式中V -----标准状态下烟气流量, m3/h T’-----工况下烟气温度, K T------标准状态下温度, 273K 则烟气流速V0为
Vfg'3600=841.833600=0.23 m3/s 所以采用旋风除尘器
4.4旋风除尘器的设计
出于安全考虑，旋风除尘器按烟气流量为2000（m3/h）进行设计。
4.4.1确定旋风除尘器的进口气流速度v
通常锅炉的烟气流速为12—25m/s，可设ν=18m/s。 4.4.2确定旋风除尘器的几何尺寸 进口截面积F= A×B=
Q'V=20003600?18=0.0309 m2/s 式中 A—旋风除尘器的进口高度； B—旋风除尘器的进口宽度。 取A=2B，则A=248 mm；B=124 mm。
b.筒体直径D 取B=0.3D，则D=3.33B=412.92mm； c.筒体高度H1 取H1=1.7D=1.7×412.92=701.96mm； d.锥体高度H2 取H2=2.3D=2.3×412.92=949.72mm； e.排灰口直径D1 取D1=0.6D=0.43×412.92=177.56mm； f.出口管直径D2 取D2=0.6D=0.5×412.92=247.75mm； g.出口管长度H3 取H3=0.625D=0.625×412.92=258.08mm； 压力损失△P
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4.4.3
式中：K—系数，标准切向进口，K=16； ρ—工况下烟气密度，
由上述计算可知所设计的除尘器的处理量为2000 m3/h，进口气流速度为18 m/s， ?P=523.36 Pa，
具体外型结构尺寸如下（mm）
D 412.92 D1 177.56 D2 247.75 H1 701.96 H2 949.72 H3 258.08 A 248 B 124
4.5脱硫吸收塔（喷淋吸收空塔）的设计
按照900mg/m3的排放标准，则脱硫率至少为本设计方案即取90%，设系统钙硫比1.2 则一天内石灰石的消耗量：
4.5.1烟气流速
在保证除雾器对烟气中所携带水滴的去除效率及吸收系统压降允许的条件下，适当提高烟气流速，可加剧烟气和浆液液滴之间的湍流强度，从而增加两者之间的接触面积。同时，较高的烟气流速还可持托下落的液滴，延长其在吸收区的停留时间，从而提高脱硫效率。
另外，较高的烟气流速还可适当减少吸收塔和塔内件的几何尺寸，提高吸收塔的性价比。在吸收塔中，烟气流速通常为3～4.5m/s。许多工程实践表明，3.5m/s≤烟气流速(110%过负荷)≤4.2m/s是性价比较高的流速区域。综合考虑，本设计烟气流速取3.5m/s。 4.5.2喷淋塔吸收区高度（h1）
含有二氧化硫的烟气通过喷淋塔将此过程中塔内的二氧化硫吸收量平均到吸收区高度内的塔内容积中，即为吸收塔的平均容积负荷——平均容积吸收率，以?表示。
?=
QC?=K0 Vh9?0.9?100%=90% 924100?0.643?100?1.2?=205.76kg
0.91000其中 C为标准状态下进口烟气的质量浓度，kg/m3,本设计为6.06g/m3； ?为给定的二氧化硫吸收率,％;本设计方案为90％；
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h为吸收塔内吸收区高度，m；
K0为常数，其数值取决于烟气流速u(m/s)和操作温度(℃)；K0=3600u×273/(273+t) 在喷淋塔操作温度
100?50=75℃下、烟气流速为 u=3.5m/s、脱硫效率?=0.90，前面已经求得原2来烟气二氧化硫质量浓度为 C=4289 mg/m3。
而原来烟气的流量（标准状态时）为530.76 m3/h=0.15 m3/s，故在标准状态下、单位时间内每立方米烟气中含有二氧化硫质量为 mSO2=4289 mg/m3×0.15 m3=0.64 g
VSO2=
0.64g?22.4L/mol=0.224L=0.224×10-3m3/s
64g/mol则根据理想气体状态方程，在标准状况下，体积分数和摩尔分数比值相等 故y1=0.224×10-3m3/s÷0.15 m3/s=0.15%
由已经有的经验，吸收率范围在(5.6~5.53 kg/m3.s)之间，取?=6 kg/m3.s 求得吸收区高度：h1=7.95m≈8.0m
4.5.3喷淋塔除雾区高度（h3）
吸收塔均应装备除雾器，在正常运行状态下除雾器出口烟气中的雾滴浓度应该不大于75mg/m3。
除雾器一般设置在吸收塔顶部（低流速烟气垂直布置）或出口烟道（高流速烟气水平布置),通常为二级除雾器。除雾器设置冲洗水，间歇冲洗冲洗除雾器。湿法烟气脱硫采用的主要是折流板除雾器，其次是旋流板除雾器。
① 除雾器的选型
折流板除雾器折流板除雾器是利用液滴与某种固体表面相撞击而将液滴凝聚并捕集的，气体通过曲折的挡板，流线多次偏转，液滴则由于惯性而撞击在挡板被捕集下来。通常，折流板除雾器中两板之间的距离为20-30mm，对于垂直安置，气体平均流速为2－3m/s；对于水平放置，气体流速一般为6－10m/s。气体流速过高会引起二次夹带。旋流板除雾器气流在穿过除雾器板片间隙时变成旋转气流，其中的液滴在惯性作用下以一定的仰角射出作螺旋运动而被甩向外侧，汇集流到溢流槽内，达到除雾的目的，除雾率可达90％－99％。喷淋塔除雾区分成两段，每层喷淋塔除雾器上下各设有冲洗喷嘴。最下层冲洗喷嘴距最上层喷淋层（3-3.5）m，距离最上层冲洗喷嘴（3.4-32）m。 ② 除雾器的主要设计指标
