【正文】 （ 37） 大氣污染控制工程課程設(shè)計報告 18 式中： GL — 液氣比，取 318 mL ； Q — 工況下煙氣量， hm3 ； 1t — 漿液停留時間， s ； 一般 t1為 min8~min4 ，本設(shè)計中取值為 min6 ，則漿池容積為： )( 31 mV ? 選取漿池直徑等于或大于噴淋塔 0D ，本設(shè)計中選取的漿料池直徑為 mD 40? ，然后再根據(jù) 1V 計算漿池高度： mDvh 2021 ?? ? （ 38） 式中： 0h — 漿池高度， m ； 1V — 漿池容積， 3m ； 0D — 漿池直徑， m 。每層除霧器上下各設(shè)有沖洗噴嘴。 代入公式得： )/( 3 smQ V ? 噴淋塔徑計算 依據(jù)石灰石煙氣脫硫的操作條件參數(shù)，可選擇噴淋塔內(nèi)煙氣流速 smv /? ，則噴淋塔截面 A為： )/(8 5 smvQA ?? （ 33） 則塔徑 d為： mAd ?? π （ 34） 取塔徑 mmD 2500? 噴淋塔高計算 噴淋塔可看做由三部分組成，分成為吸收區(qū)、除霧區(qū)和漿池。除吸收塔滿足高持液量、有較大的氣液接觸面積等外，可在吸收液中添加鎂離子、氯化鈣、己二酸等。所以要求整個漿液洗滌過程中的煙氣溫度都在 100℃ 以下。本系統(tǒng)采用 15L/m3； ③石灰石的粒度 一般來說，粒度減小，脫硫率 及石灰石利用率高。長期的研究和工程實踐表明 ,濕法煙氣脫硫的工藝系統(tǒng)采用的石灰石漿液的 PH 值控制在 ～ ，石灰石漿液 PH 一般控制在 7左右； ②液氣比 液氣比對吸收推動力、吸收設(shè)備的持液量有影響。 該工藝的主要設(shè)備為吸收塔和氧化塔； ①吸收塔 吸收塔是整個工藝的核心設(shè)備，其性能對 SO2的去除率有很大影響，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行權(quán)衡，選擇噴淋塔為吸收塔； ②氧化塔 為了加快氧化速度，做為氧化用的空氣進(jìn)入塔內(nèi)必須分散成微細(xì)的氣泡，以增大 氣液的接觸面積。 C 下被 105Pa的壓縮空氣氧化。鍋爐煙氣經(jīng)除塵、冷卻后送入吸收塔，吸收塔內(nèi)用配置好的石灰石或石灰漿液洗滌含 SO2煙氣，經(jīng)洗滌凈化的煙氣經(jīng)除霧和再熱后排放。溶液 pH值愈低，氧化副反應(yīng)愈容易進(jìn)行。 該脫硫過程以石灰石或石灰漿液為吸收劑吸收煙氣中 SO2，主要分為吸收和氧化兩個步驟。因 此，這種工藝應(yīng)用廣泛。 濕法脫硫簡介和設(shè)計 基本脫硫原理 石灰石 /石灰石膏法是采用石灰石或石灰漿液脫出煙氣中 SO2并副產(chǎn)石膏的脫硫方法。而且吸收塔中，以噴淋空塔為主。采用該工藝的優(yōu)勢如下： A. 首先石灰石 /石灰－石膏法開發(fā)較早，工藝成熟， Ca/S 比較低，且在國外應(yīng)用廣泛。 ，該燃煤鍋爐的脫硫效率應(yīng)達(dá)到 %。 SO2達(dá)到 (GB132712021)中二類標(biāo) 準(zhǔn)。但在脫硫過程中，霧滴被蒸發(fā)干燥，直接產(chǎn)物是干態(tài)粉末，具有干法和濕法脫硫優(yōu)點。干法煙氣脫硫過程無液體介入，完全在干燥狀態(tài)下進(jìn)行，且脫硫產(chǎn)物也為干粉狀，因而工藝簡單投資較低，凈化后溫度降低很少，利于擴散，且無廢水排出， 但凈化效率一般不高。 根據(jù)脫硫過程是否加入液體和脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)可將煙氣脫硫方法分為濕法、半干法 、干法。由于煙氣中的硫以 SO2形態(tài)存在，脫除較易，煙氣脫硫（ FGD)是目前應(yīng)用最廣泛、效率最高的脫硫技術(shù)，也是控制 SO2排放的主要手段。由于其占地面積 少，投資較省，尤其適合于老機組煙氣脫硫。 典型的煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝，當(dāng)燃煤含硫量 為 2%左右，鈣硫比不大于 時，脫硫率可達(dá) 90%以上，排煙溫度約 70℃ 。脫硫后攜帶大量固體顆粒的煙氣從吸收塔頂部排出，進(jìn)入再循環(huán)除塵器，被分離出來的顆粒經(jīng)中間灰倉返回吸收塔，由于固體顆粒反復(fù)循環(huán)達(dá)百次之多，故吸收劑利用率較高。