【正文】 ...................................... 43 系統(tǒng)總阻力損失 ................................................... 43 第 8 章 引風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的選擇 ............................................. 44 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下風(fēng)機(jī)風(fēng)量的計(jì)算 .......................................... 44 風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的計(jì)算 .................................................... 44 電動(dòng)機(jī)功率的計(jì)算 .................................................. 45 第 9 章 工藝布置 ......................................................... 46 脫硫裝置的平面布置 ................................................ 46 漿液管道布置要求 .................................................. 46 設(shè)備一覽表 ........................................................ 47 第 10 章 經(jīng)濟(jì)分析 ........................................................ 48 結(jié)論 .................................................................... 49 謝辭 .................................................................... 50 參考文獻(xiàn) ................................................................ 51 第 1章 緒 論 煙氣除塵脫硫的背景 當(dāng)今世界上電力產(chǎn)量的 60%是利用煤炭資源生產(chǎn)的，我國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)以煤炭為主要能源的國(guó)家之一。 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容為，對(duì)目前幾種主要的除塵和煙氣脫硫工藝做綜述性介紹，然后通過比較各除塵方式以及各脫硫工藝的優(yōu)缺點(diǎn)和使用情況，選擇適合本設(shè)計(jì)工程概況的除塵方式和脫硫工藝。本設(shè)計(jì)選擇電除塵和石灰石 — 石膏濕法脫硫工藝。其中 SO2 是形成酸雨的主要成分，酸雨不僅嚴(yán)重腐蝕建筑物，而且毀壞大面積的森林和農(nóng)作物，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的影響 [1]。近期氮氧化物的減排任務(wù)也開始提上日程。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1995 年全國(guó)二氧化硫排放量 2370 萬(wàn)噸，占世界首位。很顯然，要達(dá)到國(guó)務(wù)院提出的要求在 2021 年將二氧化硫排放量控制在 2021 年的水平，電力工業(yè)將成為消減二氧化硫排放量的重點(diǎn)工業(yè) [4]。 （包括脫硫除塵系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、脫硫系統(tǒng)及副產(chǎn)品系統(tǒng)）。 。 50 ′，北緯 24 176。 滇東電廠一期 工程 規(guī)模 為 4600MW 燃煤 機(jī)組 新建工程。 煙氣參數(shù) 表 21 鍋爐出口煙氣參數(shù) 煙 氣成分 體積流量 NM3 /H 體積百分比 %.wet 體積百分比 %.dry H2 O(g) 116,640 N2 (g) 1,636,862 O2 (g) 132,840 CO2 (g) 271,512 SO2 (g) 1,797 SO3 (g) 66 NOx(g) 163 HCl(g) 63 HF(g) 55 DUST(S) 1 TOTAL 2,160,000 100 100 石灰石參數(shù) 表 22 石灰石分析資料（齊備材） 項(xiàng)目 單位 數(shù)據(jù) 燒失量 wt－％ H2 O wt－％ CaO wt－％ MgO wt－％ SiO2 wt－％ Fe 32O wt－％ Al 32O wt－％ SiO2 wt－％ 其他微量元素 wt－％ 粒徑 mm 20 總體設(shè)計(jì)原則 (旁路擋板有快速開啟功能 )。 170℃ 。在短期停運(yùn)或事故中斷期間，主要設(shè)備和系統(tǒng)的排水和沖洗應(yīng)能通過 FGD_DCS 的遠(yuǎn)方操作實(shí)現(xiàn)。 裝置服務(wù)壽命為 30 年 。當(dāng)采用石灰作為吸收劑時(shí) , 石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。 旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝（ LSD法） 旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝 [7]是一種在國(guó)外有較多應(yīng)用的煙氣脫硫工藝，特別在歐州應(yīng)用多 ,原西德截止 1990 年有 2480MW 容量的燃煤 機(jī)組采用噴霧干燥法煙氣脫硫裝置。 旋轉(zhuǎn)噴霧煙 氣脫硫是利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液以霧狀形式噴入吸收塔內(nèi)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中，又不斷吸收煙氣中的熱量使霧料中水份蒸發(fā)干燥，最后完成脫硫后的廢渣以干態(tài)灰渣形式排出。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進(jìn)行，受到傳質(zhì)過程的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。 該法的主要特點(diǎn)： (1)工藝簡(jiǎn)單靈活，投資少，占地面積小，能耗低； (2)吸收劑一般為石灰石，利用率較低，約 %； (3)脫硫效率中等，一般為 (75～ 85)%； (4)耗水量小，無(wú)污水排放，在燃煤含硫量不高的中小容量機(jī)組中應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出； (5)對(duì)鍋爐和煙氣處理系統(tǒng)略有影響； (6)副產(chǎn)品為 CaSO3和 CaSO4，對(duì)粉煤灰利用有影響。同時(shí) 為了達(dá)到最佳的反應(yīng)溫度， 通過向 吸收 塔內(nèi)噴水，使煙氣溫度 冷卻到露點(diǎn)溫度以上 20℃左右。 煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝主要特點(diǎn)如下： （ 1） 綜合造價(jià)低 ； （ 2） 維護(hù)工作 量和費(fèi)用低 ； （ 3） 電耗低。爐內(nèi)噴鈣適用于 300MW 以上的電廠，故不適用于云南滇東電廠；噴霧干燥法脫硫工藝脫硫效率較低，系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部件較多，而故障率較高，占地面積大，且到目前為止尚無(wú)用于 600MW 機(jī)組脫硫的先例，也不適用于云南滇東電廠；而濕式石灰石 — 石膏法脫 硫技術(shù)具有工藝最為成熟、運(yùn)行可靠性最高、吸收劑資源廣泛、成本低廉、反應(yīng)速度快、設(shè)備簡(jiǎn)單、脫硫效率高、鈣利用率高、其廢渣可拋棄也可作為石膏回收、對(duì)高硫煤脫硫率可達(dá) 90%以上、對(duì)低硫煤脫硫率可達(dá) 95%以上、 適用煤種及機(jī)組范圍廣﹑運(yùn)行穩(wěn)定、適合水源較充足地區(qū)及大型燃煤電站安裝使用等優(yōu)點(diǎn)，該工藝最大的優(yōu)勢(shì)在于國(guó)產(chǎn)化水平高，這對(duì)降低工程成本和運(yùn)行費(fèi)用非常的重要，而且已經(jīng)在 600MW 機(jī)組得到商業(yè)運(yùn)行。 本設(shè)計(jì)采用的脫硫系統(tǒng) 脫硫系統(tǒng)工藝采用石灰石 /石膏濕法脫硫工藝，系統(tǒng)主要由 :煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)等組成。2H2O)，并通過石膏漿液泵排出，進(jìn)入石 膏脫水系統(tǒng)。 石灰石 石膏濕法煙氣脫硫工藝系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng) 鍋爐出來(lái)的煙氣經(jīng)過電氣除塵器除塵后，依次經(jīng)過引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入氣氣換熱器（ GGH）的冷卻側(cè)降溫，然后進(jìn)入吸收塔系統(tǒng)除去 SO2，再經(jīng)過氣氣換熱器（ GGH）的加熱側(cè)升溫后，通過煙囪排入大氣 [8]。當(dāng)吸收塔系統(tǒng)停運(yùn)、事故或維修時(shí)， 入口擋板和出口擋板關(guān)閉，旁路擋板全開，煙氣通過旁路煙道經(jīng)煙囪排放。噴淋系統(tǒng)采用單元制設(shè)計(jì)，每個(gè)噴淋層配一臺(tái)與之相連接的吸收塔漿液循環(huán)泵[23]。通過排漿控制閥控制排出漿液流量，維持循環(huán)漿液濃度在大約 8－ 25wt％ 。 石灰石漿液制備系統(tǒng) 漿液制備通常分濕磨制漿與干粉制漿兩種方式。吸收塔配有一條石灰石漿液輸送管，石灰石漿液通過管道輸送到吸收塔。濾液進(jìn)入濾液水回收箱。冷卻水冷卻設(shè)備后排至吸收塔排水坑回收利用。事故漿液箱設(shè)漿液返回泵（將漿液送回吸收塔） 1 臺(tái)。則： 煙氣中 SO2 的濃度： 3333 336 /2377/1064/ /1017972 mmgm olmgm olmmmC SO ?????? ?? 煙氣 脫硫效率： %10022 ???SOSoC CC? = %1002377 4002377 ?? =% 3333 3362 23 77 m g / mm ol/mg1064m ol/ m/m101797so ?????? 