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1、工业卫生除尘系统中烟气露点的计算与分析胡满银高香林胡志光刘忠?华北电力 大学?摘要本丈通过 对 除 尘系统 中烟 气落 点的计葬与分析,闲述了琳抖中应用基水分即,应用基拆 葬含硫蚤?二,应用基折算含灰圣从以及过刹 空气 系数。对烟气落点的 影响,为防止和 减轻除尘系挽结本提供了必要的依据。关锥词除尘来统烟气落点引言在除尘系统运行过程 中,有时烟温低于其露点温度,会引起除尘 系统的结露现象?由于烟气中?的存在,冷凝液是浓度很高的硫酸溶液,不仅会出现粘结积灰现象,而且,会 出现 严重的金属腐蚀。对于电除尘器,会 引起绝缘套管爬电,电晕线积灰肥大,管道壁粉尘粘附造成气流分布不均,收尘极积灰很难振打剥
2、离,以及对电极系统、壳体等产生严重腐蚀等等。对于布袋除尘器,由于含有酸的凝结水和飞灰中的某些成分发生化学反应,生成一些盐类,会在滤 袋上形成密实的 硬块,使滤袋失去 过滤作 用,轻者使滤袋上的附灰变潮,造成滤袋清灰 困难,灰斗内积灰流动性变差,排出不畅,形 成堵塞?重者整个 除尘系统停运。所以对干式除尘系统的设计及运行维护,确 定烟气露点,分析影响烟气露点的因素以便采取相应的措施是非常重要的。?露点蒸汽开始凝结的温度称为露点,燃料燃烧产生的烟气,都会产生一些水蒸汽,烟气中水蒸汽的露点称为水露点。水露点仅取决于水蒸汽在烟气中的分压?水露点是比较低的。当燃料中含有硫 时,硫 在燃烧后生成?,生成的
3、?有?又进一步转化为?,。随着烟气流 动,?同烟气中的水蒸汽结合成硫酸蒸汽。酸露点就是表示 当烟气在一定 压力下冷却时,硫酸蒸气凝结的温度。一 般所指露点均指酸露点。酸露点是比较高的,具体数值与烟气中?的浓度,水蒸汽含量等因素有关。烟气中含有微量的?,烟气露点就会大幅度提高,这是由于硫酸沸点比水高的缘故。?辱点的计算计算除尘系统的露点时计算其酸露点。但酸露点与水露点又有一些联 系,所 以我们在计算酸露点之前,先进行只含水蒸汽时水露点的计算,观察水露点的规律?水露点? ? ?的计算当烟气中只含有水蒸汽时,水蒸汽露点取决于它在烟气中的分压力。可用 下式计算?尹?叹。?。式中? ?。,?,烟气中水蒸
4、汽体积和干烟气体积?烟气压力。其中?,?。? ?一?,?娜?。? ? ? ? !?,?,?吕丁二二?一? ?。“?式中? ? ? ?一?过剩 空气系数?工业卫生?理论 空气量?,、甘、?、?、?,、?分别是燃料中应用基碳、氢、氧、氮、硫、水分的含量?。烟气中水蒸汽分压? ?。下的饱和温度就是烟气的水露点温度?我 们选取 了表?中四个 不同类别的煤种,通过计算在不同应 用基 水份和 过剩空气系数下对应的水露点?扎,总结出关于水露点的规律?,? ?,?。下面仅给出阜新烟煤的应用 基水分 ?与水露点?全?的关系图?。表?煤质分析参考数据元索成分?朗 雌种 ? ?,冲仓?,? ?枯京西无烟煤?西山贫煤
5、右? ? ?阜 断月煤?,?,?元宝? ? ?祖煤? ?、? ? ? ? ?,?图?水称点与揭煤越料?烟雄?中 ?,的关系? ?对于同煤种,在相同的过剩空气系下,其水露点各不相 同。数。下,水露点?扎与燃料中应 用基水份 ?,? ?对 于不 同的煤种,? ? 一?,所对应的的变化规律是一条直线,随甲的增大,?扎 升直线斜率各不 相同。高。燃料燃烧过程中水蒸汽的分压 力增大,因?即使燃料中甲达? ? ,水露点也不此水露点提高?超过? ?因此,即使燃料 中甲比较高?水? ?对于同一煤种,在相同 ?,下,随着露点也不太高?。增大,水露点降低。并且每当。增 加?,水?烟气露点的计算公式露点?九都减小?
