【正文】 第一部分投資包括主要工程項(xiàng)目投資、輔助工程項(xiàng)目投資、服務(wù)性工程鉤子、生活福利工程投資、廠區(qū)公用工程投資、廠外工程投資 第二部分工程費(fèi)包括征地賠償費(fèi)、建設(shè)單位管理費(fèi)、安裝費(fèi)、調(diào)試費(fèi)、設(shè)計(jì)費(fèi)、科學(xué)試驗(yàn)費(fèi)、臨時(shí)工程設(shè)施費(fèi)。所以系統(tǒng)的總壓力損失為： +450+800+800=2892Pa 風(fēng)機(jī)的選擇 系統(tǒng)的總壓力損失為 2892Pa，每條處理管線風(fēng)量為 。它們不同點(diǎn)在于清灰周期。 二號布袋除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算 由于煙氣的流量、溫度等各方面的特性經(jīng)過脫硫煙道之后沒有發(fā)生多大的變化，主要變化的主要是粉塵含量與粉塵的性質(zhì)發(fā)生了變化。 脫硫 煙道設(shè)計(jì) 荷電干式吸收劑噴射法要求荷電后的氫氧化鈣與煙氣有兩秒以上的接觸時(shí)間，為了使到脫硫煙道不至于過長，影響脫硫效果，所以脫硫煙道的流速不能選高，本設(shè)計(jì)選 10m/s，所以初定脫硫煙道的長度為 12 米， 設(shè)計(jì)三套脫硫裝置，則 每條 脫硫煙道的管徑為： md 41 ????? 取管徑為 ，則管道的實(shí)際流速smSV /412 ??????? 由于 2)(OHCa 從荷電系統(tǒng)噴出后帶上電荷，不能簡單地用 普通鋼管來做脫硫煙150MW 燃煤電廠煙氣除塵脫硫工程設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué) 30 道，本設(shè)計(jì)在鋼管的里面加多了一層塑料，塑料不導(dǎo)電，所以荷電后的 2)(OHCa就不會失去身上所帶的電荷。故設(shè)計(jì)如下： 初定圓柱體的底面半徑為 ，高為 3 米，儲料高度為 ，圓錐題高度為 1米 ， 則 儲 倉 的 容 積 為 ：3222212 mhrhr ??????????? ?? 滿足設(shè)計(jì)的要求 ，每條處理管道設(shè)計(jì)一個(gè)吸收劑儲倉 。 3= mol/S 本設(shè)計(jì)所采用的硫鈣比為 所以需要的 2)(OHCa 的摩爾流量為： =1 小時(shí)所需要 2)(OHCa 的質(zhì)量為： 7362 74=564768g=565kg 1 天所需要的 2)(OHCa 的質(zhì)量為： 565 24=13560kg 2)(OHCa 的密度為 2100kg/m3，所以 1 天所需要的 2)(OHCa 的體積為： m? 定吸收劑儲倉的形狀為上部圓柱形，下部圓錐形。 2SO 的摩爾流量 ： 247。/h= 179。所以本設(shè)計(jì)只需要設(shè)計(jì)吸收劑儲倉和脫硫煙道就可以了。固可以進(jìn)行下一部的設(shè)計(jì)計(jì)算。而布袋除塵的效率可達(dá)到 95%～ 99%。 ν —— 過濾氣速。 ρ —— 煙氣中粉塵濃度。 Kp—— 顆粒層或?yàn)V料的滲透率。 pf—— 清潔濾料的壓力損失。 本設(shè)計(jì)選擇管道的流速為 25m/s， 由于采用三套處理管道，三套布袋除塵器，則 每套 管徑： md ??? ?? d 取 ，則煙 氣流速為：smv /413 2 ????? （一）、設(shè)計(jì)估算 1． 除塵效率計(jì)算： η顆粒物 = 6534506534? 100%=% 150MW 燃煤電廠煙氣除塵脫硫工程設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué) 27 2． 