250MW燃煤电厂烟气除尘脱硫工程设计.doc

1、 摘 要 本设计针对烟煤废气的性质，采用布袋除尘，优化后的双循环湿式石灰石FGD工艺去除二氧化硫。布袋除尘具有除尘效率高、造价低、处理烟气量大、低耗能、运行稳定等特点。目前, 湿式石灰石-石膏法烟气脱硫技术是大型电站的烟气脱硫技术中应用最广泛的一种，也是降低SO2排放量的最经济、有效的脱硫技术一。 关键词：二氧化硫 燃煤废气 布袋除尘器 湿式石灰石-石膏法AbstractThis design in view of the fuel oil waste gas nature, uses the clothsack dust removal, has the electrically charg

2、ed doing -like absorbentspray method to remove the sulphur dioxide. The cloth sack dustremoval has the dust removal efficiency high, the construction costlow, the processing smoke magnanimous, lowly consumes energy. At present, the wet limestone - gypsum flue gas desulphurization technology is the m

3、ajor power plant flue gas desulphurization technology in the application of the most extensive one, at the same time, it is one of the most economic and effective desulfurization technologies that reduces SO2 emissions.Key words: Sulphur dioxide Fuel waste gas The calico sack divideds by the dust 目

4、录摘要1第一章、前言2第二章、工艺流程论证2第一节、废气的除尘方法2第二节、废气脱硫的方法8第三章 烟气脱硫工艺综合评价与推荐方案14第四章、设备设施计算21第一节 一号布袋除尘器的计算21第二节 吸收塔的计算与设计23第三节 管道的设计32第四节 泵的计算33第五节 风机的选择 34 第五章 车间布置35第六章 相关基本要求 35 第七章 工程投资概算35第八章 运行费用概算 37 第九章 结语 38 参考资料40致谢 41 II41第一章、前言中国是世界上最大的煤炭生产和消费国之一，煤炭在中国能源结构中的比例高达76.2%（1990年统计资料），而且高硫煤也比较多。据统计，中国1995年S

5、O2 排放量为2341万吨，超过美国当时的2100万吨，占世界第一位，中国的大气污染特征呈现煤烟型污染。1997年我国SO 2 排放量上升到2346万吨，达到最大值。近两年来，由于国内对煤炭产量和用量加以限制，SO2 排放量略有下降。SO2排放量剧增使大多数城市SO2浓度处于较高的污染水平。高浓度的SO2和烟尘污染协同作用，造成对人体健康的经济损失约950亿元，占GDP的1.6%（1995年）另外，SO2 排放量的持续增加，使中国的酸雨发展异常迅速，“八五”期间，酸雨污染地区已由“七五”期间的西南等少数地区，扩展到长江以南，青藏高原以东的大部分地区及四川盆地等。1995年，年平均降雨PH值小于

6、5.6的区域已占国土面积的40%左右，硫沉降超临界负荷的面积为210万平方千米，占国土面积的21.9%，严重的酸性降水和脆弱的生态系统使我过经济损失严重。1995年，仅酸雨污染给森林和农作物造成的直接经济损失已达几百亿元。 中国酸性降水硫酸根与硝酸根的当量浓度之比大约为64：1，折中硫酸型酸雨表明，大量SO2 排放是降水呈酸性的主要原因之一。而SO2 排放量与煤炭消耗量自1983年到1995年的相关系数达到0.96。因此，控制SO2 排放量控制酸雨而污染发展的主要因素。 国内外可采用的防治SO2 污染的途径很多，如可采用低硫燃料、燃料脱硫、高烟窗排放等方法。但从技术，成本等方面综合考虑，今后相

7、当长时间内，对大气中SO2 的防治，仍会以烟气脱硫的方法为主。因此，烟气脱硫的方法为主。因此，延期脱硫技术仍会是各国研究的重点。我国目前已基本肯定了上烟气脱硫装置控制大气质量的必要性。但由于烟气脱硫装置投资大，而国家经济实力不足，因此大规模的发展受到限制。选择和使用经济上合理、技术先进，适合我国国情的延期脱硫技术，仍会是今后防止SO2 污染的重点。煤炭是一项重要的能源资源 ,现今世界上电力产量的60 %是利用煤炭资源生产的。中国是燃煤大国 ,一次能源消耗 76 %是煤 ,到 2005 年我国煤年产量达 20 亿 t ,其中一半将用于燃煤电厂,随着与日俱增的煤炭消耗将会导致环境的严重恶化 ,我国

8、燃煤排放的粉尘、SO2 、NOx 分别占总排放量的9 %、89 %和 67 %。由此可见 ,我国电力部门环境保护的任务是相当重的。 本设计对250MW燃煤电厂烟气除尘脱硫技术作了详尽的说明，本设计介绍和论证了各种除尘和脱硫的方法及工艺流程，特别是对布袋除尘和湿式石灰石/石膏法烟气脱硫工艺作了详尽的说明。第二章、工艺流程论证第一节、废气的除尘方法 从含尘气流中将粉尘分离出来并加以捕集的装置称除尘装置或除尘器。一、 除尘器的分类按除尘器分离捕集粉尘的主要机制，可将其分为如下四类。1、机械式除尘器 它是利用质量力（重力、惯性力、离心力）的作用使粉尘与气流分离沉降的装置，包括重力沉降室、惯性除尘器和旋

