蝶旋型应用于FGD的几种常用喷嘴上喷，另一个喷孔向下喷，喷嘴允许通过的颗粒最大尺寸为喷孔直径的80%~100%、我电厂21号、2号FGD喷淋塔就是采用这种类型的喷嘴，喷嘴材质为SiC。上述两种喷嘴出量不大，雾滴均匀，不易堵塞，方便维修的特点，已在大型FGD工程中广泛应用，效果
实心锥切线型，这种喷嘴的设计与空心锥切线型喷嘴近似，所不同的是在装
的顶部使部分液体转向喷入喷雾区域的中央，产生的水雾形态全充满锥形，其外形如图那
所示。这种喷嘴允许通过颗粒的尺寸为喷孔直径的80%~100%，产生的液滴平均粒免速B
寸的空心锥形喷嘴的大30%~50%，而且液滴粒度范围相当宽。
实心锥型这种喷嘴通过内部的叶片使浆液形成旋流，然后以入口的轴线为轴时
出，产生的水雾形态全充满锥形。这种喷嘴允许通过的最大颗粒直径为喷孔直径的2米
不等。在同等条件下，该喷嘴雾化粒径相当于相同尺寸的空心锥切线型喷嘴的60%~1
外形如图3-38(c)所示。
螺旋型俗称猪尾巴型。这种喷嘴[见图338(d)]随着连续变小的螺旋线体，
柱体被切除一部分，形成在一个空心锥水雾中还有1~2个同轴的锥形水雾，或用剪切
沿螺旋线体旋转成空心锥形水雾。
这种喷嘴无分离部件，自由畅通直径等于喷孔直径的30%~100%，在同等条件下多
均粒径相当于相同尺寸的空心锥切线型喷嘴的50%~60%。
螺旋型喷嘴可以在很低的压力下提供较高的吸收效率，所以这种喷嘴推出后迅速得
统的认可，典型操作压力在0.05~0.1MPa。但也必须留心，这种喷嘴停用后易结垢
在螺旋型喷嘴中还有一种大通道螺旋型喷嘴，这种喷嘴是通过增大螺旋体之间的距離
来的，允许通过的固体颗粒直径与喷孔直径相同，最大可达38mm。
喷嘴的选用
首先，确定喷嘴类型，然后选定入口工作压力、喷雾角和喷嘴流量。在选定雾化角式
塔内的喷嘴布置相结合，要保证喷淋覆盖率和覆盖均匀度。通常雾化角可选为90°，喷
工艺计算确定。根据喷嘴流量确定其入口工作压力。一般来说，喷嘴流量与其入口水压加A=R
应的。
在选择喷嘴过程中，还必须考虑喷嘴的连接方式。连接尺寸主要由喷淋分管中的浆群
定。连接方式有法兰、螺纹和粘接三种，具体采用何种方式，主要应视喷嘴材料、喷
定，当喷嘴材料是氮化硅或喷管采用橡胶衬里的钢管和玻璃钢管时应采取法兰连接方式式c
喷嘴在塔内的布置
塔内布置喷嘴时要注意的几个问题如下。
①选择合理的喷嘴覆盖髙度。通常根据喷嘴特性及两喷淋层之间距离来确定。
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。
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，即
2tan2(0/2)
500
烟气脱硫脱硝净化工程技术与设备
图3-36多层喷淋层不
单层喷淋层结构示意
液的总流量和喷嘴的雾化特性。这一特性主要包括喷嘴压力、流量和雾滴的平均粒径、雾化均匀
性、雾化角和雾化粒径分布特性等。
喷嘴的要求
喷嘴布置的间距应合理，要使喷嘴喷出的锥形水雾相互搭接，不留空隙，否则烟气可能不接
触到液滴就从空隙中“溜走”。调整喷嘴布置密度和喷淋层数，可获得不同的喷雾重叠度。重叠
度越高，脱硫效率也就越高，但阻力也会增加。一般喷雾重叠度为200%~300%。对喷嘴布置
的另一要求是不冲刷塔壁、喷淋母管和支撑件