選定除塵器型號為 MC 型脈沖袋式除塵器 ,采用脈沖噴吹清灰方式 , 濾料采用玻璃纖維，其長期工作的最高溫度為 280℃（鍋爐尾氣溫度大概在 150℃） ,允許壓力損失為 800Pa. 3. 根據(jù)含塵濃度 ,濾料種類及清灰方式等 ,確定過濾氣速 Vf=3m/min。 煙氣管道的選擇： 本設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)運(yùn)用了兩個(gè)布袋除塵器，壓力損失比較大，所以在管道選擇的時(shí)候最好選擇比較低的流速。同時(shí)，在結(jié)構(gòu)形式、濾料、清灰方式和運(yùn)行方式等方面也都得到不斷的發(fā)展。 袋式除塵器的除塵效率一般可達(dá) 99%以上。采用廉價(jià)的砂、礫、焦炭等顆粒物作為濾料的顆粒層除塵器，是 20 世紀(jì) 70 年代出現(xiàn)的一種除塵裝置，在高溫?zé)煔獬龎m方面引入注目。(標(biāo) 況 ) 4082mg/ m179。 150℃ 脫硫效率的計(jì)算 查 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) （ GB13223 — 2020） [5]，得工業(yè)廢 氣大氣污染物排放極限中含硫化物最高允許排放濃度為 850 mg/m3。所以最低的除塵效率為： η 顆粒物 =6534506534? 100%=% 50mg/ m179。 C 煙塵 =（ 181/） 103 30%=6534mg/ m179。/h= 179。/kg 實(shí)際煙氣量（標(biāo)況） +（ ） = m179。= 107 kJ/h，需煤量為 36t / h/360417520939 7 ??? hKg＝％ 表 41煙氣排放量及組成（以燃燒 1kg煤為基礎(chǔ)） 各組分 C S H O 水分 灰分 重量 /g 657 17 32 23 90 181 質(zhì)量 /mol 16(分子 ) （分子） 5 需氧 /mol 8 理論需氧量： ++=(煤 ) 理論空氣量： （ +1） = = 103 =179。 從《大氣污染控制工程》查得鍋爐熱效率 =75%，空氣過剩系數(shù)為 ，低位發(fā)熱量 =20939kj/kg,水的蒸發(fā)熱 ,煙塵的排放因子為 30% [9] 。 綜上所述，本 設(shè)計(jì) 150MW 燃煤電廠 將會采用 布袋除塵 +荷電干式吸收劑噴射法進(jìn)行脫硫初步的設(shè)計(jì)流程如 圖： 150MW 燃煤電廠煙氣除塵脫硫工程設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué) 23 圖 31 設(shè)計(jì)脫塵除硫系統(tǒng)圖 說明：本流程圖采用布袋除塵器和 荷電干式吸收劑噴射法 ，將燃煤鍋爐出來的廢氣分成三條相同的處理管道，分別采用布袋除塵 +荷電干式吸收劑噴射法 進(jìn)行除塵脫硫，尾氣達(dá)標(biāo)后再排放。 針對電力發(fā)展趨勢和目前環(huán)境狀況， 國家環(huán)保總局頒布了新的《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 》 (GB13223 2020)，并于 2020 年 1 月 1 日正式實(shí)施。 隨著濾料等布袋除塵器的主要配件的逐步國產(chǎn)化 ， 布袋除塵器的造價(jià)將進(jìn)一步降低 。 相對電除塵器而言 ， RFDML 型脈沖布袋除塵器占地面積小、沒有電除塵器必須的高壓整流設(shè)備及控制樓、無須專設(shè)除塵器供電變壓設(shè)備 ， 并且長期運(yùn)行費(fèi)用較低 。 RFDML 型脈沖布袋除塵器具有下進(jìn)風(fēng)、離線清灰、離線檢修、外濾式除塵、清灰效果好、過濾區(qū)全封閉、維護(hù)檢修機(jī)外執(zhí)行、操作方便、排放濃度低、運(yùn)行費(fèi)用省等特點(diǎn) 。