目前的濕法脫硫塔在運(yùn)行過(guò)程中普遍存在脫硫效率不高、運(yùn)行阻力過(guò)大的問(wèn)題。針對(duì)此問(wèn)題產(chǎn)生的原因，利菲爾特商丘分公司對(duì)鈣基濕法脫硫塔內(nèi)煙氣流動(dòng)特性及內(nèi)部構(gòu)件參數(shù)進(jìn)行了大量的研究與分析，分析如下。

1、單側(cè)進(jìn)煙方式使得煙氣偏流現(xiàn)象嚴(yán)重

目前市場(chǎng)上廣泛應(yīng)用的濕法脫硫塔均采用單側(cè)進(jìn)煙方式，煙氣從一側(cè)進(jìn)入脫硫塔后首先向?qū)?cè)的壁面發(fā)起沖擊，之后向上運(yùn)動(dòng)排出塔外。這樣的進(jìn)煙方式使得脫硫塔內(nèi)一側(cè)煙氣流量過(guò)大，而另一側(cè)煙氣流量過(guò)小，為了平衡塔內(nèi)的壓力，上部區(qū)域的煙氣會(huì)回流至靠近入口煙道側(cè)的區(qū)域，從而在塔內(nèi)形成渦流區(qū)。在該區(qū)域內(nèi)，煙氣久積不散，不易排出塔外，損耗了塔內(nèi)的有效利用空間。目前的噴淋層設(shè)計(jì)原則依然為盡量保證在脫硫塔的各個(gè)橫斷面的漿液均勻分布，即自上而下的漿液均勻下落。脫硫塔在此種煙氣分布狀況下，在煙氣流量較大的區(qū)域內(nèi)石灰漿液不能較大程度上脫除煙氣內(nèi)的含硫成分就被排出塔外，而在渦流區(qū)內(nèi)，煙氣內(nèi)的含硫成分雖然脫除的較為徹底，但該部分煙氣不能及時(shí)快速地排出塔外，從而直接影響了脫硫塔的脫硫效率。且為了延長(zhǎng)煙氣在塔內(nèi)的停留時(shí)間，目前的濕法脫硫塔入口煙道的設(shè)計(jì)往往會(huì)向下切斜一定角度，這種方式更加加劇了塔內(nèi)的渦流現(xiàn)象。

2、均流設(shè)備的配置不合理使得塔內(nèi)流動(dòng)阻力過(guò)大

為了改善塔內(nèi)煙氣流場(chǎng)，較為常見(jiàn)的做法是在塔內(nèi)增加均流設(shè)備或增大石灰漿液的噴淋量。較為常見(jiàn)的均流設(shè)備包括（孔板托盤(pán)、旋流式高效均流器）等。均能設(shè)備一般安裝在脫硫塔入口煙道上方1~1.5ｍ處，其可以做到平衡塔內(nèi)氣壓，從而有效削弱由單側(cè)進(jìn)氣方式產(chǎn)生的煙氣偏流現(xiàn)象，改善均流設(shè)備上方煙氣分布狀況。但均流設(shè)備的均流效果跟其自身設(shè)計(jì)參數(shù)相關(guān)，主要為開(kāi)孔率及孔徑，開(kāi)孔率越大，孔徑越小，均流效果就越好。但其均流效果越強(qiáng)，其產(chǎn)生的流動(dòng)阻力也越大。在單側(cè)進(jìn)氣方式下，脫硫塔入口對(duì)側(cè)區(qū)域的煙氣流量較大，煙氣速度也較大，該部分煙氣在繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)被托盤(pán)阻擋，被迫向兩側(cè)擴(kuò)散，而其擴(kuò)散的程度也與均流設(shè)備的均流效果相關(guān)。通過(guò)流動(dòng)阻力計(jì)算公式可知，該部分區(qū)域的流動(dòng)阻力也較大。理論上，均流設(shè)備可以做到煙氣在經(jīng)過(guò)其后的流場(chǎng)變得非常均勻，但這樣的均流設(shè)備產(chǎn)生的阻力損失卻是不可估量的。因此，在工程實(shí)際應(yīng)用中，均流設(shè)備確實(shí)可以達(dá)到顯著改善塔內(nèi)流場(chǎng)均勻性的目的，從而提升脫硫效率，但一般都是以犧牲一部分塔內(nèi)流動(dòng)阻力余量為代價(jià)的。這就使得各廠方為了平衡均流設(shè)備的均流效果以及產(chǎn)生的流動(dòng)阻力，往往選用的均流設(shè)備的均流性能有限，煙氣在進(jìn)入之前擴(kuò)散的區(qū)域并不會(huì)較大，這使得流量較小一側(cè)的煙氣在經(jīng)過(guò)均流設(shè)備后該處區(qū)域煙氣流量依然較小。脫硫塔托盤(pán)上方的煙氣分布均勻性雖然較為之前有了較大改善，但依然存在煙氣流量較大一側(cè)以及煙氣流量較小一側(cè)，雖然極大程度上避免了較大渦流的產(chǎn)生，但以此產(chǎn)生的脫硫效率的提升并不顯著，還會(huì)增大脫硫塔內(nèi)的流動(dòng)阻力。

