CN107741388B - 烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法 - Google Patents
烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107741388B CN107741388B CN201710908785.6A CN201710908785A CN107741388B CN 107741388 B CN107741388 B CN 107741388B CN 201710908785 A CN201710908785 A CN 201710908785A CN 107741388 B CN107741388 B CN 107741388B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- demister
- outlet
- sampler
- inlet
- flue gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 28
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 52
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 10
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 3
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 3
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/0606—Investigating concentration of particle suspensions by collecting particles on a support
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0255—Investigating particle size or size distribution with mechanical, e.g. inertial, classification, and investigation of sorted collections
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/02—Investigating particle size or size distribution
- G01N15/0255—Investigating particle size or size distribution with mechanical, e.g. inertial, classification, and investigation of sorted collections
- G01N2015/0261—Investigating particle size or size distribution with mechanical, e.g. inertial, classification, and investigation of sorted collections using impactors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N2015/0681—Purposely modifying particles, e.g. humidifying for growing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
本发明公开了一种烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法，包括：1)将撞击板装入取样器探头中；2)将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构，并选取所述网格结构中的任意一个节点作为本次测量点；3)将加热后的取样器放置到测量点处，然后打开取样器探头，使撞击板暴露于烟气气流中，等待预设时间ts后关闭取样器探头，再取出取样器，卸除并保存撞击板；4)选取网格结构的剩余节点中任意一个节点作为下一次测量点，再转至步骤3)，直至遍历网格结构中的所有节点为止；5)根据所有撞击板上弹坑的直径及数量计算除雾器出入口处的液滴含量及分布规律，该测试方法能够获取除雾器出入口处液滴含量及分布规律。
Description
技术领域
本发明涉及一种液滴含量及分布规律测试方法，具体涉及一种烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法。
背景技术
湿法烟气脱硫工艺(WFGD)是目前国内外广泛采用的烟气脱硫技术，当烟气通过吸收塔时会携带出大量浆液液滴，这些液滴粒径从几微米到几毫米，含固量约7.5％。因此，需要利用除雾器尽可能分离烟气中携带的液滴，否则不但会影响机组的正常稳定运行，也会对系统最终固体颗粒物的排放产生影响，严重时还会造成烟囱排放“石膏雨”。以往湿法脱硫一般要求除雾器出口液滴含量小于75mg/m3，按照燃煤机组超低排放标准的需要，除雾器出口液滴含量小于20mg/m3。因此除雾器出口烟气中液滴含量日益受到关注，也迫切需要研究一种更加准确、全面的除雾器性能测试方法。