我們綜合考慮和比較了大氣反 吹布袋除塵器、 回轉(zhuǎn)脈沖袋式除塵器和管噴脈沖袋式除塵器的性能特點(diǎn) ， 為保證在各種環(huán)境條件下除塵器能長期、安全、穩(wěn)定的工作 ， 體現(xiàn)除塵器的最佳價(jià)格性能比 ， 決定采用包含了離線清灰、離線檢修功能的 RFDML 型脈沖布袋除塵器 。 根據(jù)當(dāng)前形勢 ， 靜電除塵器改造為布袋除塵器已經(jīng)勢在必行 。 一部分地方環(huán)保部門提出了更嚴(yán)格的要求 ， 北京市從 2020 年 3 月 1 日起執(zhí)行的《北京鍋爐污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》 (DB11/1192020)， 煙塵和二氧化硫的排放允許濃度嚴(yán)于很多先進(jìn)國家標(biāo)準(zhǔn) ， 從 2020 年 11 月 1 日起 ， 已運(yùn)行的火電廠鍋爐到時(shí)煙塵排放濃度僅允許 30mg/Nm3， 目前四電場電除塵器改為五電場、六電場也很難滿足要求 。 特別是離線檢修技術(shù)的成功運(yùn)用 ， 使得脈沖袋式除塵器在鍋爐除塵技術(shù)中的運(yùn)用得到有力的支持 。 電除塵自身耗電更是被形象地比喻為電老虎 。 電除塵器運(yùn)行一個(gè)周期后 ， 部結(jié)構(gòu)變形、損壞嚴(yán)重 ， 為保證正常運(yùn)行 ，電廠不得不經(jīng)常對電除塵器進(jìn)行維修 。 電除塵器運(yùn)行初期 ， 除塵效率基本能達(dá)到 99%， 但由于電廠燃煤品種的變化以及電除塵器結(jié)構(gòu)及工作原理的局限 ， 隨著運(yùn)行時(shí)間的延續(xù) ，電除塵器內(nèi)部組件變形、 積灰引起電場變化 ， 除塵效果一路下降 ， 排放嚴(yán)重超標(biāo) ， 成為電廠的一塊心病 。但隨著國家環(huán)保要求的日益提高、 電除塵器的廣泛運(yùn)用 ， 其弱點(diǎn)也逐漸暴露出來 。 其主要原因在于當(dāng)時(shí)的配套件 ， 特別是濾料這一除塵器關(guān)鍵配套件的質(zhì)量不過關(guān) ,國內(nèi)外都缺少價(jià)格合理、耐高溫、 能適用于燃煤鍋爐煙氣除塵的材料 。 隨著國家環(huán)保要求的提高和布袋除塵器的運(yùn)用實(shí)踐 ， 現(xiàn)在又出現(xiàn)了使用布袋除塵器的趨勢 。 150MW 燃煤電廠煙氣除塵脫硫工程設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué) 21 3 工藝流程的選擇 目前 ， 全國燃煤鍋爐在電力 、 供暖行業(yè)中占絕大多數(shù) 。 Ca/S 比： 左右。 3．主要設(shè) 備 該技術(shù)脫硫的主要設(shè)備包括粉塵預(yù)處理裝置（高濃度粉塵時(shí)需要），吸收劑噴槍，直流高壓電源發(fā)生器，干粉給料機(jī)，反饋式鼓風(fēng)機(jī)，吸收劑料斗，吸收劑上料裝置，吸收劑噴射量控制中心，料位指示裝置， SO2 自動檢測系統(tǒng)（根據(jù)用戶需要）以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等。為了提高吸收劑噴入位置的粉塵濃度不超過 10mg/Nm3。煙氣流向 荷 電干式吸收劑噴射法系統(tǒng)圖1反 饋式鼓風(fēng)機(jī)；2干 粉給料機(jī)；3高 壓電源發(fā)生器 4 煙氣管道；5安 裝板；6噴 槍主體； 7高 壓包心電纜；圖 214 荷電干式吸收劑噴射法系統(tǒng)圖 此外，據(jù)阿蘭柯公司介紹，荷電的吸收劑粒子在煙氣流中還可能把一些亞微米級的細(xì)塵粒吸附在自己的表面，形成較大顆粒，提高了煙氣中的平均粒徑，這150MW 燃煤電廠煙氣除塵脫硫工程設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué) 20 樣就提高了相應(yīng)除塵設(shè)備對亞微米級塵粒的去除效率。