Блог

Jun 09, 2023

Проектирование систем мокрых воздуховодов/труб для угля

Поскольку ограничения на выбросы SO2 ужесточаются, многие угольные электростанции добавляют новые системы десульфурации дымовых газов (ДДГ) или модернизируют существующие. Большинство этих систем используют

Поскольку ограничения на выбросы SO2 ужесточаются, многие угольные электростанции добавляют новые системы десульфурации дымовых газов (ДДГ) или модернизируют существующие. В большинстве этих систем используются технологии мокрой ДДГ. Многие заводы с мокрыми системами ДДГ используют повторно нагретый дымовой газ для осушки насыщенных газов, выходящих из абсорбера системы, перед их отправкой в ​​дымовую трубу.

Однако из-за все более высокой стоимости энергии и/или необходимости снижения общего объема выбросов SO2 на предприятиях повторный нагрев дымовых газов обычно больше не используется на новых установках и отменяется на уже находящихся в эксплуатации установках. Без повторного нагрева насыщенные дымовые газы, выходящие из абсорбера, попадают непосредственно в дымовую трубу. Наряду с каплями, выносимыми из туманоуловителя, водяной пар, конденсирующийся из насыщенных дымовых газов, создает жидкую пленку, которая покрывает стенки выходного канала абсорбера и облицовку дымовой трубы. Эта пленка должна быть собрана и удалена из системы с помощью процесса, называемого «мокрым штабелем». Если воздуховоды, облицовка дымохода и система сбора жидкости спроектированы неправильно, из верхней части дымохода может вылиться неприемлемое количество капель жидкости.

Безаварийная работа установки ДДГ с мокрыми воздуховодами и дымовыми трубами требует исследования нескольких потенциальных проблемных областей, связанных с обработкой и сбросом влажных дымовых газов. Это необходимо сделать при проектировании системы дымохода и воздуховодов. В этой статье описываются важные аспекты проектирования, которые необходимо учитывать, если необходимо свести к минимуму сброс жидкости из новой или модернизированной установки мокрой трубы.

Хотя системы мокрой ДДГ использовались десятилетиями, большинство из них работали с сухими трубами. В конце 1970-х годов некоторые коммунальные предприятия начали использовать мокрые воздуховоды и дымоходы для снижения эксплуатационных расходов, но во многих случаях (непредвиденным) результатом этого перехода стал неприемлемо высокий уровень сброса жидкости из дымовой трубы (SLD). Чтобы улучшить понимание физических процессов, происходящих во влажных системах ДДГ, в 1980-х годах EPRI спонсировала ряд программ по определению ключевых переменных, способствующих повторному уносу жидкости. Результаты одного из этих исследований были обобщены в отчете EPRI № CS-2520 «Унос в мокрых штабелях».

К концу 1990-х годов многие коммунальные предприятия работали с системами мокрых воздуховодов и дымовых труб, большинство из которых были оснащены коллекторами жидкости, и у EPRI был накоплен достаточный опыт, чтобы спонсировать еще одну программу по разработке практических руководств по проектированию и эксплуатации мокрых труб. Результаты этого исследования были обобщены в отчете EPRI № TR-107099, «Руководство по проектированию мокрых дымоходов».

Как подробно описано в двух отчетах, разработка эффективной установки мокрой трубы требует тщательного гидродинамического проектирования системы мокрых воздуховодов/труб, а также коллекторов и дренажей жидкости. Процесс проектирования, обычно выполняемый лабораторией моделирования потоков, имеющей опыт в этой области, обычно состоит из пяти отдельных этапов:

Используя результаты первых четырех этапов, инженеры коммунальных предприятий могут завершить проектирование системы мокрой ДДГ и составить спецификации для тендерных предложений на поставку и строительство. Результаты пятого этапа используются для поддержки установки системы сбора жидкости.

Опыт показывает, что ранний анализ предлагаемой геометрии выпускного канала абсорбера и разрыва/впуска дымохода часто приводит к рекомендуемым модификациям, чтобы сделать геометрию более подходящей для работы в условиях влажной среды. Эту проверку должен выполнять консультант, имеющий большой опыт проектирования и эксплуатации систем мокрых дымоходов. Ключевые переменные конструкции системы, такие как скорость газа, высота и ширина нарушения, а также диаметр футеровки, следует сравнивать со значениями, которые оказались благоприятными для работы в мокром режиме на других заводах. Простые изменения в геометрии системы, такие как регулировка соотношения сторон разрыва, часто могут значительно повысить эффективность системы сбора жидкости — за счет улучшения структуры потока в нижнем вкладыше, минимизации возможности повторного уноса жидкости, уменьшения общего количества требуются коллекторы жидкости и/или снижается сложность системы.