目前我国在除雾器性能测试方面主要采用两种方法，实验室对除雾器性能研究主要采用“称重法”也叫“水平衡法”进行测量，电厂运行机组除雾器性能试验则采用GB/T21508《燃煤烟气脱硫设备性能测试方法》中的镁离子法来测量。但两种测试方法无法通用，即实验室中的测试方法无法应用于现场测试，反之亦然。测试方法无法通用就无法对同一种除雾器的实验室测试结果和现场实际性能用同一标准进行评价。其次，这两种测试方法都无法得到气流中液滴粒径及分布规律，只能测试某工况下除雾器的液滴去除效率和液滴含量，而无法得到除雾器对某粒径范围液滴的脱除情况，所以对除雾器的性能无法进行深入分析研究。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法，该测试方法能够获取除雾器出入口处液滴含量及分布规律。
为达到上述目的，本发明所述的烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法包括以下步骤：
1)将撞击板装入取样器探头中，再将取样器加热至与除雾器出入口烟道内烟气气流相同的温度；
2)将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构，并选取所述网格结构中的任意一个节点作为本次测量点；
3)将加热后的取样器放置到测量点处，然后打开取样器探头，使撞击板暴露于烟气气流中，等待预设时间ts后关闭取样器探头，再取出取样器，卸除并保存撞击板；
4)选取网格结构的剩余节点中任意一个节点作为下一次测量点，然后将新的撞击板安装于取样器探头中，再转至步骤3)，直至遍历网格结构中的所有节点为止；
5)测量统计各撞击板上弹坑的直径及数量，然后根据所有撞击板上弹坑的直径及数量计算除雾器出入口处的液滴含量及分布规律。
测量点处的液滴含量β为：
β＝（VL×ρL）/（SL×α×ts) (1)
其中，VL为取样区域内液滴的总体积，ρL为液滴的密度，SL为取样区域的面积，α为测量点处的烟气流速。
取样区域内液滴的总体积VL为：
其中，dk为弹坑直径，yk为液滴直径与弹坑直径的比值，n为直径为dk的弹坑数量，St为液滴的斯托克斯数，η(St)为液滴的撞击效能，dkmax为弹坑的最大直径，dkmin为弹坑的最小直径。
液滴的斯托克斯数St为：
其中，vk为液滴速度，ηa为气体动力粘度。
当液滴的直径大于20μm时，yk＝0.86；当液滴的直径为15-20μm时，yk＝0.8；当液滴的直径为10-15μm时，yk＝0.75。
当液滴的斯托克斯数St越大，则液滴的惯性越大，液滴的轨迹越不容易随气流方向的改变而改变，液滴更容易撞击到撞击板上；当液滴的斯托克斯数st越小，则液滴的惯性越小，液滴的轨迹越容易随气流方向的改变而改变，液滴更不容易撞击到撞击板上。
步骤2)中依据GB/T16157中的测试网格布置方法将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构。
撞击板的表面覆盖有氧化镁层、油墨层或感光纸。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法在具体操作时，采用网格法将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构，然后分别在网格结构中的节点处放置撞击板，并根据所有撞击板上弹坑的直径及数量计算除雾器出入口处的液滴含量及分布规律，操作简单，方便，并且测试的精度高，并且可以作为实验室条件下分析研究除雾器的测试方法，也可以作为现场条件下除雾器性能的测试方法。另外，本发明中，将取样器加热后放置于测量点处，避免温度对测试结果的影响。
附图说明
图1为实施例一撞击板的表面的结构示意图。
图2为撞击效能随斯托克斯数的变化曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
本发明所述的烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法包括以下步骤：
1)将撞击板装入取样器探头中，再将取样器加热至与除雾器出入口烟道内烟气气流相同的温度，其中，撞击板的表面覆盖有氧化镁层、油墨层或感光纸；
2)将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构，并选取所述网格结构中的任意一个节点作为本次测量点；具体的，依据GB/T16157中的测试网格布置方法将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构；
3)将加热后的取样器放置到测量点处，然后打开取样器探头，使撞击板暴露于烟气气流中，等待预设时间ts后关闭取样器探头，再取出取样器，卸除并保存撞击板；
4)选取网格结构的剩余节点中任意一个节点作为下一次测量点，然后将新的撞击板安装于取样器探头中，再转至步骤3)，直至遍历网格结构中的所有节点为止；
5)测量统计各撞击板上弹坑的直径及数量，然后根据所有撞击板上弹坑的直径及数量计算除雾器出入口处的液滴含量及分布规律。
测量点处的液滴含量β为：
β＝(VL×ρL)/(SL×α×ts) (1)
其中，VL为取样区域内液滴的总体积，ρL为液滴的密度，SL为取样区域的面积，α为测量点处的烟气流速。
取样区域内液滴的总体积VL为：
其中，dk为弹坑直径，yk为液滴直径与弹坑直径的比值，n为直径为dk的弹坑数量，St为液滴的斯托克斯数，η(St)为液滴的撞击效能，dkmax为弹坑的最大直径，dkmin为弹坑的最小直径。
液滴的斯托克斯数St为：
其中，vk为液滴速度，ηa为气体动力粘度。
当液滴的直径大于20μm时，yk＝0.86；当液滴的直径为15-20μm时，yk＝0.8；当液滴的直径为10-15μm时，yk＝0.75。
当液滴的斯托克斯数St越大，则液滴的惯性越大，液滴的轨迹越不容易随气流方向的改变而改变，液滴更容易撞击到撞击板上；当液滴的斯托克斯数St越小，则液滴的惯性越小，液滴的轨迹越容易随气流方向的改变而改变，液滴更不容易撞击到撞击板上。