（吸收塔底部為一個文丘里裝置，煙氣流經(jīng)文丘里管后速度加快，并在此與很細(xì)的吸收劑粉末互相混合，顆粒之間、氣體與顆粒之間劇烈摩擦，形成流化床，）。該工藝一般采用干態(tài)的消石灰粉作為吸收劑，或者其它對二氧化硫有吸收反應(yīng)能力的干粉或漿液作為吸收劑。再經(jīng)煙氣換熱器加熱后經(jīng)煙囪排放 。在前置洗滌器中，氨水自塔頂噴淋洗滌煙氣，煙氣中的 SO2 被洗滌吸收除去，經(jīng)洗滌的煙氣排出后經(jīng)液滴分離器除去攜帶的水滴，進(jìn)入脫硫洗滌器。 該脫硫工藝以氨水為吸收劑，副產(chǎn)硫酸銨化肥。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于 10%，然后用輸送機送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴，再經(jīng)過換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。 表 37 DS/A11 10型袋式除塵器 型號 袋數(shù)， 個 每袋過濾面積， m2 總過濾面積， m2 過濾風(fēng)m2速，m/min 處理風(fēng)量， m3/h 全壓 Pa=1000N/m2 風(fēng)機的 全壓 Pa=1500N/m2 風(fēng)機的 機號 轉(zhuǎn)速r/min 功率 kW 機號 轉(zhuǎn)速r/min 功率 kW DS/A11 10 110 1 110 3 19800 No8 1120 11 No8 1250 15 根據(jù)以上參考材料， 可得出 DS/A10 9 型袋式除塵器的相關(guān)參數(shù)如下表， 表 38 DS/A10 9 型袋式除塵器參數(shù) 除塵器型號 DS/A10 9 型袋式除塵器 濾袋規(guī)格 Ф 2m 濾袋總過濾面積 110m2 濾袋材質(zhì) 聚四氟乙烯纖維材料 過濾風(fēng)速 3m/min 處理風(fēng)量 19800m3/h 清灰方式 機械振動 濾袋數(shù)量 110 個 設(shè)計除塵效率 % 脫硫設(shè)備設(shè)計 常見的煙氣脫硫工藝 脫硫技術(shù)是將煤中的硫元素用鈣基等方法固定成為固體 防止燃燒時生成 SO2。 袋式除塵器型號的選擇 表 36 DS/A型袋式除塵器參數(shù) 序號 項目 型號 DS/A5 3 DS/A6 5 DS/A7 6 DS/A8 7 DS/A9 8 DS/A10 9 DS/A11 10 1 濾袋數(shù)量，條 15 30 42 56 72 90 110 2 濾袋有效尺寸， m Φ 2 3 總過濾面積， m2 15 30 42 56 72 90 110 4 過濾風(fēng)速，m/min 2~3 5 處理風(fēng)量，m3 1800~2700 6 阻力損失，mmH2O 120~150 7 除塵效率， % 燒結(jié)塵 玻璃 逆氣流 大氣污染控制工程課程設(shè)計報告 11 ? 工藝中袋式除塵器中濾料面積的計算 )(m)(mvqAFv 22 47 ?? (31) vq — 欲處理的煙氣量 (工況下總煙氣量 )， 3m/h Fv — 機械振動清灰： m in/~ mv F ? ，選取 通過計算，除塵器的過濾面積必須等于對于 386m2 。采用的清灰方式為：機械振動。 脈沖噴吹：使用范圍有限，只能應(yīng)用于外濾式除塵器。振動的部位可以在上部、下部、中部，選取在哪個部位取決于除塵器的結(jié)構(gòu)。 對于袋式除塵器對袋式除塵器效果影響較大的清灰方式： 機械振動：一般采用電動自動進(jìn)行。表面光滑的濾料容塵量小、清灰方便，適用于含塵濃度低，黏性大的粉塵，采用的過濾速度不宜過高。 選擇清灰方式 清灰是袋式除塵器能否長期持續(xù)工作的決定因素，它的基本要求是從濾袋上迅速而均勻地剝 落沉積的粉塵，同時又能保持一定的一次粉塵層，不損失濾袋。 