3、噴淋裝置的配置不合理使得脫硫效率提升不大

為了提升脫硫塔的脫硫效率，另外一種較為普遍的做法是增大石灰漿液的噴淋量。該方法有幾種實(shí)施方式，一種是增加原脫硫塔的噴淋層數(shù)，在之前基礎(chǔ)上再增加一臺(tái)漿液循環(huán)泵，另一種是增加原噴淋管中的石灰漿液的噴淋量。兩種方法均增大了塔內(nèi)石灰漿液的噴淋量，但在單側(cè)進(jìn)氣方式條件下，脫硫塔總脫硫效率的提升是由塔內(nèi)煙氣流量較大一側(cè)區(qū)域產(chǎn)生的，在煙氣流量較小一側(cè)區(qū)域，大量的石灰漿液被白白浪費(fèi)，長(zhǎng)此以往，大大降低了脫硫塔的經(jīng)濟(jì)效益。而且此舉也會(huì)增加脫硫塔內(nèi)的流動(dòng)阻力，據(jù)數(shù)據(jù)顯示，一層噴淋層運(yùn)行時(shí)的阻力大概為200Pa左右。因此，該方法是以犧牲脫硫塔的經(jīng)濟(jì)效益換取脫硫效率少量的提升。

脫硫塔

除此之外，噴淋層的噴咀結(jié)構(gòu)及排列形式是影響脫硫塔橫斷面漿液分布的關(guān)鍵因素。目前噴淋層噴咀的設(shè)計(jì)原則為盡量保證自上而下的漿液在橫斷面各個(gè)參考點(diǎn)的漿液流量保持一致，在單側(cè)進(jìn)煙方式造成了塔內(nèi)煙氣橫斷面流場(chǎng)不均，這就使得自上而下的均勻分布的漿液無(wú)法得到有效的利用，從而無(wú)法保證較高的氣液反應(yīng)速率。

4、除霧器的配置不合理使得除霧效果變差

塔內(nèi)除霧器的處境與上述均流設(shè)備的處境相差不大。除霧器的除霧效果與除霧器的板間距有關(guān)，板間距越小，除霧效果越好，但其產(chǎn)生的流動(dòng)阻力越大。除霧器為保證除霧效果，板間距一般都較小，當(dāng)較大流量的煙氣通過(guò)時(shí)容易造成除霧器的堵塞，進(jìn)一步增大了塔內(nèi)的流動(dòng)阻力。

5、脫硫塔內(nèi)各部件協(xié)調(diào)不合理使得提效與降阻難以并行

在目前脫硫塔內(nèi)的配置中，較為常用的為多種提效與降阻措施并行。如在塔內(nèi)增設(shè)高效率的均流設(shè)備同在運(yùn)行中長(zhǎng)期停運(yùn)一層噴淋層并舉，在塔內(nèi)增設(shè)中等效率的均流設(shè)備同在適當(dāng)負(fù)荷下停運(yùn)一層噴淋層并舉，在塔內(nèi)増加一層噴淋層同減少每一層的噴淋量并舉等。諸種方法的實(shí)施的目的在于提升脫硫效率的同時(shí)，不過(guò)分增大脫硫塔內(nèi)的流動(dòng)阻力。但這些方法的實(shí)施并不能從根本上改變單側(cè)進(jìn)煙方式造成的脫硫塔低效高阻，實(shí)際運(yùn)行起來(lái)往往會(huì)出現(xiàn)脫硫效率提升不大，塔內(nèi)流動(dòng)阻力更加大的問(wèn)題，與市場(chǎng)追求的脫硫塔的高效低阻的目的往往背道而馳。

綜上所述，目前的濕法脫硫塔脫硫效率不高、阻力損失過(guò)大的問(wèn)題，根本上是由于單側(cè)進(jìn)煙方式使得脫硫塔內(nèi)的煙氣流場(chǎng)極度不均造成的，在不改變脫硫塔的進(jìn)煙方式時(shí)，其他措施往往難以實(shí)現(xiàn)脫硫塔提效與降阻的并行。