燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺设计设计

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1、-题目：20t/h蒸发量燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺设计班 级： 学 号： 姓 名： 指导教师： 目录前言4 1设计任务书 1.1课程设计题目1.2 设计原始材料62. 设计方案的选择确定72.1 除尘系统的论证选择72.1.1.2 旋风除尘器的构造设计及选用|82.1.1 预除尘设备的论证选择 82.1.1.1 旋风除尘器的工作原理、应用及特点82.1.1.2 旋风除尘器的构造设计及选用82.1.1.3 旋风除尘器分割粒径、分级效率和总效率的计算102.1.2 二级除尘设备的论证选择102.1.2.1二级除尘设备的工作原理、应用及特点152.1.2.2 二级除尘的构造设计172.1.3 除尘系

2、统效果分析172.2 锅炉烟气脱硫工艺的论证选择172.3 风机和泵的选用及节能设备242.4 投资估算和经济分析242.5 设计结果综合评价253 附图1 旋风除尘器构造图 附图2 烟气净化系统图我国大气治理概况我国大气污染严重，污染废气排放总量处于较高水平。为控制和整治大气污染，“九五以来，我国在污染排放控制技术等方面开展了大量研究开发工作，取得了许多新的成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五、“九五期间，国家辟出专款开展全球气候变化预测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气候变化的影响、气候变化对社会经济与自然资源的影响等方面取得很大进展。近年来，我国环境监测

3、能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技术和管理体系，环境监测工作的进展明显。我国国民经济的高速开展推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护和全球性环境问题；特别是污染防治，由工业“三废治理技术，扩展到综合防治技术，由点源的治理技术，扩展到区域性综合防治技术，并研究开发了无废少废的清洁生产工艺、废物资源化技术等。 在大气污染防治技术的研究开发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，如表1所列，大气污染的治理也取得了很大进展。 表1 近年我国大气污染治理取得的一些进展大气污染防治1995年1996年

4、1997年1998年1999年2000年工业废气治理率%82.584.486.387.185.189.8建成城市烟尘控制区数个300223192339244623642718烟尘控制区面积平方公里125321296115791137961600018000“九五期间全国主要污染物排放总量控制方案根本完成。在国生产总值年均增长8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项主要污染物的排放总量比“八五末期分别下降了1015%。 结合经济构造调整，国家取缔、关停了8.4万多家技术落后、浪费资源、质量低劣、污染环境和不符合平安生产条件的污染严重又没有治理前景的小煤矿、

5、小钢铁、小水泥、小玻璃、小炼油、小火电等“十五小企业，对高硫煤实行限产，有效地削减了污染物排放总量。 全国23万多家有污染的工业企业中，90以上的企业实现了主要污染物达标排放。46个考核的环境保护重点城市中，25个城市实现了大气质量按功能分区达标，有19个城市区被授予国家环境保护模城市区。 重点区域的污染治理也取得了阶段性成果。“两控区二氧化硫排放总量降低，酸雨围和频率得到控制，保持稳定。市环境治理初见成效。重点区域的污染治理带动了全国污染防治工作的全面展开。 大气污染防治技术为控制和整治大气污染，“九五以来，我国在煤炭干净加工开发技术、煤炭干净高效燃烧技术、煤炭干净转化技术、污染排放控制技术

6、等方面开展了大量研究和开发，取得了许多新的成果。与此同时，我国大气污染的防治也取得重要进展。酸雨和二氧化硫控制区的污染防治工作已深入展开。“两控区175个地市和电力、煤炭等行业编制了二氧化硫污染防治规划。关停小火电机组198台装机容量208万千瓦。8个省、自治区、直辖市开场限制燃煤含硫量。目前，“两控区年削减二氧化硫排放量近80万吨，93个城市二氧化硫的浓度到达国家环境质量标准。 如果中国的燃煤电站的烟气排放要到达目前兴旺国家规定的水平，SO2的排放量将从每年680万吨下降至170万吨，NO*的排放量将从100下降至30，CO2也将减排2500万吨。中国控制和整治大气污染任重而道远。设计标准主

7、要参考?大气污染物排放限值?，工艺运行设计到达国家GB13271-91锅炉大气污染物排放标准。除尘脱硫设计原则(1)脱硫率80%。除尘效率97%;(2)技术较为成熟,运行费用低;(3)投资省;(4)能利用现有设施;(5)建造工期短,方便;(6)系统简便,易于操作管理;(7)主体设备的使用寿命8;(8)烟气脱硫以氧化镁为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫容量,到达以废治废,降低运行本钱的目的。能用于烟气脱硫和除尘的设备很多，但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求，以袋式除尘器和旋流板为宜。. z-1.设计任务书1.1课程设计题目设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱

8、硫装置1.2. 设计原始材料 1.煤的工业分析如下表质量比，含N量不计：9.0%18.1%2.3%1.7%3.2%65.7%20939水分灰分OS HC低位发热量kJ/kg 2.锅炉型号：FG-35/3.82-M型3.锅炉热效率：75%4.空气过剩系数：1.25.水的蒸发热：2570.8KJ/Kg6.烟尘的排放因子：30%7.烟气温度：473K8.烟气密度：1.18kg/m39.烟气粘度：2.4*10-5 pas10.尘粒密度：2250kg/m311.烟气其他性质按空气计算12.烟气中烟尘颗粒粒径分布：平均粒径/m0.537.5152535455560粒径分布/3201520161063713

9、.按锅炉大气污染物排放标准GB13217-2001中二类区标准执行： 标准状态下烟尘浓度排放标准：200mg/m3； 标准状态下SO2排放标准：900mg/m3；2.设计方案的选择确定 2.1除尘系统的论证选择1锅炉烟气含尘、含硫量计算利用低位发热量、锅炉热效率、水的蒸发热求需煤量蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为 需煤量 设1kg燃煤时燃料成分名称可燃成分含量()可燃成分的量()理论需氧量/mol废气中组分/molCHSO水灰分65.73.21.72.39.018.154.75160.5354.7580.53-0.7554.75 CO216 H2O0.53 SO25 H2O合计62.56理论

10、烟气量：62.56+62.560.79/0.21=297.9 (mol/kg)在标准状态下的体积为：297.922.410-3=6.67 (m3/kg)理论废气量：62.560.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg在标准状态下理论废气体积：311.6222.410-3=6.98 (m3)在标准状态下实际烟气体积：6.98+6.671.2-1=8.31 (m3)SO2的浓度：C=4082 mg/m3烟尘的浓度：C=6534 mg/m3在473T时实际烟气量: Q=47951 m3/h2烟尘的除尘效率计算按锅炉大气污染物排放标准GB13217-2001,可以计算

11、出 烟尘的除尘效率要到达：97(3) SO2 的脱硫效率计算按锅炉大气污染物排放标准GB13217-2001，计算出 SO2 的脱硫效率要到达：784方案初步设计 先用二级除尘系统除尘一级预除尘用旋风除尘器、二级用袋式除尘器，再用旋流板塔氧化镁法脱硫。注：考虑到压损过大对除尘器的不利影响和对操作的要求高，作为一级预除尘除尘要求不高，因此，确定旋风除尘器型号时要求阻力不大于900Pa。3.1 除尘系统的论证选择3.1.1 预除尘设备的论证选择 烟气的预除尘设备一般选用重力沉降室、惯性除尘器、旋风除尘器、多管旋风除尘器和喷淋洗涤塔等。它们根本性能如表21示。表21 除尘设备的根本性能除尘器名称阻力

12、Pa除尘效率()初投资运行费用重力沉降室501504060少少惯性除尘器1005005070少少旋风除尘器40013007092少中多管旋风除尘器80015008095中中喷淋洗涤塔1003007595中中表22 各种除尘器设备费、耗钢量及能耗量指标除尘器名称所占空间体积m3/(1000m3/h)存储设备费比值耗钢量kg/(m3/h)能耗量Kj/m3重力沉降室20401.0惯性除尘器0.71.23.06.00.150.3旋风除尘器约1.751.04.00.050.10.81.6多管旋风除尘器3.92.55.00.070.151.64.0表23 除尘器名称除尘作用力最正确粒径/m投资比拟阻力Pa

13、温度备注重力尘降室重力100低200100050低4001200400除尘效率较低旋风除尘器离心力520中400200060粒径分布/32015201610637分级效率/13.335.954.970.981.987.991.694100总效率/67.2经过预除尘后一级处理，烟尘浓度是65341-67.2=2144 mg/ m3二级除尘的效率将要到达：2144-200/2144=90.67 3.1.2 二级除尘设备的论证选择在选择除尘技术时，应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响。除尘技术确实定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要到达的除尘效率等多种因素的影响。针

