蝶旋型應(yīng)用于FGD的幾種常用噴嘴上噴,另一個噴孔向下噴,噴嘴允許通過的顆粒最大尺寸為噴孔直徑的80%~100%、我電廠21號、2號FGD噴淋塔就是采用這種類型的噴嘴,噴嘴材質(zhì)為SiC。上述兩種噴嘴出量不大,霧滴均勻,不易堵塞,方便維修的特點,已在大型FGD工程中廣泛應(yīng)用,效果
實心錐切線型,這種噴嘴的設(shè)計與空心錐切線型噴嘴近似,所不同的是在裝
的頂部使部分液體轉(zhuǎn)向噴入噴霧區(qū)域的中央,產(chǎn)生的水霧形態(tài)全充滿錐形,其外形如圖那
所示。這種噴嘴允許通過顆粒的尺寸為噴孔直徑的80%~100%,產(chǎn)生的液滴平均粒免速B
寸的空心錐形噴嘴的大30%~50%,而且液滴粒度范圍相當寬。
實心錐型這種噴嘴通過內(nèi)部的葉片使?jié){液形成旋流,然后以入口的軸線為軸時
出,產(chǎn)生的水霧形態(tài)全充滿錐形。這種噴嘴允許通過的最大顆粒直徑為噴孔直徑的2米
不等。在同等條件下,該噴嘴霧化粒徑相當于相同尺寸的空心錐切線型噴嘴的60%~1
外形如圖3-38(c)所示。
螺旋型俗稱豬尾巴型。這種噴嘴[見圖338(d)]隨著連續(xù)變小的螺旋線體,
柱體被切除一部分,形成在一個空心錐水霧中還有1~2個同軸的錐形水霧,或用剪切
沿螺旋線體旋轉(zhuǎn)成空心錐形水霧。
這種噴嘴無分離部件,自由暢通直徑等于噴孔直徑的30%~100%,在同等條件下多
均粒徑相當于相同尺寸的空心錐切線型噴嘴的50%~60%。
螺旋型噴嘴可以在很低的壓力下提供較高的吸收效率,所以這種噴嘴推出后迅速得
統(tǒng)的認可,典型操作壓力在0.05~0.1MPa。但也必須留心,這種噴嘴停用后易結(jié)垢
在螺旋型噴嘴中還有一種大通道螺旋型噴嘴,這種噴嘴是通過增大螺旋體之間的距離
來的,允許通過的固體顆粒直徑與噴孔直徑相同,最大可達38mm。
噴嘴的選用
首先,確定噴嘴類型,然后選定入口工作壓力、噴霧角和噴嘴流量。在選定霧化角式
塔內(nèi)的噴嘴布置相結(jié)合,要保證噴淋覆蓋率和覆蓋均勻度。通常霧化角可選為90°,噴
工藝計算確定。根據(jù)噴嘴流量確定其入口工作壓力。一般來說,噴嘴流量與其入口水壓加A=R
應(yīng)的。
在選擇噴嘴過程中,還必須考慮噴嘴的連接方式。連接尺寸主要由噴淋分管中的漿群
定。連接方式有法蘭、螺紋和粘接三種,具體采用何種方式,主要應(yīng)視噴嘴材料、噴
定,當噴嘴材料是氮化硅或噴管采用橡膠襯里的鋼管和玻璃鋼管時應(yīng)采取法蘭連接方式式c
噴嘴在塔內(nèi)的布置
塔內(nèi)布置噴嘴時要注意的幾個問題如下。
①選擇合理的噴嘴覆蓋髙度。通常根據(jù)噴嘴特性及兩噴淋層之間距離來確定。
②選擇合理的單層噴嘴個數(shù)。一般來說,噴嘴個數(shù)根據(jù)工藝計算來確定。
③當噴嘴覆蓋高度確定以后,就可以計算單個噴嘴的覆蓋面積,即
2tan2(0/2)
500
煙氣脫硫脫硝凈化工程技術(shù)與設(shè)備
圖3-36多層噴淋層不
單層噴淋層結(jié)構(gòu)示意
液的總流量和噴嘴的霧化特性。這一特性主要包括噴嘴壓力、流量和霧滴的平均粒徑、霧化均勻
性、霧化角和霧化粒徑分布特性等。
噴嘴的要求