6、左右,亦即?扎 的改变量大由于影 响烟气露点的因素很复杂,所以约是?改变量的 ? ?倍左右。目前尚没 有烟气露 点的理论计算公式?下面? ?对于同一煤种,在不 同的。下,?扎一介绍的是通过试验数据整理 而得 到的经验公?了的直线斜率相同。式。? ?对 于不 同的煤种,在相 同的甲和? ?。工业卫生?袅?饭?、心?式中义、?二擞料中应用基折算含硫量?,含灰量?。令?二? ?瓦? ?以二则?二?豁十?式中?表示燃料中的硫在燃烧后生成? ?,烟气中存在硫酸燕气而带来的露点的提高值?式? ?主 要考虑了憔料中斗、?二以及飞灰系数。? ?对?的影 响?,二?乳?、?式中?硫酸蒸气在烟气中的分压力?、?实
7、验常数式? ?采用的是水露点 心和硫酸蒸气带来的烟气露点升高值?两部分组成的模式。直接找出?与硫酸蒸气在烟气中分压 力 几之间的关系,因此式? ?较式? ?更直接一些。?,?馆? ?,?式中?、?,烟气中水蒸汽和三权化硫的体积百分含量?今?式? ?的模式与前两个公式都不相同?式? ?是用烟气中水蒸汽和三氧化硫的体积百分含量表示烟气露点因烟气中含有硫酸蒸气而提高的这种关系。因为烟气沮度降 低到? ?以下时,三氧化硫与水燕汽结合成硫酸蒸气,因此可以说式? ?式? ?所考虑的因素都相同,只是形式不同。2.3露点的计算通过对表1中四个代表性煤种分别用式(z)、式(2)、式(s)进行计算,并绘制时点曲线
8、图,得出露点的变化范围及规律(W,:5一40%,。:1. 417)。下面仅用式(1)计算得到的一个煤种的露点 曲线图.510152025303540刁sw,(另)8 0 7 5知“6 0产口) 节二图2尽点与招科(l )当烟气中含有50,时,其露点温度会比含水蒸汽时提高。例如京西无烟煤,当W护一5%,a =1.4时,水露点t乳二30.3 6;在S么二。.03 9%下,应用式(1 )计算得到的无烟煤中W,的关系酸露点t ld=7 0.8 8,增加40.5 2。因此,微量的50、就能使烟气露点提高。(2)对于式(l)在 Wy= 5一40线,。“14一1.7的范围内,烟气露点在7 0 1 25内变化
9、;.19对于式(2),在P、“4.o 26 X lo 3377X10一sat。,Wy二5一40%,。=一 41.7范围内,烟气露点在 9 016 2内变化;对于式(3),在H:O一3.8111.31%,50, =0. 00 01一0.0086%范围内,烟气露点在93一 55内变化。(3 )对 于式(1),飞灰系数吸h由0.85增大到0.9 5,则表1中四种煤的t减小了l2。可见飞灰系数对烟气露点影响不大。( 4)公式( l)只要 知道炉型、煤种,即可估算烟气露点,可从预报锅炉燃烧某种煤时的烟气露点值。若进人除尘 系统的烟温低于露点(特别是锅护低负荷运行时),应在设计时考虑采用相应的措施.公式(
10、2 )、( 3)可把锅炉运行时测出相应的参数代入,计算烟气露点。是烟气中飞灰能吸附和 中和50,503的含量,因此烟气露点降低。工业卫生从而降低3.影响烟气露点的因素影 响烟气露点的因素很多,下面介绍主要的几种因素:(1)护型对于 不同的炉 型,有不 同的燃烧方式。即使燃料中含硫量(或 应用基折算含硫量)相同,烟气 中503的含量及露点也可能出现较大的差异。其原因是燃烧温度对503生成及露点温度有一定的影响。火焰越高,则50:转化率越高,露点温度也越高.另外,烟气内呈分 散状 态的飞灰颗粒对503有较强的吸附中和作用,使露点降低。(2 )燃料含硫量燃料中含硫量直接影响烟气中503的生成量。燃料
11、中含硫量的改变最终将 导致烟气中硫酸蒸气浓度 的相应改变,因此改变了烟气露点.在A二相同的条件下,随着A二的增大,t增大,即烟气露点提高。这是由于燃料中A二增大,燃烧后生成503量增大,H多O蒸气浓度增加,导致烟气露点升高。(3 )燃料含灰量随着A二的增加,露点温度下降。其原因另外,高硫高钙燃料虽然A石比较大,但露点却不一 定高,而低硫低钙燃料虽然A乙比较小,但其露点却不一定比前者低,其原因就在于烟气中含灰量大,飞灰吸附中和烟气中503,使503含量降低,因而降低了露点温度。( 4)燃料含水量燃料中W了改变,会改变烟气中水蒸汽含量,因此改变烟气露点.随着甲的增大,露点升高.但 W了对露点的影响
12、并不大。(5 )过剩空气系数从图中可以看出,随着过剩空气系数。的增大,烟气露点降低.这是由于H声O。蒸气在 烟气中的分压力相对降低造成的.但除尘系统的烟气a过大,超过正常值,则说明锅炉烟道或除尘器漏风太大,烟温降低,更容易低于露点,且会影响除尘器的正常运行。4.结论(1 ) 随着燃料中 Wy的增加,烟气露点增大。(2 )随着燃料中S乙的增加,烟气露点增大。(3 )随着燃料中A二的增加,烟气露点降低。(4 )随着烟气中过剩空气系数Q的增加,烟气露点降低。( 5)利用上述计算公式及规律,可以预测 和预报干式除尘系统的烟气露点,为防止和减轻结露,为除 尘 系统的设计、运行及维护提供必要的依据.参考文献 1.杨荣林.锅炉低温腐蚀.华水 电力技术, 198 7. 4 .2.李天荣.锅炉低温腐蚀的试验研究,华水电力技术.1992 . 4 .3.张吉光.防止除尘系统结璐的设计 计算方法.通风除尘.1”4.2 .(收鸽:1995一09一11矛
