循環流化床(CFB-FGD)半干法煙氣脫硫技術在燃煤發電機組和垃圾焚燒等工程的煙氣凈化中已廣泛應用，該技術具有工藝流程簡單、占地面積小、一次投資少、脫硫效率高、運行費用低、控制簡單、負荷適應性好、單塔處理能力大等諸多優點，更由于其耗水量低，不產生二次污染，特別適合于煙氣含硫量低的中小機組和缺水地區。

1、噴水量對脫硫系統的影響

　　脫硫吸收塔內的煙氣溫度控制是CFB-FGD半干法工藝控制的三個主要回路之一。為了使消石灰和SO2處于最佳的反應狀態，提高SO2的吸收反應效率，需要向吸收塔內噴入適量的工藝水，降低并穩定煙氣溫度。

　　在其他條件一定的情況下，系統的脫硫率隨噴水量的增加而提高。當噴水量較小時，工藝水很快被蒸發，來不及在吸收劑表面形成液膜，噴水對脫硫效率的影響不大。而隨著噴水量增大，煙氣溫度進一步降低，工藝水蒸發時間延長，粘附在吸收劑表面形成一定厚度的穩定液膜，使消石灰和SO2的反應成為快速的離子反應，從而提高脫硫效率。因此，煙氣溫度越接近其露點溫度，消石灰和SO2反應的效果越好。但若煙氣溫度過低，脫硫灰的流動性下降，容易造成系統粘壁阻塞和結露，同時也不利于除塵器清灰。另外，煙氣溫度過低，煙氣抽吸力小，不易上升，不利于煙氣排放。因此，需要精確控制進入吸收塔內的工藝水量，使吸收塔出口的煙氣溫度高于露點溫度形成溫差并保持穩定，這樣既可保證脫硫效率，又可保證整個系統安全運行，防止下游設備被腐蝕。

2、噴水調節閥的應用及控制

　　工藝水系統包括水箱、高壓水泵、供水氣動開關閥、霧化水噴嘴、回水氣動調節閥和氣動開關閥、流量儀表等組成。工藝水系統如圖1所示。

圖1 工藝水系統示意

　　工藝水噴水調節閥裝在回水管路上，同時在工藝水泵出口母管和回水管路上設有流量檢測信號，二者之差值即為進入吸收塔的實際噴水量。由于工藝水泵出口母管流量相對穩定，通過調節回流水量，即可調節進入吸收塔的噴水量，使吸收塔出口煙氣溫度保持穩定。

　　噴水調節閥的開度主要受吸收塔出口溫度的控制，吸收塔的出口設有三個溫度測量信號，并進行三取二計算，選擇最佳溫度作為控制信號。當循環流化床已經建立，吸收塔床層壓降達到一個穩定值時，即可啟動工藝水系統，此時吸收塔出口煙氣溫度目標值設定為高于露點30℃左右，噴水調節閥打開至全開位，并切換至自動控制模式。隨著噴水調節閥的開度逐漸減小，霧化水量逐漸增加，最終吸收塔出口煙氣溫度降至設定值附近。當系統穩定運行時，調節閥的開度最小，并根據吸收塔出口煙氣溫度的變化自動調節。吸收塔床層壓降低于設定值或脫硫系統停止運行時，工藝水系統隨之停止運行，調節閥關閉。

3、噴水調節閥的選擇

　　由于正常工況下，調節閥長時間在相對較小的開度下工作，因此，需要選擇適當的閥門類型和口徑，為系統提供一個比較線性的安裝流量特性，減小閥門的增益，降低過程偏差度。

　　常用控制閥的理想流量特性有線性流量特性、等百分比流量特性和快開流量特性。

　　控制閥與管路串聯安裝后，其理想流量特性會發生畸變，畸變的程度與系統的壓降比S有關。壓降比S<0.25時，線性流量特性演變為近似快開流量特性，等百分比流量特性演變為近似線性流量特性。因此從壓降比S對流量特性的選擇可參照：S>0.25～1時，宜選用線性流量特性閥;S<0.25時，宜選用等百分比流量特性閥。

　　等百分比流量特性是指控制閥單位相對行程變化所引起的相對流量變化與此點的相對流量成正比關系，其增益與流量成正比。等百分比流量特性控制閥在不同的行程處，如果相對行程變化相同，其相對流量的變化百分比也相同。

　　優先選用等百分比特性控制閥的場合為：

　　1)實際可調范圍大。

　　2)開度變化，閥上差壓變化相對較大。

　　3)管道系統壓力損失大。

　　4)工藝系統負荷大幅度波動。

　　5)調節閥經常在小開度下運行。

　　按半干法脫硫工藝控制流程的要求，在工藝水系統啟動時，要求調節閥開度大，流量變化也大，且調節較靈敏;穩定運行時，閥門開度小，流量變化小，調節較平緩。可見噴水調節閥的特性要求與上述理想流量特性為等百分比的調節閥相吻合，因此，工藝回水管路上適宜選用等百分比的調節閥。

4、噴水調節閥口徑的計算

4.1、調節閥口徑的計算和選擇

　　1)確定計算流量Q。調節閥口徑計算的流量，應是系統管路工作的最大流量Qmax，就是調節閥最大開度時的流量Q100。由工藝的物料平衡計算結果，綜合考慮后確定。

　　2)按規范和工藝要求選擇管內流速，確定管徑。

　　3)估算管路的阻損ΔP1。管路的阻損為除調節閥以外的所有直管段、彎頭、變徑、手動閥門、節流裝置等的阻力壓降之和。

　　4)按管路系統的壓降比S確定調節閥的壓降ΔPV：

　　5)按調節閥的壓降ΔPV和流量Q計算流量系數CV：

　　其中，G為流體的相對密度。

　　6)根據CV值查閱廠家資料選擇閥門口徑。

　　7)按所選閥門流量系數CV重新計算壓降ΔPV，驗算壓降比S和實際可調比RS。

4.2、調節閥應用實例

　　某電廠300MW機組循環流化床半干法煙氣脫硫工程中，相關參數和基本條件如下：

　　BMCR工況下降溫水用量31m3/h，水泵供水量46m3/h，霧化水噴嘴最大流量36m3/h，最小流量3.6m3/h，調節閥選擇具有等百分比特性的V型調節球閥。

　　調節閥口徑計算如下：

　　1)回水管路最大流量為42.4m3/h，最小流量為10m3/h。

　　2)選擇管徑DN65，管內最大流速為3.57m/s(11.71ft/s)。

　　3)管路阻損。直管段長度為35.4m，壓損為100.64kPa，閥門和管件當量長度為16.51m，壓損為46.91kPa，總壓損為147.55kPa。

　　4)初步確定調節閥的壓降。選取壓降比S=0.3，計算調節閥的壓降ΔPV=63.23kPa(9.17psi)。

　　5)計算流量系數CV=61.65。

　　6)查手冊選用閥門口徑DN40，開度90°時流量系數CV=77.3。

　　7)重新核算壓降比S=0.21，實際可調比RS=13.7。

　　按照如上方法計算和選用的調節閥，在工程實際應用中，具有良好的控制效果，能滿足不同煙氣負荷下所需工藝水流量的調節要求。