石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计

石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 摘 要 吸收塔是烟气脱硫除尘 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 的核心部分旋流板塔是板式吸收塔的一种它具 有脱硫效率高和除尘效率高等优点 本文主要对一台 65th 锅炉的石灰湿法烟气脱硫除尘的主要设备旋流板塔进行 设计石灰湿法烟气脱硫除尘的工艺 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 为石灰碱液作为吸收剂对其燃煤烟气进 行脱硫除尘流出的废水经处理后循环使用 本文首先对旋流板塔脱硫除尘的技术背景工作原理技术特点工艺流程 应用情况存在的问题及解决 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 等方面作简要说明和介绍其次的主要工作 是从 脱硫除尘工程的本体旋流板塔塔体高度塔径塔盘参数除雾板等方面着手 进行设计并对其石灰浆液制备供给系统和引风系统进行设计与选型最后进 行了 塔体的强度校核和整个工程的经济概预算 关键词烟气脱硫除尘旋流板塔设计 I 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设 计 Abstract Adsorption tower is the main unit of wet lime desulphurization and dust removing technology The rotating stream tray tower is a kind of adsorption tower and has advantages of high SO removal and dust-removing 2 This paper designs a tower which was equipped with rotating tray and constructed for a coal-fired boiler 65th in a factory in order to remove dust and SO from flue gas 2 This flow of SO removal and dust-removing is a wet removing process with limewater 2 as absorbent and the effluent should be recycled after treatment In this paper the main work is following Firstly the basic principlereaction principle technical process technical background application statusexisted problems and solution methods are simply introduced Secondly the tower main body such as the height the dimmerthe trays and so on is in detain calculated Thirdly strength check and economic budget of the project are analyzed Key wordsFGD dust-removing rotating stream tray tower design II 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 目 录 第一章 前言 1 11 选题背景 1 12 国内外脱硫除尘技术的现状 1 13 脱硫除尘的一般方法 2 14 湿法烟气脱硫存在的问题及解决方法 3 15 吸收塔的介绍 7 16 旋流板塔 12 17 除沫装置 14 18 结论 15 第二章 工程概述及工艺流程的选定 16 21 题目简介与主要内容 16 22 原始数据 16 23 脱硫除尘工艺 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 选择 16 第三章 旋流板塔本体部分的设计 18 31 旋流板塔盘的设计 18 32 压力损失 26 33 旋流除雾板的设计 27 34 进气管和出气管的设计 29 35 进料管和出料管的设计 31 36 人孔的设计 31 37 吊柱的设计 32 第四章 石灰湿法脱硫除尘辅助部分的设计 33 41 石灰浆液制备和供给系统的设计 33 42 引风系统的设计与选择 35 第五章 塔体的强度和稳定性校核 39 51 圆筒形壳体的稳定条件 39 52 塔体强度和稳定性校核 40 III 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 53 塔体不同工况时的组合应力计算与校核 46 第六章 经济分析与工程概预算 49 61 经济分析与评价的意义和基本原理 49 62 工程概算 50 63 技术经济分析 51 第七章 热电厂的运行调试与管理 54 71 运行调试与管理的主要任务 54 72 初步验收 54 73 一般维护 55 第八章 结论和体会 56 81 结论 56 82 体会 56 参考文献 58 致 谢 60 附录 1 61 附录 2 62 附录 3 63 IV 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 第一章 前言 11 选题背景 com 二氧化硫的危害[1] 二氧化硫是当今人类面临的主要大气污染物之一其污染源分为两大类 天然 污染源和人为污染源天然污染源由于量少面广易稀释和净化对环境的危害 不大而人为污染源由于量大集中浓度高对环境造成严重的危害 二氧化硫的污染属于低浓度长期的污染它的存在对自然生态环境人类健 康工农业生产建筑物及材料等方面都造成了一定程度的危害人为源排放约占 大气中SO 总量的 23 且集中在占地球表面积不到 1的城市和工业区的上空 2 空气中不同浓度的SO 