【正文】 地腳螺栓個(gè)數(shù) 20 個(gè)，公稱直徑 M27 裙座的材料選用 Q238AR 鋼材，塔體與裙座采用對(duì)接焊接，塔體接頭焊接系1?? ，裙座的壁厚取 12mm,裙座的壁厚附加量取 C=2mm。 吸收塔裙式支座選擇計(jì)算 立式容器的支座主 要有耳式支座、腿式支座、支承式支座和裙式支座四種。39。為了運(yùn)行安全，應(yīng)該增加壁厚，選擇封頭的壁厚和筒體壁厚一致，則封頭壁厚為 10mm. 此時(shí)淺碟形封頭的最大允許工作壓力 [P 39。1 2 )( ??? =201MPa〈 ? ? )( ?s = 所以液壓試驗(yàn)強(qiáng)度符合要求 綜上所述，設(shè)計(jì)的材料選擇，壁厚計(jì)算數(shù)值和試驗(yàn)強(qiáng)度均符合實(shí)際操作要求。39。c MpaMpaMpat ][ ][ ?????= S39。 39。 C 壁厚附加量 ,取 C= C2 腐蝕裕量 ,mm 。 吸收塔材料的選擇 因?yàn)槊摿蛩惺軌毫Σ淮?，而?16MnR鋼材綜合力學(xué)性能、焊接性能以及低溫韌性、冷沖壓以及切削性能比較好，低溫沖擊韌性也比較優(yōu)越，價(jià)格低廉，應(yīng)用比較廣泛。在運(yùn)行時(shí)嚴(yán)禁觸摸傳動(dòng)部件及拆下保護(hù)罩。攪拌槳型式為三葉螺旋槳，軸的密封形式為機(jī)械密封。 吸收塔底部攪拌器及相關(guān)配置 在吸收塔底部，石灰石漿液經(jīng)過脫硫過程之后，變成了 CaSO3 和 CaSO3﹒ 1/2 H2O，此時(shí)為了使氧化風(fēng)機(jī)鼓入的空氣能夠充分地和 CaSO3 和 CaSO3﹒ 1/2 H2O接觸，以便充分氧化，需要 CaSO3 和 CaSO3﹒ 1/2 H2O 的混合溶液內(nèi)部顆粒分布均勻，在這種情況下，需要使用攪拌器來使溶液懸浮顆粒均勻混合，同時(shí)增大和空氣接觸的面積。 （ 3)當(dāng)噴嘴覆蓋高度確定以后，就可以計(jì)算單個(gè)噴嘴的覆蓋面積， ??????? 2220 ?? tgHA (? 為噴霧角 ) 則 ??????? 2220 ?? tgHA= 1 1= 2m （ 4)當(dāng)在脫硫塔內(nèi)布置噴嘴時(shí)，選擇合適的噴嘴之間的距離。 在噴嘴布置完成后，需要確定噴淋層在塔內(nèi)的履蓋率以及多層覆蓋狀況，驗(yàn)證噴嘴 布置的合理性。 （ 4) 噴淋層在塔內(nèi)覆蓋率的確定 噴淋層在脫硫塔內(nèi)覆蓋率為： 100?? AAEFF? 則 100??AAEFF?= ???=176% 式中 AEFF為單層噴嘴在脫硫塔內(nèi)的有效覆蓋面積， 20m2 A 為脫硫塔面積， 計(jì)算主要包括噴淋層內(nèi)主噴管數(shù)、各支噴管的管徑及流速、噴嘴在塔內(nèi)位置等的計(jì)算及設(shè)計(jì)。一個(gè)噴淋層由帶連接支管的母管制漿液分布管道和噴嘴組成，噴淋組件及噴嘴的布置成均勻覆蓋吸收塔的橫截面，并達(dá)到要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收漿液與煙氣充分接觸，從而保證在適當(dāng)?shù)囊?/氣比（ L/G）下可靠地實(shí)現(xiàn) 至少 95%的脫硫效率，且在吸收塔的內(nèi)表面不產(chǎn)生結(jié)垢。 本方案采用 4 層噴嘴，層間距為 米。 噴嘴布置分成 26 層，一般情況下為 4 層；層數(shù)的安排可以根據(jù)脫硫效率的具體要求來增減。