450MW燃煤电厂烟气除尘脱硫工程设计.doc

1、摘要本设计针对燃煤废气的性质，采用电除尘，选用由湿式石灰石/石膏法改良优化后的双循环湿式石灰石FGD工艺（DLWS）来脱硫。电除尘技术比较成熟，具有除尘效率高，运行稳定，维护量小。湿式石灰石/石膏法改良优化后的双循环湿式石灰石FGD工艺：石灰石的利用率大97以上，运行可靠，没有备用吸收塔，可以多台锅炉使用一个吸收塔；脱硫率达90以上，高的可达95；净化后烟气经冷却塔排出而不进烟囱。是比较好的一种脱硫技术，适合中大型电厂。关键词：二氧化硫 燃煤废气 电除尘 湿式石灰石/石膏法改良优化后的双循环湿式石灰石FGD工艺（DLWS）AbstractThe design for the nature of

2、 coal-fired emissions, using ESP, selected by the wet limestone / gypsum improved optimization of the two-cycle wet limestone FGD technology (DLWS) to desulfurization. ESP technology more mature, dust with high efficiency, stable operation, maintain a small amount. Wet limestone / gypsum improved op

3、timization of the two-cycle wet limestone FGD technology: the utilization of the limestone over 97%, reliable operation, no backup absorber, you can use a boiler absorber; desulfurization rate of more than 90 percent, high Of up to 95%; purified gas from the cooling tower instead of into the chimney

4、. Is a relatively good desulfurization technology for medium and large power plant. Key words: sulphur dioxide ，emissions, ESP ，coal dust wet limestone / gypsum improved optimization of the two-cycle wet limestone FGD technology (DLWS)目录设计总说明I1绪论12烟气除尘脱硫的工艺及技术的介绍32.1 废气脱硫的工艺方法32.1.1湿式石灰石/石膏烟气脱硫32.1.

5、2 旋转喷雾干燥法烟气脱硫32.1.3 简易湿式石灰石/石膏法烟气脱硫52.1.4 海水烟气脱硫52.1.5 电子束法烟气脱硫技术52.1.6 烟气循环流化床脱硫技术52.2废气除尘方法62.2.1 除尘器的分类62.2.2 除尘器的性能指标72.2.3 除尘器的压力损失72.2.4 各种除尘器的介绍83烟气除尘脱硫工艺综合评价与推荐方案133.1 计算锅炉的蒸发量、烟气量、组成和物料衡算133.1.1 锅炉燃煤量133.1.2确定烟气除尘脱硫工艺并进行物料衡算143.2从技术、经济指标综合评价除尘器163.3从技术、经济指标综合评价脱硫工艺183.4 选择方案194设备设施结构计算214.1

6、电除尘的设计与计算214.1.1电除尘器的设计214.2填料塔的设计224.2.1填料选择224.2.2 吸收过程的物料衡算和操作线方程244.2.3 封头的设计294.2.4 填料塔总高度的确定304.2.5 填料塔的附属结构304.3管道的计算334.3.1水管的计算334.3.2 气管的计算344.4泵与风机的选择344.4.1 泵的选择344.4.2风机的选择354.5废水处理355车间的布置366基本要求377工程投资及运行费用的概算397.1工程投资的概算397.2运行费用的估算418总结42参考文献43致谢44441 绪论我国排放的二氧化硫已连续多年超过2000万吨，居世界首位。

7、火电厂的二氧化硫排放占整个二氧化硫排放量的比重相当高。据统计燃煤工业锅炉的二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量达到40%左右。我国酸雨和二氧化硫污染严重，酸雨面积已经占国土面积的30%。同时我国能源结构的特点决定了控制燃煤二氧化硫的排放是我国控制二氧化硫污染的重点，目前燃煤锅炉在用的脱硫除尘技术已涉及到很多种工艺，各种工艺在运行过程中所具有的减排特性、可靠性、经济性等都存在较大的差别。调查了解掌握国内外目前主要的在用脱硫技术性能和生产使用情况。为落实“十一五”规划纲要提出的二氧化硫排放总量削减10的目标，推动现有燃煤电厂烟气脱硫工程建设，国家发改委会同国家环保总局近日印发了现有燃煤电厂二氧化硫治

8、理“十一五”规划(以下简称“规划”)。“规划”在分析我国燃煤电厂二氧化硫治理现状、面临的形势与任务的基础上，提出了现有燃煤电厂二氧化硫治理的指导思想、原则和主要目标，并提出了重点项目及保障措施。 “规划”提出，“十一五”期间，现有燃煤电厂需安装烟气脱硫设施1.37亿千瓦，共221个项目，可形成二氧化硫减排能力约490万吨。加上淘汰落后、燃用低硫煤、节能降耗等措施，到2010年，现有燃煤电厂二氧化硫排放总量将由2005年的1300万吨下降到502万吨，下降61.4。“规划”的实施，对实现“十一五”时期全国二氧化硫排放总量削减10的约束性目标和改善全国大气环境质量将起决定性作用。为实现上述目标，“

9、规划”提出以下保障措施。一是完善二氧化硫总量控制制度，依据大气污染防治法和“公开、公平、公正”的原则核定企事业单位二氧化硫排放总量、核发许可证，进一步完善二氧化硫总量控制制度；二是强化政策引导，完善电价形成机制，研究和逐步实施根据燃煤机组脱硫改造的实际投资和运行成本核定脱硫电价。鼓励安装烟气脱硫装置的机组优先上网，优先保障上网电量。二氧化硫排污费优先用于现有燃煤电厂二氧化硫治理。对脱硫关键设备和脱硫副产品综合利用继续给予减免税优惠；三是加快脱硫产业化发展，加大对拥有自主知识产权烟气脱硫技术和设备产业化的扶持力度，加快烟气脱硫新技术、新工艺的研发和示范试点，推动烟气脱硫副产品综合利用，继续整顿烟

