【文章內(nèi)容簡介】 混勻，制成石灰石漿液；最后由漿液泵輸送至氧化池或吸收塔噴淋系統(tǒng)[[] [D].無錫:江南大學(xué),2006.]。煙氣系統(tǒng)煙氣通過入口煙道擋板門進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，再經(jīng)過脫硫增壓風(fēng)機(jī)升壓，從吸收塔下部大概1/3處的入口進(jìn)入吸收塔；經(jīng)過噴淋系統(tǒng)洗滌脫硫，凈煙氣由除霧器除去帶的霧滴，再從吸收塔出口排入系統(tǒng)出口煙道；然后濕飽和凈煙氣再加熱至80℃以上，從凈煙氣出口擋板門進(jìn)入到原煙道，最后由囪排出。除此以外，為鍋爐機(jī)組的正常、穩(wěn)定、安全運(yùn)行，需設(shè)置旁路煙道并設(shè)擋板門，當(dāng)遇到鍋爐啟動(dòng)和FGD裝置故障，煙氣可由旁路煙道進(jìn)入煙囪排出[[] 馮勝山,許順紅,[J].中國鑄造裝備與技術(shù),2009,(1):17P.]。吸收系統(tǒng)吸收系統(tǒng)是核心。石灰石漿液通過循環(huán)泵由吸收塔漿池運(yùn)輸送至噴淋系統(tǒng)，再通過噴嘴霧化以液滴形式噴射到吸收塔內(nèi)的噴淋空間；液滴與煙氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；吸收了的漿液滴回落到塔內(nèi)的循環(huán)漿池，通入的氧化空氣與初級脫硫產(chǎn)物亞硫酸鈣反應(yīng)生成硫酸鈣。此外，需在吸收塔的出口設(shè)置粗細(xì)兩級除霧器，防止凈煙氣的攜帶水量過大，也可除凈煙氣攜帶的小液滴，使排出煙氣液滴含量低于75。石膏漿液排出系統(tǒng)塔內(nèi)的石膏漿液（濃度為10%～20%）經(jīng)由石膏漿液排出泵送至石膏旋流器，在旋流器內(nèi)濃縮后，底流石膏漿液（濃度約為50%）自流至石膏提純干燥系統(tǒng)或拋棄箱，然后被加工成成品石膏或由石膏漿液拋棄泵送至灰場堆放；而旋流器的溢流液則自流或用泵輸送，回到吸收塔內(nèi)循環(huán)利用。FGD裝置的工藝水系統(tǒng)系統(tǒng)所需工藝水儲(chǔ)存在工藝水箱中，且是由工藝水泵運(yùn)送至各用水點(diǎn)、用水設(shè)備。工藝水主要消耗在制備石灰石漿液用水、吸收塔蒸發(fā)水、底流石膏溶液排出水、石膏結(jié)晶水；除霧器及所有漿液輸送設(shè)備等的沖洗水；脫硫設(shè)備冷卻水及密封水。該濕法脫硫技術(shù)的吸收劑是石灰石粉加水和成的漿液，通過泵進(jìn)入吸收塔再與煙氣充分接觸，二氧化硫與漿液的碳酸鈣、空氣反應(yīng)氧化成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到飽和后結(jié)晶成二水石膏。石膏漿液濃縮、脫水使含水量小于10%，然后輸送到石膏貯倉堆放，再經(jīng)脫硫的凈煙氣經(jīng)過除霧器除霧，換熱器加熱升溫，最后通過煙囪排出。因?yàn)槲账?nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可達(dá)到95以上%[[] ：化學(xué)工業(yè)出版社，1999]。采用漿液吸收煙氣中的，分為和兩個(gè)階段。先吸收生成的，然后將亞硫酸鈣氧化成(即石膏)。該方法的實(shí)際是很復(fù)雜的，還不能完全清楚。這個(gè)發(fā)生的如下。吸收： 煙氣中含有，故吸收過程中會(huì)發(fā)生氧化副反應(yīng)。氧化：主要是將吸收過程中生成的氧化為： 由于在吸收過程中生成部分，故在氧化過程中，亞硫酸氫鈣也被氧化，分解出少量： 設(shè)備運(yùn)行過程中常見問題及問題原因：（1）設(shè)備腐蝕：煙氣中含各種微量化學(xué)成分。酸性條件下對金屬的腐蝕極強(qiáng)。（2）結(jié)垢和堵塞：或沉積或結(jié)晶析出；或從溶液中結(jié)晶析出；濕干結(jié)垢，即因溶液水分蒸發(fā)而使固體沉積。（3）除霧器的堵塞：小液滴、顆粒物進(jìn)入除霧器，引起堵塞?？啥ㄆ谟酶咚賴娮靽娗逅M(jìn)行沖洗。5脫硫設(shè)備的設(shè)計(jì)與計(jì)算 概述本章主要進(jìn)行吸收塔的選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，循環(huán)漿液泵、增壓風(fēng)機(jī)和氧化風(fēng)機(jī)的選型計(jì)算以及各工藝容器及其附屬設(shè)備。 吸收塔本體及其內(nèi)部噴淋系統(tǒng)的選型計(jì)算吸收塔是濕法煙氣脫硫裝置中最核心且是最復(fù)雜的設(shè)備，其它設(shè)備都是圍繞吸收塔來完成。