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脱硫塔结构

时间:2014-01-18      阅读:12079

脱硫塔结构


脱硫塔的结构,包括储浆、烟气入口、喷淋层、烟气、喷淋层间距、喷淋层与除雾器和脱硫塔入口的距离、喷喷嘴特性(角度、流量、粒径分布等)、喷嘴数量和喷嘴方位的,是取得脱硫塔zui化性能的先决条件。
需要指出的是,的应在两相流和传质以及力学分析的基础上,结合进行。
一、脱硫塔结构定性
1.塔的总体布置
如图6-1所示,一般塔底液面度h1=6 m~15m;zui喷淋层离入口顶端度h2=1.2~4m;zui喷淋层离入口顶端度h3≥vt,v为空塔速度,m/s,t为时间,s,一般取t≥1.0s;喷淋层之间的间距h4≥1.5~2.5m;除雾器离zui近(zui层)喷淋层距离应≥1.2 m,当zui层喷淋层采用双向喷嘴时,该距离应≥3m;除雾器离塔烟道下沿距离应≥1m。
喷淋区的度不宜太,当度大于6m时,增加度对于效率的提并不。喷淋区的烟气速度应与雾滴的滴谱范围相对应。从理论上讲,约有3~6的液滴量被夹带,在冷却区的夹带量大约为0.2~0.5(与烟气的切向流动有关)。


2.塔径的确定
脱硫塔的传质的塔径主要取决于塔内传质、气液分布及性的考虑。
在喷淋塔内,烟气流速较时,压降上升幅度小于流速的上升幅度。随着烟气流速的提,压力曲线逐渐变陡,直液泛。液泛气速接近液滴自由沉降的终端速度,并随着吸收液滴直径的增大而提。故喷雾塔时,烟气流速的选取应与吸收液液滴直径相匹配,按常规,气速应为液泛气速的50~80。
由于喷雾型脱硫塔中,气流分布可以“自我校正”均匀,从这个角度看,塔径可以无限大。但塔的结构的性和难度等影响到塔径的大小,这需作分析,必要时分塔。
脱硫塔可成等直径塔,也可成变直径塔,具体应根据侧搅拌层数和储浆量大小确定。
3.塔底储浆量的确定
确定脱硫塔储浆量的基本要素有:zui大的SO2负荷,这依赖于进气的SO2浓度及出气所要求的SO2浓度;各部分的浆液pH值;在考虑了可能存在的离子影响(飞灰、石灰石和工艺水)条件下的石灰石实测溶解速率;石膏(如粒径大小)的要求。根据以上要求确定浆液所需停留的名义时间,该时间可由塔底总浆液量除于排石膏浆液量获得。
4.塔入口烟道的
脱硫塔入口烟气的均匀性直接影响到脱硫塔内烟气分布的均匀性。
烟气入口气液接触处为干湿交界面,浆液在此干燥结垢将影响塔运行的安全性和气流流向。时应在烟道入口上方及两侧安设挡水板,防止喷嘴喷出的浆液进入烟道内。运行时,上方挡水板形成的水帘有利于脱硫和气流均布,两侧挡水板可防止喷嘴喷雾产生的背压将浆液抽进烟道内(当烟道档板未关,且无气体进入塔内时)。同时,靠近烟道侧的喷嘴应调整安装角度,防止喷入烟道。
烟气入口区域的流体流动受入口烟道与塔的几何尺寸、内部构件、托盘下部的喷淋层以及浆液从托盘流出的方式影响。尽管脱硫塔入口扁平,但入口射流上下左右及端部都必然有死滞区、回流区,可通过下述方法之:
(1)将水平进气方式改为切向斜向下进气,此种结构有利于削弱塔内回流旋涡,降压损,延长气液接触时间,防止浆液倒流。如图6-2所示。
(2)在脱硫塔烟气入口处增设导流板,将提气流分布的均匀性,且可减小压力损失。
(3)烟气入口进气方式为斜向下进气,在脱硫塔内部增设托盘或文丘里棒等均压装置。     当烟气入口采用合金钢材料时,应设冲洗系统,如图6-3所示。


5.塔烟道的
烟气型式较多,图6-4只是其中的一种。其可成轴向对称型式(俯视图a)和切向对称型式(俯视图b)。
若将脱硫塔先适当收缩成锥状,再侧向,可避对脱硫塔的气流分布造成不利的影响。


6.喷淋层的
喷淋层的是脱硫塔的重点和难点。
喷淋层的包括浆液管道、喷嘴的选择与布置。
喷嘴的数量和喷淋层数取决于脱硫效率,一般采用3~6层。喷淋层可用多台循泵供浆或一层喷淋层单独对应供浆,后者适合于脱硫塔且烟气负荷变化较大的场合。当某台循泵或管路需检修时,只要将其停止来即可,不会影响到塔的运行;当锅炉负荷变化时,可通过增加或停止一台循泵从而达到的效果,也可备用一套管路(包括循泵、喷淋层及相关管道),以满足未来日益的保要求。
浆液管道的要求进入个喷嘴的压力相等,即所谓的均压。一般地,当脱硫塔直径较大时,已成多根主管型式,有利于均压。浆液管道在脱硫塔内的支撑固定装置可成单根或多根主梁支撑、支管塔壁固定的方式,见图6-5。
*层(zui的一层)喷淋层离烟道上部一般保持2m~4m的距离,以便使浆液能充分地与烟气接触并避进入烟道内,喷淋层与喷淋层之间的间距为1.5~2.5m,zui喷淋与除雾器间的距离少应为1.2m。
对于逆流型喷淋塔,烟气速度为3~4.5m/s,雾滴的尺寸是有一定的限制范围的,也即对喷嘴zui基本的要求是“烟气的携带量”。粒径小于500μm的液滴将被带除雾器中,如果带除雾器中的液滴太多,除雾器将正常工作,大量的雾滴将进入下游烟道和烟囱。对于一个典型的FGD系统来说,喷嘴形式的雾滴应选定在2500~3000μm之间的雾化颗粒,于500μm直径的液不能过5,这种粒径的雾滴在zui大程度地减少烟气中雾滴携带的同时,也能提供足够的吸收SO2的气液表面积。喷嘴供应商均能提供详细的喷嘴粒径分布数据。
喷淋层喷嘴喷出的雾冠在1mm范围内能覆盖塔断面,一般要求具有120~250的覆盖率。 喷嘴应具有较大的自由畅通孔径,一般应大于45mm,否则易被结垢碎片等杂物所堵塞。
在脱硫塔的喷嘴布置中,若按“等距”布置,则从脱硫塔壁开始0~1.3m的外部圆周区域喷淋密度比脱硫塔中心区域要小的多,塔壁处的烟气速度,二氧化硫浓度也。,脱硫塔中心部份的脱硫效率可达99~100,脱硫效率从塔中心塔壁的脱硫效率则逐渐减少,zui终造成总的脱硫效率降。为此,可采取脱硫塔中间布置空心双向喷嘴、塔壁布置实心喷嘴的方式来增加塔壁附近的喷淋密度。这种方式虽然在一定程度上了塔内气流的均布,但由此带来的问题是壁流也严重。
7.除雾器区域的
脱硫塔一般采用两级除雾器,两级除雾器间的距离应为1.8m左右,以便检修维护。
除雾器距zui近喷淋层的距离与该层采用的喷嘴形式有关,当采用向下喷雾的喷嘴时,其间距应大于1.2m;当采用双向喷雾的喷嘴时,其间距应大于3m。
除雾器上沿距烟道下沿应大于1m。…

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