除霧器（一種工業(yè)產(chǎn)品）

介紹

除霧器是脫硫塔重要部件。除霧器的功能是把在噴霧吸收過程中，煙氣夾帶的霧粒、漿液滴捕集下來。除霧器的效率不僅與它身的結(jié)構(gòu)有關而且與霧粒的重度和粒徑有關，噴嘴霧化粒徑與吸收液黏度、噴霧爪力和噴嘴結(jié)構(gòu)有關。把除霧器性能和霧粒直徑配好，才能取得好的除霧效果。

如果除霧不好，煙氣夾帶漿液會帶到下游設備，如炯氣加熱器、引風機（工業(yè)鍋爐脫硫常用）、煙道，進而引起堵塞、引風機嚴重振動、炯道嚴鶯腐蝕、結(jié)垢等，從而被迫停運。

結(jié)構(gòu)

除霧器

原理

工作原理圖

除霧器的除霧效率隨氣流速度的增加而增加，這是由于流速高，作用于霧滴上的慣性力大，有利于氣液的分離。但是，流速的增加將造成系統(tǒng)阻力增加，也使能耗增加。而且流速的增加有一定的限度，流速過高會造成二次帶水，從而降低除霧效率。通常將通過除霧器斷面的最高且又不致二次帶水時的煙氣流速定義為臨界流速，該速度與除霧器結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)帶水負荷、氣流方向、除霧器布置方式等因素有關。設計流速一般選定在3.5—5.5m/s。

在通常的化工操作中所碰到的氣體中分散液滴的直徑約在0.1～5000μm。一般粒徑在100μm以上的顆粒因沉降速度較快，其分離問題很容易解決。通常直徑大于50μm的液滴，可用重力沉降法分離；5μm以上的液滴可用慣性碰撞及離心分離法；對于更小的細霧則要設法使其聚集形成較大顆粒，或用纖維過濾器及靜電除霧器。

設計參數(shù)

（1）除霧效率。指除霧器在單位時間內(nèi)捕集到的液滴質(zhì)量與進入除霧器液滴質(zhì)量的比值。除霧效率是考核除霧器性能的關鍵指標影響除霧效率的因素很多，主要包括煙氣流速、通過除霧器斷面氣流分布的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。

除霧器布置形式通常有：水平型、人字型、V字型、組合型等大型脫硫吸收塔中多采用人字型布置，V字型布置或組合型布置（如菱形、X型）。吸收塔出口水平段上采用水平型。

布置形式

（3）煙氣流速。通過除霧器斷面的煙氣流速過高或過低都不利于除霧器的正常運行，煙氣流速過高易造成煙氣二次帶水，從而降低除霧效率，同時流速高系統(tǒng)阻力大，能耗高。通過除霧器斷面的流速過低，不利于氣液分離，同樣不利于提高除霧效率。此外，設計的流速低，吸收塔斷面尺寸就會加大。投資也隨之增加。設計煙氣流速應接近于臨界流速。根據(jù)不同除霧器葉片結(jié)構(gòu)及布置形式，塔內(nèi)設計流速一般不超過4m/s。

（4）除霧器葉片間距。除霧器葉片間距的選取對保證除霧效率，維持除霧系統(tǒng)穩(wěn)定運行至關重要。葉片間距大，除霧效率低，煙氣帶水嚴重，易造成風機故障，導致整個系統(tǒng)非正常停運。葉片間距選取過小，除加大能耗外，沖洗的效果也有所下降，葉片上易結(jié)垢、堵塞，最終也會造成系統(tǒng)停運。葉片間距根據(jù)系統(tǒng)煙氣特征（流速、SO含量、帶水負荷、粉塵濃度等）、吸收劑利用率、葉片結(jié)構(gòu)等綜合因素進行選取。

種類

折流板式除霧器

折流板除霧器是利用霧粒在運動氣流中具有慣性，通過突然改變含霧氣流的流動方向，霧粒在慣性作用下偏離氣流的流向，撞擊在折流板上而被分離（除去）。含霧氣流是在折流板作用下而改變流動方向的，足利用霧粒慣性分離霧粒，類似于慣性除塵器。

折轉(zhuǎn)角度大、氣流速度高、折流板間距小，則除霧效率高，但阻力損失大。此外速度太大會把已捕集霧粒二次夾帶人氣流中。這些因素相匹配協(xié)凋才能獲得一個適用高效的折流板除霧器。

（1）折流板除霧器安裝方式

1）水平安裝。煙氣垂直流動。

優(yōu)點：安裝方便占空間少；上下可布置反沖洗噴頭沖洗，漿液和水一起流入循環(huán)反應槽；阻力損失小，ν=3.4m/s時，Δp=180Pa。

缺點：由于煙氣垂直向上流過，容易二次夾帶煙氣，向上流速一般3～5m/s。

2）垂直安裝。煙氣水平方向流動。

優(yōu)點：煙氣流動在水平方向，捕集霧粒液體垂直向下流動，不易產(chǎn)生二次夾帶，煙氣流速可達6～7m/s。除霧元件可以布置在水平煙道內(nèi)，節(jié)省脫硫塔空間及高度。