实施例一
测试位置为某厂300MW机组除雾器入口位置，距离除雾器底标高2.0m，将取样器加热后放入其中一个测量点处，5秒后取出撞击板，图2为撞击板在50倍放大倍率显微镜下的图像，通过统计得到图片上的弹坑直径以及计算中间数据如表1所示：
表1
经过测试，该测量点的烟气流速为4.0m/s，撞击板的面积为1.2E-5m2，液滴密度为1050kg/m3，烟气动力粘度为1.9E-5。根据公式(1)得到在该测量点上烟气中的液滴含量为6260.61mg/m3。横截面上其他测量点的测试方式与上述过程相同，最终横截面上液滴的含量为所有测量点液滴含量的平均值。
Claims (3)
1.一种烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将撞击板装入取样器探头中，再将取样器加热至与除雾器出入口烟道内烟气气流相同的温度；
2)将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构，并选取所述网格结构中的任意一个节点作为本次测量点；
3)将加热后的取样器放置到测量点处，然后打开取样器探头，使撞击板暴露于烟气气流中，等待预设时间ts后关闭取样器探头，再取出取样器，卸除并保存撞击板；
4)选取网格结构的剩余节点中任意一个节点作为下一次测量点，然后将新的撞击板安装于取样器探头中，再转至步骤3)，直至遍历网格结构中的所有节点为止；
5)测量统计各撞击板上弹坑的直径及数量，然后根据所有撞击板上弹坑的直径及数量计算除雾器出入口处的液滴含量及分布规律；
测量点处的液滴含量β为：
β＝(VL×ρL)/(SL×α×ts) (1)
其中，VL为取样区域内液滴的总体积，ρL为液滴的密度，SL为取样区域的面积，α为测量点处的烟气流速；
取样区域内液滴的总体积VL为：
其中，dk为弹坑直径，yk为液滴直径与弹坑直径的比值，n为直径为dk的弹坑数量，St为液滴的斯托克斯数，η(St)为液滴的撞击效能，dkmax为弹坑的最大直径，dkmin为弹坑的最小直径；
液滴的斯托克斯数St为：
其中，vk为液滴速度，ηa为气体动力粘度；
当液滴的直径大于20μm时，yk＝0.86；当液滴的直径为15-20μm时，yk＝0.8；当液滴的直径为10-15μm时，yk＝0.75；
当液滴的斯托克斯数St越大，则液滴的惯性越大，液滴的轨迹越不容易随气流方向的改变而改变，液滴更容易撞击到撞击板上；当液滴的斯托克斯数St越小，则液滴的惯性越小，液滴的轨迹越容易随气流方向的改变而改变，液滴更不容易撞击到撞击板上。
2.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法，其特征在于，步骤2)中依据GB/T16157中的测试网格布置方法将除雾器出入口烟道的横截面划分为网格结构。
3.根据权利要求1所述的烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法，其特征在于，撞击板的表面覆盖有氧化镁层、油墨层或感光纸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710908785.6A CN107741388B (zh) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710908785.6A CN107741388B (zh) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107741388A CN107741388A (zh) | 2018-02-27 |
| CN107741388B true CN107741388B (zh) | 2020-06-23 |
Family
ID=61236445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710908785.6A Active CN107741388B (zh) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | 烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107741388B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110243728B (zh) * | 2018-03-07 | 2023-02-10 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种乳液液滴粒径分布的确定方法及用于标定乳液的化合物 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101285844A (zh) * | 2008-06-02 | 2008-10-15 | 华北电力大学 | 同时测量烟气速度、烟气中小液滴分布的装置及测量方法 |
| CN101556237A (zh) * | 2008-04-09 | 2009-10-14 | 中国神华能源股份有限公司 | 测量流体中小液滴大小和分布的装置和方法 |
| CN105842133A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 东南大学 | 光纤显微内窥式燃煤源超低排放烟尘浓度的测量装置 |
| CN205620185U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-05 | 福建龙净环保股份有限公司 | 一种烟气的液滴采集装置 |
-
2017