14、对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况，对两种除尘器在实际应用中的根本性能做一个简单客观的比照。1除尘效率布袋除尘器：对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效。通常除尘效率可达99.99%以上，排放烟尘浓度能稳定低于50mg/Nm3，甚至可达10 mg/Nm3以下，几乎实现零排放。从目前电力行业燃煤锅炉应用的情况来看，布袋除尘器的排放能保证在30 mg/Nm3以下。呼和浩特电厂两台200MW机组的锅炉烟气净化采用了布袋除尘器，从CEMS系统长期自动监测的结果和权威检测单位的测试人员人工采样测试的结果来看，排放浓

15、度均低于27 mg/Nm3。电除尘器：随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤或者经过了高效脱硫，比电阻大，即使达标也变得越来越困难。而布袋除尘器的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响，具有稳定的除尘效率。针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收方法，布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的。2系统变化对除尘器的影响燃煤电厂的煤种相对稳定，但也不能防止遇到煤种或煤质发生变化的时候；锅炉系统是一个经常变动和调节的系统，因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化。这一系列的变化，针对不同的除尘器会引起明显不同的变化。下面从主要的几个方面进展比照

16、：1送、引风机风量不变，锅炉出口烟尘浓度变化除尘器：烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化，从而导致清灰频率改变自动调节。烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快，相应的清灰频率高，反之清灰频率低，而对排放浓度不会引起变化。对静电除尘器：烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量，因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率，最终反映在排放浓度的变化上。通常烟尘浓度增加除尘效率提高，排放浓度会相应增加；烟尘浓度减小除尘效率降低，排放浓度会相应降低。2锅炉烟尘量不变，送、引风机风量变化对布袋除尘器：由于风量的变化直接引起过滤风速的变化，从而引起设备阻力的变化，而对除尘效率根本没有影响。风量加大设备阻力加大，引风机出力

17、增加；反之引风机出力减小。对静电除尘器：风量的变化对设备没有什么太大影响，但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显。假设风量增大，静电除尘器电场风速提高，粉尘在电场中的停留时间缩短，虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度，但是这缺乏以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响，因此除尘效率降低非常明显；反之，除尘效率有所增加，但增加幅度不大。3温度的变化对布袋除尘器：烟气温度太低，结露可能会引起“糊袋和壳体腐蚀，烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋而损坏滤袋。但是如果温度的变化是在滤料的承受温度围，就不会影响除尘效率。引起不良后果的温度是在极端温度事故/不

18、正常状态下，因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施。对静电除尘器：烟气温度太低，结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电，但是对除尘效率是有好处的；烟气温度升高，粉尘比电阻升高不利于除尘。因此烟气温度直接影响除尘效率，且影响较为明显。4烟气物化成分或燃烧煤种变化对布袋除尘器：烟气的物化成份对布袋除尘器的除尘效率没有影响。但是如果烟气中含有对所有滤料都有腐蚀破坏的成分时就会直接影响滤料的使用寿命。对静电除尘器：烟气物化成份直接引起粉尘比电阻的变化，从而影响除尘效率，而且影响很大。影响最为直接的是烟气中硫氧化物的含量，通常硫氧气化物的含量越高，粉尘比电阻越低，粉尘越容易捕集，除尘效率就高；

19、反之，除尘效率就低。另外烟尘中的化学成分如硅、铝、钾、钠等含量的变化也将引起除尘效率的明显变化。5气流分布对布袋除尘器：除尘效率与气流分布没有直接关系，即气流分布不影响除尘效率。但除尘器部局部气流分布应尽量均匀，不能偏差太大，否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋，影响除尘器滤袋的正常使用寿命。对静电除尘器：静电除尘器非常敏感电场中的气流分布，气流分布的好坏直接影响除尘效率的上下。在静电除尘器性能评价中，气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一。6空气预热器及系统管道漏风对布袋除尘器：对于耐氧性能差的滤料会影响布袋寿命，比方：RYTON滤料，但是除尘效率不受影响。

20、由于混入冷风系统风量增加导致系统阻力增加。对静电除尘器：设备阻力无明显变化，但是系统风量增加提高了电场风速对除尘效率有影响。3运行与管理1运行与管理对布袋除尘器：运行稳定，控制简单，没有高电压设备，平安性好，对除尘效率的干扰因素少，排放稳定。由于滤袋是布袋除尘器的核心部件，是布袋除尘器的心脏，且相比照拟脆弱、易损，因此设备管理要求严格。对静电除尘器：运行中对除尘效率的干扰因素多，排放不稳定；控制相对较为复杂，高压设备平安防护要求高。由于静电除尘器均为钢构造，不易损坏，相对于布袋除尘器，设备管理要求不很严格。2停机和启动对布袋除尘器：方便，但长期停运时需要做好滤袋的保护工作。对静电除尘器：方便，

