一种湿法脱硫系统浆液雾滴测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种湿法脱硫浆液雾滴测试方法及装置，该方法通过测试除雾器入口烟道处烟气携带浆液雾滴的含固量数据，对实测位置的烟气携带液滴质量浓度进行修正，提高了测试浆液雾滴质量浓度的准确性。该测试装置采用了旋风捕集器、冷凝管的两级组合捕集设计，具有较大过载容量，可满足在液滴浓度较大情况下的测试；同时对液滴采取了粒径分级采集，可满足对除雾器脱除浆液雾滴效果分级评估要求。该方法在除雾器入口烟道上进行烟气携带浆液雾滴的含固量测试，并籍此进行其他测试位置液滴浓度的修正，克服了部分单塔双循环湿法脱硫系统中烟气携带浆液雾滴源头不一、无法进行量化区分也就无法对液滴测试数据进行修正的弊端。

A test method and device for slurry droplets in wet desulfurization system

【技术实现步骤摘要】
一种湿法脱硫系统浆液雾滴测试方法及装置
本专利技术属固定源烟气测试领域，特别地涉及一种湿法脱硫系统浆液雾滴测试方法及装置。适用于湿法脱硫系统，特别是超低排放后、除雾器改造后及单塔双循环脱硫系统、氨法脱硫系统、海水脱硫系统烟气中浆液雾滴质量浓度的检测。
技术介绍
目前，湿法脱硫技术作为最广泛应用的脱硫技术，能够满足不同SO2排放标准要求，且经济可行、运行可靠。近年来，为加大大气污染治理力度，在煤电、钢铁行业推行超低排放改造。其中，湿法脱硫系统中吸收塔除雾器的改型升级，成为燃煤锅炉烟气超低排放改造工程的关注点之一。其目的是降低烟气对吸收塔浆液的携带，从而降低排放烟气中的固体颗粒物浓度，使其达标排放。湿法脱硫后至总排放口单位体积烟气所携带的吸收塔浆液雾滴质量，是除雾器工艺改造、湿式电除尘器等烟气深度治理设施性能考核的关键数据。目前，捕集法仍然是业界高度认可并普遍使用的浆液雾滴测试方法。目前国内可供参考的标准是GB/T21508-2008《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法》中附录D《烟气中浆液滴含量的测试》，作为方法一；或者采用对其进行修正了的方法：DL/T1483-2015《石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统化学及物理特性试验方法》中附录A.4《烟气中浆液雾滴含量的测定(镁离子示踪法)》，作为方法二；上述两个方法统称为现行方法。湿法脱硫后烟气处于过饱和状态，浆液雾滴、冷凝水滴同时存在于烟气中，捕集器在采样过程中不能区分浆液雾滴和冷凝水滴，但测试目的是掌握浆液雾滴的质量浓度。因此，需要将实测结果修正。本说明书中，液滴指的是烟道内客观存在的、具有一定粒径的液态颗粒物；浆液雾滴指的是湿法脱硫设备中除雾器前、后烟道中烟气所携带的浆液滴。但在除雾器入口烟道中，烟气携带的液滴和浆液雾滴是同一物质。对冷凝水影响进行修正，导致了现行方法在超低排放改造完成后测试中有着较大的不适应性：第一，上述方法一和方法二的理论基础，是假设烟气携带浆液雾滴通过除雾器后，其物理性质和化学组分与吸收塔浆液相比均未发生改变，据此以镁离子浓度示踪法进行修正。但实际上随着除雾器工艺不断进步、脱除效率不断提升，烟气携带的浆液雾滴的物理性质和化学组分已经偏离了吸收塔浆液的状态，镁离子浓度示踪法明显不适用；第二，为了SO2稳定超低排放，大量工程采用“单塔双循环”脱硫工艺，吸收塔浆液可分为主塔浆液和AFT塔浆液，二者所含的镁离子浓度不尽相同。这导致在实际操作中无法给出一个合理的、科学的、可供修正时使用的镁离子浓度；第三，在超低排放改造中，除雾器改造协议所规定的浆液雾滴排放浓度，从早期的75mg/m3(标态、干基)，降至20mg/m3(标态、干基)。针对如此低浓度浆液雾滴测试，采用现行方法中两级捕集器采用重力分离和惯性捕集设计，实际上难以做到完全、有效捕集。对捕集器结构，需要依据浆液雾滴实测数据进行设计改进；针对除雾器对不同粒径浆液雾滴脱除效果，需要改进捕集装置结构以实现分级捕集。第四，在部分测试点位，采样枪必须垂直放置。现行方法中没有规定防止回流措施，造成部分枪内冷凝水回流至液滴捕集器内，造成测试结果有偏差。第五，针对捕集器中的样品回收，现行方法中操作要求是对“105℃温度下干燥2h后的捕集器”采用除盐水对其内壁进行充分的清洗。但实际上，由于第二级液滴捕集器的四圈蛇形玻璃管直径仅为6mm，经长时间烘干后所捕集的液滴垢很难清洗下来、镁离子回收不完全，由此造成的实际操作困难须予以改进。
