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脱硫塔喷嘴设计

    喷嘴的性能对脱硫率有重要影响。目前在湿法喷淋层脱硫塔内通常采用空心 锥切线型、实心锥切线型、双空心锥切线型、实心锥、螺旋型5种喷嘴。常用的脱硫喷嘴有2种形式:螺旋型实心锥喷嘴和空心锥切线型喷嘴。螺旋型实心锥喷嘴的特点是喷淋量大,所以喷嘴个数少,缺点是结构易碎,且液滴均匀性也有待提高。在湿法脱硫吸收塔上,空心锥切线型喷嘴是螺旋型实心喷嘴的替代产品,其自由畅通直径大,具有自清洗功能,应用普遍,因此选用该型式喷嘴。

各喷淋层喷嘴错开布置,保证浆液重叠覆盖率至少达170%~250%,最外层喷嘴与塔壁要保持合理距离,防止塔壁穿孔漏浆。

1)喷嘴的选择  浆液本身要求喷头能耐腐蚀。但由于喷嘴处压力较高,流速较大,内部要求能耐磨蚀,表面要求能耐冲刷(因为有上层浆液喷下)。故喷头材料要求全部用碳化硅制成。该喷头最上一层是单喷,下面2~3层均采用上  下同时喷的形式,一般是上喷角度为20度.流量占该喷头总量的70%,下喷角度是90度,流量占30%,近塔壁的均用上下喷角为90度的喷头。这种喷头有法兰连接和丝扣连接,承插连接三种,如喷浆管用FRP材料,则应用后两者连接方式,如用钢管内外橡胶,则只能用前者。

2)喷嘴特性参数  喷嘴的特性参数主要有喷嘴压降、喷雾角、喷嘴流量等。
(1)喷嘴压降是指浆液通过喷嘴通道时所产生的压力损失,主要与结构参数和浆液粘度等因素有关。压降越大,系统能耗也越大。一般WFGD喷淋系统喷嘴压降典型值为0.05-0.1MPa。
(2)喷雾角是指浆液离开喷嘴口后形成的液膜锥的锥角,主要受喷嘴孔半径、旋转室半径和浆液入口半径等因素影响。选择喷雾角时,必须与喷嘴在塔内布置相结合,保证塔内覆盖均匀度与覆盖率,通常要求喷淋角为90~120度
(3)喷嘴流量是指单位时间内通过喷嘴的体积流量,主要与压降、喷嘴结构参数等因素有关。喷嘴流量根据系统布置与工艺计算确定。
 
3)喷嘴在塔内布置设计  喷嘴在塔内布置是非常重要的,只有进行合理、优化的喷嘴布置设计,才能达到系统设计要求,使脱硫系统达到高脱硫率。其中喷嘴在塔内布置的方法有两种:一种是同心圆布置,另一种是矩阵式布置。
    进行喷嘴在塔内布置设计中应该注意以下问题:  (1)选择合理的喷嘴覆盖高度,通常根据喷嘴特性及两层喷淋之间距离来确定。 (2)选择合理的单层喷嘴个数。一般来说,喷嘴个数根据工艺计算来确定。通常每层布置一个喷淋管网,每层应装有足够多的喷嘴,尽量减少连接喷嘴的管道长度。(3)当喷嘴覆盖高度确定以后,则就可以计算单个喷嘴的覆盖面积。 (4)当在脱硫塔内布置喷嘴时,选择合适的喷嘴之间的距离。通常根据喷嘴个数和脱硫塔直径来选择喷嘴间距,并要与连接喷嘴的喷管布置方案整体考虑。 (5)选择合理的经济流速,并根据喷管产品的标准来确定石灰石浆液母管和支管直径。  (6)当检验喷淋层在脱硫塔覆盖率时,不仅要考虑喷嘴液流与母管、支管和支撑的碰撞对覆盖率的影响,还要考虑所有喷嘴在脱硫塔内覆盖均匀度。进行喷淋层间距选择时还必须要考虑喷嘴液流与母管、支管和支撑的碰撞对覆盖率的影响。 
 
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