21、可随时停机。3检修与维护对布袋除尘器：可实现不停机检修，即在线维修。对静电除尘器：检修时一定要停机4设备投资1对于常规的烟气条件和粉尘主要是指比拟适合静电除尘器的烟气，两种除尘器排放浓度要到达目前较低的环保要求如150mg/m3初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右2对于低硫高比电阻粉尘、高SIO2、AL2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘，两种除尘器要到达目前较低的环保要求如150mg/m3初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些。3通常条件下到达一样的除尘效率或者说到达一样的排放浓度，静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高。以呼和浩特电厂200MW机级为例：布袋

22、除尘器：每台机组的除尘器投资2000万元，保证排放浓度50mg/Nm3以下。对静电除尘器：按四电场，比集尘面积130m2/m3/S计算。达标250mg/Nm3,每台除法器投资约2500万元。5运行维护费用1运行能耗对布袋除尘器：风机能耗大，清灰能耗小。对静电除尘器：风机能耗小，电场能耗大。 但是，总体来讲两种除尘器的电耗相当。对于静电除尘器难以捕集的粉尘，或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时，静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高，也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高。如果按照即将出台的新环保标准，静电除尘器要是做到达标话，必定是采用4电场以上的静电除尘器，其电耗也就一定比布袋除尘

23、器高。2维护费用布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费，从目前实际运行情况来看，一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴局部就可以抵偿。静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等。此项费用较高，但年限比拟长，约6年左右。3经济效益分析实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%，因此，电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右。如果按照目前国家征收排污费的情况来看，采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴局部是相当可观的，至少上百万到几百万元。按照以前达标即不需要交纳排污费的话，采用布袋除尘器就可以免交排污费。另外，布

24、袋除尘器有约5%左右的脱硫效率；这同样可以减少二氧化硫的排污费。总之，新的环保标准出台以后，静电除尘器要想做到达标排放，就必须采用4电场以上的除尘器。此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高，同时4电场以上的静电除尘器或者4电场的高比积尘面积运行电耗要比布袋除尘器的高很多。因此在新的环保要求下，静电除尘器即使达标，其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高。另外，静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右，目前新的排污费制度下，即使达标了也要对排放粉尘量进展收费，因此两种除尘器即使达标以后，静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用。因此，布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备。表26布袋除

25、尘器与电除尘器的比拟表比拟的容 名称 布袋除尘器 静电除尘器 烟气特性的影响烟气的温度 敏感，决不能超温 对效率有影响 压力影响 极小影响 小 湿度 不利，不能超过极限 有利，但要防腐蚀 氧，硫氧化物影响滤料的选择 有利 烟气的其它成分 几乎没影响 几乎没影响 流量对效率影响 不大 对效率影响较大 含尘浓度效率稳定，影响寿命 效率有一定变化 气流均布 不敏感，效率稳定 对效率影响较大 粉尘的粒径分布 影响小，效率稳定 对效率影响较大 真密度、堆积密度 影响极小 比电阻值大时影响较大 粘附性 不利 有一定影响 比电阻 无影响，效率稳定 对效率影响大 粉尘的化学成分 影响滤料的选择 对效率影响大

26、粉尘硬度 影响滤袋寿命 几乎没影响 设备构造的影响 各种形式都效率高 对效率有一定影响 运行及机组起停的影响 影响较大，要求严格 影响小 维修技术含量 低 工作量小 设备故障运行的影响 对负荷率影响较大 可维持运行，对负荷率影响较小通过比拟，选择袋式除尘器。2.1.2.1 袋式除尘器的工作原理、应用及特点常用袋式除尘器有简易袋除尘器、机械振打袋式除尘器、脉冲喷吹袋式除尘器和气环式袋式除尘器。(1) 机械振打袋式除尘器:是利用机械装置使滤袋产生振动而清灰的袋式除尘器。此类除尘器的特点是施加于粉尘层的动能较少而次数较多，因此要求滤料薄而光滑，质地柔软，有 利于 传递振动，在过滤面上生成足够的振动力

