假設(shè)脫硫塔保溫良好,既無熱損失,也不從外界補(bǔ)充熱量。水分汽化所需的潛熱只能來自煙氣的顯熱,致使煙氣的溫度逐漸下降,煙氣濕度不斷增加。與水汽化等量的熱又以潛熱形式帶回?zé)煔庵?,因此煙氣的熱焓不變。另外,整個(gè)過程進(jìn)行的時(shí)間也短,因此該過程可看成是煙氣系統(tǒng)的絕熱降溫過程。如果給水量充足,當(dāng)煙氣達(dá)到飽和時(shí),煙氣的溫度就不下降,此相對穩(wěn)定狀態(tài)的溫度便稱為煙氣的絕熱飽和溫度在半干法煙氣脫硫防腐工藝中都有一個(gè)重要的運(yùn)行工藝參數(shù)——近絕熱飽和溫度差,近絕熱飽和溫度差為脫硫塔出口煙氣溫度與煙氣絕熱飽和溫度之差,這個(gè)參數(shù)用于衡量煙氣接近絕熱飽和溫度的程度(即煙氣接近飽和狀態(tài)的程度),分析吸收塔內(nèi)工況及與脫硫率的關(guān)系,是運(yùn)行參數(shù)之一。
在運(yùn)行過程中,aast的測定直接影響到脫硫率和機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)當(dāng)吸收塔出口煙氣平均溫度控制在接近絕熱飽和溫度時(shí),即AAST越小,說明出口煙氣溫度越低,煙氣濕度越高,石灰漿滴蒸發(fā)率越低,停留時(shí)間越長。液滴的粒徑為,液滴干燥達(dá)到允許殘留水分的時(shí)間越長,吸收劑的濕態(tài)時(shí)間越長,即由于S02與脫硫劑的反應(yīng)條件主要由液相傳質(zhì)控制,脫硫率越高預(yù)計(jì)隨著氣液反應(yīng)時(shí)間的增加。
(2)在氣固脫硫反應(yīng)階段,吸附在脫硫劑上的水對促進(jìn)SO2的吸附和反應(yīng)起著關(guān)鍵作用。AAST越低,煙氣濕度越高,殘余脫硫劑含水量越高,脫硫效果越好。水的存在可以增加鈣基吸附劑的反應(yīng)性。當(dāng)鈣基吸附劑中水含量超過臨界值時(shí),反應(yīng)機(jī)理隨干燥狀態(tài)發(fā)生了變化。此時(shí),它不是意義上的氣固反應(yīng),而是液相的離子反應(yīng)。液相的反應(yīng)速度和反應(yīng)面積比固相大得多,從而提高了除塵器的脫硫率。
(3)AAST不應(yīng)太低,否則會帶來一系列經(jīng)濟(jì)和運(yùn)行的問題,如嚴(yán)重堵塞和腐蝕,增加系統(tǒng)成本,不利于維護(hù)和維修。
a.系統(tǒng)堵塞問題:AAST越低,石灰漿中水的干燥時(shí)間越長,脫硫塔高度(或直徑)越高,投資成本越高。如果脫硫塔尺寸不變,離開脫硫塔時(shí)水仍不完全蒸發(fā),石灰漿會粘附在脫硫塔和除塵器上,造成脫硫塔壁粘壁和除塵器堵塞。提高整個(gè)煙氣系統(tǒng)的阻力,降低系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,尤脫硫吸收劑與脫硫產(chǎn)品的混合物與水結(jié)合形成水泥狀一種物質(zhì)時(shí),脫硫塔與除塵器(布袋除塵器)在運(yùn)行后堵塞。E維修(如清灰)工作不容易進(jìn)行,給操作人員造成額外工作量;此外,輸灰系統(tǒng)也容易堵塞,不正常運(yùn)行。
腐蝕問題:由于脫硫塔出口溫度接近絕熱飽和溫度,會發(fā)生冷凝,造成設(shè)備后部部件的腐蝕,降低設(shè)備和部件的使用壽命,增加整個(gè)系統(tǒng)的防腐要求。