烟气脱硫装置设计时需要考虑的一些因素

一、液气比(L/G)

液气比是指与流经吸收塔单位体积烟气量相对应的浆液喷淋量，通常以洗涤1m3(标准状态)湿烟气所需的循环浆液升数来表示，单位L/m3，即

式中

QL-吸收塔循环吸收浆液的体积流量，L/h;

Qg--吸收塔出口烟气的体积流量，m3/h。

液气比决定酸性气体吸收所需要的吸收表面，它直接影响设备尺寸和操作费用。在其他参数值一定的情况下，提高液气比相当于增大了吸收塔内的喷淋密度，使液气间的接触面积增大，同时也增大了可用于吸收SO2的总碱度，故脱硫效率也将增大。因此要提高吸收塔的脱硫效率，提高液气比是一个重要的技术手段，各种实验和实际结果都证实了这一点，图1是美国电力研究院的 FGDPRISM 程序的优化计算得出的 L/G与脱硫效率的关系。当液气比超过一定值后，脱硫率的提高非常缓慢，故液气比有一合适范围。在实际工程中，提高液气比将使浆液循环泵的流量增大，从而增加设备的投资和能耗;同时，高液气比还会使吸收塔内压力损失增大，增加风机能耗。

液气比L/G是石灰石/石膏湿法FGD系统设计和运行的重要参数，对FGD系统的技术性能和经济性具有重要的影响，是必须合理选择的一个重要设计参数。

二.吸收塔内烟气流速

在其他参数恒定的情况下，提高塔内烟气流速可提高气液两相的湍动，降低烟气与液滴间的膜厚度，因而提高了传质效果;又使喷淋液滴的下降速度将相对降低，单位体积内持液量增大，增大了传质面积，可增加脱硫效率。但是烟气流速增加又会使气液接触时间缩短，脱硫效率可能下降。在实际工程中，烟气流速的增加无疑可减少吸收塔的塔径、减少吸收塔的体积，对降低造价有益。然而，烟气流速的增加会使吸收塔内的压力损失增大，增加了增压风机能耗，同时会影响吸收塔除雾器的性能，使净烟气携带石膏浆液滴增加，从而影响烟气脱硫装置的正常运行。因此，从脱硫效率的角度来讲，吸收塔内烟气流速有一最佳值，高于或低于此气速，脱硫效率都会降低;从能耗来看，也要求烟气流速有一定范围，目前喷淋空塔内烟气流速一般控制在3.5~4.0m/s。

三、浆液停留时间

浆液在反应池内停留时间长将有助于浆液中石灰石与SO2完全反应，提高脱硫效率，并能使反应生成物CaSO3有足够的时间完全氧化成CaSO4形成粒度均匀、纯度高的优质脱硫石膏。因此设计时应有足够的吸收塔浆液池体积以保证石灰石溶解时间;为CaSO3提供充分的氧化空间和氧化时间，确保良好的氧化效果;也为石膏晶体长大提供充分的停滞时间，确保生成高品质的粗粒状(而非片状和针状)石膏晶体。但过长的浆液停留时间会导致反应池的容积增大、氧化空气量和搅拌机的容量增大，土建和设备费用以及运行成本增加。目前典型设计的浆液循环停留时间(浆池容积与循环泵总流量之比)在3.5~8min，浆液在吸收塔中的停留时间(浆池容积与石膏排出泵流量之比)通常不低于15h。

四、喷淋层设计

吸收塔是烟气脱硫装置的核心，其中喷淋层喷嘴是关键设备，喷嘴性能和喷嘴布置设计直接影响到湿法烟气脱硫装置性能参数和运行可靠性。因此，喷嘴性能参数的选择和喷嘴在塔内布置必须慎重。当对单个喷嘴性能参数选择时，必须同脱硫工艺计算和喷嘴布置相结合来决定单个喷嘴的流量、喷雾角和喷嘴个数。在满足喷嘴流量条件下，优先选择进口工作压力低的喷嘴，这样可以减少循环泵的能耗。在吸收塔内布置喷嘴过程中，应该使喷嘴在吸收塔内喷嘴密度合理，合理确定喷嘴之间的距离，使喷嘴覆盖率和喷嘴均匀度高，这样才能达到系统设计要求，使烟气脱硫装置达到高脱硫率。