1、煙氣脫硫工藝的主要設(shè)備吸收塔設(shè)計(jì)與選定(2)淋浴塔吸收區(qū)的高度設(shè)計(jì)(2)在淋浴塔中，液氣比在8L/m-25 L/m的范圍內(nèi)，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，液氣比以12.2 L/m為最佳數(shù)值。逆流式吸收塔的排煙速度一般在2.5-5m/s的范圍內(nèi)56，本設(shè)計(jì)方案中使排煙速度為3.5m/s。濕式脫硫反應(yīng)在氣體、液體、固體三相中進(jìn)行，反應(yīng)條件理想，脫硫效率在90%以上時(shí)(本設(shè)計(jì)反案尾5% )，鈉硫比(Na/S )一般僅大于1，本次選擇的鈉硫比(Na/S )為1.02。(3)淋浴塔吸收區(qū)的高度的計(jì)算含有二氧化硫的煙氣，將此過程中塔內(nèi)的總二氧化硫吸收量用淋浴塔平均為吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積時(shí)，用吸收塔的平均容積負(fù)荷即平

2、均容積吸收率來表示。首先，給出了將淋浴塔內(nèi)的總二氧化硫吸收量除以吸收容積，得到每單位時(shí)間的二氧化硫吸收量的定義=(3)其中c在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為進(jìn)口煙的質(zhì)量濃度，kg/m3為了給定的二氧化硫的吸收率，%； 本設(shè)計(jì)方案為95%h是吸收塔內(nèi)吸收區(qū)域的高度，mK0是常數(shù)，其數(shù)值依賴于煙流速u(m/s )和操作溫度()K0=3600u273/(273 t )根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)，脫硫效率要求至少為95%。 二氧化硫的質(zhì)量濃度應(yīng)該低于580mg/m3 (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))的單位可以換算成kg/(m.s )來寫=3600 (7)在淋浴塔的操作溫度下，排煙流速為u=3.5m/s，脫硫效率=0.95首先，以往排煙二氧化硫SO的質(zhì)量

3、濃度是a (mg/)，求出a=0.65010mg/m原來的煙的流量(200時(shí))是將2010 (m/h ) (設(shè)為v )換算成情況25360m3/h的時(shí)候求出了V=210 m/h=5.6 m/s所以，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，單位時(shí)間一立方米的煙中含有二氧化硫的質(zhì)量是=5. 6650毫克/米=3640毫克=3. 64克V=1.3L/s=0.0013 m/s根據(jù)理想的氣體狀態(tài)方程式，在標(biāo)準(zhǔn)情況下體積分率和摩爾分率之比相等所以y=另外，排煙流速u=3.5m/s、y=0.023%總結(jié)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)，容積吸收率范圍在5.56.5kg/(m3 )之間7，6kg/(m3 )。代入(7)式得到6=吸收區(qū)域的高度h=6.17/6

4、1.03m(4)淋浴塔防霧區(qū)域高度(h3 )設(shè)計(jì)(包括防霧器在內(nèi)的計(jì)算和選定)吸收塔必須配備除霧器，正常運(yùn)行狀態(tài)下除霧器出口煙中霧濃度必須在75mg/m3 9以下。除霧器一般設(shè)置在吸收塔的上部(低流速排煙垂直配置)或出口排煙道(高流速排煙水平配置)，通常是二級(jí)除霧器。 除霧器設(shè)置清洗水，間歇清洗除霧器。 濕法煙氣脫硫主要采用擋板除霧器，其次采用旋轉(zhuǎn)板除霧器。除霧器的選定擋板除霧器通過液滴與某固體表面碰撞來凝集捕集液滴，氣體通過彎曲的擋板，流線多次偏轉(zhuǎn)，液滴因慣性與擋板碰撞而被捕集。 通常，擋板除霧器兩板之間的距離為20-30mm，垂直設(shè)置的情況下，氣體的平均流速為2-3m/s，在水平放置下，氣

