【正文】 由鍋爐進入沖旋室后，自上而下沖激水面，進行初次除塵，潤濕煙塵，增大細(xì)微塵粒的重量。在一定吸收液的堿度條件下，設(shè)備脫硫效率達(dá)60%，除塵效率達(dá)95%左右。再通過離心式旋風(fēng)除塵器，使吸收了SO2的塵粒和液滴降入集塵箱，達(dá)到脫硫和提高除塵效率的目的。缺點是一次性投資較高，運行費用較高。其工藝流程見圖11所示。煙氣在脫硫塔內(nèi)完成第一次脫硫除塵后，直接進入下部的濕式除塵器。脫硫除塵裝置有兩部分組成:上部為噴霧脫硫塔，下部為濕式除塵器。電廠鍋爐煙氣的脫硫技術(shù)由于投資高，工藝復(fù)雜，不適合中小型鍋爐煙氣的治理。期望能對我國燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫技術(shù)與裝置的研究開發(fā)有一定參考意義。因此，對燃煤工業(yè)鍋爐和電站鍋爐進行除塵脫硫成為國內(nèi)外科研和管理部門關(guān)注的一個熱點，但一般是注重某一類型鍋爐的除塵脫硫研究。某些城市的空氣污染程度己達(dá)到世界上發(fā)達(dá)國家上世紀(jì)50、60年代污染最嚴(yán)重的程度。由此帶來的S02年排放量連續(xù)多年超過2000萬噸。學(xué) 校： 吉 首 大 學(xué) 院 系：生物資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院 專 業(yè)： 環(huán) 境 工 程 班 級： 2006 級環(huán)境工程 姓 名： 毛 拓 學(xué) 號： 20064075001 指導(dǎo)老師： 史 凱 完成時間： 2008 年 12月 31日 目 錄第一章 緒 論 4 工程概況 4 國內(nèi)外主流除脫硫工藝簡介 4 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù) 4 GGT一Ⅰ型燃煤鍋爐煙氣脫硫器 5 濕式?jīng)_旋脫硫除塵技術(shù) 5 濕式旋風(fēng)除塵脫硫技術(shù) 6 麻石脫硫除塵技術(shù) 6 濕式石灰石/石灰一石膏法 6 幾種脫硫技術(shù)的綜合比較 7 國內(nèi)外主流除塵工藝技術(shù)現(xiàn)狀 8第二章 設(shè)計說明 9 設(shè)計簡介 9 廢氣中所含污染物種類、濃度及溫度 9 設(shè)計規(guī)模 9 設(shè)計范圍 9 設(shè)計指標(biāo) 9第三章 工藝設(shè)計 10 總體設(shè)計準(zhǔn)則 10 廢氣處理方法選擇 11 除塵方法選擇 11 脫硫工藝選擇 12 系統(tǒng)工藝流程 12 概述 12 工藝流程圖 12 原理說明 13第四章 治理工程內(nèi)容 13 除塵工藝 13 工藝描述 13 主要工藝設(shè)備功能簡述 14 相關(guān)設(shè)計參數(shù)計算 17 脫硫工藝 18 煙氣系統(tǒng) 19 SO2吸收系統(tǒng) 21 石灰石漿液制備系統(tǒng) 25 石膏脫水系統(tǒng) 26 工藝水系統(tǒng) 28 脫硫裝置、煙道及漿液管道的防腐 29 自動控制系統(tǒng) 29第五章 勞動定員 30第六章 投資估算 30第七章 效益估算 31 工藝系統(tǒng)物料消耗指標(biāo)： 31 環(huán)境效益 32 經(jīng)濟效益 32 投入費用 32 收益金額 32 綜合效益 33第八章 后 記 33參考文獻(xiàn)及相關(guān)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn) 33附 圖 34第一章 緒 論 工程概況中國環(huán)境污染的規(guī)模居世界首位，大城市的環(huán)境污染狀況在目前是世界上最嚴(yán)重的，全球大氣污染最嚴(yán)重的20個城市中有10個在中國。我國是燃煤大國，煤炭約占一次能源消費總量的76%，年約消耗煤炭10億多噸，并且煤炭中的80%用于直接燃燒。我國由燃煤引起的煤煙型污染日益嚴(yán)重，是世界上S02嚴(yán)重污染的國家之一。由此不難斷定，我國大氣污染的特點是以煤煙型污染為主，主要污染物為粉塵、二氧化硫等，而這些污染物的來源主要是鍋爐煙氣。本課題擬從中小型燃煤工業(yè)鍋爐的除塵脫硫技術(shù)著手，主要根據(jù)國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)和鍋爐房大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，研究開發(fā)適合中國國情的濕法除塵脫硫技術(shù)。 