规压降分析法相比,HHT法易于确定完全混合临界速度,具有使用数据量少,分析速度快的优点。     

水平管内流型转换区湿气流经多孔板的压降特性

较之于传统的单孔板,多孔板有压损系数小、整流、低噪声等多方面优点,在湿气流量测量中具有重要应用价值。以空气和水为两相工质,在水平管内湿气流型转换区对小孔分别呈圆形和矩形的2个多孔板的压降特性进行了实验。结果表明:圆孔、槽孔多孔板的湿气压降特性无明显差别;多孔板的气相压降倍率与气相、液相弗劳德数均密切相关;与实验结果相比,现有均相流模型的预报结果均偏高,现有分相流模型的预报结果均偏低;通过气相、液相弗鲁德数双参数对孔板湿气压降模型进行修正,可明显提高压降关联式的预报准确度;基于均相流模型双参数修正所得的多孔板压降关联式的预报精度最优,对圆孔多孔板、槽孔多孔板的预报偏差分别在±7%、±10%以内。