抗拉張度， MPa 使用溫度， ℃ 斷裂延伸 % 耐磨性能 耐酸性能 耐堿性能 可燃性能 干態(tài) 濕態(tài) 最高 長期 天然纖維 棉 ～ ～ 95 75～ 85 3～ 7 較好 差 較好 可燃 羊毛 ～ ～ 100 80～ 90 25～ 35 較好 較好 差 可燃 蠶絲 ～ ～ 90 70～ 80 15～ 25 較好 較好 差 可燃 化學(xué)纖維 錦綸 ～ ～ 120 75～ 85 25～ 60 良好 差 較好 可燃 滌綸 ～ ～ 150 130 20～ 50 良好 較好 較好 可燃 腈綸 ～ ～ 150 110～ 130 25～ 50 較好 較好 較好 可燃 維綸 ～ ～ 180 115 9～ 26 良好 較好 良好 可燃 丙綸 ～ ～ 100 85～ 95 25～ 60 較好 良好 良好 可燃 氯綸 ～ ～ 80～ 90 65～ 70 20～ 70 較好 良好 良好 不可燃 聚四氟乙烯纖維 ～ ～ \ 180～ 250 15～ 33 較好 良好 良好 不可燃 大氣污染控制工程課程設(shè)計報告 9 當(dāng)?shù)貧庀筚Y料：該地區(qū)年平均氣壓 98 kPa；空氣中含水（標(biāo)態(tài)）： kg/m3；年平均氣溫 ℃；極端最高氣溫 ℃；極端最低氣溫 ℃。性能良好的濾料應(yīng)容塵量大、吸濕性小、效率高、阻力低、使用壽命長，同時具備耐溫、耐0~5 5~10 10~20 10~44 ＞ 44 長椎體旋風(fēng)除塵器 40 79 92 100 電除塵器 90 97 100 文丘里洗滌器 99 100 100 100 袋式除塵器 100 100 100 100 大氣污染控制工程課程設(shè)計報告 8 磨、耐腐蝕、機械強度高等優(yōu)點。 袋式除塵器濾料的選擇 濾料是組成袋式除塵器的核心部分，其性能對袋式除塵器操作有很大影響。 ? 結(jié)構(gòu)比較簡單，運行比較穩(wěn)定，初投資較電除塵器少 ,維護(hù)方便 ? 布袋除塵器相比于電除塵器在運行阻力上的優(yōu)勢，但設(shè)備造價較高。 ? 并且電除塵器初投入成本也較高，雖然壽命長，但出現(xiàn)破損和故障，并不便于設(shè)備維護(hù)， 袋式除塵器優(yōu)、缺點 ： ? 除塵效率高，可捕集粒徑大于 微米的細(xì)小粉塵，除塵效率可達(dá) 99%以上。 ? 電除塵的電場風(fēng)速基本控制在≤ ~≤ ，過低設(shè)備體積相應(yīng)增大，過高排放濃度不達(dá)標(biāo)。對于文丘里洗滌器，由于工況下煙氣流量為 /ms3? ，氣流量較大，阻力大，易形成堵塞，且產(chǎn)生酸性廢氣，不考慮使用。處理后的達(dá)標(biāo)煙氣通過風(fēng)機的作用從煙囪排放入大氣中。通過這樣的捕集與清灰方式，可以使整個除塵系統(tǒng)保持連續(xù)運作，并且每組除塵器組的過濾面積都為 440m2，完全滿足鍋爐的煙氣所需的過濾面積 386m2，且每組除塵器組都具有 冗余作用。 圖 21 工藝方案簡圖 序號 項目 計算所得 序號 項目 計算所得 1 理論空氣量 /kg)(m N3 6 煙氣含塵濃度 )/( 33 Nmmg? 2 理論煙氣量 )/(m N3 7 煙氣中二氧化硫濃度 )m g/m3 .9 4 8 0 1 0 3 ( N3 3 實際煙氣量 )/(m N3 8 除塵效率 % 4 煙氣流量 )/(N3 9 脫硫效率 % 5 工況下總煙氣量 )/( 3 hm 大氣污染控制工程課程設(shè)計報告 6 鍋爐房引風(fēng)機氧化風(fēng)機空氣飛灰鍋爐煙氣煙囪除塵器除霧器洗滌增壓風(fēng)機混合槽石灰石石膏吸收塔熱交換器水回收廢水過濾器水力旋流器石膏洗滌水水水槽 圖 22 煙氣處理系統(tǒng)流 本組資料中，燃煤鍋爐為三臺。 sC SO2—— 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 二氧化硫 濃度， ? 103 3/mmg ； 大氣污染控制工程課程設(shè)計報告 5 表 21 計算所得數(shù)據(jù)表 工藝方案的初步選擇與確定 根據(jù)所查資料，初步選定袋式除塵器作為除塵裝置，選定石灰石 /石灰 石膏法進(jìn)行煙氣的脫硫。122 ??? Cs osoC? (29) 式中 ： C180。 SQ — 燃煤產(chǎn)生的實際煙氣量（ m3N/kg） 8. 除塵效率計算 : 9 2 .5 1 % 1 ??? CC s? (28) 式中： C— 煙氣含塵濃度， mg/m3N； Cs— 鍋爐煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值， 200mg/m3N。 6 煙氣含塵濃度： )/( 33