对人体的影响及危害是不同的例如当大气中SO 浓 2 2 度在 10,50×10-6之间时人能够感觉到SO 气体的存在当SO 的浓度在 50, 2 2 -6 -6 100×10 之间时对人体有刺激作用并有潜在的危害当其浓度在 100,200×10 时人因受到过大的刺激而引起咳嗽流泪当其浓度在 400,500×10-6 时就会 立刻引起人严重中毒呼吸道严重闭塞而致窒息死亡 com 二氧化硫的来源[2] 中国能源资源以煤炭为主随着我国经济的快速发展煤炭消耗量不断增加 尤其在电源结构方面今后相当长的时间内以燃煤发电机组为主的基本格局不会改 变由此造成了严重的环境污染其中二氧化硫是造成大气污染的最主要的成分 形成的酸雨使农作物大量减产水资源严重污染 12 国内外脱硫除尘技术的现状[3] com 国外发展状况 最早研究烟气脱硫的国家为西德美国和英国他们从 30 年代起就开始了湿 法脱硫的试验60 年代中期二氧化硫对大气污染已上升到主要地位各国又将 重点放在烟气脱硫的研究上重新考虑技术途径和工艺设备鉴于湿法烟气脱硫技 术的缺点各国都进行了干法脱硫的研究但又因发现干法脱硫存在着更大的缺陷 70 年代以来各国又着眼于新的湿法脱硫研究到 70 年代末 80 年代初各国研 1 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 究的烟气脱硫技术已有 200 余种但进展不一有的正应用于工业生产有的还在 进行中间试验西德美国和日本对烟气脱硫研究工作进行的较多西德以石灰 石灰石湿式洗涤法活性炭及氧化镁法为重点美国则全面开展同时还在原有的 基础上发展了很多新的技术路线诸如碳酸钠吸收法柠檬酸钠法等日本除引进 国外技术外还研究新型的脱硫方法关于应用方面目前美国采用的FGD 系统 石灰石灰石法尽管它是较早的一种烟气脱硫技术现在仍占总脱硫装置的 87 其次还有双碱法Wellmanlord 法氧化镁法及喷雾干燥法等 com 我国发展状况 国内电厂排放物治理的研究的工作起步于 60 年代但由于经济技术等多方 面原因进展缓慢目前已投入运行的脱硫工程容量仅占火电厂装机容量的 2 目前我国脱硫产业的现状是烟气脱硫产业刚刚起步尚不具备大型脱硫装置建 造能力已引进的国外先进脱硫技术尚处于消化吸收阶段近年来由于能源需求 量的增大环境污染问题日益严重使我国对烟气脱硫更加重视在引进国外脱硫 技术的同时国内各科研单位和高等院校都在积极研究与探索开发高效低投资 的符合我国国情的工艺技术大多采用除尘脱硫在同一处理装置中进行的方法 目前世界上较为成熟的脱硫技术在国内基本都有应用但综合我国的实际国 情 我们必须充分消化国外先进技术结合实际开发出适合我国的脱硫技术就目前的 技术水平和现实能力而言石灰石石膏湿法烟气脱硫技术最适合我国国情并且 此技术在我国的应用给予了充分的肯定目前我国已具备了进行深入研究的物质 经济政策基础因此研究石灰石石膏湿法烟气脱硫技术理论设备系统运 行的特性具有重要的意义 发展成熟的SO2控制技术是实现控制目标的关键因素将国外引进技术国产化 是发展我国烟气脱硫技术的重要途径高效化经济化资源化综合化多元化 是我国烟气脱硫技术发展的重要方向中国可以借鉴发达国家的脱硫经验及先进的 脱硫技术开发出适合中国国情的脱硫除尘技术 13 脱硫除尘的一般方法[4] 根据吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态将脱硫技术分为湿法 干法和 半干 半湿法另一种分类方法是以脱硫产物的用途为依据分为抛弃法和回收 2 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 法 14 湿法烟气脱硫存在的问题及解决方法 湿法烟气脱硫通常存在富液难以处理沉淀结垢及堵塞腐蚀及磨损等 等棘手的问题这些问题如解决的不好便会造成二次污染运转效率低下或 不能运行等 1富液的处理 用于烟气脱硫的化学吸收操作不仅要达到脱硫的要求满足国家及地区环境 法规的要求还必须对洗后 SO 的富液 含有烟尘硫酸盐亚硫酸盐等废液进 2 行合理的处理既要不浪费资源又要不造成二次污染合理处理废液往往是湿 法烟气脱硫技术成败的关键因素之一因此吸收法烟气脱硫工艺过程设计需要 同时考虑SO2 吸收及富液合理的处理所谓富液合理处理是指不能把碱液从烟气 中吸收SO 形成的硫酸盐及亚硫酸盐废液未经处理排放掉否则会造成二次污染 2 回收和利用富液中的硫酸盐类废物资源化才是合理的处理技术例如日本湿 法石灰石石灰石膏法烟气脱硫成功地将富液中的硫酸盐类转化成优良的建 筑材料石膏威尔曼洛德钠法烟气脱硫把富液中的硫酸盐类转化成高浓度高 纯度的液体SO 可作为生产硫酸的原料亚硫酸钠法烟气脱硫将富液中的硫酸 2 盐转化成为亚硫酸钠盐上述这些湿法烟气脱硫技术对吸收SO 后的富液都进行 2 了妥善处理既节省了资源又不造成二次污染不会污染水体 对于湿法烟气脱硫技术一般应控制氯离子含量小于 2000mgL 脱硫废液呈 酸性PH4,6 悬浮物质量分数为 9000,12700mgL一般含汞铅镍锌等 重金属以及砷 氟等非金属污染物典型废水处理方法为先在废水中加入石灰 乳将PH值调至 6,7去除氟化物产品CaF2沉淀和部分重金属然后加入石 灰乳有机硫和絮凝剂将PH升至 8,9使重金属以氢氧化物和硫化物的形式沉 淀 2 烟气的预处理[5] 含有SO 的烟气一般都含有一定量的烟尘在吸收SO 之前若能专门设置 2 2 高效除尘器如电除尘器和湿法除尘器等除去烟尘那是最为理想的然而这 样可能造成工艺过程复杂设备投资和运行费用过高在经济上是不太经济的 若 能在SO 吸收时考虑在净化SO 的过程中同时除去烟尘那是比较经济的是较 2 2 3 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 为理想的即除尘脱硫一机多用或除尘脱硫一体化例如有的采取在吸收塔前增 设预洗涤塔有的增设文丘里洗涤器这样可使高温烟气得到冷却通常可将 120180?的高温烟气冷却到 80?左右并使烟气增湿有利于提高SO 的吸收效 2 率又起到了除尘作用除尘效率通常为 95左右有的将预洗涤塔和吸收塔合为 一体下段为预洗涤段上段为吸收段喷雾干燥法烟气脱硫技术更为科学含硫 烟气中的烟尘对喷雾干燥塔无任何影响生成的硫酸盐干粉末和烟尘一同被袋滤 器捕集不用增设预除尘设备是比较经济的 近年来我国研究及开发的燃煤工业锅炉和窑炉烟气脱硫技术多为脱硫除尘 一体化有的在脱硫塔下端增设旋风除尘器有的在同一设备中既除尘又脱硫 3 烟气的冷却 大多数含硫烟气的温度为 120,185?