[发明专利]一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试实验系统及实验方法

权利要求书

1.一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试实验系统，其特征在于：包括雾化系统、除雾系统、引风系统、雾滴粒径测量系统、镁离子等速采样系统、毕托管测量系统；

所述雾化系统包括电动机、空气压缩机、高压气体缓冲罐、空气干燥器、2台调节阀、给水管、计量水箱、温度计、螺杆泵、流量计、双流体喷嘴，电动机作为驱动装置与空气压缩机配合，空气压缩机、高压气体缓冲罐、空气干燥器、调节阀和双流体喷嘴沿高压气体输送方向通过高压气管顺次连接；给水管与计量水箱连通，温度计置于计量水箱中部，计量水箱、螺杆泵、调节阀、流量计和双流体喷嘴沿水流输送方向通过输水管顺次连接；

所述除雾系统包括温度计、集水桶、有机玻璃封装筒、除雾器出口、除雾器、除雾器入口，有机玻璃封装筒作为主体框架，分别与雾化系统、除雾系统、引风系统、雾滴粒径测量系统、镁离子等速采样系统和毕托管测量系统相连，除雾器以除雾器入口在下、除雾器出口在上的方式置于有机玻璃封装筒内部，集水桶置于有机玻璃封装筒底部，用于收集除雾器分离下来的雾滴，温度计置于除雾器入口下方，用于测量除雾器入口处雾滴温度；

所述引风系统包括保护风机用重力分离器、调节阀、引风机、变频电动机、变频器，保护风机用重力分离器、调节阀、引风机和变频电动机沿气体外输方向通过管道顺次连接，变频器作为控制器通过电缆与变频电机相连；

所述雾滴粒径测量系统包括电脑、2台喷雾激光粒度分析仪，2台喷雾激光粒度分析仪分别置于除雾器入口和除雾器出口处，用于测量除雾器入口和除雾器出口处的雾滴粒径，并分别通过数据线与电脑连接；

所述镁离子等速采样系统包括加热器、超纤维过滤器、温度计、流量计、流量调节阀、真空泵、电动机，加热器、超纤维过滤器、流量计、流量调节阀和真空泵沿抽气方向通过管道顺次连接，温度计置于超纤维过滤器后部，电动机通过带传动驱动真空泵工作；

所述毕托管测量系统分别与除雾系统和引风系统连接，用于测量除雾器内线速、引风管道内线速以及除雾器入口和除雾器出口之间的压降。

2.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试实验系统进行一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试热态实验方法，其特征在于依次按以下步骤进行：

第一步骤是测试准备步骤：首先检查整套实验系统的管路密封性和电路可靠性；通过给水管向计量水箱内加入足量水，然后打开计量水箱加热电源，设定好雾化温度进行加热，达到设定温度后，向水中加入适量镁离子达到实验设计要求的浓度；运行空气压缩机，设定好实验压力进行高压气体储备；最后打开电脑和喷雾激光粒度分析仪，打开配套软件，调节好雾滴粒径测试背景后进行仪器预热；

第二步骤是除雾系统润湿步骤：首先打开引风系统电源，通过调节变频器控制变频电动机转速，进而调节引风机风量，通过毕托管测量系统实时监测是否达到实验过程中除雾器的预定初始线速，并记录此时除雾器入口和除雾器出口之间的压降；然后打开雾化系统的调节阀并运行螺杆泵，通过调节阀控制水流流量和高压空气流量，达到实验要求的液体载荷值和雾化效果，并通过喷雾激光粒度分析仪实时在线监测除雾器入口雾滴粒径值是否达到实验要求，上述操作调节至实验要求后，保持实验系统现状运行5分钟，使雾化系统中的温度计测量的温度值和除雾系统中的温度计测量的温度值相等，并在此过程中使实验系统管路完全润湿；

第三步骤是数据测量步骤：根据实验的设计要求，以第二步骤的稳定状态为基础，通过电脑软件控制喷雾激光粒度分析仪完成除雾器入口和除雾器出口雾滴粒径的测量，记录此时毕托管测量系统实时监测的稳定数据；另外，打开镁离子等速采样系统电源，开始对除雾器出口处进行等速采样，通过电动机驱动真空泵工作，通过流量调节阀调节采样管道内线速等于除雾器内线速，并通过加热器保证采样温度与实验系统设定温度一致，保持稳定运行20分钟，然后以镁离子等速采样系统用同样的方法对除雾器入口处进行等速采样；

第四步骤是实验设备复原步骤：实验所需数据测量完成后，首先停止运行镁离子等速采样系统，然后依次停止运行雾滴粒径测量系统中的喷雾激光粒度分析仪、雾化系统和引风系统；最后依次关闭所有调节阀，完成一次完整的除雾性能测试实验；

第五步骤是除雾效率计算步骤，首先取出镁离子等速采样系统中的微纤维过滤器，用纯水进行冲洗，可以认为雾化系统中镁离子的浓度和在除雾器入口和除雾器出口所携带的液滴中镁离子的浓度相等，通过镁离子络合滴定法，对雾化系统中镁离子质量浓度测量和除雾器入口以及除雾器出口气体携带液滴中的镁离子质量浓度测量，通过公式可计算出气体中液滴的质量浓度，进而计算除雾器的除雾效率。

3.根据权利要求1所述的一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试实验系统进行一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试冷态实验方法，其特征在于依次按以下步骤进行：

第一步骤是测试准备步骤：首先检查整套实验系统的管路密封性和电路可靠性；通过给水管向计量水箱内加入足量常温水，此时不需打开计量水箱加热电源，向水中加入适量镁离子达到实验设计要求的浓度；运行空气压缩机，设定好实验压力进行高压气体储备；最后打开电脑和喷雾激光粒度分析仪，打开配套软件，调节好雾滴粒径测试背景后进行仪器预热；

第二步骤是除雾系统润湿步骤：首先打开引风系统电源，通过调节变频器控制变频电动机转速，进而调节引风机风量，通过毕托管测量系统实时监测是否达到实验过程中除雾器的预定初始线速，并记录此时除雾器入口和除雾器出口之间的压降；然后打开雾化系统的调节阀并运行螺杆泵，通过调节阀控制水流流量和高压空气流量，达到实验要求的液体载荷值和雾化效果，并通过喷雾激光粒度分析仪实时在线监测除雾器入口雾滴粒径值是否达到实验要求，上述操作调节至实验要求后，保持实验系统现状运行5分钟，在此过程中使实验系统管路完全润湿；

第三步骤是数据测量步骤：根据实验的设计要求，以第二步骤的稳定状态为基础，通过电脑软件控制喷雾激光粒度分析仪完成除雾器入口和除雾器出口雾滴粒径的测量，记录此时毕托管测量系统实时监测的稳定数据；另外，打开镁离子等速采样系统电源，开始对除雾器出口处进行等速采样，通过电动机驱动真空泵工作，通过流量调节阀调节采样管道内线速等于除雾器内线速，保持稳定运行20分钟，然后以镁离子等速采样系统用同样的方法对除雾器入口处进行等速采样；

重复一种湿法烟气脱硫系统除雾器性能测试热态实验方法中的第四步骤和第五步骤，完成一次完整的冷态实验。