【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 內(nèi)構(gòu)件少，故結(jié)垢可能性小，壓力損失也小。逆流運(yùn)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(shù)優(yōu)點(diǎn) 初投資較低；運(yùn)行費(fèi)用較低；鈣硫摩爾比較?。?～ ）；脫硫效率高，可達(dá) 90%以上；系統(tǒng)電耗?。徽嫉孛娣e較少；適于各種含硫煤種；工藝成熟，流程簡(jiǎn)單，系統(tǒng)設(shè)備少，不需專職人員進(jìn)行操作和維護(hù)；系統(tǒng)可靠性高；能同時(shí)有效脫除氯化物和氟化物等有害氣體； 此技術(shù)缺點(diǎn) 對(duì)石灰品質(zhì)和顆粒粒徑要求高；脫硫系統(tǒng)對(duì)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 。 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 填料塔 填料塔操作時(shí)，液體自塔上部進(jìn)入，通過液體分布器均勻噴灑于塔截面上。在填料層內(nèi)，液體沿填料表面自動(dòng)分散呈膜狀流下。氣體自塔下部進(jìn)入，通過填料縫隙自由空間，從塔上部排出。 與板式塔相比，填料塔的基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、壓降低、填料可用耐腐蝕材料制造。 板式塔 板式塔正常工作時(shí)，液體在重力作用下自上而下橫向通過各層塔板后由塔底排出；氣體在壓差推動(dòng)下，經(jīng)均布在塔板上的開孔由下而上穿過各層塔板后由塔頂排出。 板式塔的空塔速度較高，因而生產(chǎn)能力較大，塔板效率穩(wěn)定，操作彈性大，且造價(jià)低，檢修、清洗方便 文丘里洗滌器 氣體進(jìn)入擴(kuò)散管后，流速增大。洗滌液通過喉管的噴嘴進(jìn)入，液滴被高速氣流霧化和加速，由于液滴與粒子之間慣性碰撞， 使 微細(xì)塵粒 被捕集。在擴(kuò)散管中使塵粒凝聚，形成直徑較大的含塵液滴而隨水排出。 是一種高效濕式洗滌器，常用于高溫?zé)煔饨禍睾统龎m。由于高速氣流要加速和霧化液滴，因此壓降較大，一般為30009000Pa ，甚至更高。 噴射鼓泡吸收塔 煙氣通過噴射器直接噴散到洗滌液中，經(jīng)處理后的煙氣經(jīng)過升氣管進(jìn)入上層的混氣室，然后經(jīng)除霧器后由煙囪排出。 取消了復(fù)雜的漿液再循環(huán)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了工藝過程，也降低了能耗，因而使基建投資和運(yùn)行費(fèi)用都有所減少。該工藝另一個(gè)重要特點(diǎn)是低 pH低 （ ），而一般的 FGD 工藝pH為 57 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 脫硫吸收設(shè)備的性能比較 脫硫吸收器對(duì)比表 吸收器 類型 持液量 逆流接觸 防堵性能 操作彈性 設(shè)備阻力 除塵性能 噴淋塔 低 是 中 較好 低 差 填料塔 高 是 差 較好 中 中 鑿球塔 中 是 好 中 中 較好 篩板塔 中 是 中 中 中 較好 旋流板塔 高 是 好 好 低 好 脫硫吸收設(shè)備的比較及 選擇 由以上對(duì)比，可知： ①物料系統(tǒng)易起泡沫；高粘性物料；具有腐蝕性的介質(zhì)宜用填料塔； ②有懸浮固體和殘?jiān)奈锪?，或易結(jié)垢的物料，宜用板式塔中大孔徑篩板塔、十字架型浮閥和泡罩塔等； ③對(duì)于處理過程中有熱量放出或須加入熱量的系統(tǒng)；當(dāng)初李系統(tǒng)的液氣比 L/G小時(shí)，宜采用板式塔。 最終選擇填料塔，作為脫硫吸收設(shè)備 吸收劑的選取 濕法脫硫吸收劑的選擇原則 ⑴吸收能力好，選擇性能好 ⑵揮發(fā)性低，無毒，不易燃燒，化學(xué)穩(wěn)定性好，凝固點(diǎn)低，不發(fā)泡，易再生，粘度小，比 熱小 ⑶不腐蝕或腐蝕小，以減少設(shè)備投資或維護(hù)費(fèi)用 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 ⑷來源豐富，容易得到，價(jià)格便宜 ⑸便于處理和操作，不易產(chǎn)生二次污染 常見吸 收劑 經(jīng)過長期的生產(chǎn)實(shí)踐，目前選用作為鐵水脫硫劑的主要是 Ca、 Mg、 Na 等元素的單質(zhì)或化合物，常用的脫硫劑主要有： Ca 系：電石粉（ CaC2）、石灰（ CaO）、石灰石（ CaCO3）等 Mg 系：金屬 Mg 粉 Na 系：蘇打（ Na2CO3） 常見的吸收劑性能比較 CaC2脫硫有如下特點(diǎn)： 1)在高碳系鐵水中， CaC2分解出的 Ca離子與鐵水中的硫有 極強(qiáng)的親和力。因此 CaC2有很強(qiáng)的脫硫能力，在一定的鐵水條件下，用 CaC2脫硫，脫硫反應(yīng)的平衡常數(shù)可達(dá) 105，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，鐵水中硫含量可達(dá) 107。 2)用 CaC2脫硫，其脫硫反應(yīng)是放熱反應(yīng)，有利于減少鐵水的溫降。 脫硫有如下特點(diǎn) ： 1)在高 C和一定含硅量的鐵水中， 有較強(qiáng)的脫硫能力，在 1350℃時(shí)，用 脫硫，反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)，鐵水中硫含量可達(dá) ，比 的脫硫能力要弱得多。 