螺旋喷嘴的应用

　　目前，对于脱硫喷嘴国内尚不具备自主研发的能力，系统地研究其雾化特性对螺旋喷嘴乃至湿法烟气脱硫工艺的国产化具有重要的现实意义。
 

　　针对石灰石．石膏湿法脱硫技术是当今国内外应用最广泛的烟气脱硫技术，国内应用市场占95％以上。在吸收塔内件中，喷嘴是最关键的设备，它直接影响到洗涤塔脱硫效率和运行成本。脱硫喷嘴的主要功能是把循环浆液管及喷淋管中大量的石灰石。石膏浆液转化为细小液滴喷出，使其有足够的面积与烟气充分接触发生化学反应，从而有效地除去烟气中的SO2。
 

　　通常情况下，用于200～300MW机组的脱硫喷嘴流量为60～80m3/h，用于600Mw机组的一般>lOOm3／h。而现有国产喷嘴在0.05Mpa工作压力下，流量增大至100m3／h以上时，喷嘴的雾化粒径增大，较难满足湿法脱硫工艺需求。而螺旋喷嘴由于液体在进入喷嘴腔体到出口的通道内，均没有受到任何阻碍，可以在很低的压力下，就可以达到优良的雾化效果。但现有的湿法脱硫用螺旋喷嘴在工作压力为0.05Mpa时，流量一般不超过120m3/h。
 

　　1、螺旋喷嘴的材料选择
　　产品名称：不锈钢螺旋喷嘴（CALX-SS） 碳化硅螺旋喷嘴（CALX-TC）
　　产品材质：不锈钢、碳化硅
　　喷雾模式：空心锥形、实心锥形
 

　　2、螺旋喷嘴工作原理
　　具有一定压力和速度的液体从上向下流过螺旋喷嘴时，其外层部分液体撞击喷嘴上呈一定角度的螺旋面，从而改变喷射方向离开喷嘴。不同层锥体喷射面流线与喷嘴轴心的夹角(螺旋角)逐层减小。
 

　　3、喷嘴孔直径确定
　　根据现有喷嘴的工作参数，对比给出喷嘴设计参数如表1。以下开发内容根据表中所给参数进行计算。

　　4、喷嘴入口尺寸确定
　　根据工艺设计手册，喷淋管内流速一般取1.5～2.8m／s，2.2～2.4m／s最佳。设喷淋管管径为D3，喷淋管中石灰石浆液流速vo取2.3m／s，则有

　　从而有喷淋管管径：

　　取喷嘴入口口径D=150mm，则喷淋管中浆液流V1=2.24m/s。

　　5、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，通常根据螺旋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，螺旋喷嘴个数根据工艺计算来确定。
　　（3）当喷嘴覆盖高度确定以后，就可以计算单个喷嘴的覆盖面积，A0=πH2tg2{ɡ/2}（ɡ为喷雾角）则A0=πH2tg2{ɡ/2}=3.14*1*1=3.14m2
　　（4）当在脱硫塔内布置螺旋喷嘴时，选择合适的喷嘴之间的距离。通常根据螺旋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，不仅要考虑螺旋喷嘴液流与母管、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。