5、體流速一般為6-10m/s。 氣體流速過高的話，會(huì)夾住二次膠帶。旋轉(zhuǎn)板的除霧器氣流通過除霧器板的間隙后變成旋轉(zhuǎn)氣流，其中的液滴因慣性以一定的仰角出現(xiàn)螺旋運(yùn)動(dòng)并向外側(cè)擺動(dòng)，聚集在溢流槽內(nèi)流動(dòng)，達(dá)到了防霧的目的，止霧率達(dá)到90%-99%。淋浴塔防霧器分為兩級(jí)，各級(jí)淋浴塔防霧器的上下設(shè)有清洗噴嘴。 最下段清洗噴嘴是從最上段淋浴層(3-3.5)m到最上段清洗噴嘴(3.4-32)m的距離。除霧器的主要設(shè)計(jì)指標(biāo)a .清洗復(fù)蓋率：清洗復(fù)蓋率是指清洗水被除霧器截面復(fù)蓋的程度。 清洗復(fù)蓋率一般可以從100 %300 %之間選擇。清洗復(fù)蓋率%=式中n是噴嘴數(shù)，20個(gè)是噴射擴(kuò)散角，90a是除霧器的有效流通面積，15

6、 m2h是清洗噴嘴距除霧器表面的垂直距離，為0.05m因此，清洗復(fù)蓋率%=203%b .除霧器清洗周期：清洗周期是指除霧器每次清洗時(shí)的時(shí)間間隔。 除霧器清洗過程中煙氣帶水量增大。 因此，雖然清洗不太頻繁，但不要延長(zhǎng)間隔。 如果不那樣做的話，容易發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象。 除霧器的清洗周期主要由煙的特征和吸收劑決定。c .防霧效率。 是指除霧器在單位時(shí)間內(nèi)捕集的液滴的質(zhì)量與進(jìn)入除霧器的液滴的質(zhì)量之比。 影響防霧效率的因素很多，主要有：煙流速、通過防霧器截面的氣流分布的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片間的距離、防霧器的配置形式等。d .系統(tǒng)壓力下降。 是指煙通過除霧器通道時(shí)產(chǎn)生的壓力損失，系統(tǒng)壓力下降越大，能量消耗量就

7、越高。 防霧系統(tǒng)壓降的大小主要與煙氣流速、葉片結(jié)構(gòu)、葉片間隔及煙氣帶水負(fù)荷等因素有關(guān)。 除霧器葉片結(jié)垢嚴(yán)重會(huì)顯著提高系統(tǒng)壓力降，有助于通過監(jiān)測(cè)壓力降的變化掌握系統(tǒng)狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)和處理問題。e .煙流速。 通過除霧器截面的煙的流速過高還是過低不利于除霧器的正常運(yùn)行，煙的流速過高會(huì)使煙二次帶水，防霧效率降低，同時(shí)流速高，系統(tǒng)阻力大，能耗高。 如果通過除霧器的截面流速過低，則不利于氣液分離，同樣不利于除霧器效率的提高。 設(shè)計(jì)煙的流速應(yīng)接近臨界流速。 根據(jù)除霧器的葉片結(jié)構(gòu)和配置形式，設(shè)計(jì)流速一般在3.55.5m/s之間。 本方案的煙設(shè)計(jì)流速為6.9m/s。f .除霧器的葉片間距。 除霧器葉片間隔的選擇對(duì)保

8、證防霧效率，保持防霧系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。 葉片間隔寬，防霧效率低，煙帶水嚴(yán)重，容易引起風(fēng)機(jī)故障，因此整個(gè)系統(tǒng)沒有正常停止。 葉片間隔太小，不僅增加能量消耗，清洗效果也降低，葉片容易發(fā)生水垢、堵塞，最終導(dǎo)致系統(tǒng)停止。 葉片間距一般設(shè)計(jì)為2095mm毫米。 目前脫硫系統(tǒng)中最常用的除霧器葉間距離多為3050mm。g .除霧器清洗水壓。 除霧器水壓一般由清洗噴嘴的特征和噴嘴和除霧器間的距離等要素決定，噴嘴和除霧器間的距離一般不到1m，清洗水低則清洗效果差，清洗水壓過高則排煙帶水容易增加，并且葉片的壽命降低。h .除霧器沖洗水量。 選擇除霧器沖水量，不僅要滿足除霧器自身的要求，還要考慮系統(tǒng)水平衡的要

