高低温烟气旋风蒸发技术处理脱硫废水技术解析

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2018-07-25 21:26:21

空预器前的高温烟气段引取一股高温烟气,再从空预器后的高温烟气段引取一股低温烟气分别进入浓液蒸发器,使其作为浓液蒸发的热源和浓液载体。

2)将脱硫废水处理所得浓液经泵送至浓液蒸发器,为使进入蒸发器中的浓液能被烟气快速蒸发,浓液进入蒸发器时被雾化为细小雾滴,采用两相流雾化喷嘴,利用压缩空气进行雾化。

3)高温烟气从蒸发器顶部进入蒸发器。

4)浓液雾化喷嘴布置在烟气均流设施后,雾化喷嘴分多组,以方便在线清洁维护。

5)低温烟气从雾化喷嘴后分几路沿切线方向进入蒸发器,为雾滴蒸发提供持续热源,同时,由于切向进风烟气沿筒壁速度快,使雾滴不碰壁,避免结垢。采用如此分级烟气进入的设计,一方面,有利于雾滴在烟气中均布;另一方面,可减少高温烟气的使用量,节约运行成本。

6)浓液蒸发后,液体中的离子将生成盐,以固体细粉形式进入烟气中,然后通过烟气均布装置进入除尘器入口烟道。

7)浓液蒸发后,产生的水蒸汽在脱硫系统中冷凝下来。

2 技术创新点

(1)该技术的创新点在于采用高、低温烟气作为浓液蒸发热源,既可保证液体有效蒸发,又可减少使用高温烟气量,降低运行成本。

(2)蒸发器设计采用高温烟气从顶部进入,通过放大气流截面和烟气整流装置后,使烟气流速均匀,速度适当。液体喷洒在此位置,更有利于喷洒的水雾分散。而后,有一路或多路低温烟气进气,低温烟气沿筒体圆周的切线方向进入,低温烟气的加入,保证水分蒸发的热源,低温烟气沿切线方向进入,使蒸发器内的烟气流向由原来的直线流变为螺旋式流动,且筒壁流速较快。一方面,增长气流路径,有利蒸发;另一方面,使雾滴不易黏在壁上,防止结垢。

(3)浓液的喷洒采用多支喷雾喷嘴,采用双相流雾化喷嘴,双相流雾化喷嘴可降低雾化粒径,采用多支喷雾喷嘴,可保证蒸发器在工作时有一支喷雾喷嘴处在自清洁状态,保证蒸发器工作的稳定性。

(4)采用先进的cfd流场模拟技术,确定适当的喷射位置和喷入角度及喷入量,保证浓缩液的雾化颗粒与烟气充分接触,使液滴完全蒸发。

(5)高湿度高钠盐成分烟气掺入原烟气中,降低了烟尘比电阻,提高了下游除尘器的除尘效率,有一举两得的效果。

3 技术难点与影响因素

该技术难点在于

1)合适的高温烟气、低温烟气比例,高温烟气采用省煤器出口、scr反应器入口的烟气,低温烟气采用空气预热器后的烟气作为蒸发浓液水分热源,如果取用的热烟气较多,将会影响锅炉的效率,取用热烟气较少,不利于浓液蒸发。

2)喷嘴布置位置的选择,既要使雾滴均匀分散到烟气中,又要防止雾化液滴喷射到蒸发器壁上。

3)如何防止雾化喷嘴堵塞是技术难点,废水浓液盐分含量高、容易结晶结垢堵塞喷嘴。

4 烟气引取位置的影响

该技术引取烟气的位置有

1)省煤器出口,scr反应器入口

2)scr反应器出口,空预器入口

3)空预器出口,电除尘器入口。以上各点的气体参数见表

综上所述,通过投资成本、运行稳定及工艺的特点综合考虑,选择scr反应器出口烟气作为高温热源对脱硫废水浓液进行初步蒸发,选取空预器出口烟气作为低温热源对脱硫废水浓液进行再次蒸发。

雾化喷嘴的影响旋转式雾化喷嘴

旋转式雾化喷嘴借助了离心力和空气动力而雾化流体,转盘式喷嘴主要应用于喷雾干燥设备上,国产离心喷雾机已有定型产品,如n603、n604等。喷雾干燥设备上的转盘雾化器又有多种结构形式,如蝶形光滑圆盘、多管圆盘(n603、n604属于此种)、多叶圆盘、多层圆盘(也带喷管)等。圆盘雾化器,既有液膜式雾化,也有液柱式雾化原理的雾化器,其旋转体转速为,000r/min,圆盘圆周速度为60~170m/s,可处理的料液为每小时几升至上万公斤,不同料液在不同雾化器上可获得不同雾滴尺寸,数微米至数百微米。处理能力大、防堵效果好,但需尽可能提高旋转体的转速以保证雾化的粒径,使得雾化范围大,蒸发设备的直径要求较大。

二流体雾化喷嘴

二流体雾化喷嘴利用压缩空气与液体的摩擦,产生均匀和细密的雾化效果,平均的雾化颗粒直径在50微米以下,主要有内混式和外混式。内混式:气体、液体在空气帽和液体帽腔体内部混合雾化,雾化原理为空气破裂和撞击,雾化效果理想,但不适合有一定黏性的液体。外混式:气体、液体在喷出后,利用高速气流对液体进行摩擦产生雾化。雾化原理为摩擦和产生的切向应力,雾化效果一般,尤其适合带有一定黏性的液体。处理能力小、气耗量大、雾化粒径均匀,防堵效果一般。

一流体雾化喷嘴

单流体雾化喷嘴是一种在医药工业中广泛应用的雾化方式,液体由泵加压送入喷嘴,液体在喷嘴旋转室内高速旋转,然后从喷嘴的小孔喷出,使液体雾化成细小的液滴。其雾化特性取决于操作压力和喷嘴的孔径。一般来说,细孔内外的压力差越高喷孔越小,雾化的液滴越细,颗粒的分布越均匀;反之压力差越小、喷孔越大,雾化的液滴越大,颗粒的分布越不均匀。处理能力及雾化效果一般,容易堵塞。不同喷嘴对比见表