【正文】 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 4 火電廠燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵系統(tǒng)初步設計 。我國發(fā)電裝機容量中火電裝機容量占 74%以上，火電機組又以燃煤機組為主，是大氣污染物的主要來源之一。天氣，從現(xiàn)象上來講，絕大部分是大氣中水分變化的結果。 29 前言 包圍 地球 的 空氣 稱為大氣。 25 一 投資費用 16 1 煙氣脫硫工藝比較、選取確定的工藝 5 6 參考文獻 第二章 設計方案比較及相關選 擇 14 2 粉塵和 SO2 濃度的計算 18 5 煙囪的設計計算 它的狀態(tài)和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。 大氣污染 對大氣物理狀態(tài)的影響，主要是引起氣候的異常變化。煙氣的成分很復雜，氣體中包括 SO2 、 CO、 CO氮氧化物以及碳氫化合物等。應用基低位發(fā)熱量為 20350kJ/kg。 ⑶ 除塵脫硫系統(tǒng)的工藝設計計算。 （ 5） .在不影響處理效果的前提下， 盡量 減少占地面積和運行 成本 。它能有效地回收氣體中的粉塵，以凈化氣體。袋式除塵器適應性比較強，不受粉塵比電阻的影響，也不存在水的污染問題。三種脫硫技術綜合對比如下表： 干法 半干法 濕法 環(huán)境性能 一般 一般 好 工藝流程簡易情況 簡單 較簡單 吸收劑制備要求較 高，流程較復雜 工藝技術指標 脫硫率可達 90%以上，并可除一部分氮 脫硫率 80%，鈣硫比 ，利用率 50% 脫硫率 95%，鈣硫比 ，利用率 90% 吸收劑獲得 一般 較易 容易 脫硫副產(chǎn)品 副產(chǎn)品為硫氨和硝氨混合物，含氮量20%以上，可用做氮肥或復合肥料 脫硫渣為煙塵、CaSO 4 、 CaSO 3 、Ca(OH) 2 的混合物，目前尚不能利用 脫硫渣為 CaSO4及少量煙塵，可綜合利用或送堆渣場堆放 技術成熟度 國內已工業(yè)示范 商業(yè)化 商業(yè)化 對鍋爐、除塵器及的影響 脫硫工藝在除塵器之前，對除塵器的運行有較大的影響 脫硫工藝在除塵器之前，對除塵器的運行有較大的影響 脫硫工藝在除塵器后面，對鍋爐燃燒和除塵系統(tǒng)基本沒有影響 FGD 占電廠總投資的比例 10～ 15% 8～ 12% 13～ 19% 脫硫成本（元 /噸） 1400～ 1600 900～ 1200 1000～ 1400 占地面積 小 中 大 根據(jù)上表對比可知，濕法煙氣脫硫不斷技術成熟 ，運行可靠性高，而且成本也不高，并且不影響除塵系統(tǒng)的運行；另外根據(jù)電廠相關產(chǎn)業(yè)政策，本設計決定選用環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 9 目前應用最廣泛濕法煙氣脫技術。凈化后的煙氣在脫硫塔出口煙塵質量濃度高達 1000 g/m3，進入除塵器前先經(jīng)過一個百葉窗式分離器，該百葉窗式分離器的除塵效率為 50%左右。逆流運行有利于煙氣與吸收液充分接觸，但阻力損失比順流大 此技術優(yōu)點 初投資較低；運行費用較低；鈣硫摩爾比較小（ ～ ）；脫硫效率高，可達 90%以上；系統(tǒng)電耗??；占地面積較少；適于各種含硫煤種；工藝成熟，流程簡單，系統(tǒng)設備少，不需專職人員進行操作和維護；系統(tǒng)可靠性高；能同時有效脫除氯化物和氟化物等有害氣體； 此技術缺點 對石灰品質和顆粒粒徑要求高；脫硫系統(tǒng)對除塵器除塵效率有一定影響；生成的 CaSO3比 CaSO4多， CaSO3需經(jīng)處理才可成 為 CaSO4，副產(chǎn)品不能利用 。在擴散管中使塵粒凝聚，形成直徑較大的含塵液滴而隨水排出。 2)用 CaC2脫硫，其脫硫反應是放熱反應，有利于減少鐵水的溫降。故此次設計選用 石灰石（石灰） 做為吸收劑 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 14 石灰石 /石灰法的吸收機理 ⑴ 石灰石的溶解過程： m 3 2 2 3 2()Ca CO H O CO Ca H CO? ? ? 23 2 22C a C O H C a H O C O??? ? ? ? ⑵ 吸收過程： 2 2 2 3SO H O H SO?? 2 2H C l H O H C l O H? ? ?? ? ? ? 2 2H F H O H F O H? ? ?? ? ? ? 2 3 3 ( p H (H S O H H S O???? 低 值 時 ） 吸 收 區(qū) 下 部 ） 2 3 32 ( p H (H S O H H S O???? 高 值 時 ） 吸 收 區(qū) 上 部 ） 2 3 3 22 ( )C a H SO C a H SO? ?? 3 3 3 2 2C a C O H H S O C a S O C O H O??? ? ? ? ? 