理論上氧化 1 摩爾亞硫酸鈣需要 摩爾的氧氣。噴淋塔內(nèi)徑在煙氣流速和平均實(shí)際總煙氣量確定的情況下才能算出來，而以往的計(jì)算都只有考慮煙道氣進(jìn)入脫硫塔的流量，為了更加準(zhǔn)確，本方案將漿液蒸發(fā)水分 V2 (m3/s)和氧化風(fēng)機(jī)鼓入空氣氧化后剩余空氣流量 V3 (m3/s) 均計(jì)算在內(nèi)，以上均表示換算成標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)候的流量。這就是霧滴重散布速度的概念。 6)除霧器內(nèi)煙氣流速： 大直徑的霧滴顆?？梢酝ㄟ^除霧器元件慣性作用產(chǎn)生顆粒間碰撞從而去除霧滴。距離最上層沖洗噴嘴 。 。葉片間距大 ,除霧效率低 ,煙氣帶水嚴(yán)重 ,易造成風(fēng)機(jī)故障 ,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)非正常停運(yùn)。根據(jù)不同除霧器葉片結(jié)構(gòu)及布置形式 ,設(shè)計(jì)流速一般選定在 ～ 。 。 。所以沖洗不宜過于頻繁 ,但也不能間隔太長(zhǎng) ,否則易產(chǎn)生結(jié)垢現(xiàn)象 ,除霧器的沖洗周期主要根據(jù)煙氣特征及吸收劑確定。沖洗覆蓋率一般可以選在 100 %～ 300 %之間。 旋流板除霧器 氣流在穿過除霧器板片間隙時(shí)變成旋轉(zhuǎn)氣流，其中的液滴在慣性作用下以一定的仰角射出作螺旋運(yùn)動(dòng)而被甩向外側(cè)，匯集流到溢流槽內(nèi)，達(dá)到除霧的目 的，除霧率可達(dá) 90％－ 99％。濕法煙氣脫硫采用的主要是折流板除霧 器，其次是旋流板除霧器。 K0=3600u 273/(273+t) 由于傳質(zhì)方程可得噴淋塔內(nèi)單位橫截面面積上吸收二氧化硫的量 ]8[ 為： G（ y1 y2 ） = aky h my? (4)其中 : G 為載氣流量 (二氧化硫濃度比較低，可以近似看作煙氣流量 )， kmol/( ) Y1,y2 分別為、進(jìn)塔出塔氣體中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù)（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積分?jǐn)?shù)） ky 單位體積內(nèi)二氧化硫以氣相摩爾差為推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù)， kg/(m3﹒ s) a 為單位體積內(nèi)的有效傳質(zhì)面積， m2/m3. my? 為平均推動(dòng)力，即塔底推動(dòng)力，△ ym=（△ y1△ y2） /ln(△ y1/△ y2) 所以 ? =G(y1y2)/h (5) 吸收效率 ? =1y1 /y2，按照排放標(biāo)準(zhǔn)，要求脫硫效率至少 95%。 濕法脫硫反應(yīng)是在氣體、液體、固體三相中進(jìn)行的，反應(yīng)條件比較理想，在脫硫效率為 90%以上時(shí)（本設(shè)計(jì)反案尾 5%），鈣硫比 (Ca/S)一般略微大于 1，最佳狀態(tài)為 ，而比較理想的鈣硫比 (Ca/S)為 ，因此本設(shè)計(jì)方案選擇的鈣硫比 (Ca/S)為 。 