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濕電除塵對石膏粉塵和液滴作用

國外因濕式脫硫的吸收塔出口的除霧器設計的要求較高,除霧器出口所攜帶的液滴濃度只有20mg/Nm3,基本上沒有石膏液滴帶出,所以沒有相關研究資料。國內已投用吸收塔的除霧器出口霧滴濃度設計為75mg/Nm3,而運行時往往還高于設計值,造成吸收塔出口有大量的石膏液滴帶出,針對濕式靜電除塵器對石膏以及石膏液滴的去除機理,可以作如下分析:

對于電除塵對石膏粉塵的去除機理,我們查閱了相關資料【12】,總結如下:

根據電除塵的除塵效率計算公式(多依奇公式)

其中S為比集塵面積,ω是粉塵在電場中的理論驅進速度,理論驅進速度是直接反映粉塵在電暈場中運動的難易程度的指標,查閱相關資料得石膏粉塵的理論驅進速度為0.16~0.2m/s,煤粉爐灰的理論驅進速度為0.1~0.14 m/s,當比集塵面積為10m2/(m3/s)條件下,可計算出電場對石膏粉塵的除塵效率為98%,煤灰為96.4%。可看出在相同條件中,石膏粉塵比煤灰更容易被捕獲。因為濕式靜電除塵工作原理與普通的電除塵相同,同時國外的相關資料也明確說明,這公式對濕式電除塵同樣適用。因此濕式電除塵去除石膏粉塵效率要高于去除煤灰的效率。

在脫硫系統出口石膏是以CaSO4·2H2O的液滴形式存在,經過除霧器后,其粒徑基本上在20μm以下。液滴的脫除一般采用濕式除塵技術,而濕式靜電除塵器的水噴淋作用可以近似看作為一個重力噴霧濕式除塵。查閱相關資料,濕式除塵的效率計算公式【13】:

其中Et濕式除塵總能量消耗,△Pg是指煙氣通過濕式除塵的壓力損失,△PL是指濕式除塵噴水壓力,Qb是指濕式除塵的噴水流量,Qg是濕式除塵中煙氣流量,其中α和β是與煙氣中粉塵類型相關的常數。根據三菱提供的濕式靜電除塵方案中各項數據計算可得Et=0.8,對應于石膏液滴的α和β目前還沒有查到,但是當Et=0.8時對于各種酸霧(近似為微液滴),濕式除塵的效率均可達到70%以上。

雖然沒有實際的測試數據說明,但是根據電除塵和濕式除塵的機理,已能說明濕式靜電除塵器可有效地除去煙氣中石膏粉塵和石膏液滴。

目前國外研究和運行經驗表明,1電場濕式靜電除塵器的除塵效率在70%左右,2電場的除塵效率在90%以上,這樣濕式靜電除塵器除去石膏的效率應高于除去粉塵的效率。也就是說如果吸收塔出口石膏液滴濃度在100 mg/m3時,進入1電場濕式靜電除塵器后,最多不可能超過30 mg/m3(石膏粉塵濃度6 mg/m3),如果是2電場的濕式除塵器則會更低。可以達到國外吸收塔出口的水平,不會在煙囪出口出現石膏雨現象。

 
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