技术实现思路
本专利技术提供一种湿法脱硫浆液雾滴测试方法，该方法通过测试除雾器入口烟道处烟气携带浆液雾滴的含固量数据，对实测位置的烟气携带液滴质量浓度进行修正，提高了测试浆液雾滴质量浓度的准确性。本专利技术另一目的是提供一种湿法脱硫系统浆液雾滴测试装置，设计优化，具有较大过载容量，可满足在液滴浓度较大情况下的测试；可满足对除雾器除雾效果分级评价的需要。本专利技术的具体技术方案如下：一种湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，依次包括：集雾装置、除湿装置、计量装置及动力装置，所述集雾装置由旋风捕集器、蛇形管和防回流装置依连接而成，集雾装置经采样管或采样枪与除湿装置连接；在动力装置作用下，抽取的烟气由进气管进入旋风捕集器，烟气中大粒径的液滴在离心力作用下被收集，小粒径浆液雾滴继而经蛇形管进一步捕集，再经防回流装置后向后引出。优选地，所述旋风捕集器包括一锥体，锥体底端设有采集烟气的进气管，锥体前端设有切割液滴的集雾室，锥体后端设有出气管，与蛇形管相连。优选地，旋风捕集器进气管上安装有采样嘴；优选地，还设有支撑结构，所述旋风捕集器和蛇形管、防回流装置通过支撑结构与采样管或采样枪固定连接；优选地，还包括S型皮托管，通过动静压平衡连通管与动力装置连接，皮托管的进气口是与旋风捕集器进气管处于同一纵截面上的。实现了动压平衡等速采样，提高了浆液雾滴含量测试质量。优选地，所述旋风捕集器、蛇形管、防回流装置通过特氟龙材质的连通管相互连接；所述除湿装置内部填充吸湿硅胶；所述计量装置设置有温度探针和压力探针。优选地，所述旋风捕集器具体设计如下：采样嘴顶端直径D1为4～8mm，进气管D2内径为12～14mm，出气管D3内径为14～16mm，进气管长度L1为20～25mm，出气管长度L2为25～30mm，锥体垂直段L3高度为22～23mm，锥体倾斜段高度L4为46～48mm，旋风分离区总高度L5为68～71mm，集雾室收口直径D4为18～20mm，集雾室高度L6为22～24mm，集雾室直径D5为44～46mm，旋风分离区出口端直径D6为44～46mm。一种湿法脱硫浆液雾滴测试方法，采用湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，测试过程包括以下步骤：1)准备两套上述采样装置，分别清洗、烘干采样装置中的旋风捕集器和蛇形管，并称量旋风捕集器和蛇形管的质量和作为初始质量，装置1中旋风捕集器和蛇形管的初始质量和记为m0，装置2中旋风捕集器和蛇形管的初始质量和记为m1；2)分别组装上述两套装置，检查系统是否漏气。检漏应符合GB/T16157-1996中系统现场检漏的要求。按GB16157-1996要求确定采样点数目，用网格法进行采样点位布置。采样过程中应实现等速跟踪采样，即：保证采样嘴的吸气速度与测点处的烟气流速基本相等，相对误差小于±20％；抽取烟气量(标态、干基)应大于5m3。采样后，拆除装置1的旋风捕集器和冷凝装置并进行清洁外表面，称量两者质量和记为m2；再将旋风捕集器和冷凝装置分别烘干，称量两者质量和记为m3；装置2的采样方法和抽样体积要求与装置1相同，采样后，拆除其旋风捕集器和冷凝装置并清洁外表面，称量两者质量和记为m4；再将旋风捕集器和冷凝装置分别烘干，称量两者质量和记为m5；3)计算除雾器入口处烟气中浆液雾滴含固量SC除雾器入口和实测位置烟气中液滴含固量SC实测；其次，计算得出含固量修正系数ɑ；ɑ＝SC实测/SC除雾器入口再次，计算实测位置烟气中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，依次包括：集雾装置、除湿装置、计量装置及动力装置，其特征在于：所述集雾装置由旋风捕集器、蛇形管和防回流装置依连接而成，集雾装置经采样管或采样枪与除湿装置连接；在动力装置作用下，抽取的烟气由进气管进入旋风捕集器，烟气中大粒径的液滴在离心力作用下被收集，继而小粒径液滴经蛇形管进一步捕集，再经防回流装置后向后引出。/n