濕法脫硫工藝的液氣比的選擇是關(guān)鍵的因素，對(duì)于噴淋塔，液氣比范圍在8L/m 3 25 L/m3 之間 [5] ，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料可知液氣比選擇 L/m3 是最佳的數(shù)值 [5][6]。如果增大液氣比 L/G，則推動(dòng) 力增大，傳質(zhì)單元數(shù)減少，氣液傳質(zhì)面積就增大，從而使得體積吸收系數(shù)增大，可以降低塔高。 以上是傳統(tǒng)的計(jì)算噴淋塔吸收區(qū)高度的方法，此外還有另外一種方法可以計(jì)算。通常煙氣中的二氧化硫濃度比較低。，是利用石灰石和亞硫酸鈣來脫去煙氣中二氧化硫氣體的主要設(shè)備，要保證較高的脫硫效率，必須對(duì)吸收塔系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算，包括吸收塔的尺寸設(shè)計(jì)，塔內(nèi)噴嘴的配置，吸收塔底部攪拌裝置的形式的選擇、吸收塔材料的選擇以及配套結(jié)構(gòu)的選擇（包括法蘭、人孔等）。而計(jì)算噴淋塔吸收區(qū)高度主要有兩種方法： （ 1） 噴淋塔吸收區(qū)高度設(shè)計(jì)（一） 達(dá)到一定的吸收目標(biāo)需要一定的塔高。 根據(jù)（ 1）可知： h=H0 NTU=)l n ()()(***22*11*22*112121yyyyyyyyyyakGyyyakGymmym????????? aky = akY = 10 WG? ]4[ ?? ]4[ (2) 其中： y1,y2 為脫硫塔內(nèi)煙氣進(jìn)塔出塔氣體中 SO2 組分的摩爾比， kmol(A)/kmol(B) *1y , *2y 為與噴淋塔進(jìn)塔和出塔液體平衡的氣相濃度， kmol(A)/kmol(B) kya 為氣相總體積吸收系數(shù)， kmol/(m3 . h﹒ kpa) x2， x1 為噴淋塔石灰石漿液進(jìn)出塔時(shí)的 SO2 組分摩爾比， kmol(A)/kmol(B) G 氣相空塔質(zhì)量流速， kg/(m2﹒ h) W 液相空塔質(zhì)量流速， kg/(m2﹒ h) y1 =mx1, y2 =mx2 (m為相平衡常數(shù)，或稱分配系數(shù)，無量綱 ) kYa 為氣體膜體積吸收系數(shù)， kg/(m2﹒ h﹒ kPa) kLa 為液體膜體積吸收系數(shù)， kg/(m2﹒ h﹒ kmol/m3) 式（ 2）中 ? 為常數(shù)，其數(shù)值根據(jù)表 2[4] 表 3 溫度與 ? 值的關(guān)系 溫度 / 10 15 20 25 30 ? 采用吸收有關(guān)知識(shí)來進(jìn)行吸收區(qū)高度計(jì)算是比較傳統(tǒng)的高度計(jì)算方法，雖然計(jì)算步驟簡(jiǎn)單明了，但是由于石灰石漿液在有 噴淋塔自上而下的流動(dòng)過程中由于石灰石濃度的減少和亞硫酸鈣濃度的不斷增加，石灰石漿液的吸 收傳質(zhì)系數(shù)也在不斷變化，如果要算出具體的瞬間數(shù)值是不可能的，因此采用這種方法計(jì)算難以得到比較精確的數(shù)值。 本設(shè)計(jì)中的液氣比 L/G 是指吸收劑石灰石液漿循環(huán)量與煙氣流量之比值（ L/M3）。在實(shí)際的設(shè)計(jì)中應(yīng)該盡量使液氣比 L/G 減少到合適的數(shù)值同時(shí)有保證了脫硫效率滿足運(yùn)行工況的要求。 因而選擇合適的煙氣速度是很重要的，典型的 FGD 脫硫裝置的液氣比 在脫硫率固定的前提下，逆流式吸收塔的煙氣速度一般在 [5][6]，本設(shè)計(jì)方案選擇煙氣速度為 。