火电厂烟气湿法脱硫装置吸收塔的设计.pdf

第5期(总第102期)煤化工No.5(TotalNo.102)
2002年10月CoalChemicalIndustryOct.2002

火电厂烟气湿法脱硫装置吸收塔的设计

王祖培
(化学工业第二设计院,太原030001)

摘要在火电厂烟气湿法脱硫吸收塔设计过程中对其主要尺寸的确定,各主要零部件的结构和防腐材料的
选择作了阐述。
关键词湿法脱硫吸收塔防腐

文章编号:100529598(2002)05200044205中图分类号:TQ53文献标识码:A

及各零部件所用材料要求既耐腐蚀,有些还要求耐
引言浆液的冲刷及磨蚀。现将该塔在设计过程中涉及到
的一些问题及处理意见分述如下。
烟气湿法脱硫是当今国际上85%左右大型火
电厂采用的工艺流程,而我国火电厂的烟气脱硫尚1外形尺寸的决定
处于技术开发阶段。已建或正在建设的十几套装置
都是从国外引进的,投资昂贵。本塔为气液逆向反应的立式塔,其大致结构如
作者在某大型火电厂烟气湿法脱硫工程的技术图1所示。
开发工作中,参阅了国内外有关资料,参观了几套引
进装置,结合该厂引进的中型工业试验装置的状况,
经过10多个月的工作,从可研、初设到施工图,完成
了30万kW和5万kW机组的设备设计,本文仅就
该装置中的核心设备——吸收塔的设计体会作一个
介绍,以供同行们设计参考。
吸收塔是火电厂湿法脱硫(FGD)的核心设备。

其作用是将除尘后的烟气中SO2被石灰浆液吸收,

经除雾器除雾后进入烟道。吸收SO2后的浆液在塔
体下部浆池内逐步氧化反应生成石膏作为商品外
销。
该塔操作压力不高(3kPa左右),温度不高(进
气温度一般在140℃左右,出口温度小于50℃),但
直径较大(一般配30万kW机组,其直径约为513图1吸收塔示意图
直径由工艺处理烟气量及其流速而定。(一
m～514m)。属大型薄壁容器。其特点:一是开孔1.1
般配万机组直径为～万
大,考虑为使入口烟气在塔内分布均匀,矩形入口管30kW513m514m,5
机组直径约为～)。
宽ö高比较大,入口开孔之宽达塔径的80%以上,加kW56m57m
上开孔的上部有喷浆管及除雾器等较重部件沿轴向1.2几个必要高度
浆液高()。由工艺专业根据液气比需要的
压下,故该设备的大开孔加强计算较复杂。二是塔体1.2.1a
浆液循环量及吸收SO2后的浆液在池内逐步氧化
收稿日期:2002205228反应成石膏浆液所需停留时间而定。
作者简介:王祖培,男,1934年出生,高级工程师,从事化工1.2.2烟气进口底部至浆液面距离(c)。考虑浆液
设备设计及管理工作。鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动;入口烟气温
2002年10月王祖培:火电厂烟气湿法脱硫装置吸收塔的设计·54·

度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影蚀,管内同时要求耐浆液腐蚀,管表面要求耐浆液冲
响;加之该区间需接进料接管,一般定为800mm～刷。
1200mm范围为宜。喷浆管的设计,首先要考虑喷头的布置,应保证
1.2.3烟气进出口高度。根据工艺要求的进出口流塔内喷出浆液匀称,避免疏密不均。喷头的数量根据
速(一般为12mös～18mös)而定进出口面积,一般液ö气比需要的浆液量而定。为保证浆液与烟气的接
希望进气在塔内能分布均匀些,且烟道均呈方形,故触充分,一般喷浆管分成3～4层(极个别厂有用2
宽ö高取得较大些,即高度尺寸取得较小。但宽度亦层的,但用的是锥尾式单向喷头)。
不宜过大,否则将会使壳体径向开口太大而影响壳喷浆管的材料,目前大致有两种:玻璃钢和钢管
体的稳定性。内外衬橡胶。玻璃钢重量轻,据了解国外支管都用柔
1.2.4烟气进口中心至第二层喷浆管距离(b)。根性接头,而我国只能做插管手糊加强性连接,考虑此
据烟气通过雾化区上升流速,反应时间算到第二层。连接部受弯和喷浆时可能由颤抖现象而引起疲劳开
层间高差(e)根据国外用离心式喷雾喷头经验,按裂(因为喷头处压力为0.07MPa,喷头质量有8
1.7m计。喷浆管一般设3～4层,个别厂有设2层kg,支管呈悬臂梁状态工作而且浆液流动也没有柔
的(用实心锥状雾化喷头),这主要根据液ö气比所需性连接畅通)。欧洲大部分用FRP(玻璃纤维增强塑
浆液循环量和喷头设置数量而定,而液ö气比又与要料)材料制作,质量较轻。而日本、台湾则有用钢管内
求脱硫率有关。外衬橡胶的,质量较重。签于国内制造厂商不能保证
1.2.5最上层喷浆管至第一段除雾器高差(d)。根欧洲国家那样制作的FRP管的质量,而国内引进的
据喷浆后雾滴大小及烟气上升流速考虑,一般在3这些装置在我国刚运行不久,还需经过较长时间的
m～3.5m左右。观察、考核。
1.2.6除雾器冲洗水喷头距除雾器间距(f)。按国内初次设计,为了保证安全起见,暂按钢管内
0.5m～0.6m计