或更高而吸收操作则要求在较低的温 度下 60?左右进行低温有利于吸收高温有利于解吸因而在进行吸收之前 要对烟气进行预冷却通常将烟气冷却到 60?左右较为适宜常用冷却烟气的 方法有应用热交换器间接冷却应用直接增湿 直接喷淋水冷却用预洗涤塔 除尘增湿降温这些都是较好的方法也是目前使用较广泛的方法通常国外湿 法烟气脱硫的效率较高其原因之一就是对高温烟气进行增湿降温 我国目前已开发的湿法烟气脱硫技术尤其是燃煤工业锅炉及窑炉烟气脱硫技 术高温烟气未经增湿降温直接进行吸收操作较高的吸收操作温度使SO2 的吸 收效率降低这就是目前我国燃煤工业锅炉湿法烟气脱硫效率较低的主要原因之 一 [6] 4 结垢及堵塞 在湿法烟气脱硫中设备常常发生结垢和堵塞设备结垢和堵塞已成为一些 吸收设备能否正常长期运行的关键问题为此首先要弄清楚结构的机理影响结 构和造成堵塞的因素然后有针对性地从工艺设计设备结构操作控制等方面着 手解决 一些常见的防止结垢和堵塞的方法有在工艺操作上控制吸收液中水分蒸 发速度和蒸发量控制溶液的 PH 值控制溶液中易于结晶的物质不要过饱和保 持溶液有一定的晶种严格除尘控制烟气进入吸收系统所带入的烟尘量设备结 构要作特殊设计或选用不易结垢和堵塞的吸收设备例如流动床洗涤塔比固 定填 充洗涤塔不易结垢和堵塞选择表面光滑不易腐蚀的材料制作吸收设备 4 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 脱硫系统的结垢和堵塞可造成吸收塔氧化槽管道喷嘴除雾器设置热 交换器结垢和堵塞其原因是烟气中的氧气将CaSO 氧化成为CaSO 石膏并 3 4 使石膏过饱和这种现象主要发生在自然氧化的湿法系统中控制措施为强制 氧化 和抑制氧化 强制氧化系统通过向氧化槽内鼓入压缩空气几乎将全部CaSO 氧化成 CaSO 3 4 并保持足够的浆液含固量 大于12以提高石膏结晶所需要的晶种此时石 膏晶体的生长占优势可有效控制结垢 抑制氧化系统采用氧化抑制剂如单质硫乙二胺四乙酸EDTA 及其混合 物添加单质硫可产生硫代硫酸根离子与亚硫酸根自由基反应从而干扰氧化 反 应EDTA 则通过与过渡金属生成螯合物和亚硫酸根反应而抑制氧化反应 5 腐蚀及磨损 煤炭燃烧时除生成SO 以外还生成少量的SO 烟气中SO 的浓度为 10, 2 3 3 40ppm 由于烟气中含有水4,12生成的SO 瞬间内形成硫酸雾当温度 3 较低时硫酸雾凝结成硫酸附着在设备的内壁上或溶解于洗涤液中这就是湿法 吸收塔及有关设备腐蚀相当严重的主要原因解决方法主要有采用耐腐蚀材料制 作吸收塔如采用不锈钢环氧玻璃钢硬聚氯乙烯陶瓷等制作吸收塔及有关设 备设备内壁涂敷防腐材料如涂敷水玻璃等设备内衬橡胶等 含有烟尘的烟气高速穿过设备及管道在吸收塔内同吸收液湍流搅动接触设 备磨损相当严重解决的主要方法有采用合理的工艺过程设计如烟气进入吸收 塔前要进行高效除尘以减少高速流动烟尘对设备的磨损采用耐磨材料制作吸收 塔及其有关设备以及设备内壁内衬或涂敷耐磨损材料近年来我国燃煤工业锅 炉及窑炉烟气脱硫技术中吸收塔的防腐及耐磨损已取得显著进展致使烟气脱硫 设备的运转率大大提高 吸收塔烟道的材质内衬或涂层均影响装置的使用寿命和成本吸收塔体可 用高 或低合金钢碳钢碳钢内衬橡胶碳钢内衬有机树脂或玻璃钢美国因 劳动力昂贵一般采用合金钢德国普遍采用碳钢内衬橡胶 溴橡胶或氯丁橡胶 使用寿命可达 10 年腐蚀特别严重的如浆池底和喷雾区采用双层衬胶可延长 寿命 25 ABB早期用C-276 合金钢制作吸收塔单位成本为 63 美元KW 现采 用内衬橡胶成本为 22 美元KW 烟道应用碳钢制作时采用何种防腐措施取 决 5 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 于烟气温度 是否在酸性露点或水蒸汽饱和温度以上及其成分 尤其是SO 和H O 2 2 含量 日本日立公司的防腐措施是烟气再热器吸收塔入口烟道吸收塔烟气进口 段采用耐热玻璃鳞片树脂涂层吸收塔喷淋区用不锈钢或碳钢橡胶衬里除雾器 段和氧化槽用玻璃鳞片树脂涂层或橡胶衬里 6 除雾 湿法吸收塔在运行过程中易产生粒径为 1060m的雾 雾不仅含有水分 它还溶有硫酸硫酸盐SO 等如不妥善解决任何进入烟囱的雾实际就是 2 把SO 排放到大气中同时也造成引风机的严重腐蚀因此工艺上对吸收设备提 2 出除雾的要求被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾通常除雾器多设在 吸收塔的顶部 目前我国相当一部分吸收塔尚未设置除雾器这不仅造成SO 的二次污染 2 对引风机的腐蚀也相当严重 脱硫塔顶部净化后烟气的出口应设有除雾器通常为二级除雾器安装在塔的 圆筒顶部 垂直布置或塔出口的弯道后的平直烟道上 水平布置后者允许烟 气流速高于前者对于除雾器应设置冲洗水间歇冲洗除雾器净化除雾后烟气中 3 3 残余的水分一般不得超过 100mgm 更不允许超过 200mgm 否则含沾污和腐蚀 热交换器烟道和风机 7 净化后气体再加热 在处理高温含硫烟气的湿法烟气脱硫中烟气在脱硫塔内被冷却增湿和降温 烟气的温度降至 60?左右将 60?左右的净化气体排入大气后在一定的气象条 件下将会产生 白烟 由于烟气温度低使烟气的抬升作用降低特别是在净化处 理大量的烟气和某些不利的气象条件下 白烟没有远距离扩散和充分稀释之前就 已降落到污染源周边的地面容易出现高浓度的SO2污染为此需要对洗涤净化 后的烟气进行二次再加热提高净化气体的温度被净化的气体通常被加热到 105130?为此要增设燃烧炉燃烧炉燃烧天然气或轻柴油产生 10001100? 的高温燃烧气体再与净化后的气体混和这里应当指出不管采用何种方法对净 化气体进行二次加热在将净化气体的温度加热到 105130?的同时都不能降低 烟气的净化效率其中包括除尘效率和脱硫效率为此对净化气体二次加热的方 法应权衡得失后进行选择 6 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 吸收塔出口烟气一般被冷却到 45,55? 视烟气入口温度和湿度而定达 饱和含水量是否要对脱硫烟气再加热取决于各国环保要求德国 《大型燃烧设 备法》中明确规定烟囱入口最低温度为 72?以保证烟气扩散防止冷烟雾下 沉因吸收塔出口与烟囱入口之间的散热损失约为 5,10?