不等直径塔器在烟气脱硫系统中的应用.pdfVIP

第52卷第6期 化 工 设 置 与 叠 叠 V_0l_52 NO．6 2015年 12月 PROCESSEQUIPMENTPIPING Dec．2015 不等直径塔器在烟气脱硫系统中的应用 谢桂龙，樊响，王青 (JL京中冶设备研究设计总院有限公司，北京 100029) 摘 要 ：烟气脱硫塔是湿法烟气脱硫 系统的核心设备 。将现行的塔器研究成果应用于烟气脱硫塔的设 计与强度校核上。运用SW6—2011软件 ，通过实例 的计算分析 ，提 出脱硫塔筒体及变径段设计方法 。 最后针对脱硫塔 自身的独特性给出了一些设计上的建议。 关键词 ：脱硫塔；变径段；高径 比；最小厚度 中图分类号：rQ053．5 文献标识码：A 文章编号：1009—3281(2015)06—0032．005 塔器作为传质设备，已被广泛应用于化工蒸馏、 且高度 与平均直径J[)之 比 (高径 比)大于5的 吸收和解吸等单元操作过程中。而根据工艺要求，往 裙座 自支承钢制塔式容器，该标准引用了GB150— 往需要设计不同塔段不等直径的塔器，例如精馏过程 1998的部分条款，且两者互补。工业建筑类标准GB 中当提馏段与精馏段气液相负荷不同时需要设置变 50051—2002有关于自立式钢烟囱的设计规定，其引 径。在湿法烟气脱硫系统中，经脱硫塔吸收段净化后 用了GB50009--2001的部分条款。但在操作工况下， 的湿烟气往往要求经塔顶烟囱直接排人大气，而吸收 脱硫塔内含有一定高度的浆液且塔体存在变径，更适 段设计空塔气速较低，烟囱段要求气速高，因此吸收 合用化工塔体规范来进行设计和校核。而且化工类和 段与塔顶烟囱采用不等直径。烟气脱硫塔类似于不等 工业建筑类标准在风载荷相关系数取值和计算公式 直径塔器，但又与塔器有明显区别，例如烟气脱硫塔 上是一致的，因而我们选择将塔器设计标准应用于高 内压接近常压，且顶部需要敞口排烟因而不需要设置 耸类烟气脱硫塔的强度校核计算上。 上封头。 2 数据输入与计算 虽然烟气脱硫塔已在烟气脱硫系统中被广泛使 用，但 目前国内有关烟气脱硫塔的强度设计校核标准 2．1 简体数据输入 和相关讨论较少 [1-2]o烟气脱硫塔往往高于601TI，且 以某脱硫塔为例，整体分成吸收段、烟囱段和变 高径比大于5，属于高耸结构。因此，研究这种设备 径段三部分，如图 1所示。吸收段内径为7800mlTl， 设计和强度校核方法是很有必要的。本文将通过实例 高29500IR1TI，烟囱段内径为3800mlll，高36000I／I1TI， 计算分析烟气脱硫塔结构，以确定这种设备的设计要 变径段高45001Tim。塔 内液位高度 10000mm，浆 点，力求能指导实践。 液密度 1128kg／m 。塔体材质为Q235．B，设计温度 为 80℃。由于脱硫塔最大操作压力不超过 0．0035 1 计算依据 MPa，远低于塔器最低 内压 0．1MPa，但按标准JB／ 烟气脱硫塔外形与化工压力容器类的塔器和工 T4710--2005规定此类塔器的设计压力可取为0．1 业建筑类的钢烟囱都很相似。目前 国内现有 的关于 MPa。变径段采用无折边锥壳，即锥壳大端过渡段和 这类常压高耸结构 的设计标准有JBT／4710--2005 《钢制