當(dāng)吸收劑粉末以以高速流過噴槍主體產(chǎn)生的高壓靜電電暈充電區(qū)時(shí)，使吸收劑粒子都荷上負(fù)電荷。這樣，反應(yīng)只發(fā)生在大顆粒的表面，反應(yīng)機(jī)會大大降低；而且大顆粒的吸收劑有可能由于自重而降落到煙道底部。另一個(gè)技術(shù)難題是即使有足夠長的煙道，也很難保證吸收劑粉末一直懸浮在煙氣中與 SO2 發(fā)生反應(yīng)。在通常的鍋爐煙氣溫度（低于 200℃）條件下， SO2 與 Ca(OH)2 反應(yīng)生成 CaSO3 速度較慢，充分反應(yīng)的時(shí)間在 4s 以上。 1．工藝原理 在鍋爐出口的煙道內(nèi)噴射干吸收劑（通常為消石灰粉末）脫硫是一種傳統(tǒng)的技術(shù)，但由于以下兩個(gè)技術(shù)問題未能得到很好的解決，因此效果不明顯，工業(yè)應(yīng)用的價(jià)值不大。該技術(shù)在美國亞利桑那州 Prescott的瀝青長安裝了第一套工業(yè)應(yīng)用裝置。 工藝流程： 煙氣電除塵器轉(zhuǎn)化器 省煤器鍋爐給水 空氣加熱器吸收塔冷卻器冷卻水圖2 13 煙氣 脫硫的催化氧化流程 （五） 荷電干式吸收劑噴射法 該技術(shù)是美國阿蘭柯環(huán)境資源公司（ Alanco Environmental Resources Co.） 20世紀(jì) 90 年代開發(fā)的干發(fā)脫硫技術(shù)，投資少，占地面積小，工藝簡單，但對于吸收劑粉末中 Ca(OH)2 的含量、粒度及含水率等要求較高，在 Ca/S 比為 左右時(shí)，脫硫率達(dá) 60%～ 70%。 （四） 催化轉(zhuǎn)化法 煙氣中的 SO2 可以在催化劑的作用下被氧化成 SO3 ，再轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩峄厥绽?；也可在催化劑作用下還原為 H2S，再用特殊工藝回收硫磺。 該工藝主要優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單、運(yùn)轉(zhuǎn)方便、副反應(yīng)少、無污水排放、可回收稀硫酸。在洗滌過程中，由于一部分水分蒸發(fā)而提高了硫酸濃度，可達(dá) 25%左右。平均吸附脫硫效率可達(dá)80%。 到達(dá)吸附平衡時(shí)的活性炭可以用水洗再生，得到稀硫酸；也可以用加熱再生的方法，這樣可得到高濃度的二氧化硫。 基本原理 煙氣通過活性炭床時(shí)， SO2 、 O2 和 H2O 被吸附，然后它們之間在活性炭表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng) OHSOHOHnOSO 242222 )1(21 ??? ????? 活性炭 如果用銅、鐵、鈷、鎳、鉻和鈰等金屬鹽浸漬活性炭，就可以發(fā)現(xiàn)；活性炭對 SO2 的吸附能力提高了，這可能是有催化氧化 SO2 的作用的緣故。 （ 四 ） 活性 炭吸附法 低濃度 SO2 除了用前面介紹的吸收法凈化之外，也可以采用吸附凈化法，常用的吸收劑是活性炭。其特點(diǎn)是氣液接觸好，凈化效果高；處理氣體量大，單臺設(shè)備處理能力可達(dá) 250 SmN/3 ；無結(jié)垢故障，穩(wěn)定性好，可長期連續(xù)運(yùn)行。 150MW 燃煤電廠煙氣除塵脫硫工程設(shè)計(jì) 廣東工業(yè)大學(xué) 16 尾氣去 吸收塔元素硫制硫裝置除塵焦炭燃油干燥塔燃油除塵去煙囪風(fēng)機(jī)