2)脫硫渣為固體渣 ， 扒渣方便 ， 對(duì)鐵水缶 、 混鐵車侵蝕較小 ， 但用量較大 ，故形成的渣量也大，鐵損也較高，鐵水溫降也較大。 3)石灰粉資源廣、價(jià)格低、易加工，使用 安全。 鎂粉脫硫有如下特點(diǎn)： 1)Mg 有很強(qiáng)的鐵水脫硫能力， 13500C時(shí)，用 Mg粉脫硫，反應(yīng)的平衡常數(shù)為 105，反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，鐵水中含硫量可達(dá) 107，大大高于 Ca0 的脫硫能力。 2)Mg 的沸點(diǎn)為 ll070C， Mg 加入鐵水后，變成 Mg蒸氣，形成氣泡，使 Mg的脫硫反應(yīng)在氣液相界面上進(jìn)行，另外由于金屬 Mg 變成 Mg 蒸氣．使得反應(yīng)區(qū)附近的流體攪拌良好，大大增強(qiáng) Mg的脫硫效果。 3)Mg 在鐵水中有一定的溶解度，鐵水經(jīng)過 Mg 飽和后能防止回硫，這部份飽和的 Mg 在鐵水處理后的運(yùn)送過程中 仍能起到脫硫作用。 吸收劑的確定 由實(shí)踐證明石灰是煙氣脫硫較為理想的吸收劑，而且工業(yè)上常常選取石灰或石灰石做為吸收 SO2的吸收劑。故此次設(shè)計(jì)選用 石灰石（石灰） 做為吸收劑 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 石灰石 /石灰法的吸收機(jī)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(shí) ） 吸 收 區(qū) 下 部 ） 2 3 32 ( p H (H S O H H S O???? 高 值 時(shí) ） 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(yīng)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(jié)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3. 設(shè)計(jì)計(jì)算書 3.. 以 1Kg 煤燃燒為基礎(chǔ)，則 ％（以質(zhì)量計(jì)） 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(shí)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(shí)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(shí)，實(shí)際煙氣體積為： 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 V =(150+)/ = 3N / Kg， 由于 鍋爐耗煤量為35t/h。 所以標(biāo)準(zhǔn)狀況下的煙氣流量為 35000=251615m3/h= m3/s 實(shí)際情況下的 煙氣流量為 35000=389900m3/h。 煙塵和 SO2 濃度的計(jì)算 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下， 由于飛灰率為 80%，則煙 塵濃度為： 10% 3?? = 29834mg/m3N ； SO2 濃度為： ?? = mg/m3N 在煙氣溫 度為 150℃時(shí)， 由于飛灰率為 80%，則煙 塵濃度為： 10% 3?? = 除塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 粉塵經(jīng)除塵器后進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，由于 脫硫系統(tǒng)還有 50%的除塵率，故除塵器的除塵效率η可由下式計(jì)算： Co （ 1η）（ 150%）≤ 50 即 29834（ 1η）（ 150%）≤ 50 得η≥ % 設(shè) 計(jì) 除 塵 效 率 為 %, 則 除 塵 器 出 口 粉 塵 濃 度 ： 29834 (%)=： (150%)= 靜電除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算 確定主要部件的結(jié)構(gòu)型式 環(huán)境工程大氣畢業(yè)設(shè)計(jì) _火電廠鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì) 黃石理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 靜電除塵器的主要部件是電暈極線和收塵極板。本設(shè)計(jì)中電暈線采用芒刺 線， 集塵板采用管式極板， 確定電場(chǎng)風(fēng)速 本設(shè)計(jì)中 ,選用靜 電除塵器凈化鍋爐飛灰 , 采用經(jīng)驗(yàn)法取電場(chǎng)風(fēng)速為。 確定粉塵的驅(qū)進(jìn)速度 本設(shè)計(jì)中的粉塵為鍋爐灰塵，采用經(jīng)驗(yàn)法取有效驅(qū)進(jìn)速度為 。 計(jì)算電場(chǎng)斷面積 電場(chǎng)斷面積是指靜電除塵器內(nèi)垂直于氣流方向的有效斷面積。計(jì)算式如下： VQF? 式中： F— 電除塵器電場(chǎng)的有效斷面積， m2 。 Q— 通過電除塵器的煙氣量， sm/3 。此處為 251615m3/h。合 sm/3 V— 煙氣通過電場(chǎng)的風(fēng)速， m/s 所以 F180。=除塵器而言，其電場(chǎng)斷面為圓形，其中高略大于寬 （一般高寬比為 1～ ），確定高、寬中的一個(gè)值即可確定電場(chǎng)的高（ H）