故吸收塔出口烟气至 少要加热到 77,82?据ABB或BW公司介绍美国一般不采用烟气再加热系统 而对烟囱采取防腐措施如脱硫效率仅要求 75时可引出 25 的未处理的旁通烟 气来加热 75 的净化烟气德国第 1 台湿法脱硫装置就采用这种方法德国现在还 把净化烟气引入自然通风冷却塔排放的脱硫装置籍烟气动量质量 速度和携 带热量的提高使烟气扩散的更好 烟气再加热器通常有蓄热式和非蓄热式两种形式蓄热式工艺利用未脱硫的热 烟气加热冷烟气统称GGH 蓄热式换热器又可分为回转式烟气换热器板式换热 器和管式换热器均通过载热体或热介质将热烟气的热量传递给冷烟气回转式换 热器与电厂用的回转式空气预热器的工作原理相同是通过平滑的或者带波纹的金 属薄片载热体将热烟气的热量传递给净化后的冷烟气缺点是热烟气会泄露到冷烟 气中板式换热器中热烟气与冷烟气逆流或交叉流动热交换通过薄板进行这 种系统基本不泄露管式加热器是通过中间载体水将热烟气的热量传递给冷烟气 无烟气泄露问题用于年满负荷运行在 4000,6500h的脱硫装置非蓄热式换热器 通过蒸汽天然气等将冷烟气重新加热又分为直接加热和间接加热直接加热是 燃烧加热部分冷烟气然后冷热烟气混合达到所需温度间接加热是用低压蒸汽 ?2×105Pa 通过热交换器加热冷烟气这种加热方式投资省但能耗大使用于 脱硫装置年运行时间 4000h-6500h 的脱硫装置 8 石灰石制备系统 将块状石灰石应用干磨或湿磨研磨成石灰石粉或从石粉制造厂购进所需要的 石灰石粉由罐车运到料仓存储然后通过给料机输粉机将石灰石粉输入浆池 加水制备成固体质量分数为 10-15的浆液对石灰石粉粒度要求一般是 90通 过 325 目筛 45m 或250 目筛石灰石纯度须大于 90 工艺对其活性可磨性 也有一定的要求 15 吸收塔的介绍[7] com 吸收塔 7 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 吸收塔是石灰湿法烟气脱硫除尘技术的核心装置在其中完成对有害气体的吸 收过程 目前在世界上应用比较广泛和成熟的吸收塔脱硫技术有3 种 1喷淋塔 在石灰湿法烟气脱硫除尘技术中为防止堵塞采用喷淋塔这是目前国内外 应用业绩最多的一种塔型喷淋塔传质单元约为 12 个运行稳定可靠负荷适应 能力强压降小投资低所以比较经济但喷头功率消耗较大 2 填料塔 当脱硫剂为清洁液体且在脱硫过程中不会产生沉淀物时可以采用填料 塔 填料塔是在圆形壳体下部设置一支承板其上充填一定高度的填料液体从塔顶用 分布器喷洒到填料上方沿填料表面向下流动的液膜最后由塔底取走气体由支 承板下部进入塔内通过填料空隙与填料表面的液膜作连续的逆向接触以进行动 量热量和质量的交换最后经除沫器由塔顶排出 3 板式塔 板式塔是在圆形壳体内装有若干层按一定间距放置的水平塔板又称塔盘 板式塔又分为错流塔板和逆流塔板各种板塔的结构虽异但板面上的总体布置大 致相同板面上开有许多小孔气体自下向上通过板上小孔并穿过板上液层液 体 由上层塔板的降液管流到下层塔板的一侧横向流过塔板而从另一侧降液管流至再 下层塔板气液两相在塔板上呈错流接触流动这种塔板称为错流塔板适当安 排错流塔板的降液管位置和堰的高度可以控制板上液体流径与液层厚度以期获 得较高的传质效率若塔板上不设降液管则气液两相通过板上小孔逆向穿流而 过这种塔板称为逆流塔板又称穿流板逆流塔板结构简单板上无液面落差 气体分布均匀板面可以充分利用生产能力大压强降较小但需要较高的气流 才能使板上积累液层操作弹性差且效率较低目前用于脱硫操作中的应用远不及 错流板广泛以下图 1-1 为板式塔脱硫除尘系统的工艺流程 8 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 锅炉 脱硫除尘塔 引风机 烟囱 石灰水稀液供给系统 沉渣池 渣综合利用 图 1-1 板式塔脱硫除尘系统的工艺流程 图 1-2 为板式塔立体结构示意图 图 1-2 板式塔立体结构示意图 com 板式塔的分类[8] 在塔板研究中近 30 年来板式塔以泡罩筛板和浮阀这 3 种为基本类型 发展 1泡罩塔 泡罩塔板上设有许多供蒸气通过的升气管其上覆以钟行泡罩升气管与泡罩 之间形成环行通道泡罩周边开有很多称为齿缝的长孔齿缝全部浸在板上液体中 形成液封操作时气体沿升气管上升经升气管与泡罩间的环隙通过齿缝被分 散成许多细小的气泡气泡穿过液层使之成为泡沫层以加大两相间的接触面积 液体由上层塔板降液管流到下层塔板的一侧横过板上的泡罩后开始分离所夹带 的气泡再经过溢流堰进入另一侧降液管在管中气液进一步分离分离出的蒸 气返回塔板上方空间液体流到下方塔板一般小塔采用圆形降液管大塔采用弓 形降液管泡罩塔已有 100 多年的历史但由于结构复杂生产能力低压强降偏 9 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 高等特点已较少采用然而因它有操作稳定技术比较成熟对脏物料不敏感等 优点故目前仍有采用 2 筛板塔 筛板是在带有降液管的塔板上钻有 3,8mm 直径的均布圆孔液体流程与泡罩 塔相同蒸气通过筛孔将板上液体吹成泡沫筛板上没有突起的气液接触元件因 此板上液面落差很小一般可以忽略不计只有在塔径较大或液体流量较高时才考 虑液面落差的影响 3 浮阀塔 浮阀塔是 50 年代开发的一种较好的塔在带有降液管的塔板上开有若干直径 较大的均布圆孔孔上覆以可在一定范围内自由活动的浮阀浮阀塔板主要优点 ?浮阀与塔板之间流通面积能随气体负荷变动自行调节操作气体负荷弹性较大? 气体以水平方向吹出气液接触时间较长雾沫夹带少液面落差小?