CN1629533A - 一种防止管道结垢和堵塞的流体输送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种防止管道结垢和堵塞的流体输送方法是：采用电磁三通换向阀在一个固定周期自动切换一次，实现向输送管道脉冲式输送流体。本发明通过采用脉冲式输送流体，可以有效地防止流体在管壁上结垢，防堵塞效果明显。通过在湿钙法脱硫系统上应用，一次运行时时间可达半年而无需停车清理，可以保证脱硫系统长期稳定工作。
Description
技术领域 本发明涉及一种防止管道结垢和堵塞的流体输送方法，尤其是湿钙法尾气脱硫工艺中得到的含亚硫酸钙和硫酸钙的浆液输送方法。
背景技术 湿钙法尾气脱硫是传统的尾气SO2脱除工艺，其基本原理为：使石灰(石灰石、电石渣等)浆液或溶液与烟气接触，将烟气中的二氧化硫吸收到液相，并在液相与石灰(石灰石、电石渣等)反应生成亚硫酸钙。在气液接触过程中，固体粉尘颗粒同时被液体捕获。亚硫酸钙经爆气氧化为硫酸钙(即石膏)，石膏对外销售。由于原料来源丰富，价格较低，湿钙法烟气脱硫技术在国内外燃煤发电厂、硫酸工业、钢铁工业、有色冶金工业、石油化工以及燃煤工业窑炉等烟气脱硫中获得广泛的应用。在湿钙法烟气脱硫中，由于反应生成了亚硫酸钙和硫酸钙，浆液在输送过程中极易结垢，造成管道堵塞。
目前大型的尾气脱硫系统普遍实现了自动控制，对于脱硫塔、氧化塔液位控制、脱硫塔PH值控制等，一般采用的浆液的输送方法有两种：一是通过调节控制参数对应的阀门的开度的大小来调节输入或输出量的大小来调节，阀门开度最大时，流体在管道中流速最大，且基本保持稳定流动，阀门开度逐步减小时，流量也随之减小，流速减慢。由于浆液在层流底层的流速小，接近于静止状态，晶体容易在管壁上附着，并逐渐长大，从而结垢并将管道堵塞。另一种方法是：通过调节控制参数对应的电磁三通阀的流向来控制输出(输入)或回流，输出(输入)时管道内流速保持最大，回流管内流量为零，回流时，输出(输入)管道内流量为零，回流管内流量最大。由于其只保持某一方向的保持较长时间的稳定状态，晶体同样容易在管壁上附着并逐渐长大，结垢并将管道堵塞。在湿钙法烟气脱硫中，由于反应生成了亚硫酸钙和硫酸钙，长时间的稳定的流量，特别是低流速情况下，为结垢提供了较好的条件，因此采取这些控制方法的输送管道，极易结垢和堵塞，运行时需定期(半个月～1个月)停车清理。管道的结垢和堵塞，已成为湿钙法脱硫系统不能正常长期运行的关键问题。
发明内容 本发明所要解决的是流体特别是上述钙法脱硫的浆液在输送过程易结垢而堵塞管道的问题。
本发明基于下述推断而提出的：流体在管道内流动时，从管中心到管壁，流速呈梯度下降，在层流底层流速最低几乎为零，晶体容易在管壁上附着并逐渐长大，从而结垢并将管道堵塞。因此，只要能够改变层流底层的流速，使其处于变化状态，就可以抑制晶体在管壁附着和晶粒生长，从而可以防止因结垢而堵塞管道。
按照上述推断，本发明一种防止管道结垢和堵塞的流体输送方法是：流体以脉冲式间隙地通过输送管道，使得流体在管道内在全流量和零流量之间切换，层流底层的流速瞬间在零速和高速之间切换，使管壁上的流体不断更新，从而不易结垢，可以较好地防止因结垢而堵塞管道。
本发明可采用电磁三通换向阀在一个固定周期自动切换一次，实现向输送管道脉冲式输送流体，电磁三通换向阀的一个出口与输送管道相通，另一出口与回流管道相通。脉冲周期为20秒～200秒较好。
在相同的摩擦系数条件下，当流体流速不同时，相应的粘滞底层厚度δ0也不同，粘滞底层的厚度δ0可用下式计算：而雷诺数Re，可以看出滞底层厚度δ0与流体流速成反比，因此，浆液在管道中的流速提高一倍，则粘滞底层厚度δ0只有原来的一半。同时由于管道中浆液流动时始终为最高流速，因此，高流速也可抑制晶体附着并长大，不易结垢。湿钙法脱硫浆液在管道中的最高流速在6～15m/s可更好地防止结垢。
本发明通过采用脉冲式输送流体，可以有效地防止流体在管壁上结垢，防堵塞效果明显。通过在湿钙法脱硫系统上应用，一次运行时时间可达半年而无需停车清理，可以保证脱硫系统长期稳定工作。
附图说明 图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，实现本发明的装置包括储液槽[5]、受液槽[1]、泵[6]、电磁三通换向阀[3]、输送管道[2]和回流管道[4]。电磁三通换向阀[3]的进液口与泵[6]相通，两个出液口分别与输送管道[2]和回流管道[4]相通，输送管道[2]和回流管道[4]的出液口分别与受液槽[1]和储液槽[5]相通。储液槽中的湿钙法脱硫浆液由泵输送经电磁三通换向阀，一路通过输送管道输送受液槽，另一路经回流管道回流至储液槽。选择摩擦系数小，不粘附性、不结垢性好的聚烯烃材料作为输送管道的内衬，以降低结垢形成速率。输送浆液浓度为20％，以浆液在管道中的流速6m/s进行输送泵及输送管道的选择，脉冲周期时间为200s。在一个脉冲周期内向输送管道开启的占空比为1～99％。输送管道和回流管道一次运行时时间可达半年而无需停车清理。
实施例2：按实施例1所述方法，其中输送浆液浓度为40％，浆液在管道中的流速15m/s，脉冲周期时间为20s，在一个脉冲周期内向输送管道开启的占空比为10～90％。输送管道和回流管道一次运行时时间可达半年而无需停车清理。
实例3：按实施例1所述方法，其中在输送浆液浓度为30％，浆液在管道中的流速10m/s，脉冲周期时间为100s，在一个脉冲周期内向输送管道开启的占空比为2～98％。输送管道和回流管道一次运行时时间可达半年而无需停车清理。
Claims (4)
1、一种防止管道结垢和堵塞的流体输送方法，其特征在于流体以脉冲式间隙地通过输送管道，使得流体在管道内的流速在全流量和零流量之间快速自动切换。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于采用电磁三通换向阀在一个脉冲周期内自动切换一次实现向输送管道脉冲式输送流体，电磁三通换向阀的一个出口与输送管道相通，另一出口与回流管道相通。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述流体为湿钙法脱硫浆液，浆液在管道中的最高流速在6～15m/s。
4、根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于所述脉冲周期在20秒～200秒。
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