实验过程中发现,由于塔体外部设置了保温层,而且在喷液前有较长时间的预热,当塔内喷液温度下降时,塔体本身的热反射对塔内部有再热作用,其再热热量为:
式中:T3为未喷液时出塔温度(℃)。
进塔风量为160kg˙h-1,通过未喷液时塔体的能量损失推算塔体散热系数,选取进气温度分别为200,250,300及325℃,探究不同喷液量下出口温度的变化,并与计算值进行对比,其结果如图11所示。从图11中可以看出,理论计算结果与实验值是相符的。但随着实验的进行,理论值略大于实验值,其原因可能是塔体的再热效应减弱。
图11出口温度随废水喷入量的变化
以某电厂600MW机组为例,空预器前温度为350℃、烟气量约200万Nm3、脱硫废水处理量为7.5t˙h-1,出塔烟温设定为130℃,假设塔体设计与实验蒸发塔相似,且热能利用率达90%,则需抽取热空气量为107296kg绝干气体˙h-1,考虑到实际烟气中粉尘也会放出热量,因此实际烟气值应略低于此数值。假设烟气密度与干空气密度相同,为1.293kgNm-3,则抽取烟气量为82982Nm3˙h-1生明显影响。
3结论
本文提出了一种新型脱硫废水零排放工艺一蒸发塔技术,搭建了小型蒸发塔,以真实的脱硫废水进行实验,对此技术的蒸发特性及热量衡算等进行了研究,结论如下:
1)在一定条件下,脱硫废水主蒸发区域在塔体中心位置,随着喷液量的增加,主蒸发区域会向塔壁和塔体下部偏移;
2)气体分布器的导流板角度可以决定塔体高温区的位置,导流板角度变小,高温区下移;
3)雾矩影响塔径大小,其受给液量和雾化器转速的双重影响:给液量越大,雾矩越大;转速越大,雾矩越小;
4)适当调节调节导流板角度及进风量可增加脱硫废水的处理量;
5)估算结果表明,此技术所需热烟气量不大,不会对电厂热系统产生明显影响。