结构简单造 价低不足之处是塔板上液层梯度大液体返混较大浮阀易磨损和脱落 一些新开发的塔板也是根据以上 3 种塔板改进的真正有所创新的是 20 世纪 60 年代推出的一些液相分散型塔板如原民主德国的 Perform 塔板和日本的垂直筛 板它们的出现是板式塔研究开发的重大进步我国自上世纪 60 年代起加快 了消化 吸收国外技术的步伐应用了 S 型塔板舌型塔板浮阀塔板和筛孔塔板并自行开 发了浮喷塔板斜孔塔板浮舌塔板旋流塔板等同时还引进了导向筛板MD 筛板新型垂直筛板等 1 新型垂直筛板塔 NewVST [9] 新型垂直筛板是日本三井株式会社于 20 世纪 70 年代开发的以气相为连续相 液相为分散相的新型高效喷射型塔板我国 20 世纪 80 年代初期开始对其性能与结 构进行研究90 年代加快了工业推广应用取得了一定的成果NewVST 与通常在泡 沫状态下操作的板式塔有根本区别 NewVST 的结构能使塔盘上的汽液流动接触状况发生根本性的变化就塔盘板 和降液装置而言NewVST 与浮阀筛板泡罩板并无不同其主要特点在于在塔盘 板上布置了若干圆形帽罩在帽罩上开有孔或缝 称为雾沫分离孔 雾沫分离孔为圆 形的称为 S 型栅缝型的称为 C 型国内相关塔器专家将NewVST 上汽液流动接触 分为连续 4 段托液拉膜段破膜粉碎段气液喷射段气液分离段并认为这 4 段都是 气液接触传质过程但主要传质作用发生在第三四段且以第四段可能更重要 10 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 2 旋流塔板 旋流塔板是我国 70 年代自行开发90 年代得到进一步发展广泛应用于中小 氮肥企业的一种喷射型塔板旋流板塔自 1974 年首次用于化工公司碳铵干燥尾气 回收氨以来已广泛用作中小氮肥厂的半水煤气脱硫 H S 塔饱和热水塔除尘 2 冷却冷凝塔等取得了巨大的环境效益和社会效益获得 1978 年全国科学大会 奖和 1984 年国家发明奖至 90 年代在国家自然科学基金的资助下研究人员又 对旋流塔板上的气液运动传质效率放大效应等进行了深入的研究并在实验室 的基础上对同时脱硫除尘除雾相关的工程性问题进行了深入研究 近年来山东中环环保公司发挥公司人员熟悉电厂及电力设备的优势对旋流 板塔脱硫技术进行了系统工艺优化从设备结构 CAD 设计防腐耐磨材料系列化 等方面进行了大量研究和实践并在工业应用上获得了巨大的成功图 1-3 为旋流 板塔结构示意图 图 1-3 旋流板塔结构示意图 1-气体进口 2-溢流管 3-旋流板 4-液体进口管 5-除雾板 6-气体出口管 11 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 16 旋流板塔[10] com 技术背景 本技术采用浙江大学发明的曾获 1978 年全国科学大会奖1984 年国家发明 奖以及在推广应用中获得多项省部级奖励的旋流板塔作为脱硫除尘主设备特别 是 90 年代以来在大量研究和实践的基础上经不断改进完善和优化后已成 功地将该技术应用于烟气脱硫除尘工程 com 工作原理 旋流板塔外部为圆柱形塔体内部分布着多层塔板数量根据实际情况而定 系统工作时烟气由塔底切向进入塔体并在塔板叶片和引风机的作用下螺旋上升 烟气在经过塔板的过程中与循环吸收液接触并依靠自身的冲力将循环 吸收液 打散成雾滴这个过程使得烟气与吸收液之间产生很大的接触面积为循环吸收液 尽可能多的吸收SO2创造了非常有利的条件与此同时气体液体固体三相间由 于惯性力的不同产生的相对运动使得固体烟尘大小颗粒间液体和固体间以及 液体不同直径水滴间发生相互碰撞碰撞使得烟尘中的小颗粒聚集长大并与较大 颗粒一起被雾滴捕集形成烟尘颗粒与循环吸收液雾滴的混合物之后雾滴混合物 在烟气的带动下继续旋转上升此时吸收捕集过程仍在持续并不断的与塔壁 接触与塔壁接触过程中循环吸收液雾滴附着在塔壁上实现了气体和雾滴的液 气分离最终塔壁上的雾滴聚集起来沿塔壁下流并通过塔板的溢流装置到达下层塔 板并于下层塔板上重复上述吸收过程 由于旋流塔板提供了良好的气液接触条件气体中的SO2及烟尘与循环吸收液 接触反应的非常充分系统脱硫除尘效率因此提高又因旋流板的旋流作用 烟气中的尘粒及雾滴与塔壁接触后附着在塔壁上有效地实现了气液分离再加上 系统中其他除雾设备共同作用使得处理后的烟气不含明水避免了雾沫夹带现象 的产生另外旋流板还具有液层薄开孔率大和压降低气液负荷大运行工况 宽等优点综合性能优于常用塔板 com 技术特点 1效率高脱硫效率可达90除尘效率可达 995 2 投资和运行费用低可将水膜除尘器改造成兼具脱硫功能的特种旋流板 12 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 塔以进一步节省投资 3 系统阻力小水膜除尘器改造时可不换风机 4 使用于大中型锅炉小型锅炉和各种窑炉可用于420th 125MW 及 以下锅炉的脱硫除尘 5 适用于不同含硫量不同灰分燃煤的脱硫除尘 6 采用水闭路循环防止二次污染 7 可用作含氟气体等酸性废气及有机废气的净化处理设备 com 旋流板塔盘的工作特点[10] 自盲板到外周罩筒的环形区域均布与板平面约成25?叶片使气体由下而上 通过叶片间通道时产生旋转运动塔盘强制通过的气流作螺旋形上升运动而液 体流到盲板上均匀地分配到各叶片形成薄液层并被气流分散成细滴形成良 好的气液接触然后在离心力的作用下甩到塔壁上受重力下流经集液槽溢流管 流至下层塔板的盲板上见图 1-4 图 1-4 旋流板塔盘示意图 1-塔盘 2-叶片 3-盲板 4-罩筒 5-固定板 6-降液管 由于盲板上方为旋转气流的低压区因而降液管出口不须液封依上又进行第 二次气液接触传质传热液体以细滴状与气流接触传热传质的强度很大 旋流塔板由于其独特的结构而具有负荷高压降低 每板 150Pa,300Pa 弹性宽 弹 性范围为设计值 40,150 不易堵等特点但由于旋流板塔盘的气速高离心 力大液滴受到强烈的分离因而塔内空间未能充分地用于气液接触图 1-5 为旋 13 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 流板塔盘上气液接触模型 图 1-5 为旋流板塔盘上气液接触模型 com 溢流装置[12] 旋流板塔内的溢流装置包括降液管和溢流堰等部件 1 降液管 降液管有圆形和弓形两大类常用的是弓形降液管弓形降液管由平板和弓形 板焊制而成并焊接固定在塔盘上当液体负荷较小或塔径较小时可采用圆形降 液管圆形降液管有带溢流堰和兼作溢流堰两种结构 2 溢流堰 根据溢流堰在塔盘上的位置可分为进口堰和出口堰进口堰的作用是为保证降 液管的液封使液体均匀流入下层塔盘并减少液流沿水平方向的冲击应在液体 进口处设置出口堰的作用是为保持塔盘上液层的高度 17 除沫装置[12] 除沫装置的作用是分离出塔气体中含有的雾沫和液滴以保证传质效率减少 物料损失确保气体纯度改善后续设备的操作条件 常用的除沫装置有丝网除沫器折流板除沫器旋流板除沫器等 com 丝网除沫器 丝网除沫器具有比表面积大重量轻空隙率大效率高压降小和使用方便 等特点从而得到广泛应用丝网除沫器适用于洁净的气体不宜用于液滴中含有 14 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 易黏结物的场合以免堵塞网孔丝网除沫器由丝网格栅支承结构等构成丝 网可由金属和非金属材料制造常用的金属丝网材料有奥氏体不锈钢镍铜铝 钛银等有色金属及其合金常用的非金属材料有聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚 四氟乙烯涤纶等丝网材料的选择要由介质的物性和工艺操作条件确定 com 折流板除沫器 折流板除沫器结构简单但消耗金属量大造价较高若增加折流次数能有 较高的分离效率除沫器的折流板常由 50mm×50mm×3mm 的角钢制成 com 旋流板除沫器 旋流板除沫器由固定的叶片组成风车状夹带液滴的气体通过叶片时产 生旋转 和离心作用在离心力作用下将液滴甩至塔壁从而实现气液的分离 18 结论 湿法烟气脱硫的方法多种多样作为旋流板塔脱硫工艺它是根据水膜除尘器 改造的其同时具有除尘和脱硫的功能除尘效率高并且采用水闭路循环防止 二次污染 本课题是石灰湿法烟气脱硫除尘旋流板式塔系统的设计主要包括搜集资料以 了解旋流板式塔的研究现状发展趋势和工艺基本原理根据任务书的原始资料选 定工艺流程进行有关设计计算并进行设备选型绘制工艺流程图塔内部的部 件图和整个塔体的结构图等 要解决的核心问题是旋流板塔本体的设计以及石灰浆液制备供给系统和引风 系统的设计 15 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 第二章 工程概述及工艺流程的选定 21 题目简介与主要内容 本设计主要对石灰湿法脱硫的主体部分脱硫塔进行研究脱硫塔有多种 本设计针对旋流板塔本体石灰浆液系统引风系统等进行设计 22 原始数据 ?锅炉负荷 65th 3 ?进塔烟气量 100000m h ?塔前烟尘浓度 8000mg m3 ?塔前SO 浓度 2000 mg m3 2 ?除尘效率?99 ?脱硫效率?70 ?塔前烟气温度 150? ?塔后出口烟气温度?60? ?塔后烟气中水的体积分数?8 23 脱硫除尘工艺方案选择 当前国内石灰湿法烟气脱硫除尘工程的脱硫除尘效果并不理想因此很 多热电 厂对其原有工程进行改建由于原有工程的某些设备还可以继续使用因此改建费 用低本设计根据以上所给的原始数据和一些热电厂的改造工程选取如下图所示 的流程图 考虑到脱硫塔在工作过程中要承受高温及耐磨和耐腐蚀决定塔体选用花岗岩 又称麻石砌筑塔壁厚选取350mm 旋流板塔盘要具有耐腐蚀的功能因此 选用不锈钢制成除雾板与旋流板塔盘相似也选用不锈钢材料制成 石灰浆液制备和供给系统是由一些反应池组成根据石灰浆液的物理和化学性 质决定反应池使用钢筋混凝土修筑 16 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 图2-1 旋流板式塔脱硫除尘工艺流程图 1-锅炉2-旋流板塔3-烟囱4-沉渣池 5-石灰水稀液制备供给系统 此流程的关键是以旋流板塔作为脱硫除尘设备并配有石灰浆液制备系统和供 给系统引风系统烟气由锅炉通过引风机进入旋流板塔与由灰水供给泵打入塔 内的吸收液接触并进行反应吸收其中的SO 和烟尘烟气净化后排放脱硫后的 2 吸收液进行循环使用 17 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 第三章 旋流板塔本体部分的设计 31 旋流板塔盘的设计[13] com 塔盘参数 1叶片仰角 塔盘水平放置时叶片与水平面的夹角称为叶片仰角 α见图1-4为保证塔板 效率和适当的压力降一般取 α 25? 2 气流通道截面积 V ρ A0 s 3-1 3600F 0 PV nRT 3-2 3 式中 ρ烟气密度kgm 3 V 烟气量m h S P压强P a T温度开 其中 为兼顾气体负荷强度压力降及操作弹性一般取穿孔动能因数F 10, 0 3 3 [14] 12 ms kgm 本设计据经验数值取F 12 ms kgm ρ为塔内烟气的密度塔内温 0 3 度为 50,55?所以取ρ 08985kgm 3 经过计算得 V 077m h s A 17 ? 0 3 盲板直径 旋流板塔盘中央的盲板起着分配液体和支承叶片的作用盲板直径Dm 将影 响塔盘的开孔面积一般按叶片外径D 取值D 14,13 D x m x 本设计取D 14 D m x 4 叶片径向角 叶片开缝线 即叶片边缘与半径的夹角称为叶片径向角 β 图3-1 有三种 情况开缝线 AB 与半径 AO 重合 即β 0 称为径向板开缝线 AC 与半径 AO 18 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 的夹角 β,0气流通过此板片是有向心分速度离心力较径向板为小液滴的运 动路程长气液接触时间延长称为内向板反之开缝线 AD 与 AO 的夹角 β 0 此时气流走向偏外离心力大液滴运动路程短气液接触时间段称为外向板 内向板用于传质和传热外向板用于除尘或除雾 开缝线一般与盲板圆相切因此径向角可按公式 3-3 计算 D β arcsin m 3-3 D x 图3-1 旋流板叶片 经计算β 145 ? 开缝线的公切圆也可用小于盲板的圆 [14] 5 开孔率 旋流板的开孔率是指气流通道截面积与塔盘面积的比值其中气流通道 截面 积A0 ?是各叶片通道的法向截面积之和忽略叶片厚度时 气流通道截面 积为 塔盘开孔区面积在通道截面方向上的投影 由式 3-4 计算 π 2 2 A0 Dx Dm sinα 3-4 4 当计入叶片厚度时须减去叶片厚度所占的开孔面积由下式3-5 计算 π 2 2 mδ A0 Dx Dm sinα 3-5 4 2D D x m 19 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 式中 m叶片数片 δ叶片厚度mm 旋流板叶片厚度 δ 的选取若叶片材质选用碳钢板或铝板取 δ 3mm 若选用 不锈钢叶片取 δ 15,2mm若选用聚氯乙烯硬板叶片取 δ 4,5mm 本设计 选 用不锈钢叶片则 δ 2mm并在叶片两面各包有 2mm 厚的橡胶所以 δ 总共为 6mm 旋流板叶片数m 的选取当D 1000mm 时取m 24 片 当D 1000mm 时 m也随 x x 着增长本设计取m 38 片 则Dx和Dm均可计算出来 D 2387m对D 进行圆整则D 2400mm x x x D 14 D 600mm m x 塔板开孔率取值随用途而异一般作为传质用的内向板 ψ 30除尘或除 雾用 的外向板ψ 40 A 0 ψ 3-6 A T 式中 AT塔盘面积? 