理论上，雾化液滴越小，单位体积液体所获得的吸收表面积越大，吸收效果越好。但实际
上，并非完全如此，过于微细的粒径，容易被气流吹离吸收区，得到的结果恰好相反。微粒离开
吸收区后，不断凝并，到达除雾器被去除一部分，未被去除的部分将对下游侧的设备造成不利影
响。所以追求过细的粒径是不必要的，而且也不利于节能。
在FGD工程实践中，对于传统的吸收塔有一个最佳液滴直径范围。一般索特尔平均直
径(SMD)为1500~3000m。在烟气流速3~4m/s的逆流喷淋塔中，粒径小于500m的
液滴会被气流吹至除雾器，所以要求这部分液滴的数量控制在5%以下，小于100m的液
滴要越少越好。
在湿法rGD工艺中，一般釆用压力式雾化喷嘴。喷嘴结构、工作压力和流量影响喷出液滴
豹大小。对同一喷嘴，工作压力和流量越大，即喷嘴喷出的平均速度越高，液滴的平均粒径越
当工作压力相同时，小口径的喷嘴产生的液滴平均粒径也较小。但是加上喷嘴口径必须使垢
畅通无阻。
对于石灰或石灰石湿法FGD喷淋空塔，喷嘴的典型设计特性是工作压力(表压)0.5~50
3kPa，喷嘴出口流速约10m/s，每个喷嘴的流量36~80m3/h，雾化角90°。采用这种规格的
嘴，喷嘴的典型分布密度是吸收塔截面每平方米布置0.7~1个喷嘴。
实践证明，喷雾的有效覆盖度对提高脱硫效率是十分重要的，而喷嘴尺寸的大小必须适宜
不发生堵塞的条件下，选用较小口径的喷嘴可以减小液滴的平均直径。
喷嘴分类
喷嘴的设计结构不同，喷出的锥形雾分布形态也不同，各种粒径的液滴数量亦会受到影响。
前国内外湿式FGD工程常用的浆液喷嘴有以下5种。
(1)空心锥切线型釆用这种设计的喷嘴，循环吸收浆液从切线方向进入喷嘴的涡旋腔内，
从与入口方向成直角的喷孔喷出，产生的水雾形状为中空锥形，可以产生较宽的水雾外缘，
同流量和压力下可以形成较小的液滴，允许自由通过的最大颗粒尺寸大约是喷孔尺寸的
~100%，喷嘴无内部分离部件，其外形如图3-3-8(a)所示。
(2)双空心锥切线型这种喷嘴是在空心锥切线型喷嘴的腔体上设计两个喷孔，一个喷孔向
第三篇塔器设备
此，人口烟道还起着流速过渡的作用，它的设计不仅影响压降，还会影响进塔烟气分
匀性
所以对吸收塔入口烟道过渡段的设计有如下4项要求：①防止在烟道内沉积物垢；②
力损失；③保证进塔烟气分布均匀；④选用结构材料应考虑耐高温和耐腐蚀
为此，对于传统吸收塔入口烟道的过渡段采用帽檐结构或遮挡棚结构，对于吸收
6~6m/s)的情况，将过渡段布置在反应罐与塔体之间的斜锥面上，使干/湿界面
塔内，尽量远离入口烟道的底板面。这样做
方面可以减少人口烟道内的物垢沉积另低入口烟气和塔内烟气的动量差，使烟气在吸收区的分布趋于均匀，减小压力损失，实
上述的入口帽檐结构的轴心线与吸收塔轴线垂线的交角约为15-20，比较适宜和有数
入口烟道过渡段的结构材料，当系统不设GGH时，烟气温度较高，可以选用高
料，如C-276、59号合金等。当系统有GGH，吸收塔入口烟温降至100℃左右时，也可以
价格较低的玻璃鳞片树脂或脲醛材料涂敷，达到耐高温和防腐蚀的目的。
吸收塔的底液汇集于反应罐，在罐内实施强制氧化反应，生成副产物石膏。反应罐内
气管和搅拌器。石膏浆液被送往旋流分离器浓缩后再送到带式过滤器脱水，然后选去
准备外运
喷淋装置是喷淋(空)塔的核心。它的组成包括喷淋母管，管网和喷嘴以及循环泵和
