增濕塔急冷塔噴水系統選型設計
增濕塔/急冷塔廣發(fā)應用于水泥窯和垃圾焚燒窯,用于煙氣急冷降溫或煙氣調質(zhì),因為其操作穩定可靠、投資較低,取得了良好的應用效果。但是,也有一些項目,由于增濕塔設計選型、噴槍布置、噴嘴選型、自動(dòng)化控制、運行維護等問(wèn)題,造成了增濕塔/急冷塔的濕底、濕壁,甚至造成塔內堵塞。為此,針對增濕塔/急冷塔噴水設計選型,我方建議如下:
1. 增濕塔規格設計
A、設計增濕塔前,我們必須搞清楚煙氣的工況條件,如處理煙氣量、氣體含塵濃度、增濕塔進(jìn)出口氣體溫度、進(jìn)氣口工作壓力、進(jìn)氣口煙氣露點(diǎn)(或含水量)、氣體成分等。由煙氣的工況數據,計算出增濕塔所需要的最大噴水量。
B、根據系統需要的水量,需跟噴水廠(chǎng)家咨詢(xún)確定噴槍噴嘴霧滴直徑。霧滴大小的不同,決定了其在塔內的蒸發(fā)時(shí)間。噴槍霧滴直徑越小,則蒸發(fā)時(shí)間越短,塔可做的直徑更小或更短。從而可實(shí)現增濕塔直徑或塔高更經(jīng)濟,總投資最優(yōu)化。
在此特別提醒,如業(yè)主對增濕塔塔底窯灰含水量有明確要求,且需要總包方或增濕塔提供方要做出保證時(shí),一定要提前咨詢(xún)噴水系統供應商,選定合適的噴霧系統和增濕塔,否則可能蒙受重大的經(jīng)濟損失。
2. 噴槍數量確定
噴槍的數量根據系統噴水量、系統設定的霧滴直徑,噴槍特性曲線(xiàn)(如圖一)來(lái)確定。
圖一
3. 噴槍設計及布置
噴嘴的角度、噴槍與噴嘴的角度、噴槍的長(cháng)度,應根據噴槍的數量、增濕塔的直徑、高度、塔內風(fēng)速合理設計。有條件的應進(jìn)行模擬確定,避免噴槍角度不合理,造成噴水淋壁,導致塔內濕壁現象發(fā)生。附件為米凱利科技(北京)有限公司為急冷塔噴槍布置所做的模擬。(如圖二)
圖二
4. 噴槍水/氣比調節
以上1、2、3步的設計僅是初步實(shí)現了設計選型的合理化,但是運行維護或自動(dòng)化控制不當,也會(huì )造成濕底濕壁。目前,噴水噴槍大部分為雙流體噴槍?zhuān)\行時(shí)首先要控制好噴槍水/氣之間的搭配,根據系統噴水量合理控制噴槍的水壓、氣壓??刂埔罁蓞⒖紙D三
圖三
5.噴水系統自動(dòng)化控制
為了保證噴水系統的穩定運行,減少人工成本,提高自動(dòng)化程度,噴水系統一般會(huì )配置相應的測溫、測壓、測流量、液位計等傳感器和PLC等,用于噴水系統的智能控制。通常,噴水控制系統根據塔進(jìn)出口煙氣溫度,自動(dòng)調節系統噴水量。由于,以下問(wèn)題,也會(huì )造成濕底濕壁。
A、由于塔進(jìn)出口渦流嚴重,測溫元件安裝位置不當、或數量不足,導致溫度測量不準,導致系統噴水量過(guò)高,造成濕底。米凱利科技(北京)有限公司通常建議客戶(hù)在塔的進(jìn)出口各裝三個(gè)溫度變送器,避免誤報。
B、由于有些廠(chǎng)家在噴水系統自動(dòng)化控制時(shí),PLC先設定了一個(gè)起始噴水量,然后再根據出口溫度進(jìn)行PID調節,找回溫度平衡點(diǎn)。就是因為這個(gè)設置,導致系統調試初期系統噴水過(guò)量,造成濕底濕壁現象。米凱利科技(北京)有限公司自動(dòng)化設計部門(mén)則根據進(jìn)出口溫差和煙氣量,開(kāi)發(fā)了一套自動(dòng)化算法,有效避免了這一現象的出現。
6. 運行維護
增濕塔系統的良好運行和先進(jìn)的運行維護管理是分不開(kāi)的,在日常維護時(shí):
A、應定期檢查水質(zhì),避免水質(zhì)氯離子、硫酸根離子、懸浮顆粒物超標,避免由于水質(zhì)問(wèn)題,造成噴嘴腐蝕和堵塞。
B、定期觀(guān)察每只噴槍進(jìn)口壓縮空氣和水壓變化,如出現異常,則需把噴槍抽出來(lái)檢查,清理過(guò)濾器、噴嘴異物,檢查噴嘴磨損。
C、噴嘴磨損嚴重,則會(huì )造成噴槍霧化效果差,霧滴直徑超標,有出現濕底濕壁的可能。發(fā)現噴嘴磨損,影響到霧化效果的情況,應及時(shí)更換噴嘴或噴槍。
7. 其他影響因素
造成濕底濕壁可能還有其他原因,如塔進(jìn)口煙氣擾動(dòng)較大,塔內氣流分布不均等。針對這種情況建議在塔的入口增加氣體分布板或擾流板,保證進(jìn)入塔內的氣流擾動(dòng)小于允許值。
總之,如果增濕塔結構設計合理,噴水系統設計選型得當,運行維護到位,則濕底濕壁問(wèn)題基本可以避免。