- 2017-09-29 CN CN201710908785.6A patent/CN107741388B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101556237A (zh) * | 2008-04-09 | 2009-10-14 | 中国神华能源股份有限公司 | 测量流体中小液滴大小和分布的装置和方法 |
| CN101285844A (zh) * | 2008-06-02 | 2008-10-15 | 华北电力大学 | 同时测量烟气速度、烟气中小液滴分布的装置及测量方法 |
| CN105842133A (zh) * | 2016-03-23 | 2016-08-10 | 东南大学 | 光纤显微内窥式燃煤源超低排放烟尘浓度的测量装置 |
| CN205620185U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-10-05 | 福建龙净环保股份有限公司 | 一种烟气的液滴采集装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 喷淋脱硫塔内除雾器性能数值模拟;石振晶 等;《热力发电》;20160331;第45卷(第3期);第92-97页 * |
| 喷淋脱硫塔内除雾器运行特性;何仰朋 等;《中国电力》;20150731;第48卷(第7期);第124-128页 * |
| 用冲击膜片法测量气流中的液滴粒径;李森 等;《热力发电》;20041231(第5期);第40-41页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107741388A (zh) | 2018-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Tauber | A static non‐overload pollen collector | |
| US11137325B2 (en) | Continuous isokinetic sample device for stack gas having suction nozzle to which sectional area control device is attached, and automatic continuous measurement system for fine dust in stack gas comprising same combined therewith | |
| CN106092846B (zh) | 一种超低浓度湿烟气烟尘在线测量装置及其在线测量方法 | |
| CN103257095B (zh) | 排放源中细颗粒物的分级检测方法和装置 | |
| CN103068456B (zh) | 颗粒物监视器 | |
| KR101692943B1 (ko) | 풍향풍속제어 오염원 추적 시료채취 시스템 | |
| CN105181402A (zh) | 一种低浓度烟尘采样装置及方法 | |
| CN103575567B (zh) | 基于发射光谱测量技术的飞灰连续取样装置 | |
| CN101187619A (zh) | 烟气中雾滴的测试方法 | |
| Peng et al. | The effect of moisture on particulate matter measurements in an ultra-low emission power plant | |
| KR102057317B1 (ko) | 미세먼지 제거량 표시 시스템 | |
| KR101783821B1 (ko) | 풍향풍속제어 오염원 추적 시료채취 방법 | |
| CN105354358B (zh) | 湿式电除尘器性能现场验证方法与系统 | |
| CN112014168A (zh) | 一种基于cfd模拟的油雾采样系统 | |
| CN205067454U (zh) | 硫元素形态分析监测装置 | |
| CN108507918A (zh) | 超低排放烟气颗粒物浓度在线监测装置及方法 | |
| Taiwo et al. | Design and analysis of cyclone dust separator | |
| CN107741388B (zh) | 烟气脱硫系统除雾器出入口液滴含量及分布规律测试方法 | |
| Wang et al. | The collection method for crop fungal spores based on an efficient microfluidic device | |
| CN201578941U (zh) | 烟气除尘装置及烟气氧量测量系统 | |
| Zhang et al. | Experimental Investigations of the Resistance Performance of Commercial Cylinder Filters and Effect Factors under Humid Airflows | |
| CN108692997A (zh) | 一种烟气液滴含量测试系统及其烟气液滴取样装置 | |
| CN109612699A (zh) | 一种pm2.5湍流团聚器效率的评价装置 | |
| Klouda et al. | Aerosol collection efficiency of a graded metal-fiber filter at high airflow velocity (10 ms–1) | |
| CN2535778Y (zh) | 燃煤锅炉尾部烟气排放烟道的测量标定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |