近年來，國內(nèi)各大火電企業(yè)均已取消煙氣旁路。取消旁路后脫硫煙氣系統(tǒng)和吸收塔成為鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)一個重要組成部分，自始至終與鍋爐一起運(yùn)行，對脫硫裝置的安全要提升到與主機(jī)同等高度。脫硫系統(tǒng)因漿液循環(huán)泵全部停止、鍋爐尾部煙道二次燃燒或空預(yù)器故障等原因，增壓風(fēng)扇入口煙溫急劇上升到160~180℃時(shí)，即使鍋爐緊急停止，也會有大量高溫?zé)熯M(jìn)入吸收塔。因此，為了防止高溫?zé)煔鈸p壞吸收塔內(nèi)附件，在吸收塔入口設(shè)置緊急降溫措施:事故淋浴系統(tǒng)。

1事故噴淋裝置的設(shè)計(jì)要求

某1000MW單元脫硫系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)的入口煙溫在130℃左右，鍋爐故障煙溫約為180℃。脫硫系統(tǒng)事故淋浴裝置有以下兩種煙氣故障設(shè)計(jì)狀況:

狀況1:鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)，脫硫系統(tǒng)事故停電或漿液循環(huán)泵設(shè)備本身故障，所有漿液循環(huán)泵均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

情況2:鍋爐煙氣溫度異常上升，煙氣溫度達(dá)到180℃。

在工況時(shí)，煙氣溫度需從130℃降至70℃。工況2時(shí)，需要將煙氣溫度從180℃降至130℃。

事故淋浴水的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足可靠性高、響應(yīng)快、儲水量充足、事故淋浴水量充足、噴嘴霧化效果好等條件。為了滿足以上要求，可以選擇消防水或在進(jìn)口煙道上單獨(dú)設(shè)置事故淋浴罐，儲水量必須滿足一定時(shí)間的連續(xù)淋浴。淋浴水的打開采用氣動快速打開閥，定期壓縮空氣清掃，防止堵塞，氣動快速打開閥失電，在失氣的故障狀態(tài)下立即打開。

事故噴淋噴嘴的霧化影響因素包含壓力、流量、噴嘴布置、噴嘴選型。事故噴嘴應(yīng)在進(jìn)口煙道上均勻配置數(shù)量充足的噴嘴，使事故噴嘴水均勻配置在煙道上。同時(shí)，應(yīng)保證泵的及時(shí)啟動，并提供足夠的壓力和流量。

事故淋浴水的蒸汽化效果如何，取決于事故淋浴裝置的淋浴冷卻系統(tǒng)。裝置分為單流體噴冷系統(tǒng)和雙流體噴冷系統(tǒng)。單流體噴冷系統(tǒng)直接利用噴用噴嘴進(jìn)行水壓霧化，實(shí)現(xiàn)噴霧降溫；雙流體噴霧冷卻系統(tǒng)需要同時(shí)供給噴嘴一定壓力的壓縮空氣和一定壓力的水，在噴嘴內(nèi)部，壓縮空氣和水經(jīng)過多次沖擊，產(chǎn)生非常小的粒子，霧化粒子與高溫?zé)熁旌�，迅速蒸發(fā)，冷卻降溫。

噴霧效率高，可在短時(shí)間內(nèi)快速蒸發(fā)水分，噴霧效率為100%，無需任何排水裝置。但是，其壓縮空氣消耗量大的同時(shí)，在約15m/s的煙氣流速下，霧化粒子受氣流的影響很大，需要配備數(shù)量多的噴槍來復(fù)蓋整個煙道的截面[1]。根據(jù)雙流體噴嘴的缺點(diǎn)，大部分電廠采用的單流體噴冷系統(tǒng)，在本文的計(jì)算中，單流體噴霧，單流體噴霧不能完全蒸發(fā)，實(shí)際的蒸發(fā)量可以通過λ來考慮。

3情況下，噴水量計(jì)算

鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)，脫硫系統(tǒng)事故中斷電或漿液循環(huán)泵設(shè)備本身故障，所有漿液循環(huán)泵均停止運(yùn)轉(zhuǎn)。煙氣溫度需要從130℃降至70℃。設(shè)計(jì)事故淋浴發(fā)生情況1、情況2時(shí)，不會觸發(fā)鍋爐MFT和跳躍引風(fēng)機(jī)。這要求淋浴設(shè)計(jì)的水量滿足任何負(fù)荷時(shí)的淋浴減溫要求。目前，選擇極端情況下的參數(shù)計(jì)算事故淋浴水量:

某1000MW單元參數(shù)為1000MW煙霧量D煙霧1400kg/s，正常吸收塔進(jìn)口煙霧溫度t1130℃，設(shè)計(jì)吸收塔出口煙霧溫度t270℃以下

從以上兩種計(jì)算方法可以看出，計(jì)算誤差是比熱容法默認(rèn)煙的比熱容量為一定值，實(shí)際溫度越低，煙的比熱容量越小，因此按130℃的煙比熱容量計(jì)算的事故淋浴水量越大。

方法二考慮煙氣比熱容量的變化，充分考慮煙氣交換過程中損失的熱量，計(jì)算更準(zhǔn)確。

4工況二時(shí)噴淋水量計(jì)算

1000MW單元脫硫系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)入口煙溫130℃左右，鍋爐故障煙溫約180℃。此時(shí)，事故噴霧水要求在1000MW的負(fù)荷下將脫硫系統(tǒng)的入口煙霧溫度降低到130℃。在這個過程中，吸收塔入口的煙氣從180℃下降到130℃，淋浴水在淋浴霧化的情況下，在130℃的煙氣溫度下，霧化的水蒸氣全部蒸汽化，比工況更換熱的條件好，霧化系數(shù)λ取1。

按以上兩種方法計(jì)算=102.07t/h(濕比膦法)，106.27t/h(比熱容法)

5兩種情況下，淋浴水量計(jì)算

兩種情況同時(shí)發(fā)生時(shí)，所需淋浴水量為情況1、2的淋浴水量之和。

6小結(jié)

本文采用了兩種方法對各種工況下事故噴淋最少水量進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算過程中考慮了換熱效果影響因素、煙氣比熱容隨溫度變化等影響因素，兩種計(jì)算結(jié)果接近，誤差小，可為實(shí)際生產(chǎn)提供參考。在實(shí)際應(yīng)用中，同時(shí)發(fā)生兩種情況的可能性非常低，因此可以根據(jù)情況設(shè)計(jì)事故的淋浴水量。同時(shí)，為了防止個別噴嘴堵塞，噴嘴磨損，霧化效果差，事故噴水建議保留30%的設(shè)計(jì)馀量，設(shè)置壓縮空氣定期清掃噴嘴。生產(chǎn)中注意事故噴嘴的維護(hù)、檢查，事故噴嘴系統(tǒng)的良好備用，定期試運(yùn)行。