a.冲洗覆盖率：冲洗覆盖率是指冲洗水对除雾器断面的覆盖程度。冲洗覆盖率一般可以选
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在100 %～300 %之间。冲洗覆盖率=203%
b.除雾器冲洗周期：冲洗周期是指除雾器每次冲洗的时间间隔。由于除雾器冲洗期间会导致烟气带水量加大。所以冲洗不宜过于频繁,但也不能间隔太长,否则易产生结垢现象,除雾器的冲洗周期主要根据烟气特征及吸收剂确定。
c.烟气流速。通过除雾器断面的烟气流速过高或过低都不利于除雾器的正常运行 ,烟气流速过高易造成烟气二次带水,从而降低除雾效率,同时流速高、系统阻力大,能耗高。通过除雾器断面的流速过低,不利于气液分离,同样不利于提高除雾效率。设计烟气流速应接近于临界流速。根据不同除雾器叶片结构及布置形式,设计流速一般选定在3.5～5.5m/ s之间。本方案的烟气设计流速为3.5m/s。
d.除雾器叶片间距。除雾器叶片间距的选取对保证除雾效率 ,维持除雾系统稳定运行至关重要。叶片间距大 ,除雾效率低 ,烟气带水严重 ,易造成风机故障 ,导致整个系统非正常停运。叶片间距选取过小,除加大能耗外 ,冲洗的效果也有所下降 ,叶片上易结垢、堵塞 ,最终也会造成系统停运。叶片间距一般设计在 20～95mm。目前脱硫系统中最常用的除雾器叶片间距大多在30～50mm。
e.除雾器冲洗水压。除雾器水压一般根据冲洗喷嘴的特征及喷嘴与除雾器之间的距离等因素确定，喷嘴与除雾器之间距离一般小于1m ,冲洗水压低时,冲洗效果差,冲洗水压过高则易增加烟气带水,同时降低叶片使用寿命。
f.除雾器冲洗水量。选择除雾器冲水量除了需满足除雾器自身的要求外，还需考虑系统水平衡的要求,有些条件下需采用大水量短时间冲洗,有时则采用小水量长时间冲洗,具体冲水量需由工况条件确定,一般情况下除雾器断面上瞬时冲洗耗水量约为1~4m3/m2.h 综上所述，除雾区的最终高度确定为3.5m，即h3= 3.5m 4.5.4喷淋塔浆液高度设计（h2）
浆液池容量V1按照液气比L/G和浆液停留时间来确定，计算式子如下：V1= 其中：L/G为液气比,20L/m3；
VN为烟气标准状态湿态容积，VN=Vg=0.23m3/s； t1=2~6 min,取t1=5min=300s。 由上式可得喷淋塔浆液池体积 V1=考虑到实际环境，取V1=50m3 吸收塔内径Di=2×
L?VN?t1 G20?0.23?300=1.38 m3=2m3
1000Vg=2×?u0.23=0.28m≈0.3m
3.14?3.511
考虑到实际环境，取D=3m 选取浆液池内径大于吸收区内径1m，内径D2= D+1m=4m 而V1=0.25×3.14×D22×h2
所以浆液池高度h2=3.98m≈4m
4.5.5喷淋塔烟气进口高度设计（h4）
根据工艺要求，进出口流速（一般为12m/s-30m/s）确定进出口面积，一般希望进气在塔内能够分布均匀，且烟道呈正方形，故高度尺寸取得较小，但宽度不宜过大，否则影响稳定性.
因此取进口烟气流速为20m/s，而烟气流量为0.23m3/s， 可得h4=0.11m 考虑实际问题，取h4=0.5m
喷淋塔最终的高度为H=h1+h2+h3+h4=8+4+3.5+0.5=16m
4.5.6吸收塔喷淋系统的设计
在满足吸收二氧化硫所需表面积的同时，应该尽量把喷淋造成的压力损失降低到最小，喷嘴是净化装置的最关键部分，必须满足以下条件：
①能产生实心锥体形状，喷射区为圆形，喷射角度为60-120； ②喷嘴内液体流道大而畅通，具有防止堵塞的功能；
③采用特殊的合金材料制作，具有良好的防腐性能和耐磨性能； ④喷嘴体积小，安装清洗方便；
⑤喷雾液滴大小均匀，比表面积大而又不容易引起带水。
喷嘴布置分成2-6层，一般情况下为4层；层数的安排可以根据脱硫效率的具体要求来增减。底负荷时可以停止使用某一层，层间距0.8-2米，离心式喷嘴1.7米。实际上从浆液池液面到除雾器，整个高度都在进行吸收反应。因而实际吸收区高度要比h高6-8米。
本方案采用4层喷嘴，层间距为1.5米。每台吸收塔再循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装空心锥喷嘴，其作用是将石灰石/石膏浆液雾化。浆液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入烟气中。喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量相等。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成，喷淋组件及喷嘴的布置成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现至少95%的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。喷嘴系统管道采用FRP玻璃钢，喷嘴采用SIC,是一种脆性材料，但是特别耐磨，而且抗化学腐蚀，可以长期运行而无腐蚀、无磨损、无石膏结垢以及堵塞等问题。
喷管管数的确定：取液气比20L/m3根据单层浆体总流量Q l和单个喷嘴流量Qs，可得单
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