煙氣C 吸收劑消耗量的計(jì)算 凈煙氣中 SO2濃度 在設(shè)計(jì)煤種情況下，煙氣流量為 2160000Nm3/h，煙氣中 SO2含量為 2377mg/Nm3，按脫硫效率達(dá) 95%的脫硫 效率。6410 6? = mol/h 理論上 1摩爾的石灰石與 1摩爾的二氧化硫反應(yīng)，但因石灰石塊中含有一 定的雜質(zhì)，經(jīng)過化驗(yàn)石灰石成分之后，可確定鈣硫比一般在 ～ 之間，本次設(shè)計(jì)選用優(yōu)化值，則： 6c o s 10%921 0 7 9 4 ??????tM =石灰石粉設(shè)計(jì)耗量連續(xù)運(yùn)行 3～ 7 天，按 5 天計(jì)，則石灰石粉貯量應(yīng)為 2451= V=103/103=225m3 第 5章 主要設(shè)備尺寸、規(guī)格的計(jì)算 除塵器 除塵器 類型的確定 1. 各種除塵器的比較 表 51 各種除塵器性能的比較 ]14[ 除塵器的名稱 除塵效率 阻力 費(fèi)用 文丘里除塵器 90%98% 400010000Pa 少 電除塵器 90%% 50130Pa 大 袋式除塵器 95%99% 10001500Pa 中 從選擇除塵器的原則來(lái)看，首先是除塵效率和出口濃度，應(yīng)當(dāng)排除離心式除塵器和洗滌式除塵器，因?yàn)樗麄兊某龎m效率極低，一般為 80%到 95%。故只有電除塵器和袋式除塵器滿足設(shè)計(jì)要求。 （ 2） 電除塵器的缺點(diǎn)： ① 一次投資大，電除塵器和其他除塵器相比，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，耗用鋼材量較大，每個(gè)電場(chǎng)需配備一套高 壓供電裝置及控制設(shè)備，因此價(jià)格大； ② 對(duì)粉塵的比電阻有嚴(yán)格的要求，煙氣中粉塵的比電阻對(duì)電除塵器的運(yùn)行有較大的影響。盡管含塵量大的煤對(duì)鍋爐對(duì)流受熱面有磨損，但為了降低成本，煤粉爐不得不用含灰量大的價(jià)格便宜的煤。 從上述幾點(diǎn)可以看出，燃煤電站比較適合用電除塵器來(lái)處理煙塵，雖然電除塵器也有缺點(diǎn)，不過隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，可以逐漸克服。本次設(shè)計(jì)煙氣量大，除塵效率高，電場(chǎng)多，因此采用臥式電除塵器。 驅(qū)進(jìn)速度一般在 ～ ，本設(shè)計(jì)取 。m2 (4)除塵效率驗(yàn)算 %9 9 ???? ??? ee fw? (5)電場(chǎng)斷面積 2m85536001 ???? ?QAc (6)極板高度 h= mAc 2028552 ?? (7)電場(chǎng)斷面寬度 mhAcB 4320855 ??? (8)氣流通道數(shù) 個(gè)10 640 543 ???? BBn (9)集塵極排數(shù) 集塵極排數(shù) =氣流通道數(shù) +1=107 排 (10)集塵極長(zhǎng)度 L= 20)1107(2 40 000)1(2 ??????? hn Am， 圓整后取 L=10m， 即集塵極長(zhǎng)度為10000mm (11)電場(chǎng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 4 個(gè)電場(chǎng)，實(shí)際安裝集塵極個(gè)數(shù)為 4 集塵極排數(shù) =4107=428 個(gè) ，安裝后集塵極總面積： A=nLH= 10710204=85600 m2 (12)停留時(shí)間 ssm mvL 10/110 ???? (13) 工作電流： 取單個(gè)電流常數(shù)為 i=，則： I=Ai=40000=200A (14)電除塵器陰極線的個(gè)數(shù) 電暈線間距 400mm， 采取 3mm的圓形 線， 1個(gè)通道的電暈線個(gè)數(shù) N=10/=25 則總電暈電線個(gè)數(shù) N’=100=2500根。防風(fēng)溝能防止氣流直接吹到極板表面，這樣可減少粉塵的二次揚(yáng)塵，提高除塵效率。所以本次設(shè)計(jì)中，靜電除塵器陽(yáng)極板采用 C形板[14]。 電除塵器總體尺寸的計(jì)算 1. 寬度方向上的尺寸 （ 1）內(nèi)壁寬 由公式 : ??? 22sZB 式中： B —— 電除塵器的內(nèi)壁寬， mm； ? —— 最外層的一排極板中心線與內(nèi)壁間的距離， mm。 由公式： 222 CllL ed ??? 式中： dL —— 長(zhǎng)度方向上柱間距， mm。為了保持灰斗的傾角大于灰斗的安息角，每個(gè)電場(chǎng)有 4 個(gè)灰斗，總共 16 個(gè)，并在灰斗內(nèi)有 3 道隔板，用來(lái)防止氣流短路和二次飛揚(yáng)的產(chǎn)生。 旁路煙道 煙道設(shè)計(jì)按《火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》 DL/T51212021 進(jìn)行煙道的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算，在 BMCR 工況下，煙道內(nèi)任意位置的煙氣流速不大于 15m/s。 FGD 出口煙道 FGD 出口煙道截面積 A=2160000/(153600)=40m2， 煙道截面設(shè)計(jì)成矩形。在 MCR 工況下， GGH 能夠?qū)魺煔饧訜嶂?80℃ 以上進(jìn)入煙囪排房，而不需要補(bǔ)充其他熱源。 SO2 吸