调质冷却预处理系统说明书

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1、烟气调质冷却预处理系统一、概述：从环式焙烧炉出来的烟气中，不但含有高浓度（150mg/Nm3-200mg/Nm3）的沥青焦油，而且含有大量的粉尘颗粒和未燃碳粒。烟气出口温度在180℃-280℃之间，在高温下沥青焦油的比电阻很高，不利于电捕焦油器的正常工作。对烟气进行调质冷却后，再进入到电捕焦油器中，电捕焦油器才能起到最佳的净化效果。因此调质冷却是出口烟气温度大于130℃的环式焙烧炉净化工艺中所必不可少的关键设备。烟气调质冷却预处理系统主要功效是：大颗粒粉尘预捕集、烟气调质、烟气冷却。二、粉尘预处理：为了减轻电捕焦油器捕集

2、粉尘的负荷，在烟尘进入电场之前先进入到烟气调质冷却预处理系统中，由于烟气流速突然降低到4m/s以下，大颗粒的粉尘沉降，小颗粒的粉尘及沥青烟经预处理通道中的多层迷宫式孔板阻隔，达到二次收尘效果，收集下来的大颗粒粉尘留在预处理系统中的下部，经加热保温灰斗排出收集。三、烟气调质电捕焦油器沥青烟捕集效果的好坏，不仅与电捕器本身的结构有关，而且在很大程度上与通入的烟气性质有关。目前常规电收尘器仅适用于比电阻值在104-1012Ωcm。降低比电阻的方法很多，目前普遍采用的是对烟气增湿的方法，即增大烟气的湿度，降低烟气的温度。比电阻随

3、水分含量的增加而衰减，当温度低时更为显著。烟气调质冷却预处理系统中产生的雾状液滴捕集烟气尘粒的机理是烟气调质冷却预处理系统的基本理论。气流带着尘粒接近液滴时，由于一些在很小范围内起作用的机制，使粒子和液滴碰撞，然后粒子就粘附在液滴捕集单元上而被捕集。导致粒子和捕集单元碰撞的主要机制有：惯性沉降、直接截留、扩散沉降、静电沉降和重力沉降。3．1直接截留（或称流线截留）如果具有一定尺寸的粒子质量可以忽略，则当流线围绕捕集单元拐弯时，它不会偏离流线。这时，只要该粒子的中心是处在围绕捕集单元流过，距离捕集单元不超过粒子半径的流线上

4、，就会发生碰撞。直接截留用参数NR表示其特性，定义为：NR=对球形捕集单元，其碰撞效率ηR为：ηR=（1+NR）2-3.2扩散沉降粒度在亚微米范围内的很小粒子，易于循着围绕捕集单元的气体流线运动，而且经过不规则的途径横穿流运动。微粒的不规则运动称为布朗运动，这是由于气体分子连续不规则地撞击它们而引起的。显然只有气流速度慢时，使粒子有一段足够长的时间靠近捕集单元流过，才能在比较慢的扩散速度下与捕集单元碰撞。斯特劳斯推出圆球的扩散沉降效率为：ηc=Npc称为皮克里特准数：Npc=CB为由于布朗运动而产生的扩散系统CB=

5、c——肯宁汉修正系数k——玻尔兹曼常数T——绝对温度μf——气体粘度Npc====1.322×105代入(8)式ηc==49%3.3直接截留和布朗扩散联合：ηRC=1-（1-ηR）（1-ηc）=1-（1-0.12）(1-0.49)=0.55四、冷却降温：参考青海铝厂引进美国设备，烟气调质冷却预处理系统入口设一端较长的类似文丘里的扩散管，且烟气弯管有较长的长度，这将使烟气的流场垂直向下而不冲向塔壁。并且使烟气均匀分布在塔内圆周边，沿塔壁有一层干热的气流，防止塔壁的腐蚀。喷雾是靠压缩空气和水经两路实现的，雾滴细小且均匀。液

6、滴小于25μm，这就增加了气体分子碰撞的几率。每个喷枪最大喷水量2.28t/h，我们选取6个喷枪，沿周围60º配置，每个喷枪喷水量取1.5t/h。雾化水的蒸发所需时间是一个十分复杂的传热过程。液滴的蒸发与液滴在气流中的运动状态有关。但从喷嘴喷出的液滴速度很快便衰减到与气流的速度相近，其高速运动的时间非常短暂，所以可以认为喷淋塔内液滴的运动大部分时间内符合斯托克斯定律，且水滴与烟气相对速度为零。据国外公司提供的工况条件下的数据及实验结果表明，Ф100μm以下微雾水滴在相对湿度为60%-80%范围内完全蒸发需6-7秒。为了无

7、污水排放，使水在塔内完全蒸发，我们选择塔高时，取时间为10秒。（烟气量以120000m3/h计算）h=t=×10=18.75m4．1喷水量喷淋塔的作用是使烟气增湿至一定湿度，以便使粉尘比电阻降至1011Ωcm以下。各种粉尘的比电阻温度曲线各有不同，因此增湿塔的喷水量也随之有所不同。通常只需将烟气增湿至露点50ºC左右，温度降至100ºC左右，便可使烟气中的粉尘比电阻降至1011Ωcm以下。表3烟气成分体积百分比烟气成分CO2O2N2百分比%（体积）31780烟气密度v=×0.03+×0.17+×0.8=1.30kg/Nm

8、3所以气体的质量组成为：CO2==0.045O2==0.187N2==0.768所以R气=0.045×19.28+0.187×26.5+0.768×30.26=29.06查表可得到，当露点温度为48ºC时，饱和水蒸汽压力为11.16kPa。这样，烟气中水的含量应为：X饱===0.0885kg/kg干烟气h气饱————