吸收塔類型很多其中包括有：噴淋塔、液柱塔、填料塔、鼓泡塔等。噴淋塔是濕式脫硫的主要塔型，噴嘴布置形式有逆流、順逆流和順流等方式，目前較多采用逆流布置。逆流布置的噴淋塔，煙氣從噴淋區(qū)下部進(jìn)入，再與從噴淋層均勻噴出的吸收漿液逆流接觸。塔內(nèi)部空間從上而下分為除霧區(qū)、霧化吸收區(qū)、氧化區(qū)，其中的吸收主要在霧化吸收區(qū)，而脫硫產(chǎn)物亞硫酸鈣的氧化、石灰石的溶解及石膏的結(jié)晶是在氧化區(qū)[[] [D].杭州:浙江大學(xué),2002.]。吸收塔的數(shù)量噴淋塔進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之前，首先要確定吸收塔的數(shù)量。根據(jù)《設(shè)計(jì)》：的數(shù)量的確定應(yīng)根據(jù)、和等。本設(shè)計(jì)按一座。噴淋塔結(jié)構(gòu)主要有：、等，是噴淋塔的最重要組成[[] [J].中國能源,2003,(7):2629P.]。噴淋塔直徑是由需要處理的煙氣量和塔內(nèi)煙氣實(shí)際流速來確定的。煙氣量的確定原則：煙氣進(jìn)入噴淋塔會(huì)迅速放熱使塔內(nèi)的水分蒸發(fā)，導(dǎo)致煙氣中水蒸汽短時(shí)間內(nèi)達(dá)到飽和，于此同時(shí)煙氣溫度也迅速降低，故在計(jì)算噴淋塔直徑中，煙氣量可按噴淋塔出口處的實(shí)際濕飽和煙氣流量來計(jì)算[[] [A].二氧化硫污染治理技術(shù)匯編[C].北京中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)，2003:327354P.]。塔內(nèi)煙氣流速確定原則：煙氣流速過低時(shí)，噴淋塔直徑過大，且低流速時(shí)傳熱傳質(zhì)效果都不好，且除霧器中液滴比較容易“逃逸”；流速較高時(shí)，可降低塔徑，不僅可以節(jié)省材料，還可提高氣液相對運(yùn)動(dòng)速度，減小氣液間傳質(zhì)阻力，來加快反應(yīng)速度，這樣有利于傳熱傳質(zhì)，但是氣速增大，就會(huì)阻力增加、液滴“夾帶”嚴(yán)重而使脫水除霧的難度大大加重、不利于除霧器安全運(yùn)行、氣液接觸時(shí)間變短而致使脫硫效率降低。故煙氣流速既不能太低也不能太高，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，噴淋塔內(nèi)煙氣的流速應(yīng)控制在不大于4m/s為宜，[[] [D].上海:上海交通大學(xué),2008.]。假設(shè)吸收塔內(nèi)平均溫度為，壓力為，則吸收塔內(nèi)煙氣流量為： 式（） 式中：—吸收塔內(nèi)煙氣流量，； —標(biāo)況下煙氣流量，； —除塵前漏氣系數(shù)，；依據(jù)煙氣脫硫脫硝技術(shù)手冊，吸收塔內(nèi)煙氣流速取，則吸收塔截面A為： 式（） 則塔徑d為： （1）漿池容量：： 式（）式中： —液氣比，根煙氣脫硫脫硝據(jù)手冊液氣比一般為，本設(shè)計(jì)??； Q—標(biāo)況下煙氣量，； —漿液停留時(shí)間，s，一般為，取值為；循環(huán)漿液噴淋流量: 式（）（2）漿池直徑等于吸收塔，本設(shè)計(jì)中選取的漿池直徑為，然后再根據(jù)計(jì)算漿池高度： 式（） 式中：—漿池高度，； —漿池容積，；根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，～。而設(shè)計(jì)計(jì)算的高度直徑比為 式（）顯然不符合要求。為使設(shè)計(jì)高度、直徑更接近合理值，將氧化池直徑放大一點(diǎn)。，滿足要求故(3)噴淋層層數(shù)與間距i噴淋層層數(shù)主要決定于噴嘴的布置與循環(huán)漿液量。噴淋區(qū)可設(shè)3～5個(gè)噴淋層，一般為3或4層，極少數(shù)設(shè)置2層?！?m，～2m。(4)噴淋塔煙道進(jìn)口的高度和出口高度 該高度根據(jù)其進(jìn)出口面積、寬高比得到。進(jìn)出口面積根據(jù)工藝要求的進(jìn)出口流速確定，依據(jù)實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，一般為12～15m/s；煙道出入口均是方形，所以寬高比一般取較大值，該做法能使進(jìn)氣在塔內(nèi)分布均勻，但寬度也不能過大，會(huì)影響殼體穩(wěn)定性，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，則。