【技术特征摘要】
1.一种湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，依次包括：集雾装置、除湿装置、计量装置及动力装置，其特征在于：所述集雾装置由旋风捕集器、蛇形管和防回流装置依连接而成，集雾装置经采样管或采样枪与除湿装置连接；在动力装置作用下，抽取的烟气由进气管进入旋风捕集器，烟气中大粒径的液滴在离心力作用下被收集，继而小粒径液滴经蛇形管进一步捕集，再经防回流装置后向后引出。


2.根据权利要求1所述湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，其特征在于：所述旋风捕集器包括一锥体，锥体底端设有采集烟气的进气管，锥体前端设有切割液滴的集雾室，锥体后端设有出气管，与蛇形管相连。


3.根据权利要求2所述湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，其特征在于：旋风捕集器进气管上安装有采样嘴。


4.根据权利要求3所述湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，其特征在于：还设有支撑结构，所述旋风捕集器和蛇形管、防回流装置通过支撑结构与采样管或采样枪固定连接。


5.根据权利要4所述湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，其特征在于：还包括S型皮托管，通过动静压平衡连通管与动力装置连接，皮托管的进气口是与旋风捕集器进气管采样嘴处于同一纵截面上。


6.根据权利要求5所述湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，其特征在于：所述旋风捕集器、蛇形管、防回流装置通过特氟龙材质的连通管相互连接；所述除湿装置内部填充吸湿硅胶；所述计量装置设置有温度探针和压力探针。


7.根据权利要求6所述湿法脱硫系统浆液雾滴采样装置，其特征在于：所述旋风捕集器具体设计如下：采样嘴顶端直径D1为4～8mm，进气管D2内径为12～14mm，出气管D3内径为14～16mm，进气管长度L1为20～25mm，出气管长度L2为25～30mm，锥体垂直段L3高度为22～23mm，锥体倾斜段高度L4为46～48mm，旋风分离区总高度L5为68～71mm，集雾室收口直径D4为18～...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军状，朱法华，段玖祥，滕农，王新培，魏晗，孙雪丽，吴寒珺，
申请(专利权)人：国电环境保护研究院有限公司，国电南京电力试验研究有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32