液氣比是脫硫漿液的循環(huán)量與處理煙氣體積流量的比例。在濕法脫硫系統(tǒng)中，液體空氣比是影響脫硫效率的重要參數(shù)，液體空氣比過(guò)小會(huì)降低系統(tǒng)脫硫效率的液體空氣比過(guò)大，不僅會(huì)增加脫硫漿液的循環(huán)量消耗，還會(huì)增加系統(tǒng)的水消耗，引起煙道腐蝕。本文分析了影響液氣比的主要因素，為同類(lèi)濕法脫硫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和設(shè)備選型提供了參考。

1、影響液氣比的因素分析

濕法脫硫系統(tǒng)中影響液氣比的因素主要有吸收塔入口SO2的去除率、淋浴層數(shù)、淋浴層間隔、煙氣流速、煙氣溫度等。

1.1入口IPYA3

吸收塔入口SO2濃度是影響脫硫系統(tǒng)液氣比的主要因素。在其他條件相同的情況下，燃煤硫分與吸收塔入口SO2濃度成正比。隨著燃煤硫分的增大，脫硫系統(tǒng)的液氣比增加，但液氣比增加的幅度逐漸減小。

1.2脫硫效率

當(dāng)吸收塔入口SO2濃度固定不動(dòng)時(shí)，決策脫硫系統(tǒng)液氣比的最主要因素是SO2的脫硫效率。如果要求達(dá)到的SO2脫除效率增加，則需要增加氣液接觸機(jī)率，液氣比就必須增大。但當(dāng)脫硫效率增加到一定程度后，單從增加液氣比來(lái)提高脫硫效率，效果已不是非常明顯，反而會(huì)增加巨大的動(dòng)力消耗。實(shí)際上，SO2與吸收漿液有氣體平衡，液體比超過(guò)一定范圍后，脫硫率不再增加

1.3煙氣溫度

脫硫系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，單元負(fù)荷變化頻繁，脫硫系統(tǒng)進(jìn)口煙氣溫度也變動(dòng)。理論上，進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度越低，脫硫系統(tǒng)的水消耗量越低，液氣比也越低，同時(shí)進(jìn)入吸收塔的煙氣溫度越低，SO2的氣體溶于漿液，有助于形成HSO3。脫硫效率不變時(shí)，液氣比隨吸收塔煙氣溫度的降低而降低。

1.4淋浴層數(shù)和間隔

目前國(guó)內(nèi)建設(shè)脫硫裝置，淋浴層數(shù)多為2~4層。淋浴層數(shù)與液體氣體比較表1。

表1淋浴層數(shù)與液體比的比較

表1可以看出，隨著淋浴層數(shù)的增加，液體比逐漸減少，減少幅度變小的淋浴層為1層時(shí)，液體比顯著增加，這也是各脫硫工程不選擇1層淋浴層的主要原因。例如，國(guó)電荷澤發(fā)電廠三期2*300MW單元煙氣脫硫工程淋浴層為3層，山東魏橋鋁電有限公司氧化鋁輔助第一汽站8*240t/h鍋爐脫硫工程淋浴層為4層。

噴淋層間距對(duì)液氣比的影響較小，總的趨勢(shì)是隨著噴淋層間距的增加，液氣比逐漸降低(詳見(jiàn)表2)。當(dāng)噴淋層間距由1m增加到2.4m時(shí)，液氣比由10.91L/m3L/m3。

表2液氣比與淋浴層之間的間距關(guān)系

1.5煙氣流速

根據(jù)雙膜理論，提高煙氣流速可提高氣、液兩相的亂動(dòng)，降低煙氣與液滴之間的膜厚，增加液滴下降中的振動(dòng)和內(nèi)部循環(huán)，提高傳質(zhì)系數(shù)，降低液氣比。另外，隨著煙氣流速的增加，淋浴液滴的下降速度相對(duì)降低，單位體積內(nèi)持漿量增大，傳質(zhì)面積增大，液氣比降低。煙氣流速與液氣比的關(guān)系見(jiàn)圖1。

2、液體比影響參數(shù)的確定

通過(guò)以上分析，可以看出吸收塔入口SO2濃度、脫硫效率、煙氣溫度等是確定液體比的前提條件。合理的液氣比可以通過(guò)方案設(shè)計(jì)、選擇等途徑選擇優(yōu)化的淋浴層數(shù)、淋浴層間隔、煙氣流速等參數(shù)。

根據(jù)煙氣中SO2的含量和運(yùn)行負(fù)荷的變化，確定合理的淋浴層數(shù)。為了確保系統(tǒng)的脫硫效率，淋浴層一般設(shè)置2層、3層或4層，淋浴層數(shù)過(guò)少不能滿足效率要求，過(guò)多可以提高效率，但不明顯，煙氣系統(tǒng)的阻力增加，反而會(huì)失去。

根據(jù)脫硫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況，可以選擇不同的淋浴層數(shù)，需要的脫硫效率。與淋浴層數(shù)的設(shè)定和運(yùn)轉(zhuǎn)不同，淋浴層間隔和煙氣流速的選擇一旦確定，脫硫系統(tǒng)施工完成后，就無(wú)法通過(guò)今后的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

液氣比隨淋浴層間隔的增加而下降，從這個(gè)角度來(lái)看，淋浴層間隔越大越好，但淋浴層間隔增大后，塔高增高，出口煙道也相應(yīng)增高，投資增大。淋浴層的間隔也不能太小。否則，會(huì)影響噴嘴的淋浴復(fù)蓋率。根據(jù)脫硫系統(tǒng)，淋浴層的間隔一般選擇1.2-2.5m。

在實(shí)際工程中，煙氣流速的增加無(wú)疑會(huì)使脫硫塔的塔徑變小，脫硫塔的阻力增加，鼓風(fēng)機(jī)的能源消耗增大，液氣比的可以減少脫硫塔的投資和循環(huán)泵的投資運(yùn)行費(fèi)用，整體的投資運(yùn)行費(fèi)用下降。

但煙氣流速過(guò)高，噴淋層噴出的霧滴為煙氣攜帶，增加除霧器的負(fù)荷，影響除霧器的性能，甚至產(chǎn)生二次夾帶。目前，將脫硫塔內(nèi)的煙氣流速控制在3.0-4.0m/s是合理的。

3、結(jié)語(yǔ)

討論了液氣比的影響因素和各相關(guān)影響參數(shù)的選擇，對(duì)確定合理的液氣比和控制工程成本具有一定的參考意義。在脫硫系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行中，應(yīng)隨時(shí)注意鍋爐負(fù)荷增大，煙氣量增加，以及由于循環(huán)泵葉輪磨損，脫硫循環(huán)量不足引起的液氣比降低，影響脫硫率。