25型锅炉中硫烟煤烟气袋式除尘湿式脱硫系统设计Word格式.docx

1、能源工业是国民经济的基础，我国的能源结构以煤为主且在短期内难以改变。煤炭的大量使用，造成严重的环境问题，其中SO2是形成酸雨的主要物质之一，因此燃煤脱硫对环境保护、社会效益、经济效益各方面非常重要。我国从20世纪70年代开始电站锅炉的烟气脱硫技术的研究，但进展缓慢。由于工业发展，燃煤增加，酸雨的危害日益严重，对SO2的污染控制技术在七五期间被列入国家重点攻关项目。此后经过多年努力，与引进技术相结合，建立了大型工业装置。我国引进的技术虽然设备先进、运行稳定、自控程度高，但投资和运行费用极高，以目前我国的情况很难推广应用。因此急需根据我国国情，开发适应我国市场需要的烟气脱硫技术，达到产业化应用。二

2、氧化硫控制方法多种多样，可以分为三大类：（1）燃烧前脱硫，如洗煤等。（2）燃烧中脱硫，如型煤固硫、炉内喷钙等。（3）燃烧后脱硫，即烟气脱硫（FGD），是目前应用最广、效率最高的脱硫技术。我国近年来大气污染严重，据国家环保局统计，1997年，我国的SO2排放量达2346万吨，超过美国及欧洲国家，成为世界SO2排放第一大国。1998年开始由于国家政策倾斜及环境问题越来越受到人们的重视，排放量开始下降，但大幅度控制SO2排放仍迫在眉睫。目前，控制SO2排放的最有效途径是FGD技术，即烟气脱硫。烟气脱硫技术一般分为湿法、干法、半干法三大类。湿式脱硫除尘技术是由水、气、固三相工艺技术组成的一个系统，而不

3、能仅仅把它看成是一个脱硫除尘器。从推广应用角度来说，水系统的完好性，对发挥该技术在脱硫中的作用有着更为现实和重要的意义。2 工艺流程的选择及说明脱硫除尘工艺设计说明：双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫产物处理系统四部分组成。2、1 吸收剂制备和补充系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，在碱液罐中可以定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结构、堵塞现象，可以加装曝气装置进行强制氧化或将水池做大，再生

4、后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。2、2 烟气系统锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道，经过烟气再热后由烟囱排入大气。当脱硫系统出现故障或检修停运时，系统关闭进出口挡板门，烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放。2、3 SO2吸收系统锅炉烟气从烟道切向进入主塔底部，在塔内螺旋上升中与沿塔下流的脱硫液接触，进行脱硫除尘，经脱水板除雾后，由引风机抽出排空。脱硫液从螺旋板塔上部进入，在旋流板上被气流吹散，进行气液两相的接触，完成脱硫除尘后从塔底流出，通过明渠

5、流到综合循环池。2、4 脱硫产物处理系统 脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆，从曝气池底部排浆管排出，由排浆泵送入水力旋流器。由于固体产物中掺杂有各种灰分及硫酸钠，严重影响了石膏品质，所以一般以抛弃为主。在水力旋流器内，石膏浆被浓缩（固体产量约40%）之后用泵打到渣处理场，溢流液回流入再生池内。3 除尘器的设计原始数据（1）锅炉型号：SHL10-25 即，双锅筒横置式链条炉，蒸发量10t/h，出口蒸汽压力25MPa（2）设计耗煤量：1、25t/h （3）设计煤成分：CY=64、5% HY=2% OY=3% NY=1% SY=1、5% AY=18% WY=10%；VY15；属于中硫烟煤 假设燃烧

6、1kg该燃煤，计算可得表1：表4、11Kg煤燃烧计算表质量（g）物质的量（mol）耗氧量（mol）C64553、7553、75H20205O30-0、94-0、94N100、360S150、470、47A180/0W1005、560（4）排烟温度：160（5）空气过剩系数1、3（6）飞灰率16 （7）烟气在锅炉出口前阻力700Pa（8）污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准（GB13271-xx）中新建排污项目执行。（9）连接锅炉、净化设备及烟囱等净化系统的管道假设长度100m，90弯头20个。4 除尘器的设计及计算4、1 燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算4、1、1 标准状况下燃烧1kg

7、煤的理论空气量燃料与空气中的氧完全燃烧的化学反应方程式：式中：Q分别代表碳、氢、硫和氧的原子数 （式4、1） （式4、2） （式4、3）4、1、2 标准状态下燃烧1kg煤的实际空气量 （式4、4）4、1、3 标准状态下燃烧1kg煤的理论烟气量 （式4、5）4、1、4 标准状态下燃烧1kg煤的实际烟气量 （式4、6）4、1、5 实际烟气含尘浓度 （式4、7）4、1、6160时烟气量 （式4、8）（查阅资料得山西朔州大气压大约为88、86kPa）160时实际烟气密度为：（式4、9）4、1、7 标准状态下烟气中的二氧化硫的浓度的计算 （式4、10） （式4、11）4、1、8 标准状态下烟气中的飞灰的