國內(nèi)外主流除脫硫工藝簡介燃燒后脫硫技術(shù)即對鍋爐煙氣進行脫硫，這是我國及世界上目前脫硫的主要方法。近年來，我國科技人員針對中小型鍋爐煙氣的脫硫技術(shù)進行了研究，比較有影響的主要有以下幾種： PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)這種技術(shù)具有脫硫和除塵兩種功能。在脫硫塔內(nèi)，煙氣中的二氧化硫，被噴嘴噴出的分散的石灰漿液滴吸收，生成CaSO3和CaSO4，煙氣溫度由150～190℃下降到80℃左右。除塵器內(nèi)特殊的噴氣管及噴氣頭使煙氣在除塵器底部與貯水(灰)池進行劇烈運動，以實現(xiàn)高效除塵和脫硫的目的。主要反應(yīng)式為式(11)和式(12):Ca(OH)2+S02→CaSO3+HSO (11)2Ca(OH)2+2S02+02→2CaSO4+2HSO (22)主要技術(shù)指標(biāo)是:脫硫率大于S0%(～)，除塵效率90%。圖11 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖PS型脫硫除塵器制漿系統(tǒng)蒸汽煙氣排煙排渣煙氣排煙蒸汽制漿系統(tǒng)排渣PS型脫硫除塵器圖11 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖 GGT一Ⅰ型燃煤鍋爐煙氣脫硫器該技術(shù)的基本原理是:利用噴射霧狀的高效脫硫除塵藥劑水溶液，在對鍋爐排放的煙氣、粉塵進行增濕的同時，使二氧化硫得到吸收、反應(yīng)、凝結(jié)于粉塵。工藝流程見圖12所示。自來水藥 劑水流量計除垢劑計量泵藥流量劑共用電控混合管道圖12 GGT一Ⅰ型燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖 濕式?jīng)_旋脫硫除塵技術(shù)基本原理是利用沖激、旋風(fēng)二級除塵機制，在除塵器內(nèi)部設(shè)置了沖激室和旋風(fēng)室。然后煙氣自下而上，在除塵器上部經(jīng)由導(dǎo)板組成的通道進入旋風(fēng)室。在除塵過程中，煙氣中的二氧化硫溶解于水，生成亞硫酸微滴，并與塵粒一起從煙氣中分離出來。 濕式旋風(fēng)除塵脫硫技術(shù)該技術(shù)利用鍋爐自身運行過程中產(chǎn)生的煙塵、爐渣和廢水來治理煙氣。在裝置內(nèi)，噴成霧狀的吸收液與旋轉(zhuǎn)進入的煙氣作用，進行脫硫和除塵。除塵脫硫后的煙氣經(jīng)脫水裝置除去煙氣中的液態(tài)水，凈化煙氣經(jīng)引風(fēng)機和煙囪排入大氣。主要技術(shù)指標(biāo):在吸收液不外加堿的條件下，脫硫效率50%，除塵效率95%，裝置阻力1200Pa。近年來，利用麻石的耐腐蝕耐磨損性能制作新式煙氣脫硫裝置有了一定進展晰。目前主要有：旋流板式除塵脫硫裝置，漏板塔式除塵脫硫裝置，雙筒凝聚式濕式旋風(fēng)除塵脫硫裝置，噴淋沖擊式除塵脫硫裝置等等。旋流板技術(shù)是使氣體通過旋流板后螺旋上升，吸收液由上部噴入，與煙氣逆流接觸。煙氣中未被粘附的塵粒繼續(xù)被用同樣的方法粘附，最后經(jīng)排污口排走。通常的旋流板式結(jié)構(gòu)為多級配置。此類技術(shù)用于改造舊式麻石除塵器較易實施。同時，煙氣脫水、旋流板的積灰結(jié)垢等問題亦是需重點注意的難點問題。也可以將石灰石直接濕磨成石灰石漿液。在吸收塔內(nèi)吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的空氣進行化學(xué)反應(yīng)，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去帶出的細(xì)小液滴，經(jīng)熱交換器加熱升溫后排入煙囪。表11 石灰石和石灰法煙氣脫硫反應(yīng)機理脫硫劑石 灰 石石 灰主要反應(yīng)SO2(g)+H2O→H2SO3H2SO3→H++HSO3H++CaCO3→Ca2++HCO3Ca2++HSO3+2H2O→CaSO32H2O+H+H++2OH→2H2O總反應(yīng)CaCO3+SO2+2H2O→CaSO32H2O系統(tǒng)組成:石灰石/石灰石膏法煙氣脫硫裝置由吸收劑制備系統(tǒng)、煙氣吸收及氧化系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處置系統(tǒng)、脫硫廢水處理系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、自控和在線監(jiān)測系統(tǒng)等組成。