Composant essentiel des systèmes modernes de purification des gaz de combustion,Buses FGD en carbure de siliciumCes buses jouent un rôle crucial dans des secteurs industriels tels que la production d'énergie thermique et la métallurgie. Grâce à une conception structurelle innovante et à des avancées majeures dans le domaine des matériaux, cette buse en céramique de carbure de silicium a permis de surmonter les difficultés techniques rencontrées avec les buses métalliques traditionnelles soumises à une forte corrosion et à une usure importante, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la désulfuration.
1. Les propriétés des matériaux constituent le fondement de la performance
La dureté Mohs decéramiques en carbure de siliciumSa dureté atteint 9,2, une valeur seulement dépassée par celle du diamant, et sa ténacité à la rupture est trois fois supérieure à celle des céramiques d'alumine. Sa structure cristalline covalente lui confère une excellente résistance à l'abrasion ; sous l'impact d'une suspension à grande vitesse contenant des cristaux de gypse (débit jusqu'à 12 m/s), son taux d'usure de surface est seulement 20 fois inférieur à celui des buses métalliques. Dans un environnement acide-base alterné, avec un pH compris entre 4 et 10, le taux de corrosion du carbure de silicium est inférieur à 0,01 mm/an, ce qui est nettement meilleur que les 0,5 mm/an de l'acier inoxydable 316L.
Le coefficient de dilatation thermique du matériau (4,0 × 10⁻⁶/°C) est proche de celui de l'acier, et il conserve sa stabilité structurelle sous un écart de température de 150 °C. Les céramiques en carbure de silicium préparées par frittage réactif présentent une densité supérieure à 98 % et une porosité inférieure à 0,5 %, ce qui permet de prévenir efficacement les dommages structurels causés par l'infiltration du milieu.
2. Mécanisme d'atomisation de précision et contrôle du champ d'écoulement
Lebuse spirale en carbure de siliciumCe dispositif augmente considérablement la vitesse de rotation de la suspension et, grâce à une ouverture de sortie précise, il pulvérise la suspension de calcaire en fines gouttelettes uniformes. Le champ de pulvérisation conique creux ainsi formé offre une couverture très importante et le temps de séjour des gouttelettes dans la tour est prolongé à 2-3 secondes, soit 40 % de plus qu'avec les buses traditionnelles.
3. Adaptation du système et optimisation technique
Dans une tour de pulvérisation typique,buses de désulfuration des gaz de combustion en carbure de siliciumLes buses sont disposées en damier, avec un espacement de 1,2 à 1,5 fois le diamètre du cône de pulvérisation, formant ainsi 3 à 5 couches superposées. Cette disposition assure une couverture de la section transversale de la tour de désulfuration supérieure à 200 %, garantissant un contact suffisant entre les gaz de combustion et la suspension. Avec un débit à vide de 3 à 5 m/s, la perte de charge du système est maintenue entre 800 et 1 200 Pa.
Les données opérationnelles montrent que l'efficacité de désulfuration du système FGD utilisant des buses en carbure de silicium reste stable à plus de 97,5 % et que la teneur en humidité des sous-produits de gypse est réduite à moins de 10 %. Le cycle de maintenance des équipements a été porté de 3 mois (pour les buses métalliques) à 3 ans, et le coût de remplacement des pièces détachées a diminué de 70 %.
L'application de ceciBuse FGDCette avancée marque un tournant décisif, passant d'équipements de protection environnementale à grande échelle à des équipements de précision. Grâce à la maturité de la technologie d'impression 3D de céramique, l'optimisation topologique de la structure des canaux d'écoulement pourra être réalisée à l'avenir, ce qui permettra d'améliorer encore l'efficacité d'atomisation de 15 à 20 % et de propulser la technologie des émissions ultra-faibles vers une nouvelle phase de développement.
Date de publication : 24 mars 2025