增濕塔急冷塔噴水系統(tǒng)選型設(shè)計(jì)
增濕塔/急冷塔廣發(fā)應(yīng)用于水泥窯和垃圾焚燒窯,用于煙氣急冷降溫或煙氣調(diào)質(zhì),因?yàn)槠洳僮鞣€(wěn)定可靠、投資較低,取得了良好的應(yīng)用效果。但是,也有一些項(xiàng)目,由于增濕塔設(shè)計(jì)選型、噴槍布置、噴嘴選型、自動(dòng)化控制、運(yùn)行維護(hù)等問題,造成了增濕塔/急冷塔的濕底、濕壁,甚至造成塔內(nèi)堵塞。為此,針對(duì)增濕塔/急冷塔噴水設(shè)計(jì)選型,我方建議如下:
1. 增濕塔規(guī)格設(shè)計(jì)
A、設(shè)計(jì)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(shù)據(jù),計(jì)算出增濕塔所需要的最大噴水量。
B、根據(jù)系統(tǒng)需要的水量,需跟噴水廠家咨詢確定噴槍噴嘴霧滴直徑。霧滴大小的不同,決定了其在塔內(nèi)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(xiàn)增濕塔直徑或塔高更經(jīng)濟(jì),總投資最優(yōu)化。
在此特別提醒,如業(yè)主對(duì)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),一定要提前咨詢噴水系統(tǒng)供應(yīng)商,選定合適的噴霧系統(tǒng)和增濕塔,否則可能蒙受重大的經(jīng)濟(jì)損失。
2. 噴槍數(shù)量確定
噴槍的數(shù)量根據(jù)系統(tǒng)噴水量、系統(tǒng)設(shè)定的霧滴直徑,噴槍特性曲線(如圖一)來確定。
圖一
3. 噴槍設(shè)計(jì)及布置
噴嘴的角度、噴槍與噴嘴的角度、噴槍的長(zhǎng)度,應(yīng)根據(jù)噴槍的數(shù)量、增濕塔的直徑、高度、塔內(nèi)風(fēng)速合理設(shè)計(jì)。有條件的應(yīng)進(jìn)行模擬確定,避免噴槍角度不合理,造成噴水淋壁,導(dǎo)致塔內(nèi)濕壁現(xiàn)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(diào)節(jié)
以上1、2、3步的設(shè)計(jì)僅是初步實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)選型的合理化,但是運(yùn)行維護(hù)或自動(dòng)化控制不當(dāng),也會(huì)造成濕底濕壁。目前,噴水噴槍大部分為雙流體噴槍,運(yùn)行時(shí)首先要控制好噴槍水/氣之間的搭配,根據(jù)系統(tǒng)噴水量合理控制噴槍的水壓、氣壓。控制依據(jù)可參考圖三
圖三
5.噴水系統(tǒng)自動(dòng)化控制
為了保證噴水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,減少人工成本,提高自動(dòng)化程度,噴水系統(tǒng)一般會(huì)配置相應(yīng)的測(cè)溫、測(cè)壓、測(cè)流量、液位計(jì)等傳感器和PLC等,用于噴水系統(tǒng)的智能控制。通常,噴水控制系統(tǒng)根據(jù)塔進(jìn)出口煙氣溫度,自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)噴水量。由于,以下問題,也會(huì)造成濕底濕壁。
A、由于塔進(jìn)出口渦流嚴(yán)重,測(cè)溫元件安裝位置不當(dāng)、或數(shù)量不足,導(dǎo)致溫度測(cè)量不準(zhǔn),導(dǎo)致系統(tǒng)噴水量過高,造成濕底。米凱利科技(北京)有限公司通常建議客戶在塔的進(jìn)出口各裝三個(gè)溫度變送器,避免誤報(bào)。
B、由于有些廠家在噴水系統(tǒng)自動(dòng)化控制時(shí),PLC先設(shè)定了一個(gè)起始噴水量,然后再根據(jù)出口溫度進(jìn)行PID調(diào)節(jié),找回溫度平衡點(diǎn)。就是因?yàn)檫@個(gè)設(shè)置,導(dǎo)致系統(tǒng)調(diào)試初期系統(tǒng)噴水過量,造成濕底濕壁現(xiàn)象。米凱利科技(北京)有限公司自動(dòng)化設(shè)計(jì)部門則根據(jù)進(jìn)出口溫差和煙氣量,開發(fā)了一套自動(dòng)化算法,有效避免了這一現(xiàn)象的出現(xiàn)。
6. 運(yùn)行維護(hù)
增濕塔系統(tǒng)的良好運(yùn)行和先進(jìn)的運(yùn)行維護(hù)管理是分不開的,在日常維護(hù)時(shí):
A、應(yīng)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(biāo),避免由于水質(zhì)問題,造成噴嘴腐蝕和堵塞。
B、定期觀察每只噴槍進(jìn)口壓縮空氣和水壓變化,如出現(xiàn)異常,則需把噴槍抽出來檢查,清理過濾器、噴嘴異物,檢查噴嘴磨損。
C、噴嘴磨損嚴(yán)重,則會(huì)造成噴槍霧化效果差,霧滴直徑超標(biāo),有出現(xiàn)濕底濕壁的可能。發(fā)現(xiàn)噴嘴磨損,影響到霧化效果的情況,應(yīng)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(nèi)氣流分布不均等。針對(duì)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(nèi)的氣流擾動(dòng)小于允許值。
總之,如果增濕塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,噴水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型得當(dāng),運(yùn)行維護(hù)到位,則濕底濕壁問題基本可以避免。