煙塵脫硫設備中的混和攪拌技術

在提高煙塵脫硫設備的經(jīng)濟性過程中，氣體的混和攪拌技術有著重要的作用。新型氣體攪拌混和技術可以大大地提高煙塵脫硫設備的經(jīng)濟效益。Ekato攪拌設備技術公司研制開發(fā)的氣體攪拌混和系統(tǒng)可以節(jié)省設備投資、生產(chǎn)運行和維護保養(yǎng)的費用。對于電站經(jīng)營者來說，這是非常具有競爭力的。

在傳統(tǒng)的火力發(fā)電站中，燃燒煙塵中的氧化硫在濕式過濾設備中經(jīng)化學反應生成鈣基物質而被從氣體中清除出來；從而減少了酸雨，減少了環(huán)境污染。而在濕式煙塵過濾設備的底部，積累下來的鈣基物質必須再次被轉換成石膏類產(chǎn)品，必須轉換成符合建筑業(yè)使用要求的石膏產(chǎn)品。為了達到這一目的，在濕式煙塵過濾設備的底部安裝了一臺氣體攪拌混和裝置；由它通過氣體的混和、攪拌從空氣中提供氧化反應所需的氧氣；氧化反應后生成的固體石膏應保留在煙塵過濾器的zui低層。Ekato攪拌設備技術公司產(chǎn)品研發(fā)與應用技術部門的領導人Werner Himmelsbach說：“煙塵脫硫設備中，所使用的空氣攪拌機功能如何，對脫硫的效果和經(jīng)濟性有著決定性的影響。”

從80年代起，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強、有關煙塵排放的法律法規(guī)越來越嚴格，企業(yè)中使用的煙塵脫硫設備也越來越多。Ekato公司在煙塵脫硫技術方面研發(fā)出了自己的*產(chǎn)品：帶有空氣氣體攪拌混和系統(tǒng)的攪拌裝置——Wingjet系統(tǒng)。它的問世在煙塵脫硫設備中帶來了一場革命，到2000年時，世界上大約80%的大型熱電廠的現(xiàn)代化熱電設備中都改換了這種可以對氣體進行攪拌混和的煙塵脫硫攪拌設備。氣體攪拌混和系統(tǒng)安裝在反應塔的一側，由三個葉片的螺旋槳組成，它所噴出的氣流不對沉降過程中的石膏物質發(fā)生干擾。

長壽命和率

煙塵中懸浮物的沉降在很大程度上取決于煙塵中固體物質的含量和煙塵含量。新型Wingjet氣體攪拌混和系統(tǒng)研制開發(fā)時的一個目的就是延長設備的使用壽命；而延長煙塵脫硫設備使用壽命的前提條件是改善設備的機械磨損。對此，Himmelsbach說：“在經(jīng)過了一系列詳細的研究分析、經(jīng)過了大量的數(shù)字化模擬試驗后，zui終借鑒了飛機制造業(yè)中的經(jīng)驗，找到了合適的解決辦法：在先進的Wingjet氣體攪拌混和系統(tǒng)中的螺旋槳葉片的頂端設計了一個壓力補償減震塊，由它來平衡、補償空氣攪拌系統(tǒng)工作時壓力不均衡而帶來的震動。”

經(jīng)過分析研究，Wingjet氣體攪拌混和系統(tǒng)在螺旋槳葉片的頂端安裝了減震塊后大大的減少了螺旋槳工作時的震動，從根本上解決了磨損的問題。螺旋槳的各個葉片是單獨澆鑄生產(chǎn)的，它們與鍛造的葉片輪轂焊接成整體的空氣推進螺旋槳。與整體鑄造的螺旋槳相比，這種分體鑄造螺旋槳的優(yōu)點在于：可以使用不同的金屬材料來制造螺旋槳部件。螺旋槳葉片可利用非常耐磨的鋼鑄造而成，螺旋槳葉片的輪轂則可以采用耐腐蝕的高合金鋼材料制造。按照這種方法制造的冷卻噴射系統(tǒng)使用壽命長、維護保養(yǎng)費用低。

與鋼板制造螺旋槳葉片的工藝技術相比，鑄造的螺旋槳葉片有著非常高的形狀一致性和扭轉角度。從而可以將它的液體動力學效果，即：螺旋槳葉片的輸入、輸出功率之比提高到一個新的水平。另一個全新的效果是：在氧化反應中有著更好的氣流分布。

這一申請了的Wingjet氣體攪拌混和系統(tǒng)帶有一個空心轂和三個安裝在螺旋槳軸上的、位于螺旋槳葉片前的輸氣管。空氣由空心轂進入，經(jīng)三個輸氣管排出。在空心轂與輸氣管之間的過渡處，形成了無接觸的、無磨損的、易于維修保養(yǎng)的空氣分配器。空氣輸氣管出口的橫截面不垂直于輸氣管軸線，而是與輸氣管旋轉方向相反的、帶有一定角度的斜面，從而在旋轉時可以形成負壓。負壓的數(shù)值大于輸氣管中氣流損失的數(shù)值，從而可以防止密封處的空氣泄漏。輸氣管的直徑是按照螺旋槳葉片zui大湍流數(shù)據(jù)而設計的，從而可以保證有*的彌散效果和空氣利用率。

節(jié)約效果明顯

經(jīng)過這樣優(yōu)化的空氣分配器在輸入功率相同的情況下有著很高的氣體傳送效率和很高的空氣利用率。在使用這種氣體攪拌混和系統(tǒng)之后，減少了空氣壓縮機在生產(chǎn)和維修費用。尤其是對那些功率達幾兆瓦的大型設備中，使用和維修費用的節(jié)約更加引人注目。利用這種旋轉式空氣分配器可以大大的減少氣流輸送時的損失，每個攪拌設備可以多輸送50%的氣體。空氣分配、輸送設備的工作效率可以在設備的生產(chǎn)過程中通過對配備供氣系統(tǒng)的檢測來確定。

“使用Wingjet技術后可以降低的生產(chǎn)成本、可以節(jié)約的費用不能一概而論。這一方面是由于Wingjet氣體攪拌混和系統(tǒng)的使用壽命延長了；特別是在處理強力磨損介質的流程工業(yè)設備中，這些設備的設計使用壽命都很長，長期的生產(chǎn)費用投資與設備投資之間的比率沒有統(tǒng)一的計算平衡方法。另一方面，長期的使用壽命不僅僅是省略了螺旋槳葉片的更換費用，而且也省略了設備停產(chǎn)檢修的時間的費用。總之，通過采取這些措施，明顯地提高了經(jīng)濟效益。”Himmelsbach解釋到。

而zui大的費用節(jié)省還是來自旋轉式氣體分配器*的氧化反應能力，采用新型的Wingjet空氣分配器的氣體攪拌混和系統(tǒng)時，節(jié)省了25%的空氣攪拌裝置，同時還節(jié)約了空氣輸送管道和電氣控制設備的投資。由于攪拌設備的數(shù)量減少，整個設備的運行費用節(jié)約就更大了，可達到65%。從2000年起，在西歐對大型的流程工業(yè)設備的空氣輸送設備進行了現(xiàn)代化改造；這種氣體攪拌混和系統(tǒng)的性能也達到了美國標準的要求。一些位于東歐的火力發(fā)電站、新建的火力發(fā)電廠也紛紛要求改裝這種現(xiàn)代化的Wingjet技術設備。在亞洲，尤其是在中國，這種需求也在增加 。