表等，关于循环泵将在后面叙述。FGD对喷淋装置的基本要求如下
①喷出的浆液雾滴完全、均匀覆盖吸收塔的整个断面；②尽量减少浆液淌壁，避免
损；③喷出的雾滴大小适宜，确保足够的接触面积、反应时间和脱硫效率；④方便维修，
作，节能平稳。
喷淋装置设计中最重要的内容首先是确定母管层数和垂直层距，第二是选用喷嘴，
影响塔的总高度，关系到投资成本，后者决定喷嘴特性，密切关系到吸收效率。
在石灰基工艺中，由于获得相同脱硫效率所需要的L/G较低，所以需要的喷淋层
通常每层布置一个喷淋管网，每层应装有足够多的喷嘴，应尽量减少连接喷嘴的管道长
层或称最下层喷管以及多孔托盘距入口烟道顶部必须有足够的高度，这一高度一般太
3m。这样可以使得喷出的浆液能有效地接触进入塔内的烟气，并避免浆液被带进入口
层喷管以及最下层喷管与多孔托盘之间应相隔约1~2m。最上层的喷淋管网与除雾器底
有2m的距离。当烟气流量和SO2浓度高时可取上述范围值上限
喷淋层数和喷淋层的间距是影响吸收区高度的主要因素，吸收区的高度一般指吸收
口中心线到最上层喷淋层之间的高度，以下因素决定吸收塔直径和吸收区高度：烟气到
浓度；脱硫效率；吸收循环浆量；烟气入口流向(顺流或逆流)及入口型式；喷淋层数额
盖的叠加面积；吸收剂反应活性系数。
种新的对插式喷淋层技术，即每层对插布置两组平行的梳齿状喷淋支管，母管置开
实践证明，这种布置方式具有如下优点：
①塔内气/液分布更趋均匀，吸收塔断面上雾滴密度增大，减少了烟气走“短路”
这是由于对插的每组管网都100%覆盖塔截面，则每层的喷嘴数和雾滴重叠覆盖到
②喷淋层减少，塔高降低，原4层变成2层，可以降低3m，有利于节省工程费朋
150%，有利于提高脱硫效率。
能耗喷淋层有单层与多层喷嘴在喷淋装置中是一个十分关键的部件，喷淋塔的脱硫效率主要决定于塔内烟气
实心锥切线型，这种喷嘴的设计与空心锥切线型喷嘴近似，所不同的是在装
的顶部使部分液体转向喷入喷雾区域的中央，产生的水雾形态全充满锥形，其外形如图那
所示。这种喷嘴允许通过颗粒的尺寸为喷孔直径的80%~100%，产生的液滴平均粒免速B
寸的空心锥形喷嘴的大30%~50%，而且液滴粒度范围相当宽。
实心锥型这种喷嘴通过内部的叶片使浆液形成旋流，然后以入口的轴线为轴时
出，产生的水雾形态全充满锥形。这种喷嘴允许通过的最大颗粒直径为喷孔直径的2米
不等。在同等条件下，该喷嘴雾化粒径相当于相同尺寸的空心锥切线型喷嘴的60%~1
外形如图3-38(c)所示。
螺旋型俗称猪尾巴型。这种喷嘴[见图338(d)]随着连续变小的螺旋线体，
柱体被切除一部分，形成在一个空心锥水雾中还有1~2个同轴的锥形水雾，或用剪切
沿螺旋线体旋转成空心锥形水雾。
这种喷嘴无分离部件，自由畅通直径等于喷孔直径的30%~100%，在同等条件下多
均粒径相当于相同尺寸的空心锥切线型喷嘴的50%~60%。
螺旋型喷嘴可以在很低的压力下提供较高的吸收效率，所以这种喷嘴推出后迅速得
统的认可，典型操作压力在0.05~0.1MPa。但也必须留心，这种喷嘴停用后易结垢
在螺旋型喷嘴中还有一种大通道螺旋型喷嘴，这种喷嘴是通过增大螺旋体之间的距離
来的，允许通过的固体颗粒直径与喷孔直径相同，最大可达38mm。
喷嘴的选用
首先，确定喷嘴类型，然后选定入口工作压力、喷雾角和喷嘴流量。在选定雾化角式