此处取 ψ 30 17 30 则A 567 ? T A T 4A 塔盘直径D D T 268m 2680mm T T π 6 罩筒高度 罩筒的作用是封闭叶片外缘避免气流直冲塔壁所造成的夹带罩筒与塔壁之 间形成集液槽汇集沿塔壁流下的液体导入降液管中 一般情况下罩筒高度刚好封闭叶片外缘开口即可几何关系如图 3-2可推 算出下式 3-7 πD hz x sinαδcosα 3-7 m 20 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 式中h 罩筒高度m z 图3-2 罩筒高度计算示意图 经计算h 8924mm对h 取整则h 90mm z z z 7 塔径 内径 旋流板塔的塔径D 主要考虑降液装置及塔盘的安装取D 11,14 D 本设 x 计取塔盘直径与塔径相等则D D 2680mm经计算得D 112D 符合要求 T x 经过以上的计算塔盘各参数见下表 表 3-1 塔盘参数 名称 叶片仰角 叶片径向角 开孔率 罩筒高度 叶片厚度 符号 α β ψ hz δ 数值 25? 145? 30 90mm 6mm 名称 叶片数 盲板直径 叶片外径 塔盘直径 塔内径 符号 m Dm Dx DT D 数值 38 600mm 2400mm 2680mm 2680mm com 筒体高度[16] 筒体高度与横截面流速的关系见表 3-2 21 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 表 3-2 筒体高度与横截面流速的关系 气体在筒横截面的流速 ms 25,3 3,35 35,45 45,55 筒体高度 m 25D 28D 38D 46D 取截面流速 v 35ms则筒体高度H ′ 28D 28×2680 751m com 降液装置[17] 旋流板塔中常用的溢流装置如图 3-3 所示在罩筒与塔壁间的环形区域可设 3 个圆形溢流口下接由弧形过渡到圆形的漏斗状异形接管然后再接圆管并将这 3 个 圆弧形过渡到溢流管的底部连接 [13] 3 由经验数据 可知脱硫除尘一体化的液气比为LG 2,5Lm 3 取LG 5Lm L L 3 5 ×10 G 0 77 105 × 3 得L 011m s 图3-3 降液装置 1-圆形降液管2-异形降液管 3-降液孔 4-罩筒 5-旋流板片 最大溢流量L可由下式计算 L 0806 1002F A 3-8 0 y 22 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 Ay 216 252 L 3-9 A A y 3-10 yi i 3 式中L最大溢流量 m s Ay溢流口总面积? Ayi单个溢流口的面积? i溢流口个数个 据经验数值取i 3 个 A 234L y 3 经计算可得 L 016m s A 026 ? y Ayi 0087 ? 可由下式近似得出弧形溢流口的长度l 和弧形溢流口的宽度b A lb 0785b2 3-11 yi 式中 l 弧形溢流口圆心间的弧长m b弧形溢流口的宽度m 图3-4 弧形溢流口示意图 在溢流面积一定时 l 值增大则 b 值随着减小可使塔径减小但l 值 过大将影响 气体的分布及增大压力损失所以l 不宜超过 Di l ?26803 8933mm取l 800mm 经计算得 b 010m 100mm 23 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 核算D D b 1002400 2500mm x 异形管下端连接圆管其尺寸按出口流速为 07,09ms 选取圆管面积可 由式 3-12 计算 L A yi 3-12 ′ v 3 式中 Lyi单个溢流口的液体流量m s ′ ′ v 液体出口流速ms 取v 08ms 3 则经计算得 Lyi 0113 0036 m s A 003608 005 ? 4A 圆管直径d d 025m π com 塔盘的间距 1塔盘与塔盘之间的距离 旋流板塔的板间距 h 应高于塔壁上的液环板间距可由溢流装置所需 的高度决 定可按下式估算一般 h?400mm h 001F 08 ，D ,D × 05 ，2v ，01,02 3-13 0 x m 式中v-溢流口的液速ms L v 3-14 A y v 011026 0423ms h 001×12× 08 ，24 ,06 × 05 ，2×0423 ， 01,02 063m 取 h 630mm 2 第一块板距进气口底端一般取 08,1 D[14]则 H1 1D 2680mm 24 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 3 最后除雾板距前一块板取 065,09 D[14]则 H2 09D 2410mm 4 最后除雾板距烟气出口取 09D[14]则 H3 095D 2570mm 5 进气口底端距封头的距离取为H 15m 5 6 出气口顶端距封头的距离取为H 12m 6 com 旋流板塔的总体高度 本塔封头设计成半球形则两个半球形封头的高度与塔外径相同为 H4 2680 塔径350 壁厚350 壁厚 3380mm 塔的整体高度为 H H ′H H H H H 7512682573381512 1884?19m 1 3 4 5 6 com 塔盘数的计算 H ′H N 2 751-241 063 8 块 h com 溢流管高度的计算 溢流管底至下一塔盘盲板的距离可根据塔盘间距取得 溢流管的高度h 630-90 540mm据经验数值取溢流管下端与下一塔盘盲板的 1 距离为60mm则溢流管实际高度为540-60 480mm溢流管全长中异形管段约占 13 则l 480×13 160mm圆管长度占23则l 480-160 320mm 1 2 当溢流口尺寸确定后可复核塔径及叶片外径 Dx D 2b 20 40 2680 2 ×10040 2440mm可看作符合尺寸 经过以上计算旋流板塔盘溢流装置各部分尺寸列于下表 25 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 表 3-3 旋流板塔盘溢流装置尺寸表 名称 溢流口总面积 单个溢流口面积 溢流 口数 溢流口长 溢流口宽 符号 Ay Ayi i l b 数值 026 ? 