8、浓度的计算 （式4、12） （式4、13）4、1、9 锅炉烟气流量 （式4、14）4、2 除尘设备结构设计及计算4、2、1 除尘器的选择及计算根据工况下烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率来确定除尘器（袋式除尘器）袋式除尘器是使含尘气体通过滤袋滤去其中离子的分离捕集装置，是过滤式袋式除尘器中一种，其结构形式多种多样，按不同特点可分为圆筒形和扁形；上进气和下进气，内滤式和外滤式，密闭式和敞开式；简易机械振动，逆气流反吹，气环反吹，脉冲喷吹与联合清灰等不同种类，其性能比较如下表：4、2 除尘器性能比较除尘种类除尘效率%净化程度特点简易袋式30中净化机械振动袋式90中净化要求滤料薄而光滑，质地柔软，

9、再过滤面上生成足够的振动力脉冲喷吹袋式99细净化清灰方式方式作用强度很大，而且其强度和频率都可以调节，清灰效果好通过比较最终决定选用袋式除尘器，根据处理烟气性质及不同形式的袋式除尘器的优缺点，最终决定选逆喷脉冲袋式除尘器。脉冲袋式除尘器是一种周期性的向滤袋内或滤袋外喷吹压缩空气来达到清除滤袋上积尘的袋式除尘器，它具有处理风量大，除尘效率高的优点，而且清灰机构设有运动部件，滤袋不受机械力作用，损伤较小，滤袋使用周期长的特点。影响因素：过滤风速、滤料风速、滤料种类、清灰方式、入口含尘浓度、处理气体性质、净化物料种类等。4、2、2 除尘效率 （式4、15）4、2、3 设计计算锅炉烟气流量为：1895

10、0m3/h 进口烟气浓度等于灰尘浓度3436、75mg/m一般情况下的过滤气速如下:简易清灰: vF=0、200、75m/min机械振动清灰: vF=1、02、0m/min逆气流反吹清灰: vF=0、52、0m/min脉冲喷吹清灰:2、04、0m/min采用脉冲喷吹清灰式除尘器，其过滤速度取：vF=3、0m/min计算用烟气量为：则可得烟气所要经过的总的滤袋面积为：4、16）设计袋的直径为：设计袋的高度为：则可得每条滤袋的面积为：4、17）可得所需滤袋的条数为：4、18） 选用90条滤袋，重新计算气布比：4、19） 设计有一个滤室，每个滤室分2个组，则每个组有滤袋45条,分布为长方向上为9条滤

11、袋，宽方向上为5条滤袋，一般袋与袋之间的距离为50吸收塔内烟气流量，； 除尘前漏气系数，0-0、1，取0、05；4、3、5 吸收塔的塔径计算 根据石灰石烟气脱硫的操作条件参数，选择吸收塔内烟气流速，则吸收塔截面A为：4、22） 则塔径d为：4、23） 取塔径4、3、6 吸收塔的高度计算吸收塔可看做由三部分组成，分成为吸收区、除雾区和浆池。（1）吸收区高度依据石灰石法烟气脱硫的操作条件参数得，选择喷淋塔喷气液反应时间t=4s，则喷淋塔的吸收区高度为：4、24） （2）除雾区高度除雾器设计成两段。每层除雾器上下各设有冲洗喷嘴。最下层冲洗喷嘴距最上层（3、43、5）m，则取除雾区高度为：（3）浆池高

12、度浆池容量按液气比浆液停留时间确定：4、25） 式中：标况下烟气量，； 浆池高度，； 浆池直径，。m从浆池液面到烟气进口底边的高度为0、82m。本设计取2m。（4）吸收塔高度 （式4、27）4、4 烟囱设计及计算4、4、1 烟气释放热计算 （式4、28） 式中：大气压力，近似取888、6hPa； 烟囱出口处的烟气温度，160=433K； 烟囱出口流速，取20； 烟囱出口处平均风速，朔州当地年平均风速为2、5-4、5m/s,取3m/s、4、4、4 烟气几何高度计算根据锅炉的蒸发量，然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定确定烟囱高度。4、6 锅炉的蒸发量与烟囱高度的关系锅炉总锅炉的蒸发量（t/h）

13、1122661010202635烟囱最低高度（m）202530354045 由设计任务书上可得所有锅炉的总的蒸发量为10t/h。通过上表可以确定烟囱的几何高度为：4、4、5 烟气有效高度计算：4、32）4、4、6 烟气阻力计算标准状况下的烟气密度为，则可得在实际温度下的密度为：4、33） 烟囱阻力可按下式计算：4、34） 式中：管内烟气平均流速，； 为一个常数，一般取0、51，此处取0、5； 查得国家环境空气质量二级标准时平均的浓度为,设计符合要求。4、5 管道系统设计计算4、5、1 管径的计算 （式4、38）式中：v管内烟气平均流速，； 弯头个数，20个； 烟气密度，； 管道计算的总风量，； 管道计算的总压力损失，； 标定状态下的空气密度，对于引风机； 大气污染控制设备M北京：化学工业出版社，20034蓝火金、工业锅炉房常用设备手册M、 北京：机械工业出版社，1993 致 谢 历经一个多星期的课程设计已接近尾声，在这段时间里，感谢我的指导老师白小娟老师以及柴春镜老师在设计中给予我们极大的帮助，不仅督促我们抓紧时间作课程设计，还提醒我们要认真、保证保量的完成课程设计。同时感谢身边同学的帮助，是因为大家的共同努力，才有了现在这份成果。