塔内的喷嘴布置相结合，要保证喷淋覆盖率和覆盖均匀度。通常雾化角可选为90°，喷
工艺计算确定。根据喷嘴流量确定其入口工作压力。一般来说，喷嘴流量与其入口水压加A=R
应的。
在选择喷嘴过程中，还必须考虑喷嘴的连接方式。连接尺寸主要由喷淋分管中的浆群
定。连接方式有法兰、螺纹和粘接三种，具体采用何种方式，主要应视喷嘴材料、喷
定，当喷嘴材料是氮化硅或喷管采用橡胶衬里的钢管和玻璃钢管时应采取法兰连接方式式c
喷嘴在塔内的布置
塔内布置喷嘴时要注意的几个问题如下。
①选择合理的喷嘴覆盖髙度。通常根据喷嘴特性及两喷淋层之间距离来确定。
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。
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，即
2tan2(0/2)
500
烟气脱硫脱硝净化工程技术与设备
图3-36多层喷淋层不
单层喷淋层结构示意
液的总流量和喷嘴的雾化特性。这一特性主要包括喷嘴压力、流量和雾滴的平均粒径、雾化均匀
性、雾化角和雾化粒径分布特性等。
喷嘴的要求
喷嘴布置的间距应合理，要使喷嘴喷出的锥形水雾相互搭接，不留空隙，否则烟气可能不接
触到液滴就从空隙中“溜走”。调整喷嘴布置密度和喷淋层数，可获得不同的喷雾重叠度。重叠
度越高，脱硫效率也就越高，但阻力也会增加。一般喷雾重叠度为200%~300%。对喷嘴布置
的另一要求是不冲刷塔壁、喷淋母管和支撑件
理论上，雾化液滴越小，单位体积液体所获得的吸收表面积越大，吸收效果越好。但实际
上，并非完全如此，过于微细的粒径，容易被气流吹离吸收区，得到的结果恰好相反。微粒离开
吸收区后，不断凝并，到达除雾器被去除一部分，未被去除的部分将对下游侧的设备造成不利影
响。所以追求过细的粒径是不必要的，而且也不利于节能。
在FGD工程实践中，对于传统的吸收塔有一个最佳液滴直径范围。一般索特尔平均直
径(SMD)为1500~3000m。在烟气流速3~4m/s的逆流喷淋塔中，粒径小于500m的
液滴会被气流吹至除雾器，所以要求这部分液滴的数量控制在5%以下，小于100m的液
滴要越少越好。
在湿法rGD工艺中，一般釆用压力式雾化喷嘴。喷嘴结构、工作压力和流量影响喷出液滴
豹大小。对同一喷嘴，工作压力和流量越大，即喷嘴喷出的平均速度越高，液滴的平均粒径越
当工作压力相同时，小口径的喷嘴产生的液滴平均粒径也较小。但是加上喷嘴口径必须使垢
畅通无阻。
对于石灰或石灰石湿法FGD喷淋空塔，喷嘴的典型设计特性是工作压力(表压)0.5~50
3kPa，喷嘴出口流速约10m/s，每个喷嘴的流量36~80m3/h，雾化角90°。采用这种规格的
嘴，喷嘴的典型分布密度是吸收塔截面每平方米布置0.7~1个喷嘴。
实践证明，喷雾的有效覆盖度对提高脱硫效率是十分重要的，而喷嘴尺寸的大小必须适宜
不发生堵塞的条件下，选用较小口径的喷嘴可以减小液滴的平均直径。
喷嘴分类
喷嘴的设计结构不同，喷出的锥形雾分布形态也不同，各种粒径的液滴数量亦会受到影响。
前国内外湿式FGD工程常用的浆液喷嘴有以下5种。
(1)空心锥切线型釆用这种设计的喷嘴，循环吸收浆液从切线方向进入喷嘴的涡旋腔内，
从与入口方向成直角的喷孔喷出，产生的水雾形状为中空锥形，可以产生较宽的水雾外缘，
