脱硫塔的设计

目录

1 处理烟气量计算 (3)

2 烟气道设计 (3)

3吸收塔塔径设计 (3)

4 吸收塔塔高设计 (3)

5 浆液浓度的确定 (5)

6 喷淋区的设计 (5)

7 除雾器的设计 (7)

8 氧化风机与氧化空气喷管 (9)

9 塔内浆液搅拌设备 (9)

10 排污口及防溢流管 (9)

11 附属物设计 (10)

12 防腐 (10)

脱硫塔的结构设计，包括储浆段、烟气入口、喷淋层、烟气出口、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设计

烟道设计

塔体设计：

脱硫塔上主要的人孔、安装孔管道孔：除雾器安装孔，每级至少一个；喷淋浆液管道安装孔，至少一个；脱硫塔底部清渣孔，至少一个；烟气入口烟道设置一人孔，以便大修时清理烟道可能的积垢。

脱硫塔上主要的管孔：循环泵浆液管道入口，一般为3个；液位计接口，一般为2～3个，石膏浆液排出口1～2个；排污口1个；溢流口1个；滤液返回口1个；事故罐浆液返回口1个；地坑浆液返回1个；搅拌机接口2～6个；差压计接口2～4个。

储液区：一般塔底液面高度h1=6m～15m；

喷淋区：最低喷淋层距入口顶端高度h2＝1.2～4m；最高喷淋层距入口顶端高度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；

除雾区：除雾器离最近（最高层）喷淋层距离应≥1.2m，当最高层喷淋层采用双向喷嘴时，该距离应≥3m；除雾器离塔出口烟道下沿距离应≥1m；

喷淋泵

喷淋头

曝气泵

1 处理烟气量计算

得到锅炉烟气量，根据实际的气体温度转化成当时的处理烟气量。根据燃料的属性计算出烟气中SO2的含量，并根据国家相关环保标准以及甲方的要求确定烟气排放SO2的含量，并计算脱硫效率

2 烟气道设计

进气烟道中的气速一般为13m/s，排气烟道中的气速一般为11m/s，由此算出截面积，烟道截面一般为矩形，自行选取长宽。

3吸收塔塔径设计

直径由工艺处理烟气量及其流速而定。根据国内外多年的运行经验，石灰法烟气脱硫的典型操作条件下，吸收塔内烟气的流速应控制在u＜4.0m/s为宜。(一般配30万kW机组直径为Φ13m～Φ14m，5万kW机组直径约为Φ6m～Φ7m)。

喷淋塔塔径D：

则喷淋塔截面面积

将D代入反算出实际气流速度u`：

4 吸收塔塔高设计

4.1 浆液高(h1)

由工艺专业根据液气比需要的浆液循环量及吸收SO2后的浆液在池内逐步氧化反应成石膏浆液所需停留时间而定，一个是停留时间大于4.5min

4.2 烟气进口底部至浆液面距离(c)

一般定为800mm～1200mm范围为宜。考虑浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动；入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影响；加之该区间需接进料接管，

4.3 烟气进出口高度

根据工艺要求的进出口流速(一般为12m/s～18m/s)确定进出口面积，一般烟道均呈矩形，且宽高比较大，即高度尺寸取得较小。但宽度亦不宜过大，否则将会使壳体径向开口太大而影响壳体的稳定性。

4.4 烟气进口中心至第一层喷浆管距离(h2)

根据烟气通过雾化区上升流速，反应时间算到第一层。层间高差(h4)根据国外用离心式喷雾喷头经验，按1.7m计。喷浆管一般设3～4层，。

4.5 最上层喷浆管至第一段除雾器高差(d)

根据喷浆后雾滴大小及烟气上升流速考虑，一般在3m～3.5m左右。

4.6 除雾器冲洗水喷头距除雾器间距(f)

按0.5m～0.6m计，两层除雾器之间还设有上下冲水的两层水管，其间隔(A)应考虑到便于安装维修。加上两层波形除雾器高度，最底部上冲水管至最上部下冲水管总高差(g)约3.4m～3.5m。以上尺寸适于平铺波纹板式除雾器。如用菱形除雾器，其空间高度(g)将可降1m左右。

4.7 搅拌器设置高度(h)

离塔底部1.5m～1.8m处均布。

综上所述：只要定出烟气进出口高度，则塔的有效高H和总高即可得到

液面高度+液面到下烟口高度+烟口高度+上烟口到第一层喷淋+n层喷淋高度+除雾段高度=塔高

烟气脱硫典型操作条件

4.8 脱硫塔上主要的开孔

循环泵浆液管道入口，一般为3个；

液位计接口，一般为2～3个，

石膏浆液排出口1～2个；排污口1个；溢流口1个；

搅拌机接口2～6个；

差压计接口2～4个。

pH计接口一个；

人口：喷浆段和除雾器段的塔体相当部位必须设有安装和检修人员的进出口以及零部件取进，取出的可能，此安装孔一般不得小于Φ800mm和800mm×600mm。塔体下部需考虑便于清洗人员操作方便的清扫门，一般不小于800mm×1000mm，可视塔径大小情况而定。

5 浆液浓度的确定

为了保证吸收剂的停留时间和石膏结晶所需的停留时间，浆液中的固体浓度应维持在80g/L~180g/L为宜，一般定为120g/L。

6 喷淋区的设计

6.1 碱液喷淋两量

根据液/气比跟气体上升气速，计算出喷淋的总浆液量。

将设计的浆液量平均分到每一层喷淋层中，计算出单层喷淋浆液量。

6.2 喷嘴的布置

通常用于湿式脱硫塔的喷嘴有6种：空心锥切线型、实心锥切线型、双空心锥切线型、实心锥型、螺旋型、大通道螺旋型，通常在0.1~0.2MPa压力下工作。

喷淋管道用于把浆液均匀分布在各喷嘴，形成最佳雾化效果。喷淋管道的材质一般用FRP（玻璃钢管）。在吸收塔外，喷淋管道与循环浆液管道法兰连接。

根据单个喷嘴流量，计算脱硫塔中喷嘴的个数；

根据经验，单层的喷洒面积是脱硫塔截面积的2倍，计算单个喷头的喷洒面积，进行排列形式以及喷头间距的设计。