大气课程设计模板(3)

综上所述，喷淋塔的总高（设为H,单位m）等于喷淋塔的浆液池高度h2 (单位m)、喷淋塔吸收区高度h1 (单位m)和喷淋塔的除雾区高度h3（单位m）相加起来的数值。此外，还要将喷淋塔烟气进口高度h4（单位m）计算在内 因此喷淋塔最终的高度为

H?h1?h2?h3?h4?8.9m?3.5m?4m?2m?18.4m

烟气的停留时间=（18.4-4-2）/3.5=3.54s

（6）喷淋塔的直径设计

根据锅炉排放的烟气，计算运行工况下的塔内烟气体积流量，此时要考虑以下几种引起烟气体体积流量变化的情况：塔内操作温度低于进口烟气温度，烟气容积变小；浆液在塔内蒸发水分以及塔下部送入空气的剩余氮气使得烟气体积流量增大。喷淋塔内径在烟气流速和平均实际总烟气量确定的情况下才能算出来，而以往的计算都只有考虑烟道气进入脱硫塔的流量，为了更加准确，本方案将浆液蒸发水分V2 (m/s)和氧化风机鼓入空气氧化后剩余空气流量V3 (m/s) 均计算在内，以上均表示换算成标准状态时候的流量。

吸收塔进口烟气量Va (m/s)计算

该数值已经由设计任务书中给出，烟气进口量为：0.23 m/s

然而，该计算数值实质上仅仅指烟气在喷淋塔进口处的体积流量，而在喷淋塔内延期温度会随着停留时间的增大而降低，根据PVT气体状态方程，要算出瞬间数值是不可能的，因此只能算出在喷淋塔内平均温度下的烟气平均体积流量。

喷淋塔内实际运行条件下塔内气体流量：

3

3

3

3

Vg?Va?0.23m3/s 喷淋塔直径的计算

假设喷淋塔截面为圆形，将上述的因素考虑进去以后，可以得到实际运行状态下烟气体积流量Vg，从而选取烟速u，则塔径计算公式为：

Di?2?Vg其中： Vg为实际运行状态下烟气体积流量，0.23 m/s u为烟气速度，3.5m/s 因此喷淋塔的内径为

?u3

0.23Di?2??2??0.289m?0.3m?u3.14?3.5Vg（7）吸收塔喷淋系统的设计

在满足吸收二氧化硫所需表面积的同时，应该尽量把喷淋造成的压力损失降低到最小，

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喷嘴是净化装置的最关键部分，必须满足以下条件：

①能产生实心锥体形状，喷射区为圆形，喷射角度为60-120； ②喷嘴内液体流道大而畅通，具有防止堵塞的功能；

③采用特殊的合金材料制作，具有良好的防腐性能和耐磨性能； ④喷嘴体积小，安装清洗方便；

⑤喷雾液滴大小均匀，比表面积大而又不容易引起带水。

雾化喷嘴的功能是将大量的石灰石浆液转化为能够提供足够接触面积的雾化小液滴以有效脱除烟气中二氧化硫。湿法脱硫采用的喷嘴一般为离心压力雾化喷嘴，可粗略分为旋转型和离心型。常用的有空心锥切线型、实心锥切线型、双空心锥切线型、实心锥型、螺旋型等5种。

喷嘴布置分成2-6层，一般情况下为4层；层数的安排可以根据脱硫效率的具体要求来增减。底负荷时可以停止使用某一层，层间距0.8-2米，离心式喷嘴1.7米。实际上从浆液池液面到除雾器，整个高度都在进行吸收反应。因而实际吸收区高度要比h高6-8米。

本方案采用4层喷嘴，层间距为1.5米。每台吸收塔再循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装空心锥喷嘴，其作用是将石灰石/石膏浆液雾化。浆液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入烟气中。喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量相等。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成，喷淋组件及喷嘴的布置成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现至少95%的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。喷嘴系统管道采用FRP玻璃钢，喷嘴采用SIC,是一种脆性材料，但是特别耐磨，而且抗化学腐蚀，可以长期运行而无腐蚀、无磨损、无石膏结垢以及堵塞等问题。

喷管管数的确定：取液气比20L/m根据单层浆体总流量Q l和单个喷嘴流量Qs，可得单层喷嘴个数n：

3

0.23m3/s?20L/m3Q1??1.53L/s3N?Q1Qs而单个喷嘴流量为Qs=0.01L/s，而 所以N=1.53/0.01=153。

5、确定除尘器，风机，烟囱的位置及管道布置。并计算各管段的管径，长度烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。

（1）各装置及管道布置的原则

根据锅炉运行情况现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置， 管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单，紧凑，管路短，

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占地面积小，投资省，并使安装，操作方便。

（2）管径的确定

烟气流量为0.5045m/s，所以，管径计算如下：

3

d?4Q ?v4?0.5045?0.19（m）

??183d? 式中Q —— 工作状态下管道内的烟气流量，m/s v —— 烟气流速， 取 18m/s 圆整并选取风道

表二 风管尺寸

外径 D/mm 钢制板风管 外径允许偏差/mm 200

内径：d=200-2×0.5=199(mm) 由公式d? ?1 0.5 壁厚/mm 4Q可计算出实际烟气流速： ?vv?4Q4?0,5045??17.80 （m/s） 22?d3.14?0.196、烟囱的计算

（1）烟囱高度的确定

确定烟囱高度，既要满足大气污染物的扩散稀释要求，又要考虑节省投资。 首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量，然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定确定烟囱的高度。

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表三 锅炉蒸发量与烟囱高度关系

锅炉总额定出力t/h 烟囱最低高度/ 20 25 30 35 40 45 〈1 1-2 2-6 6-10 10-20 26-35 由锅炉污染综合排放标准上的锅炉的总的蒸发量与烟囱高度的数据,所以我选定烟囱高度为 25m。

（2）烟囱直径的计算

烟囱出口内径可按下式计算：

d?0.018834Q?

Q——通过烟囱的总烟气量，m/h

?——按表三选取的烟囱出口烟气流速，m/s。

表四 烟囱出口烟气流速（m/s）

通风方式 运 行 情 况 全负荷时 机械通风 自然通风 选定?=2.5m/s

d?0.0188圆整取d=1.1m 烟囱底部直径

12～20 10～15 最小负荷 4～5 2.5～3 1816.06?4?1.01(m)

2.5d1?d2?2?i?H

d1?1.01?2?0.02?25?2.01m

取d1= 2.1m

式中：d2——烟囱出口直径，m

H——烟囱高度，m i——烟囱锥度，取 i=0.02

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（3）烟囱的抽力

Sy?0.0342H(11?)?B

273?tk273?tp11?)?102.81?103

273?4273?160Sy?0.0342?25?( =114.33Pa

式中 H——烟囱高度，m

tk——外界空气温度，oC

tp——烟囱内烟气平均温度，oC

B——当地大气压，Pa

7、系统阻力的计算

⑴ 摩擦压力损失

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