27、。构造及工作原理 中部振打袋式除尘器，又称Z*型袋式除尘器。根本部件由滤袋、箱体、灰斗、振打清灰装置、进出风管及螺旋输送机等局部组成。含尘气体由灰斗上部进入，然后向上进入滤袋，粉尘积于滤袋外表，净气经滤料由阀箱向外排出。箱体由隔板分成相等滤袋数目的多个仓，袋底开口，并固定于底板的短管上，袋顶由帽盖封闭，并悬吊在振打机构的吊架上。箱体的顶盖上装有阀箱及振打机构。特点 具有较高、稳定的除尘效率和较低的阻力，构造简单，滤袋装卸方便，维护容易，应用围较广，适用于常温气体的过滤。(2)脉冲袋式除尘器 脉冲袋式除尘器有侧喷脉冲、顺喷脉冲、对喷脉冲、气箱脉冲、大型分室脉冲、旁插扁袋脉冲、离线脉冲、环隙喷吹、

28、回转清灰脉冲袋式除尘器等多种形式。工作原理 含尘空气进气口进入除尘箱，因气体突然扩，流速骤然降低，颗料较粗的粉尘，靠其自重力向下沉降，落入灰斗。细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁，经滤袋过滤后的净化空气，通过文氏管进入上箱体，从出气口排出，被吸附在滤袋外壁的粉尘，随着时间的增长，越积越厚，除尘器阻力逐渐上升，处理的气体量不断减少，为了使除尘器经常保持有效状态，设备阻力稳定在一定的围，就需要去除吸附在滤袋外面的积灰。消灰过程是由控制仪按规定要求对各个电磁脉冲阀发出指令，依次翻开阀门，顺序向各组滤袋喷吹高压空气。于是，气包压缩空气经由喷吹管的孔眼穿过文氏管进入滤袋称为一次风。而当喷吹的高速气流通

29、过文氏管引射器的一刹那，数位于一次的周围空气被诱导同时进入袋称二次风。由于这一、二次风形成一股与过滤气流相反的强有力逆向气流射入袋，使滤袋在一瞬间急剧从收缩膨胀收缩，以及气流反向作用，逐将吸附在袋壁外面的粉尘去除下来。由于清灰时向袋喷吹高压空气是在几组滤袋间依次进展的，并不切断需要处理的含尘空气。所以在清灰过程中，除尘器的压力损失和被处理的含尘气体量都几何不变。这一点就是脉冲袋式除尘器的先进性之一。特点 清灰方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，所以清灰效果好。 (3)气环式风袋式除尘器含尘气体从上部进入顶部的分布室，均匀进入各个滤袋，净化后的气体经排气管排出。吸附在滤袋壁的粉尘和纤维

30、缝中的粉尘，被气环箱喷出的高速空气吹落，吹落的粉尘沉降到集灰斗中，经输送机械送走。气环箱紧贴滤袋靠机械传动装置作周期性上下移动，每移动一次，即完成一次清灰过程。 气环反吹袋式除尘器的主要特点：适用于高湿度、高浓度的含尘气体；可采用小型高压鼓风机作为气源，过滤风速大，投资省，由于装在机体外部，所以维修管理方便；不需要高精度的控制仪表，造价较低。主要缺点：气环箱上下移动时紧贴滤袋，使滤袋磨损加快，故障率较高。它们的性能比拟见表27除尘种类概略除尘效率适用净化程度经济指标使用年限粒径/m投资耗钢量/其他水、电、压缩空气11简易袋除尘器中细净化较大较少少量电能取决于滤布的性能机械振打袋式较大.少量电能

31、脉冲喷吹袋式中.少量电能及压缩空气气环式袋中注：中净化能够捕集大于m的尘粒。且其效率在以上者细净化能够捕集大于m的尘粒。且其效率在以上者，当气体中的粉尘主要由较粗大颗粒组成且含尘浓度高时，可以满足二级净化要求。综合比拟，将选用脉冲袋式除尘器。2.1.2.2 袋式除尘器的构造设计及选型根据粉尘的性质、处理气量和效率。参考产脉冲喷吹袋式除尘器产品系列。将选用LCPM型侧喷脉冲除尘器。型号：LCPM-384-24-2700型号规格滤袋长度(mm)滤袋数 (条)分室数(个)过滤 面积 m2过滤风速(m/s)处理风量(m3/h)设备阻力(KPa) 设备重(kg)LCPM64-4-2000 LCPM64-

32、4-2700 2000 2700 64448 641-3 2880-86403840-115202895 3050 LCPM96-6-2000 LCPM96-6-2700 2000 2700 96672 964320-129605760-172804258 4580 LCPM128-8-2000 LCPM128-8-2700 2000 2700128896 1285760-172807680-230404920 5380 LCPM160-10-2000 LCPM160-10-2700 2000 270016010120.5 1607200-216009600-288006270 6680 LC

