Als Kernkomponente moderner RauchgasreinigungsanlagenSiliziumkarbid-FGD-Düsenspielen eine entscheidende Rolle in Industriebereichen wie der Wärmekraft und der Metallurgie. Diese Siliziumkarbid-Keramikdüse hat den technischen Engpass herkömmlicher Metalldüsen unter starken Korrosions- und Verschleißbedingungen durch innovatives Strukturdesign und Materialdurchbrüche erfolgreich gelöst und so die Entschwefelungseffizienz erheblich verbessert.
1. Materialeigenschaften bilden die Grundlage für die Leistung
Die Mohshärte vonSiliziumkarbidkeramikDie Korrosionsbeständigkeit von Siliziumkarbid erreicht 9,2 und liegt damit nur über dem von Diamant. Die Bruchzähigkeit ist dreimal so hoch wie die von Aluminiumoxidkeramik. Diese kovalente Kristallstruktur verleiht dem Material eine hervorragende Abriebfestigkeit. Unter dem Einfluss einer Hochgeschwindigkeitsaufschlämmung mit Gipskristallen (Fließgeschwindigkeit bis zu 12 m/s) beträgt der Oberflächenverschleiß nur ein Zwanzigstel des Werts von Metalldüsen. In einer Umgebung mit Säure-Basen-Wechselwirkung und einem pH-Wert von 4–10 beträgt die Korrosionsbeständigkeit von Siliziumkarbid weniger als 0,01 mm/Jahr und ist damit deutlich besser als die 0,5 mm/Jahr von Edelstahl 316L.
Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Materials (4,0 × 10 ⁻⁶/℃) liegt nahe an dem von Stahl und behält auch bei einem Temperaturunterschied von 150 ℃ seine strukturelle Stabilität. Durch Reaktionssintern hergestellte Siliziumkarbidkeramiken haben eine Dichte von über 98 % und eine Porosität von weniger als 0,5 %, wodurch Strukturschäden durch Medieninfiltration wirksam verhindert werden.
2. Präzisionszerstäubungsmechanismus und Strömungsfeldsteuerung
DerSiliziumkarbid-SpiraldüseDie Wirbelgeschwindigkeit der Aufschlämmung wird deutlich erhöht. Dank der präzisen Auslassöffnung wird die Kalksteinaufschlämmung in kleine, gleichmäßige Tröpfchen zerlegt. Die durch diese Struktur gebildete hohle, kegelförmige Sprühfeldabdeckung ist sehr groß, und die Verweilzeit der Tröpfchen im Turm verlängert sich auf 2–3 Sekunden, was 40 % mehr ist als bei herkömmlichen Düsen.
3. Systemanpassung und technische Optimierung
In einem typischen SprühturmSiliziumkarbid-FGD-DüsenSchachbrettartig angeordnete Düsen werden mit einem Abstand von 1,2–1,5 Mal dem Sprühkegeldurchmesser verwendet, wodurch 3–5 Schichten entstehen. Diese Anordnung gewährleistet eine Querschnittsabdeckung des Entschwefelungsturms von über 200 % und einen ausreichenden Kontakt zwischen Rauchgas und Schlamm. Bei einer Leerströmungsgeschwindigkeit von 3–5 m/s liegt der Systemdruckverlust im Bereich von 800–1200 Pa.
Betriebsdaten zeigen, dass die Entschwefelungseffizienz des FGD-Systems mit Siliziumkarbiddüsen stabil bei über 97,5 % liegt und der Feuchtigkeitsgehalt der Gipsnebenprodukte auf unter 10 % sinkt. Der Wartungszyklus der Anlage wurde von drei Monaten für Metalldüsen auf drei Jahre verlängert, und die Kosten für Ersatzteile sanken um 70 %.
Die Anwendung dieserFGD-Düsemarkiert einen Sprung von umfangreichen zu präzisen Umweltschutzgeräten. Mit der Reife der 3D-Druckkeramiktechnologie könnte in Zukunft ein topologieoptimiertes Design der Strömungskanalstruktur realisiert werden, was die Zerstäubungseffizienz um 15–20 % weiter steigern und die Entwicklung der Technologie mit extrem niedrigen Emissionen vorantreiben könnte.
Veröffentlichungszeit: 24. März 2025