0087 ? 3 800mm 100mm 名称 溢流口流速 溢流管高度 异形管长 圆管长 圆管直径 符号 v′ h1 l1 l2 d 数值 08ms 540mm 160mm 320mm 250mm 32 压力损失[16] 在正常情况下旋流板的湿板压力损失P与液流量的关系在液体喷淋密 度不 3 超过 100m ?h 时喷淋密度对P 的影响不大而溢流口的液速v 由于关系 到板上 的液层高度故对压力损失有明显的影响 单板压力损失可由下式计算 P ′ 05ξF 2 367F V 408 3-15 0 0 式中 ξ旋流板孔的阻力系数 在最底下的一块板ξ为 14,17上面的各板因气液已在旋转当旋向相 同时ξ 较小为 08,12若总塔板数为N取底板ξ为 16其余各板为 11当各板的F 和v基本 0 相同时全塔总压力损失为 P 05 11N 05 F 2 367NF v 408N 3-16 0 0 若在 N 块板上再加一块除雾板全塔总压力损失为 P 05 11N 16 F 2 367NF v 408 N 1 3-17 0 0 则压力损失最终为 2 P 05 11×8 ，16 ×12 ，367×8×12×0423 ，408 8 ，1 26063 Pa 26 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 经过以上计算塔的整体结构尺寸列于下表 表 3-4 塔的整体结构尺寸 名称 塔高 塔盘数 塔盘间 距 压力损失 符号 H N h P 数值 19m 8 630mm 26063Pa 33 旋流除雾板的设计[11] 根据某些热电厂的脱硫除尘工程确定本设计使用旋流板除雾器 旋流板除雾器的结构示意如下图所示 图3-5 旋流板除雾器的结构示意图 除雾板是外向板计算方法与内向板旋流板塔盘基本相同 计算时必须 注意以下几点 1盲板直径宜大D D?04 时有利于雾滴甩上塔壁 m 2 由于所分离的雾滴液量小可省去集液槽 3 叶片数可减少一些一般为 12,18 片 4 除雾板以上的塔段高度达到08,10D ,Dm 时已足够防止壁上 液膜上爬或带出 3 5 穿孔动能因数F 12 ms kgm 0 6 对于空塔气速较低的塔可适当缩小除雾段塔径以提高穿孔气速 27 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 计算步骤如下 1根据旋流板塔盘的部分设计公式计算叶片的外端直径D x π 2 2 mδ A D D sinα , 0 x m 4 2D D x m V ρ A0 s 3600F 0 2 盲板直径Dm Dm?04D取Dm 05D 3 仰角α 据经验数值取 α 25? 4 径向角β D β ,arcsin m D x 5 开孔率ψ A 0 ψ A T 4A DT T π 据经验数值ψ 40 6 塔径D 一般取D 10,11 D x 以上各式中各符号的意义同上数值依次为 m 18 片 δ 6mm 3 Vs 077m h ρ 08985kgm3 3 F0 12 ms kgm 28 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 经计算得出 D 252m 2520mm x Dm 1110mm β ,26? 为了设计与 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 的方便取除雾塔塔段与脱硫塔塔段的塔径一致 则D 2680mm 106D x 7 罩筒高度 πD 314×2520 hz x sinαδcosα sin 25 6cos 25 170mm m 18 经过以上的计算除雾板各参数见下表 表 3-3 除雾板参数 名称 叶片仰角 叶片径向角 开孔率 罩筒高度 叶片厚度 符号 α β ψ hz δ 数值 25? ,26? 40 170mm 6mm 名称 叶片数 盲板直径 叶片外径 塔盘直径 塔内径 符号 m Dm Dx DT D 数值 18 1110mm 2520mm 2680mm 2680mm 34 进气管和出气管的设计[18] com 进气方式的选择与计算 旋流板塔的进气方式均为切向进入式切向进入式又可分为直入式和蜗壳式 蜗壳式进口一般采用摆线型或渐开线型渐开线有 180?270? 360?三种切向进 气方式是为了使直线运动的烟气在入口处转变为旋转运动直入式进口外壁内侧与 塔体内壁相切相切处为一直线气流变向突然易在此处产生湍流因而压力损 失较大磨损也很严重 蜗壳式进口为流线型气流由直线运动转变为旋转运动具有较长的一段距离 气流可以比较流畅的转变为旋流状态大大减轻了局部的紊流程度降低了压 力损 失减轻了入口处的材料磨损也可提高对粉尘的分离效率在实际应用中摆线 29 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 型和渐开线型蜗壳制造较费工费力在满足使用要求和保证材料耐磨能力的情况 下一般采用这种型式即进口外壁采用偏心圆弧而内壁则采用倾斜一定角度的 直线进气口的截面积形状通常采用圆形或矩形实践证明采用矩形截面进气口 的旋流板塔其阻力更小对粉尘的分离效率更高矩形截面的高宽比一般取 hb?15需要注意的是矩形的长边h 平行于塔体轴线而不是短边 b 下图为进气方式的示意图 图3-6 进气方式的示意图 h ?15据经验数值取 h 15b b V A s hb 3-18 v 据经验数值v 取 18ms 0 77 ×105 2 15b 得出 b 09mh 135m 18×3600 com 出气方式的选择与计算 旋流板塔出口方式通常有三种方式一种是类似于水力旋流器的溢流管式一 种是收缩管式还有一种是蜗壳式 溢流管式中溢流管直径 d 一般取 05,055 D 收缩管式中的收缩管锥顶角 一般取 45? 蜗壳式中蜗壳引出帽可使气流由旋转运动过渡到轴向运动降低了速 度减小了阻力但容易把已贴壁的液滴带出为此可距出口 1m 处设置 100, 150mm 宽的挡水环 30 石灰湿法脱硫除尘旋流板塔系统的设计 本设计选用蜗壳式出气方式在距出口 1m 处设置 150mm 宽的挡水环 35 进料管和出料管的设计[13] com 进料管 液体进料管可直接引入加料板为使液体均匀通过塔板减少进料波动带 来的 影响通常在加料板上设进口堰 计算如下 3 液体进口管采用圆管取液体流速为 35ms液体量为L 011 m s 则圆管横截面积