本設(shè)計(jì)方案為 95％ h為吸收塔內(nèi)吸收區(qū)高度， m K0 為常數(shù)，其數(shù)值取決于煙氣流速 u(m/s)和操作溫度 (℃ ) 。除霧器設(shè)置沖洗水，間歇沖洗沖洗除霧器。氣體流速過高會(huì)引起二次夾帶。 ② 除霧器的主要設(shè)計(jì)指標(biāo) ：沖洗覆蓋率是指沖洗水對(duì)除霧器斷面的覆蓋程度。由于除霧器沖洗期間會(huì)導(dǎo)致煙氣帶水量加大。影響除霧效率的因素很多 ,主要包括 :煙氣流速、通過除霧器斷面氣流分布 的均勻性、葉片結(jié)構(gòu)、葉片之間的距離及除霧器布置形式等。當(dāng)除霧器葉片上結(jié)垢嚴(yán)重時(shí)系統(tǒng)壓力降會(huì)明顯提高 ,所以通過監(jiān)測(cè)壓力降的變化有助把握系統(tǒng)的狀行狀態(tài) ,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題 ,并進(jìn)行處理。設(shè)計(jì)煙氣流速應(yīng)接近于臨界流速。除霧器葉片間距的選取對(duì)保證除霧效率 ,維持除霧系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。目前脫硫系統(tǒng)中最常用的除霧器葉片間距大多在 30～ 50mm。選擇除霧器沖水量除了需滿足除霧器自身的要求外，還需考慮系統(tǒng)水平衡的要求 ,有些條件下需采用大水量短時(shí)間沖洗 ,有時(shí)則采用小水量長(zhǎng)時(shí)間沖洗 ,具體沖水量需由工況條件確定 ,一般情況下除霧器斷面上瞬時(shí)沖洗耗水量約為 14m3/ ③ 除霧器的最終設(shè)計(jì)參數(shù) 本設(shè)計(jì)中設(shè)定最下層沖洗噴嘴距最上層噴淋層 3m。 表 4 除霧器進(jìn)出口煙氣條件基于鍋爐 100%BMCR 工況進(jìn)行設(shè)計(jì) 除霧器進(jìn)口 除霧器出口 煙氣量 溫度℃ 50 煙氣壓力 mmAq 113() 93() 霧滴含量 mg/m3N(D) ≤ 75 5)霧滴去除率： % 為達(dá)到除霧器出口煙氣霧滴含量小于 75mg/Nm3（ 干態(tài) ），除霧器的霧滴去除率需要達(dá)到 % 以上。但是 ，被去除的霧滴會(huì)重新散布，而降低霧滴去除效率。此外，還要將噴淋塔煙氣進(jìn)口高度 h4（單位 m）計(jì)算在內(nèi) 因此噴淋塔最終的高度為 H= h+h2+h3+ h4=+++= 32m 噴淋塔的直徑設(shè)計(jì) 根據(jù)鍋爐排放的 煙氣，計(jì)算運(yùn)行工況下的塔內(nèi)煙氣體積流量，此時(shí)要考慮以下幾種引起煙氣體體積流量變化的情況：塔內(nèi)操作溫度低于進(jìn)口煙氣溫度，煙氣容積變?。粷{液在塔內(nèi)蒸發(fā)水分以及塔下部送入空氣的剩余氮?dú)馐沟脽煔怏w積流量增大。 假設(shè)空氣通過氧化風(fēng)機(jī)進(jìn)入噴淋塔后，當(dāng)中的氧氣完全用于氧化亞硫酸鈣，即最終這部分空氣僅僅剩下氮?dú)?、惰性氣體組分和水汽。常用 的有空心錐切線型、實(shí)心錐切線型、雙空心錐切線型、實(shí)心錐型、螺旋型等 5 種。因而實(shí)際吸收區(qū)高度要比 h高 68 米。噴淋系統(tǒng)能使?jié){液在吸 收塔內(nèi)均勻分布，流經(jīng)每個(gè)噴淋層的流量相等。 所以 VDQs maxmax, 4??= 6=