9、求，有的條件下采用大水量短時(shí)間沖洗，有的條件下采用小水量長(zhǎng)時(shí)間沖洗，具體的沖水量要根據(jù)情況條件決定。 一般來說，除霧器截面的瞬時(shí)清洗消耗量約為1-4m3/m2.h除霧器的最終設(shè)計(jì)參數(shù)在本設(shè)計(jì)中，設(shè)定最下段清洗噴嘴離最上段淋浴層3m。 距離最上層的清洗噴嘴3.5m。1 )數(shù)量： 1集1units=集2 )類型： v型級(jí)數(shù)：等級(jí)23 )作用：去除吸收塔出口煙中的水滴，減少煙囪冒煙的量。4 )可選：外殼：碳鋼襯里玻璃鱗片； 防霧元件：阻燃聚丙烯材料(PP )沖洗配管： FRP； 清洗噴嘴： PP。表4除霧器進(jìn)出口排煙條件是基于鍋爐100%BMCR工況設(shè)計(jì)的除霧器進(jìn)口除霧器出口煙的量-溫度50-排煙壓

10、力mmAq113(1.11kPaG )93(0.91kPaG )霧含量mg/m3N(D )-755 )霧去除率： 99.75%是除霧器出口的霧含量低于75mg/Nm3 (干燥狀態(tài))，因此除霧器的霧去除率必須在99.75%以上。6 )除霧器內(nèi)的排煙流速： 6.9m/sa .再散布速度大徑的霧粒子，在除霧器元件的慣性作用下，粒子間發(fā)生碰撞，能夠除去霧。 (平均粒徑大小為100200m )。因此，煙流速越高，霧去除率就越高。 但是，去除的霧再次散布，霧去除效率降低。 這就是霧的再散布速度的概念。b .通過除霧器的煙的流速為了使除霧器的霧除去率為99.75%以上，根據(jù)吸收塔出口端(即除霧器入口端)的霧

11、粒徑的實(shí)際分布狀況，直徑為17m以上的霧粒子必須100%完全除去。根據(jù)以上情況，防霧區(qū)的最終高度確定為3.5m，即h3=3.5m(5)淋浴塔漿液槽的高度設(shè)計(jì)(高度為h2 )漿液池容量V1由液氣比L/G和漿液滯留時(shí)間決定，式如下計(jì)算這里，L/G為液氣比，12.2L/m3VN是煙的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)的濕潤(rùn)狀態(tài)容積，VN=Vg=39.40m3/s設(shè)定T1=2-6 min8、t1=2.8min=168s從上式可以得到淋浴塔漿液槽的體積v！=(L/G) VNt！=12.2039.40168=80.02 m3漿液槽的內(nèi)徑與吸收部的內(nèi)徑相等，內(nèi)徑D2=Di=3.8mv=0. 253.14 d2d2h2=0. 253.

12、143.83.8 h 2h2=7.06m米(6)淋浴塔排煙進(jìn)口高度設(shè)計(jì)(高度為h4 )根據(jù)工藝要求，進(jìn)出口流速(一般為12m/s-30m/s )決定進(jìn)出口面積，一般希望進(jìn)氣在塔內(nèi)均勻分布，煙道為正方形，因此高度尺寸雖然小，但不要太大，否則會(huì)影響穩(wěn)定性。因此，進(jìn)口排煙的流速為20m/s，排煙的流量為36.30 m3/s可得h4=1.20m米21.20=2.40m (包括進(jìn)口煙和凈化煙的進(jìn)出口煙道的高度)由此可見，淋浴塔的總高度(h，設(shè)為單位m )等于淋浴塔的漿液池高度h2 (單位m )、淋浴塔吸收區(qū)高度h (單位m )加上淋浴塔的防霧區(qū)高度h3 (單位m )后的數(shù)值。 另外，還計(jì)算淋浴塔排煙的進(jìn)