33、PM192-12-2000 LCPM192-12-2700 2000 270019212144 1928640-2592011520-345607370 7890 LCPM224-14-2000 LCPM224-14-2700 2000 270022414168.5 22410080-3024013440-403208550 9280 LCPM256-16-2000LCPM256-16-27002000 270025616192 25611520-3456015360-460809800 10760LCPM320-20-2000LCPM320-20-27002000 270032020240

34、32014400-4320019200-5760012400 13600LCPM384-24-2000LCPM384-24-27002000 270038424288 38417280-5184023040-6912015100 15900LCPM448-28-2000LCPM448-28-27002000 270044828336 44820210-6048026880-8064017100 18500LCPM512-32-2000 LCPM512-32-27002000 270051232384 5122423040-6912030720-9316019200 210502.1.3 除尘系

35、统效果分析经过二级除尘，总除尘效率到达96，完全到达排放要求.一般经过二级除尘，效率都可以到达99.5%，同时压损也会很大，对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，仪器的操作要求也会很高，运行耗能也会很大，实例说明在高效率时每降低一个百分点就会减少很大的压损，也考虑到后面要用湿法脱硫，对除尘也有一定的效率，所以降低除尘效率，降低压损，减少对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，降低仪器的操作要求和运行耗能。为企业创造更多的收益。但选用型号除尘器后，要进展必要的改装，才可以到达要求。2.2 锅炉烟气脱硫工艺的论证选择目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反响物和脱硫产物的存

36、在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的 85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。 1.脱硫工艺及脱硫吸收器比拟选择 (1) 脱硫除尘工艺比拟选择见表28 表28工程石灰石/ 石膏湿法脱硫工艺双碱法脱硫工艺氧化镁脱硫 工艺喷雾枯燥法脱硫工艺氨法脱硫工艺循环流化床脱硫工

37、艺工艺形式湿 法湿 法湿 法半干法干法干法脱硫剂石 灰 石镁基和 钠基石灰氧化镁石灰氨石灰石副产物状态湿 态湿 态湿 态干态 干态 干态 烟煤含硫量无 限 制可适用 高硫煤 1% 左右无限制中、低 硫煤高 硫煤中、低硫煤脱硫率高高高 一般 高一般 适 用 围大容量最大装机容量1000MW大容量试验 中等 容量最大 200MW 机组中、小容量投 资中中低中低中运行费中低低高 低 中表29脱硫工艺湿 法半干法干法石灰石/ 石膏湿法钠法双碱法氧化镁氨法海水法喷雾枯燥法炉喷钙循环流化床等离子体脱硫效率90989098909890989098709070856075609090吸收剂CaCO3NaOHN

38、aCO3NaOHMg(OH)2CaOMgONH3海水CaOCaOCaONH3可靠性高高高高一般高一般一般高高结垢易结垢不结垢不结垢不结垢不结垢不结垢易结垢易结垢易结垢不结垢堵塞堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞堵塞堵塞堵塞不堵塞占地面积大小中小大中中中中中运行费用高很高一般低高低一般一般一般一般投资大小较小小大较小较小小小大2以下将最成熟工艺石灰石/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点作比照石灰石/石膏湿法脱硫工艺石灰石/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石CaCO3或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料，经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆。石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔，吸附其中

39、的SO2气体，产生亚硫酸钙，进而氧化为硫酸钙石膏副产品。该工艺的优点主要是：A、脱硫效率高，在Ca/S比小于1.1的时候，脱硫效率可高达 90以上；B、吸收剂利用率高，可到达90；C、吸收剂资源广泛，价格低廉；D、适用于高硫燃料，尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理；E、副产品为石膏，高品位石膏可用于建筑材料。该工艺的缺点是：A、系统复杂，占地面积大；B、造价高，一次性投资大；在美国，单位一般造价在 $150200/kW；在中国，珞璜电厂一期烟气脱硫工程2360MW脱硫装置占电厂总投资的11.15%，第一热电厂高速平流 简易湿式300MW机组的600000m3/h脱硫装置的单位造价约 RMB65

40、0元/kW，半山电厂2125MW和第一热电厂 2410t/h锅炉脱硫装置单位造价更高达 RMB 1600/KW；C、运行问题较多由于副产品CaSO4易沉积和粘结，所以， 容易造成系统积垢，堵塞和磨损；D、运行费用高，高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大；E、副产品处理问题目前，世界上对该副产品处理，主要采用抛弃和再利用两种方法：西欧和日本因缺乏石膏资源，所以用此副产品做建筑用石膏板，与此同时，当地建筑规也为该产品的推广使用提供了方便。但对副产品石膏的成分要求严格CaSO496%。在美国，因天然石膏资源丰富，空地较多，过去一般采用抛弃处理。在中国，天然石膏资源丰富，而石灰石的成分却很难保证，