9、风除尘器等。2、电除尘器 它是利用高压电场使尘粒荷电，在电场力的作用下使粉尘与气流分离的装置。3、过滤式除尘器 它是使含尘气体通过织物或多孔填料曾进行过滤分离的装置，包括袋式过滤器、颗粒层过滤层等。4、湿式洗涤器 它是利用液滴或液膜洗涤含尘气流，使粉尘与气流分离沉降的装置，它可用于除尘，也可用于气体吸收。当专用于气体除尘时，也称湿式除尘器。 上述四类六种除尘器示于表2-1 ，表中分离区指除尘器内粉尘最后从含尘气体中分离出来的空间，简图中的虚线指示出分离界面。表2-1 四大类六种除尘齐的除尘过程 项目机械力除尘器电除尘器过滤式除尘器洗涤除尘器捕集分离过程捕集阶段作用（力）重力惯性力离心力电力惯性

10、碰撞拦 截扩 散电力沉降惯性碰撞拦 截扩 散分离区与作用力流动呆滞区重力边壁上超极限负荷外筒内壁超极限负荷沉降极附着力滤料层附着力液体表面表面张力 按除尘效率的高低，可把除尘器分为高效除尘器（电除尘器、过滤式除尘器和高能文丘里洗涤器）、中效除尘器（旋风除尘器和其他湿式除尘器）和低效除尘器（重力沉降室、惯性除尘器）三类。 此外，还按除尘器是否用水分为干式除尘器与湿式除尘器两类。近年来，各国十分重视研究新的高效微粒控制装置。现代除尘装置的发展趋势是将多种捕集机制巧妙、综合应用于同一除尘过程，使其效率大为提高。例如，童志权等开发的XP系列湿式除尘装置就综合利用了离心力、惯性力及液滴、液膜、气泡捕集的

11、多种机理，使工业装置的除尘效率均能达到99%以上，达到了电除尘器的效果。二、 除尘器的性能指标表示除尘器性能的指标有下列六项：1、 处理含尘气体的量，是代表除尘器处理含尘气体能力大小的指标，一般用通过除尘器体的体积流量（m3/h或m3/s）表示；2、 除尘效率；3、 压力损失；4、 设备投资及运行管理费用；5、占地面积或占用空间体积；6、设备可靠性及使用寿命。前三项属于技术指标，后三项属于经济指标。三、 除尘器的压力损失除尘器的压力损失p（又称阻力）是气体流经除尘器时所消耗的总机械能。流体的总机械能包括势能与动能，而势能又由位能和压能两项组成。在除尘器内，由于高度变化不大，气体的重度较小，位能

12、一般可忽略不计。因此，总机械能e可用压能p和动能2/2之和表示，即e=p+2/2 在除尘技术中，习惯以静压代表压能，以动压代表动能，两者之和称为全压，代表总机械能。因此，除尘器的压力损失一般用除尘器进，出口断面上齐鲁平均全压之差 p（Pa）表示。 除尘装置的阻力主要和流速、流动状态、流体性质、流道大小及形状等因素有关。不同类型除尘器的阻力计算式是不同的，后面将分别介绍。由于通风机所耗功率与除尘器的阻力成正比，所以总希望其值小些。各种除尘器简介（一） 重力沉降室结构如图2-2所示，含尘气流进入后，粉尘借本身重力作用向底部自然沉降。要使具有沉降速度为vs的尘粒在沉降室内全部沉降下来，必须使气流通过

13、沉降室的时间L/v大于或等于尘粒从顶部沉降到底部灰斗所需的时间H/v，即 式中 L除尘室长度，m； H沉降室高度，m； v沉降室内气流的水平运动速度，m/s。 当沉降室的实际高度H大于粉尘的沉降高度h（=vs）时，可用h/H表示沉降室的分级效率 重力沉降室结构简单，投资少，性能稳定可靠，维修管理容易，压力损失小（50150Pa），但设备庞大，效率低。适用于净化密度大颗粒粗、磨损强的粉尘。设计好时能捕集4050m以上尘粒，不宜于捕集20m以下尘粒。常用作多级净化系统的第一级粗净化。 （二）、惯性除尘器 惯性除尘器是使含尘气流冲击在挡板上，或让气流方向急剧转变，使尘粒受惯性力作用而从气流中分离出来的一种除尘装置。起除尘机制示于图2-3。冲击到挡板B1上的尘粒当中，惯性力大的粗尘d1首先被分离下来，而被气流带走的尘粒（如d2，d2d1）由于挡板B2使气流方向转变，借离心力作用又被分离下来，烟气中带走的尘粒d3d2。假设气流的旋转半径为R2，切线速度为v0，则根据下式，尘粒d2所具有的离心分离速度为 可见，这类除尘器实际上同时利用了惯性力、离心力和重力的作用。