噴嘴布置的間距應(yīng)合理,要使噴嘴噴出的錐形水霧相互搭接,不留空隙,否則煙氣可能不接
觸到液滴就從空隙中“溜走”。調(diào)整噴嘴布置密度和噴淋層數(shù),可獲得不同的噴霧重疊度。重疊
度越高,脫硫效率也就越高,但阻力也會增加。一般噴霧重疊度為200%~300%。對噴嘴布置
的另一要求是不沖刷塔壁、噴淋母管和支撐件
理論上,霧化液滴越小,單位體積液體所獲得的吸收表面積越大,吸收效果越好。但實際
上,并非完全如此,過于微細的粒徑,容易被氣流吹離吸收區(qū),得到的結(jié)果恰好相反。微粒離開
吸收區(qū)后,不斷凝并,到達除霧器被去除一部分,未被去除的部分將對下游側(cè)的設(shè)備造成不利影
響。所以追求過細的粒徑是不必要的,而且也不利于節(jié)能。
在FGD工程實踐中,對于傳統(tǒng)的吸收塔有一個最佳液滴直徑范圍。一般索特爾平均直
徑(SMD)為1500~3000m。在煙氣流速3~4m/s的逆流噴淋塔中,粒徑小于500m的
液滴會被氣流吹至除霧器,所以要求這部分液滴的數(shù)量控制在5%以下,小于100m的液
滴要越少越好。
在濕法rGD工藝中,一般釆用壓力式霧化噴嘴。噴嘴結(jié)構(gòu)、工作壓力和流量影響噴出液滴
豹大小。對同一噴嘴,工作壓力和流量越大,即噴嘴噴出的平均速度越高,液滴的平均粒徑越
當工作壓力相同時,小口徑的噴嘴產(chǎn)生的液滴平均粒徑也較小。但是加上噴嘴口徑必須使垢
暢通無阻。
對于石灰或石灰石濕法FGD噴淋空塔,噴嘴的典型設(shè)計特性是工作壓力(表壓)0.5~50
3kPa,噴嘴出口流速約10m/s,每個噴嘴的流量36~80m3/h,霧化角90°。采用這種規(guī)格的
嘴,噴嘴的典型分布密度是吸收塔截面每平方米布置0.7~1個噴嘴。
實踐證明,噴霧的有效覆蓋度對提高脫硫效率是十分重要的,而噴嘴尺寸的大小必須適宜
不發(fā)生堵塞的條件下,選用較小口徑的噴嘴可以減小液滴的平均直徑。
噴嘴分類
噴嘴的設(shè)計結(jié)構(gòu)不同,噴出的錐形霧分布形態(tài)也不同,各種粒徑的液滴數(shù)量亦會受到影響。
前國內(nèi)外濕式FGD工程常用的漿液噴嘴有以下5種。
(1)空心錐切線型釆用這種設(shè)計的噴嘴,循環(huán)吸收漿液從切線方向進入噴嘴的渦旋腔內(nèi),
從與入口方向成直角的噴孔噴出,產(chǎn)生的水霧形狀為中空錐形,可以產(chǎn)生較寬的水霧外緣,
同流量和壓力下可以形成較小的液滴,允許自由通過的最大顆粒尺寸大約是噴孔尺寸的
~100%,噴嘴無內(nèi)部分離部件,其外形如圖3-3-8(a)所示。
(2)雙空心錐切線型這種噴嘴是在空心錐切線型噴嘴的腔體上設(shè)計兩個噴孔,一個噴孔向
第三篇塔器設(shè)備
此,人口煙道還起著流速過渡的作用,它的設(shè)計不僅影響壓降,還會影響進塔煙氣分
勻性
所以對吸收塔入口煙道過渡段的設(shè)計有如下4項要求:①防止在煙道內(nèi)沉積物垢;②
力損失;③保證進塔煙氣分布均勻;④選用結(jié)構(gòu)材料應(yīng)考慮耐高溫和耐腐蝕
為此,對于傳統(tǒng)吸收塔入口煙道的過渡段采用帽檐結(jié)構(gòu)或遮擋棚結(jié)構(gòu),對于吸收
6~6m/s)的情況,將過渡段布置在反應(yīng)罐與塔體之間的斜錐面上,使干/濕界面