41、因此脱硫石膏的成分不稳定，建筑行业很难采用；对于建在城市近郊或工业区的需要脱硫的电厂，又很难容纳大量石膏渣液的抛弃，即使有空闲场地抛弃，从长远来讲，仍然可能造成固体废弃物的二次污染。因而副产物处理存在问题。F、由于该工艺技术成熟，运用广泛，目前国家有相应技术规，但国家环保总局在脱硫技术指导文件中明确指出该种方法适用于大型电站锅炉的脱硫，中小锅炉运用存在规模不经济等问题。G、为适应国中小型锅炉的烟气脱硫，对该工艺进展了改造运用，减少脱硫剂制备和石膏生成系统尚可，但其他局部的或缺带来诸多问题，因此要慎重用之。氧化镁脱硫法氧化镁脱硫技术是利用氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸镁，并通

42、入空气将亚硫酸镁生成溶解度更大的硫酸镁。氢氧化镁作脱硫剂具有反响活性大、脱硫效率高、液气比小等优点，因此具有综合投资低，运行费用低等特点。氧化镁吸收SO2的湿法脱硫方式是目前适合于中、小型锅炉烟气脱硫技术最为成熟的脱硫方式之一。综合氢氧化镁脱硫法具有以下四个特点:A、氧化镁原料取得容易 目前包括在日本、首尔、东南亚地区、地区等均有普遍使用的实绩和经历，而所使用的的氧化镁大局部均来自大陆地区。我国拥有丰富的氧化镁资源，储量约为160亿吨，占全世界的80%左右，环渤海湾的、地区以及都有丰富的产量。由于广泛地运用，使该技术相对于其他脱硫技术更加成熟。B 、MgO工艺也是技术成熟的脱硫工艺，该工艺在日

43、本已应用了100多个工程，的电厂约95是.MgO法，美国波士顿的Mgstic电厂150Mw机组.MgO湿 法脱硫1982年投产。在中国*玻璃厂，500T/D熔化炉排烟；*集团90t/h燃油锅炉；*公司320t/h锅炉；*热电厂100t/h锅炉。均采用湿 式MgO法。尚有更多MgO法脱硫工程在建立中。C、 MgO法脱硫效率到达9098，因为MgO活性强，实例说明在一样操作条件下，MgO作为吸收剂比用CaCO3作为吸收剂时吸附效率高。D 、脱除等量的SO2消耗的MgO量仅为CaCO3的40.E 、MgO法脱硫循环液呈溶液状，不易结垢，不会堵塞。氧化镁湿法的脱硫产物硫酸镁是一种溶解度很大的物质，因此

44、在吸收塔脱硫的反响过程中，不似石灰石(石灰)/石膏法会产生结垢或堵塞的问题。F、 脱硫后溶液，处理后可直接排放，无二次污染。G、脱硫设备简单，操作简单，本钱低。脱硫系统包括熟化系统、吸收系统、废液处理系统，系统简单明了，现场布置简洁紧凑，系统运行平安可靠。L、 脱硫产物的用途 如果把MgO法脱硫工艺产物，不 经氧化曝气则可以把浆液脱水湿渣，其组成MgSO3 6070 MgSO4 2030 溶解状，杂质10 ，湿渣可以作为农用肥料。可直接作基肥，追肥和叶面肥。植物正常发育的所需镁量，一般为干重5g/kg左右。施用镁肥不仅可增加作物产量，还可改善产品品质，如镁肥对甘蔗、香蕉、烟叶产量和品质都有良好

45、作用。据调查本地区盛产甘蔗、香蕉。根据全国土壤普查说明不少地区土壤缺镁比拟严重，缺镁土壤面积巨大，大约占全国耕地面积的5.8 ，假设对每亩地施镁肥，则每年需求镁肥量十分巨大。石灰石/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法技术经济比拟，以220t/h 锅炉为例见表210、表211表210类型性能石灰石/石膏法氧化镁法技术成熟性最成熟成熟脱硫效率90959098液气比L/NM10205脱硫剂价元/t85纯度200目100250脱硫剂费比1.11.2运行可靠性可靠更可靠循环池状态浆状水溶液状脱硫产物利用已普遍利用可利用，待开发表211类型石灰石/石膏法氧化镁法工程年耗量年耗量万元年耗量年耗量万元脱硫剂t22