同流量和压力下可以形成较小的液滴，允许自由通过的最大颗粒尺寸大约是喷孔尺寸的
~100%，喷嘴无内部分离部件，其外形如图3-3-8(a)所示。
(2)双空心锥切线型这种喷嘴是在空心锥切线型喷嘴的腔体上设计两个喷孔，一个喷孔向
第三篇塔器设备
此，人口烟道还起着流速过渡的作用，它的设计不仅影响压降，还会影响进塔烟气分
匀性
所以对吸收塔入口烟道过渡段的设计有如下4项要求：①防止在烟道内沉积物垢；②
力损失；③保证进塔烟气分布均匀；④选用结构材料应考虑耐高温和耐腐蚀
为此，对于传统吸收塔入口烟道的过渡段采用帽檐结构或遮挡棚结构，对于吸收
6~6m/s)的情况，将过渡段布置在反应罐与塔体之间的斜锥面上，使干/湿界面
塔内，尽量远离入口烟道的底板面。这样做
方面可以减少人口烟道内的物垢沉积另低入口烟气和塔内烟气的动量差，使烟气在吸收区的分布趋于均匀，减小压力损失，实
上述的入口帽檐结构的轴心线与吸收塔轴线垂线的交角约为15-20，比较适宜和有数
入口烟道过渡段的结构材料，当系统不设GGH时，烟气温度较高，可以选用高
料，如C-276、59号合金等。当系统有GGH，吸收塔入口烟温降至100℃左右时，也可以
价格较低的玻璃鳞片树脂或脲醛材料涂敷，达到耐高温和防腐蚀的目的。
吸收塔的底液汇集于反应罐，在罐内实施强制氧化反应，生成副产物石膏。反应罐内
气管和搅拌器。石膏浆液被送往旋流分离器浓缩后再送到带式过滤器脱水，然后选去
准备外运
喷淋装置是喷淋(空)塔的核心。它的组成包括喷淋母管，管网和喷嘴以及循环泵和
表等，关于循环泵将在后面叙述。FGD对喷淋装置的基本要求如下
①喷出的浆液雾滴完全、均匀覆盖吸收塔的整个断面；②尽量减少浆液淌壁，避免
损；③喷出的雾滴大小适宜，确保足够的接触面积、反应时间和脱硫效率；④方便维修，
作，节能平稳。
喷淋装置设计中最重要的内容首先是确定母管层数和垂直层距，第二是选用喷嘴，
影响塔的总高度，关系到投资成本，后者决定喷嘴特性，密切关系到吸收效率。
在石灰基工艺中，由于获得相同脱硫效率所需要的L/G较低，所以需要的喷淋层
通常每层布置一个喷淋管网，每层应装有足够多的喷嘴，应尽量减少连接喷嘴的管道长
层或称最下层喷管以及多孔托盘距入口烟道顶部必须有足够的高度，这一高度一般太
3m。这样可以使得喷出的浆液能有效地接触进入塔内的烟气，并避免浆液被带进入口
层喷管以及最下层喷管与多孔托盘之间应相隔约1~2m。最上层的喷淋管网与除雾器底
有2m的距离。当烟气流量和SO2浓度高时可取上述范围值上限
喷淋层数和喷淋层的间距是影响吸收区高度的主要因素，吸收区的高度一般指吸收
口中心线到最上层喷淋层之间的高度，以下因素决定吸收塔直径和吸收区高度：烟气到
浓度；脱硫效率；吸收循环浆量；烟气入口流向(顺流或逆流)及入口型式；喷淋层数额
盖的叠加面积；吸收剂反应活性系数。
种新的对插式喷淋层技术，即每层对插布置两组平行的梳齿状喷淋支管，母管置开
实践证明，这种布置方式具有如下优点：
①塔内气/液分布更趋均匀，吸收塔断面上雾滴密度增大，减少了烟气走“短路”
这是由于对插的每组管网都100%覆盖塔截面，则每层的喷嘴数和雾滴重叠覆盖到
②喷淋层减少，塔高降低，原4层变成2层，可以降低3m，有利于节省工程费朋
150%，有利于提高脱硫效率。
能耗喷淋层有单层与多层喷嘴在喷淋装置中是一个十分关键的部件，喷淋塔的脱硫效率主要决定于塔内烟气