10、气脱硫市场；四是充分发挥政府、行业组织和企业的作用。国家发改委、国家环保总局根据“规划”，将每年公布需安装烟气脱硫设施的电厂名单、重点项目及完成情况，接受社会监督。同时，将加快制订烟气脱硫设施建设、运行和维护技术规范，开展烟气脱硫特许经营试点，加大对已投运烟气脱硫设施运行的监管，对非正常停运烟气脱硫设施的将加大处罚力度。本设计是介绍450WM燃煤电厂的烟气除尘脱硫方案及工程设计。本设计主要对650t/h燃煤锅炉烟气除尘脱硫技术作了详尽的说明。介绍和论证了各种除尘和脱硫的方法及工艺流程，通过对烟气脱硫工艺进行综合评价，选定工艺系统简单，运行可靠，占地面积小投资和 运行费用低的工艺。同时，也对所选

11、工艺的主要设备和附件作了详细介绍。2 烟气除尘脱硫的工艺及技术的介绍2.1 废气脱硫的工艺方法近年来，我国的脱硫工作有了很大进展，在自主研究、自我开发的同时，引进了几套较成熟的脱硫设备，主要有湿式石灰石/石膏法、旋转喷雾干燥法、LIFAC法、简易湿法、海水脱硫、电子束脱硫及循环流化床燃媒技术等。2.1.1湿式石灰石/石膏烟气脱硫 湿式石灰石/石膏法是将石灰石粉制成浆液，在吸收装置中将烟气中的SO2脱除而副产石膏的方法。该方法是目前应用最广的一种烟气脱硫（FGD）方法，占湿法烟气脱硫的70以上。其脱硫率高，可达95以上，运行可靠，技术最为成熟，可适用于高、中、低硫煤。但它最大的缺点是设备庞大，占

12、地面积大，投资和运行费用高。石灰、石灰石的粉料被直接喷入锅炉炉膛内的高温区，被煅烧成氧化钙，烟气中的二氧化硫即二氧化硫反应而被吸收。由于烟气中氧的存在，在吸收进行的同时，还会有氧化反应发生。由于喷射的石灰石在炉膛内停留时间很短，因此在这段时间内因完成煅烧、吸附、氧化的反应，主要包含如下的反应：CaCO3 CaO +CO2CaO+SO2+1/2O2 CaSO4采用白云石（CaCO3.MgCO3）或当石灰石中含有MgCO3时，还会发生如下反应：CaCO3 CaO+CO2SO2+ 1/2O2+MgO MgSO42.1.2 旋转喷雾干燥法烟气脱硫此工艺称半干法FGD工艺，其基本工艺路线是将石灰制成一定

13、浓度的浆液供给脱硫塔，在脱硫塔中由高速旋转的喷雾装置将浆液雾化成100m以下的微滴，同时与含SO2的热烟气接触，在雾滴干燥的同时，完成对SO2的吸收。经除尘分离烟气排放，脱硫渣循环适用。发生如下化学反应：SO2 + H2O H+ + HSO3-HSO3 H+ + SO3Ca2+ + SO32- CaSO3旋转喷雾干燥法烟气脱硫，工艺过程简单，设备少，占地少，不许对脱硫产品进行二次处理，没有废水排放，脱硫后的烟气不需要二次加热，因而运行费用低。该法适用于燃用中、低硫煤锅炉的烟气脱硫。炉内喷钙尾部增湿脱硫（LIFCA）技术：由芬兰Tampella公司和IVO公司联合开发的LIFAC脱硫工艺是炉内喷

14、钙脱硫技术的基础上，在尾部烟道加装了增湿活化器，在活化器中，喷入的水雾与烟气中的末反应的氧化钙颗粒反应，生成活性更高的氢氧化钙，对SO2进一步吸收，总脱硫率可达7080。工艺原理： 第一阶段： CaCO3 CaO + CO2锅炉烟气中SO3和部分SO2与CAO反应生成硫酸钙CaO + SO2 + 1/2O2 CaSO4 CaO + SO3 CaSO4 第二阶段： CaO + H2O Ca(OH)2 Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + H2O CaSO3 + 1/2O2 CaSO4LIFAC工艺适用于燃用中、低硫煤锅炉的烟气脱硫，投资比湿法FGD少，占地面积小，特别适合于老厂改造。由于属干法FGD技术，因此没有废水排放，烟气也不需要二次加热，因此运行费用低。但脱硫率较低，钙硫比高，吸收剂利用率低，这是该法的主要缺点。2.1.3 简易湿式石灰石/石膏法烟气脱硫简易湿式石灰石/石膏法烟气脱硫的原理与湿式石灰石石膏法脱硫原理相同，只是吸收塔为水平放置，空塔气速较高，烟气与吸收剂浆液垂直接触完成脱硫。之所以称之为简易法式因为它处理的烟气量只占全部烟气量的80以下，处理后的烟气与未处理的热烟气在进入烟囱前混合，使烟气温度升至露点以上在排放，省去了烟气再加热系统，节省了投资水平塔本身脱硫率可达95以上，但由此混入未处理的热烟气后排放，使总的脱硫率超过80。2.1.