46、4778.64536953.69耗电量KW171500068.603836000191.8耗水量t20210020.1614910014.91人工费人4444直接费总计万元171.4264.4脱硫副产物收万元石膏6580T26.32消减SO230943094消减1kg SO2费元0.550.77少交排污费万元371.28371.28经济收益万元222.34133.2通过对脱硫除尘工艺湿法、半干法、干法的比照分析: 石灰石- 石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。2 脱硫吸收器比拟选择脱

47、硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。脱硫吸收器比拟选择如表212所示。表212吸收器类型持液量逆流接触防堵性能操作弹性压降除尘性能喷淋塔低是差好低差筛板塔高是中中高好填料塔中是差好中差湍球塔高是差差高好旋流板塔高是好好低好吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大。相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率。因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器。3脱硫除尘原

48、理1 氧化镁法脱硫原理化镁法脱硫的主要原理: 在洗涤中采用含有MgO 的浆液作脱硫剂, MgO 被转变为亚硫酸镁(MgSO3) 和硫酸镁 (MgSO4) , 然后将硫从溶液中脱除。氧化镁法脱硫工艺有如下特点: A、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国应用较多, 国近年有一些工程也开场应用。 B、脱硫效率在 90.0%95.0%之间。 C、脱除等量的 SO2, MgO的消耗量仅为 CaCO3的 40.0%。 D、要到达 90.0%的脱硫效率, 液气比在 35L/m 3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在 1015L/m 3之间。 E、 我国 MgO储量约 80 亿 t, 居世界首位, 生产量居

49、世界第一。2 旋流板塔吸收器脱硫原理旋流板塔工作时，烟气由塔底从切向高速进入，在塔板叶片的导向作用下旋转上升。逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状，使气液间有很大的接触面积。液滴在气流的带动下旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，经过溢流装置流到下一层塔板上，再次被气流雾化而进展气液接触。由于塔提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好；旋流板塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附，并受离心力作用甩到塔壁而除去，从而具有较高的除尘除雾效率。来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段，呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的

50、开孔高穿过，将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化，雾化后的洗涤溶液获得较高比外表积，并与废气接触完成脱硫除尘。4 脱硫除尘工艺设计1主要设计参数主要设计参数: 处理烟气量 47951 m3/h; 烟气温度 150160; 脱硫除尘塔入口烟温 150160;脱硫除尘塔出口烟温 55 ; 脱硫塔入口烟气 SO2 浓度 4082mg/m3(计算值); 脱硫效率83.0% (设计值); 脱硫剂氧化镁粉200 目, 纯度90.0%; 液气比 23 L/m3; 脱硫剂耗量23 kg/h (ma*); 脱硫剂浆液浓度 10.0% 。除尘效率86% (设计值)。2脱硫除尘工艺设计说明 烟气脱硫除尘工艺

51、可分为脱硫剂配制系统、烟气脱硫除尘系统和循环水系统三大局部。锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部, 在塔螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触, 进展脱硫除尘, 经脱水板除雾后, 由引风机抽出排空。脱硫液从旋流板塔上部进入, 在旋流板上被气流吹散, 进展气液两相的接触, 完成脱硫除尘后从塔底流出, 通过明渠流到综合循环池。3脱硫剂制备系统工艺流程设计说明 脱硫剂 MgO 乳液的制备系统主要由螺旋给料机、乳液贮槽、搅拌机、乳液泵等组成。4 脱硫除尘工艺设备设计说明 旋流板塔：脱硫除尘塔 (旋流板塔) 塔体采用麻石砌筑, 主塔平台、支架、梯子等为碳钢,塔件包括喷头、旋流板、脱水器、检修孔、支架、接收, 这些物件均采用 316 L不锈钢材质, 以确保整套装置的使用寿命。设备外径为 2 540 mm (塔壁厚 220 mm), 高度为 17 000 mm。除雾器5 废水处理系统 脱硫废水产生量较小, pH 在 67 之间, 主要含 SO3, MgSO4 和固体悬浮物等,将其汇入工厂沉淀池中经过曝气处理，上层清液再进入循环池。6 烟气排放分析 经湿法脱硫洗涤净化后的冷烟气经脱水器脱水后, 温度降至露点以下, 通常为 5060 , 所含水蒸气已近饱和, 极易结露, 对后续烟道腐蚀性较大, 采