塔內(nèi),盡量遠離入口煙道的底板面。這樣做
方面可以減少人口煙道內(nèi)的物垢沉積另低入口煙氣和塔內(nèi)煙氣的動量差,使煙氣在吸收區(qū)的分布趨于均勻,減小壓力損失,實
上述的入口帽檐結(jié)構(gòu)的軸心線與吸收塔軸線垂線的交角約為15-20,比較適宜和有數(shù)
入口煙道過渡段的結(jié)構(gòu)材料,當系統(tǒng)不設(shè)GGH時,煙氣溫度較高,可以選用高
料,如C-276、59號合金等。當系統(tǒng)有GGH,吸收塔入口煙溫降至100℃左右時,也可以
價格較低的玻璃鱗片樹脂或脲醛材料涂敷,達到耐高溫和防腐蝕的目的。
吸收塔的底液匯集于反應(yīng)罐,在罐內(nèi)實施強制氧化反應(yīng),生成副產(chǎn)物石膏。反應(yīng)罐內(nèi)
氣管和攪拌器。石膏漿液被送往旋流分離器濃縮后再送到帶式過濾器脫水,然后選去
準備外運
噴淋裝置是噴淋(空)塔的核心。它的組成包括噴淋母管,管網(wǎng)和噴嘴以及循環(huán)泵和
表等,關(guān)于循環(huán)泵將在后面敘述。FGD對噴淋裝置的基本要求如下
①噴出的漿液霧滴完全、均勻覆蓋吸收塔的整個斷面;②盡量減少漿液淌壁,避免
損;③噴出的霧滴大小適宜,確保足夠的接觸面積、反應(yīng)時間和脫硫效率;④方便維修,
作,節(jié)能平穩(wěn)。
噴淋裝置設(shè)計中最重要的內(nèi)容首先是確定母管層數(shù)和垂直層距,第二是選用噴嘴,
影響塔的總高度,關(guān)系到投資成本,后者決定噴嘴特性,密切關(guān)系到吸收效率。
在石灰基工藝中,由于獲得相同脫硫效率所需要的L/G較低,所以需要的噴淋層
通常每層布置一個噴淋管網(wǎng),每層應(yīng)裝有足夠多的噴嘴,應(yīng)盡量減少連接噴嘴的管道長
層或稱最下層噴管以及多孔托盤距入口煙道頂部必須有足夠的高度,這一高度一般太
3m。這樣可以使得噴出的漿液能有效地接觸進入塔內(nèi)的煙氣,并避免漿液被帶進入口
層噴管以及最下層噴管與多孔托盤之間應(yīng)相隔約1~2m。最上層的噴淋管網(wǎng)與除霧器底
有2m的距離。當煙氣流量和SO2濃度高時可取上述范圍值上限
噴淋層數(shù)和噴淋層的間距是影響吸收區(qū)高度的主要因素,吸收區(qū)的高度一般指吸收
口中心線到最上層噴淋層之間的高度,以下因素決定吸收塔直徑和吸收區(qū)高度:煙氣到
濃度;脫硫效率;吸收循環(huán)漿量;煙氣入口流向(順流或逆流)及入口型式;噴淋層數(shù)額
蓋的疊加面積;吸收劑反應(yīng)活性系數(shù)。
種新的對插式噴淋層技術(shù),即每層對插布置兩組平行的梳齒狀噴淋支管,母管置開
實踐證明,這種布置方式具有如下優(yōu)點:
①塔內(nèi)氣/液分布更趨均勻,吸收塔斷面上霧滴密度增大,減少了煙氣走“短路”
這是由于對插的每組管網(wǎng)都100%覆蓋塔截面,則每層的噴嘴數(shù)和霧滴重疊覆蓋到
②噴淋層減少,塔高降低,原4層變成2層,可以降低3m,有利于節(jié)省工程費朋
150%,有利于提高脫硫效率。
能耗噴淋層有單層與多層噴嘴在噴淋裝置中是一個十分關(guān)鍵的部件,噴淋塔的脫硫效率主要決定于塔內(nèi)煙氣