（5）其它的結(jié)構(gòu)高度以上幾個(gè)依據(jù)需要處理的煙氣量確定高度，噴淋塔的結(jié)構(gòu)尺寸中，還有一些是依據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定的高度的：（6）煙氣進(jìn)口底部至漿液面距離，鼓入氧化空氣和攪拌時(shí)漿液氧化池中液位會(huì)波動(dòng)，防止?jié){液倒灌入煙氣口，～2m為宜，；（7）最上層噴淋層至第一段除霧器的高差，一般根據(jù)噴漿后霧滴大小、煙氣上升流速確定，一般取左右；故取。（8）除霧區(qū)高度，除霧器分成兩段，第一段為粗除霧，第二段為精除霧，兩段除霧器上下具設(shè)有沖洗噴嘴。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，；而平鋪波紋板式除霧器，最下層沖洗噴嘴與最上層噴淋層間離為3～，～；因本設(shè)計(jì)選用屋脊式除霧器，故（9）。（10）凈煙氣出口底側(cè)至最上層除霧器的距離。（11）。（12）吸收區(qū)高度指煙氣進(jìn)口水平中心線到噴淋層的距離，由流速、接觸反應(yīng)時(shí)間確定。吸收區(qū)高度由煙氣流速、接觸反應(yīng)時(shí)間確定。依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取吸收塔內(nèi)煙氣流速，取反應(yīng)時(shí)間t=4s，則 式（） 故吸收塔總高 噴淋系統(tǒng)和噴嘴噴淋系統(tǒng)由3～5個(gè)噴淋層成，噴淋層由分配母管、支管和噴嘴組成。母管和支管對稱布置在噴淋塔內(nèi)的水平截面上，形成網(wǎng)狀管路系統(tǒng)。噴嘴是淋系統(tǒng)的一個(gè)重要部件。噴嘴布置在各支管上，作用是將石灰石循環(huán)漿液按照一定的規(guī)律噴射于塔內(nèi)，形成均勻分布的漿液霧。漿液流量更合理[[] 張東民,[J].廣西輕工業(yè),2007,(5):8485P.]。噴淋層噴嘴、分配管網(wǎng)組成噴淋層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)石灰循環(huán)漿液由各自的漿液泵送至不同高度噴淋層，每個(gè)噴淋層均設(shè)置一臺(tái)循環(huán)泵，以保證進(jìn)入每個(gè)噴淋層的漿液流量更加合理。噴淋層管網(wǎng)可由一根主輸送母管以及兩側(cè)平行的支管組成，也可不設(shè)母管，采用多根平行支管。各噴淋層間常按一定角度交錯(cuò)布置，噴淋層具體層數(shù)決定因素包括設(shè)計(jì)要求的脫硫效率、噴淋塔入口的濃度。噴淋系統(tǒng)中，調(diào)整塔斷面噴嘴布置密度和噴淋層數(shù)，可以獲得不一樣的噴霧重疊度。噴霧重疊度合適范圍一般在200 ～300 ％。重疊度越高脫硫效率越高，系統(tǒng)阻力也有所增加[[] [D].北京:華北電力大學(xué),2008.]。噴嘴的設(shè)計(jì)噴嘴的作用是將大量石灰石漿液霧化成霧滴，從而提供充足接觸面積來有效的脫除。霧化噴嘴在石灰石/石膏濕法煙氣脫硫工藝中是控制系統(tǒng)運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用的重要因素[[] 張秀云,[J].電站系統(tǒng)工程,2010,(4):12P.]。噴嘴的布置方式有逆和順兩種。氣液接觸逆噴比順噴更好，但阻力稍微大一些。而在兩層噴嘴之間采用對噴則綜合前兩者的優(yōu)點(diǎn)，可以使已經(jīng)噴出的霧滴進(jìn)一步的發(fā)生碰撞，使液滴和氣泡發(fā)生強(qiáng)烈湍動(dòng)更新，同時(shí)使氣泡和霧滴破碎。傳質(zhì)面積增大，氣液接觸更充分[[] 宋華,王雪芹,趙賢俊,張文超,呂寶航,[J].化學(xué)工業(yè)與工程,2009,(5):455459P.]。（1）噴嘴選擇與布置原則選擇合適的噴嘴和對噴至關(guān)重要。 在設(shè)計(jì)FGD噴嘴時(shí)應(yīng)考慮如下問題 :a. 依據(jù)工程實(shí)情確定噴嘴類型與材料 ；b. 依據(jù)所需的霧化液滴尺寸確定噴嘴參數(shù) ；c. 選擇合理的噴嘴間距 ,一般水平間距取 , 垂直間距取值 , 確保覆蓋率和均勻性 ；d. 塔截面內(nèi)根據(jù)所選擇的噴嘴特性以及為了確保氣液有效傳質(zhì)所需水平距離來確定合理的噴嘴數(shù)量[[] [D].杭州:浙