缺點：垂直安裝占用較多空間。

（2）折流板除霧器的沖洗

由于脫硫吸收循環(huán)液中含有吸收劑顆粒、煙塵、脫硫產(chǎn)物等顆粒，所以折流板捕集霧粒時就會粘上這些顆粒而逐漸結(jié)垢堵塞。

為了保持除霧通道清潔暢通、不增阻力、不堵塞、能持續(xù)運行，必須定時有效地沖洗除霧器。有效是指反沖洗水流能沖下除霧折流板上的沉積物。定時是指要控制好反沖洗節(jié)奏。沉淀物多了，不但增加除霧器阻力，而且增加沖洗干凈的難度。這個沖洗周期與除霧器結(jié)構(gòu)、霧粒黏度、沖洗水壓力、噴嘴性能等多種因素有關，一般通過模擬試驗和較多的運行試驗的而獲得。

（3）除霧器材料

除霧器選材要考慮耐腐蝕、耐磨損、可能的煙氣溫度波動或短時間的超溫。一般采用耐溫玻璃鋼、聚丙烯、聚砜及S316L、S317LM不銹鋼。飽和煙氣溫度一般約為50℃?？紤]了各種可能因素，一般應采用能耐80℃、除霧器腐蝕環(huán)境（強酸性、 CI 離子濃度>10g/L）的材料。

旋流葉輪除霧器

（1）旋流葉輪除霧器構(gòu)造 如圖9—24所示，由旋流板（旋流葉輪）、擋環(huán)、除霧器外殼排液管組成。

（2）旋流葉輪除霧器工作原理 煙氣進入旋流葉輪，在旋流板的導向下會偏轉(zhuǎn)一個角度β，一般為25°～30°。這個ν可以分解軸向速度ν和切向速度νˊ。于是煙一邊沿軸向前進，一邊按切向速度”。旋轉(zhuǎn)。煙氣中的粗霧粒直接碰在旋流板上被截留，再慢慢甩到旋流除霧器壁。煙氣中夾帶的細霧在不斷的旋轉(zhuǎn)和前進中，被離心力推到除霧

器內(nèi)壁而被捕集。

（3）旋流葉輪除霧器的性能 除霧效率高，它與折流板和絲網(wǎng)除霧器在流速為3m/s的比較。

1）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)比較簡單，包括旋流葉輪、擋環(huán)、外殼，都可以自制。允許比較高的空塔流速，ν=5m/s。因而仍然保持高的除霧效率。當葉片仰角β=25°～30°時，旋流葉輪除霧器的阻力與折流板除霧器類似，比絲網(wǎng)除霧器的低。

可以放在脫硫塔頂部，也可做成獨立的除霧器。

2）缺點：當葉輪直徑大時，離心力有所下降，且安裝有難度。鍋爐低負荷運行時，由于煙氣量降低，而使旋流速度減小，除霧效率降低：旋流葉輪除霧器較適用于工業(yè)鍋爐脫硫塔除霧。

旋流葉輪上方要求具有2m以上的除霧段高度。

復擋除霧器

復擋除霧器構(gòu)造

（2）復擋除霧器特性

1）優(yōu)點：

除霧效率高，利用多層環(huán)形擋板使煙氣旋轉(zhuǎn)分離霧粒，其除霧效率接近旋風分離器。對大于l0μm的顆粒有較高的去除率。

阻力適中，當進口速度口為25m/s時，△p約為250Pa。

可以單獨作為一個除霧設備使用，不影響脫硫塔的運行。

2）缺點：

一般要設計4個以上環(huán)形擋板，加工制造安裝相對復雜。

設備材料要求耐蝕、耐磨，因為復擋內(nèi)煙氣流速較高。復擋筒體可以用鋼內(nèi)襯鑄石水玻璃涂層，但環(huán)形檔板目能用S317LM或S316L合金鋼板制造。

鍋爐低負荷運行時，由于復擋除霧器的進口流速下降較多而使除霧效率降低。

性能保證

（除霧器噴嘴）

（1）除霧效率：在正常運行工況下，除霧器出口煙氣中的霧滴濃度低于75mg/Nm ；

（2）壓降：不考慮除霧器前后的干擾，保證在100%煙氣負荷下，整個除霧器系統(tǒng)的壓降低于120Pa。

（3）耐高溫：80--95℃。

（4）耐壓：保證承受沖洗水壓為0.3MPa時，葉片能正常工作。

（5）沖洗噴嘴：全錐形噴嘴，沖洗水噴射角度為90—120度，噴射實心圓錐，能夠保證葉片全部被覆蓋。（設計的均為最大氣體負荷時的水耗量，考慮到系統(tǒng)水平衡的要求，如果氣體負荷降低，可通過增加沖洗間隔時間將水耗量降低一半）。

用途

除霧器用于分離塔中氣體夾帶的液滴，以保證有傳質(zhì)效率，降低有價值的物料損失和改善塔后壓縮機的操作，一般多在塔頂設置除霧器?？捎行コ?--5um的霧滴，塔盤間若設置除霧器，不僅可保證塔盤的傳質(zhì)效率，還可以減小板間距。所以除霧器主要用于氣液分離。亦可為空氣過濾器用于氣體分離。此外，絲網(wǎng)還可作為儀表工業(yè)中各類儀表的緩沖器，以防止電波干擾的電子屏蔽器等。

濕法脫硫，它還溶有硫酸、硫酸鹽、二氧化硫等。如不妥善解決，任何進入煙囪的“霧”。

除霧器是FGD系統(tǒng)中的關鍵設備，其性能直接影響到濕法FGD系統(tǒng)能否連續(xù)可靠運行。除霧器故障不僅會造成脫硫系統(tǒng)的停運，甚至可能導致整個機組（系統(tǒng)停機）。

除霧器的布置形式最常見的有平板式布置和屋頂式布置。