[发明专利]具有适配的水滴分离器的气体洗涤器

说明书

技术领域

本发明涉及一种所谓的气体洗涤器，它包括至少一个被气流垂直通流的水滴分离器面，其中水滴分离器以一种尤其是屋顶形的布局(Aufstellung)安装。本发明尤其优选在烟气脱硫领域中使用。

背景技术

在煤燃烧时可能产生二氧化硫气，它是森林死亡的主要原因。存在不同的方法从烟气中去除有害的二氧化硫。最多地使用所谓的湿法。在此使未净化的烟气在洗涤塔(也称为吸收塔或气体洗涤器)中通过水和石灰石的混合物、一种所谓的洗涤悬浮液，进行冲洗，由此通过化学反应在很大程度上吸收二氧化硫。由此能够达到90％以上的脱硫率。在此，气态的二氧化硫首先在洗涤液中溶解。接着通过二氧化硫与石灰石反应产生硫化钙和二氧化碳。在洗涤塔下部、在吸收槽中聚集加载有硫化钙的洗涤悬浮液。通过吹入空气(氧化)使液体富集氧气，并且产生石膏悬浮液。在脱水后产生高达10％残余湿度的松散形石膏并且作为有价值的产品输出供建筑材料工业使用。

所述水滴分离器通常在气流方向上安装在气体洗涤器后面并且覆盖大多为圆形的燃气洗涤塔的整个横截面。在此，水滴分离器由平行的且以确定的相互间距平放的弯曲薄板构成，在其上分离位于气流中的水滴。分离出的水滴形成液膜，它遵循重力向下流动或者以大水滴逆着气流向下落。

因为烟气强烈地加载有烟道尘并且在其他脱硫过程期间形成石膏，总是存在着固态颗粒沉积在水滴分离器上并且甚至可能堵塞水滴分离器的危险。因此在相应分离器层的下方并且也经常在上方(在气流方向上在水滴分离器后面)安装冲洗装置，它们周期地冲洗水滴分离器薄片并且消除可能的沉积。此外该冲洗装置由管道与安装在其中的喷嘴组成。

屋顶形布局的水滴分离器-即带有V形布置的倾斜薄板的配置-已经证实(特别是对于垂直的气流)不仅在净化和干净保持而且在可靠的分离效率方面都是有利的(例如，相对于扁平的水平放置的水滴分离器)。流动有利地成形的水滴分离器薄片使加载有液体的气流偏转。水滴由于其惯性可能不执行这种偏转，而是碰撞到水滴分离器薄片上(碰撞面分离器)。在此产生一个液膜，它然后大部分沿着合适的轮廓向下流出。为了使效率适配于所提出的任务，提供具有特殊形状和特性的水滴分离器。由此保证可靠地去除液体，同时具有高的分离效率。例如由DE 195 01 282或DE 195 21 178已知这种具有倾斜的水滴分离器薄片的水滴分离器的一般结构形式。屋顶形水滴分离器由于这些优点目前在许多发电厂中使用。

屋顶形水滴分离器一个决定性的优点是，可靠的分离效率同时大于5m/s的高的垂直气体速度-根据配置入流气体速度高达6.5至7.5m/s。传统的扁平的(水平放置的)水滴分离器的效率极限在5.2至5.5m/s(垂直入流气流)。屋顶形的水滴分离器的较高效率极限在大型火力发电厂的大型设备运行中是特别有利的。通过操作条件和结构配置，在例如直径为12m至17m并且满负荷时以3.5m/s至3.8m/s的基本速度运行的这些气体洗涤器中，由于不均匀的气流在气体洗涤器中形成局部速度峰值为5m/s至6m/s并且在个别情况下甚至更高。这种速度峰值在传统的扁平水滴分离器中导致局部失效并由此导致明显的水滴夹带。由此明显降低整个水滴分离器的效率并且导致烟气通道中后置的设备的污染。

由于这种发展已经再一次明显提高效率要求。这些现代设备以更高的基本速度运行，例如在4.0m/s与4.5m/s之间。此外可能局部导致明显更大的基本速度波动。在个别情况下已经观察到高达10m/s的局部速度峰值。

在估算这个速度时必需考虑到，水滴分离器的入流速度还再次要比设备中的基本速度高15％至25％。在水滴分离器的区域中由于支承梁(水滴分离器位于其上)、由于水滴分离器的结构配置并由于各个区域的隐蔽式安装，使敞开的通流气体的横截面变窄。这使基本速度进一步提高并且导致水滴分离器的更高的入流速度。关于入流速度指的是，在水滴分离器区域中存在的或者起作用的气流速度。4.0m/s至4.5m/s的基本速度变到5.0m/s至5.5m/s的入流速度。相应地使6-8m/s的速度峰值变成7.5至10m/s，在个别情况下高达12m/s的入流速度。这个速度也对目前常见的屋顶形水滴分离器提出了过高的要求。