23 4 4 2 22C a C O H S O C a S O C O H O??? ? ? ? ? 22 33Ca SO CaSO???? 2 22Ca F CaF???? 2 22Ca Cl CaCl???? ⑶ 反應產(chǎn)物的氧化： 23 2 422H SO O H SO? ? ?? ? ? 3 2 2 2 42 ( ) 2C a H SO O H O C aSO? ? ? 3 2 4C aSO O C aSO?? ⑷ 結晶生成石膏： 4 2 4 222C aS O H O C aS O H O?? 3 2 3 21122a S H O C a S O H O?? 填料塔填料的選擇 確定設計填料塔的填料類型選用 Φ 50 50 45 規(guī)格，陶瓷拉西環(huán)填料（亂堆）； 填料參數(shù)Φ =50 ㎜， 231 93 /a m m??? 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 15 3. 設計計算書 3.. 以 1Kg 煤燃燒為基礎，則 ％（以質量計） 重量 /g 摩爾數(shù) /mol 需氧量 /mol C H O S N 水分（ W） 揮發(fā)分 (V) / / 灰分（ A） / / 假定干空氣中氮氧的摩爾比（體積比）為 ，則 1kg樣煤完全燃燒 所需的理論空氣量為 （ +1） = mol/Kg 煤 實際空氣量為： = 理論情況下煙氣的組成（單位： mol） CO2 H2 O SO2 N2 += + = 理論煙氣量為 :+++= 實際煙氣量為： + （ ） =所以燃燒 1Kg煤，產(chǎn)生煙氣體積為： = m3N / Kg 由 PV=nRT 知 ,在煙氣溫度為 150℃時，實際煙氣體積為： 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 16 V =(150+)/ = 3N / Kg， 由于 鍋爐耗煤量為35t/h。此處為 251615m3/h。2Fh? = m2,圓整后取 h=6 m 同極距（ 2s）的確定 本設計寬間距電除塵器，加寬極間距可以提高兩極的工作電壓，粉塵的驅進速度也相應提高且電除塵器內電極的安裝和維修方便，在處理相同煙氣量和達到相同集塵效率條件下，所需的集塵面積也少。 填料塔的設計計算 確定吸收劑的用量 CG1= 10 ?3 = mol/m3 CG2= 1064400? 3=Lsmin CB2=251615 ()=又知石灰石中不是百分之百都還有 3CaCO ，還還有一部份雜質，本設計選用含有約 83％ 3CaCO 的石灰石，則 3CaCO 理論需要量為： MCaCO3 83％ =實際用量一般為理論用量的（ ～ 3）倍，為減少結垢，在循環(huán)槽內加入己二酸，加入量為 2kg/t(石灰石 )，則實際 石灰石的用量為 kg/h～；加入己二酸的量為： ～ 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 22 填料塔塔徑計算 填料塔的塔徑可按下式計算： 04uQD ?? 式中 Q—— 處理煙起量，一般由吸收任務給定， sm/3 ； 0u —— 混合氣體的空塔氣速，即按空塔截面積 計算的混合氣體線速度，m/s，其中填料塔的空塔氣速一般為 ～ ，針對本設計選用。 管道的設計計算 管道壓力損失計算的目的是確定管道斷面尺寸和系統(tǒng)的壓力損失，并由總風量和總壓力損失選擇適當?shù)娘L機和電機。； gv —— 管道內粉塵的流速， m/s； c—— 含塵氣體質量濃度， kg/m179。 查《除塵風道計算表》：得出 ?d? ，實際風速為 18m/s，由于煙氣的溫度為 150℃，因 此時煙氣的密度為 3/mkg ，則動壓為 22Gv? =。對于垂直?22GL vDLfp ???環(huán)境工程大氣畢業(yè)設計 _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進行初步設計 黃石理工學院 畢業(yè)設計（論文） 27 管段，從脫硫設備中導出來的垂直管段為 5m 將已知條件代入（ 28）式，可得管道直徑： mmD 2 28 60 0 88 2843 ?????? 則取 D4=730 ㎜ ，根據(jù)通風管道統(tǒng)一規(guī)格 ,可知該管道的壁厚為 2mm。 除塵管道： 0Q =251615 = /h 脫硫管道： 0Q =251615 = /h ②選擇通風機的計算風壓： ? ?20 1 Kpp ???? 式中： p? — 管道計算的總壓力損失， Pa； K2 — 考慮管道計算誤差及系統(tǒng)漏風等因素所采用的安全系數(shù)。 安裝費： 25 萬元（包括設備本體、電控系統(tǒng)等安裝）。在這美妙的景象背后，在工業(yè)文明為人類創(chuàng)造巨大財富的同時，人們排放到空氣中的廢物越來越多。我們每個人都有責任去保護環(huán)境、愛護環(huán)境，治理環(huán)境的重任就落在了環(huán)保工作者的肩上。