表12 幾種中小型燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)的主要性能項 目PS法GGTI法麻石塔板法濕式?jīng)_旋脫硫法石灰石/石灰－石膏法脫硫劑CaCO3藥劑CaOCaCO3/ Ca(OH)2CaCO3/ Ca(OH)2脫硫率/%≥80≥607070～9090～98副產(chǎn)品石膏和飛灰及鈣亞硫酸鹽混合物鈣亞硫酸鹽、飛灰和水混合物石 膏石膏和飛灰石 膏廢水無無有無或有有設(shè)備面積505080～9060～70100(基準(zhǔn))成本(初建投資)35～4035～4080～9060～70100(基準(zhǔn))運行費用75～8065～7570～8080～90100(基準(zhǔn))適用燃料煤煤/油煤/油煤/油煤/油含硫量/%0～0～0～0～0～處理煙氣量/(1000m3/h)≤200≤200≥200≤300≥200 綜合上述幾種應(yīng)用于中小型鍋爐的脫硫技術(shù)，可以看出具有以下特點:(1) 投資較低、脫硫效率適中、運行費用低、操作管理簡便的技術(shù)易于推廣應(yīng)用。(3) 脫硫劑價廉，或利用鍋爐運行中產(chǎn)生的飛灰和爐渣中的堿性物質(zhì)脫硫。(5) 我國中小型鍋爐數(shù)量眾多，而脫硫技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)未達(dá)到應(yīng)有的水平。近年來，隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，以原煤為燃料的鍋爐增加很多，燃煤鍋爐排放的大氣污染物對周圍環(huán)境造成很大危害，然而減少或降低燃煤鍋爐排放污染物的主要途徑是與鍋爐相配套的各類消煙除塵器，而除塵器的性能和效率是決定一臺鍋爐對周圍環(huán)境造成危害程度的關(guān)鍵所在。濕式除塵器：包括又噴淋塔、沖擊式除塵器、文丘里洗滌劑、泡沫除塵器和水膜除塵器等。表13對近幾年國內(nèi)外幾種煙氣除塵技術(shù)的主要相關(guān)性能參數(shù)進行了對比介紹：表13 幾種煙氣除塵技術(shù)的主要相關(guān)性能參數(shù)除塵裝置類別型 式處理的粒度（um）壓力損失(Pa)集塵率(%)優(yōu) 點缺 點重力除塵沉降室100～5098～14740～60價廉,易維護不能處理微粒慣性除塵通風(fēng)型100～50294～68650～70價廉,易維護,可以處理高溫氣體不能處理微粒離心除塵旋風(fēng)小型5～3大型5以上490～147010～4050～80不占場地,可以處理高溫氣體,適合含塵濃度較高的氣體壓力損失大,不適于濕塵,粘著性大、腐蝕性大洗滌除塵文丘里洗滌器小型1以下大型1以上2450～784080～90集塵率高,占地少,在含塵率低時效率也高需大量水,煙囪下部需用花崗石砌過濾除塵袋式除塵器20～980～196090～99集塵率高,操作簡單,含塵率低時效率也高占地大,布耗大,不宜高溫氣體靜電除塵科特雷爾型20～98～19680～99集塵率高,可處理高溫氣,含塵率低時效率也高占地大,投資大易老化,受粉塵電性影響聲波除塵588～98080～95運行費用少設(shè)備費用較高 根據(jù)鍋爐煙氣中粉塵的原始排放濃度，再結(jié)合上表，我們可知，旋風(fēng)除塵器、多管除塵器、水膜除塵器適用于鏈條爐；布袋除塵器及靜電除塵器適用于循環(huán)流化床鍋爐，但造價及運行成本較高。該工廠廢氣量為11000 m3N/h，初始含塵濃度為6000 mg/m3，初始二氧化硫體積濃度為6 %，初始煙氣溫度為393K，煙氣其余性質(zhì)類似于空氣。 設(shè)計規(guī)模廢氣處理量：11000 m3N/h；二氧化硫排放量為171429 mg/m3（理論值）備注：本方案均按理論值設(shè)計。 設(shè)計指標(biāo)廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)執(zhí)行GB162971996 《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級標(biāo)準(zhǔn)，具體見表21。由此可以計算出相關(guān)的除塵效率和脫硫效率：總除塵效率計算：按照總除塵效率公式：η=（Gc/Gi)100% = [(GiGo)/Gi]100%其中： Gi