13、口高度h4 (單位m )淋浴塔的最終高度是h=h2h3h4=18.47.063.502.40=31.43 m舍入值32m4.1.1.2淋浴塔的直徑設(shè)計(jì)根據(jù)鍋爐排出的排煙，計(jì)算運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的塔內(nèi)排煙體積流量。 此時(shí)，必須考慮引起以下種類的排煙體積流量變化的情況：塔內(nèi)操作溫度低于進(jìn)口排煙溫度，排煙容積變小的漿液在塔內(nèi)使水分蒸發(fā)，向塔下部送入空氣的剩馀氮?dú)庠龃笈艧燇w積流量。 淋浴塔的內(nèi)徑可以在煙流速和平均總煙量確定的情況下計(jì)算，但以往的計(jì)算只是考慮煙道氣體進(jìn)入脫硫塔的流量，為了更準(zhǔn)確，本方案計(jì)算漿液蒸發(fā)水分V2 (m3/s )和將氧化風(fēng)扇吹入空氣中氧化后的剩馀空氣流量V3 (m3/s )，以上為標(biāo)準(zhǔn)(

14、1)吸收塔進(jìn)口排煙量Va (m3/s )的計(jì)算該數(shù)值已提交設(shè)計(jì)任務(wù)書，煙的進(jìn)口量為36.30(m3/s )但是，該計(jì)算值實(shí)質(zhì)上只是指淋浴塔入口的排煙的體積流量，在淋浴塔內(nèi)延期的溫度隨著停留時(shí)間的增大而下降，無法從PVT氣體狀態(tài)方程式計(jì)算瞬間的數(shù)值，因此只能計(jì)算淋浴塔內(nèi)的平均溫度下的排煙的平均體積流量。(2)蒸發(fā)水分流量V2 (m3/s )的計(jì)算煙在淋浴塔內(nèi)直接淋到漿料上，溫度降低，吸收液蒸發(fā)，煙的流速快速達(dá)到飽和狀態(tài)，煙的水分從6%增加到13%，增加水分的體積流量V2 (m3/s )如下V2=0.0736.30(m3/s)=2.541(m3/s ) (標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))(3)氧化空氣的剩馀氮量V3 (

15、m3/s )向淋浴塔內(nèi)部的漿液槽中吹入空氣，使亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，這一部分的空氣對(duì)淋浴塔內(nèi)的氣體流速的影響不能忽視，應(yīng)該計(jì)算這一部分的空氣。假設(shè)空氣通過氧化扇進(jìn)入淋浴塔后，氧氣被完全用于氧化亞硫酸鈣，最終這一部分的空氣只剩下氮?dú)?、惰性氣體成分和水蒸氣。 理論上氧化1摩爾亞硫酸鈣需要0.5摩爾的氧。 (假設(shè)空氣中每公斤含有0.23的氧)另外，VSO2=0.15 m3/s質(zhì)量流量G SO2=0.42857kg/s0.43 kg/s根據(jù)材料的保養(yǎng)，合計(jì)所需的氧質(zhì)量流量是GO2=0.430.5kg/s=0.214Kg/s該質(zhì)量流量氧所需要的空氣流量為合計(jì)=GO2/0.23=0.932 Kg/s標(biāo)準(zhǔn)狀

16、態(tài)下的空氣密度為1.293kg/m3 2v空氣=0.932/1.293(m3/s)=0.72 (m3/s )V3=(1-0.23) V空氣=0.770.72 m3/s=0.56 m3/s如上所述，淋浴塔內(nèi)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的塔內(nèi)氣體流量VG=VAV2v3=36.302.540.56 (m3/s )=39.40 (m3/s )(4)淋浴塔直徑的計(jì)算淋浴塔的截面為圓形，考慮到上述因素，可以得到實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的排煙體積流量Vg，如果選擇排煙速度u，塔徑的計(jì)算式如下D=2其中，Vg是實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的排煙體積流量，為39.40 m3/su為排煙速度，3.5m/s因此，淋浴塔的內(nèi)徑為D=2=2=3.786m3.8m4.1.2吸收塔淋浴系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(噴嘴的選擇配置)在滿足吸收二氧化硫所需的表面積的同時(shí)，應(yīng)該盡可能減小淋浴引起的壓力損失，噴嘴是凈化裝置的最重要的部分，必須滿足以下條件(1)可以制成實(shí)心錐體形狀，噴射區(qū)域?yàn)閳A形，噴射角度為60-120(2)噴