燃煤电厂烟气石灰喷雾干燥法脱硫设计.doc

1、摘 要燃煤烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization ，简称FGD）是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。世界各国研究开发的烟气脱硫技术达200多种，但商业应用的不超过20种。在中、大型电站锅炉中，目前商业应用最为广泛的脱硫方法是进行烟气脱硫。按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫可分为湿法、半干法和干法三类工艺。湿法脱硫技术成熟，效率高，Ca/S比低，运行可靠，操作简单，但脱硫产物的处理比较麻烦，烟温降低不利于扩散，传统湿法的工艺较复杂，占地面积和投资较大；干法脱硫要求温度较高，并由此产生难以处理的酸雾，且脱硫剂利用率低；半干式脱硫工艺避免了上述两种工艺的缺点

2、，备受关注。喷雾干燥法脱硫法系统简单，投资相对较少，所以对于现有锅炉的烟气脱硫改造是比较适合的方案。本设计主要是燃煤电厂烟气脱硫的方案的比较，对于选定的喷雾干燥法脱硫法系统，进行了比较详细地设计计算。我们通过已知的一些参数，运用一些现有的经验公式确定了脱硫系统各部分一些重要的结构和设计参数。关键词：烟气脱硫 半干法 喷雾干燥法 燃煤电厂abstractWith the development of modern industry , more and flue gas containing so is sent out from factories resulting in environme

3、nt pollution and damage to health . So more and more attention is paid on there searching of desulphurization of flue gas .Currently the most widely used business utility of desulfuration on power plant is the flue gas desulfuration . And the FGD can be classified into CACO3/CASO4 wet desulfuration

4、process , atomizing and drying out process and limestone injection into the furnace and calicium oxide activation process . There exists problem of equipment corrosion in wet process , and the problem is difficult to solve , what is more , the flow of wet process is too long , so its use is limited

5、. Dry process must go on with elevated temperature , what is more , efficiency of absorbent utilization was not high , and there exists acid mist that is difficult to deal with , so it is not a satisfactory method either . The semi-dry process gets rid of shortcomings of the two processes mentioned

6、above , so it is interested widely , experimental research of flue gas desulphurization with spray drying was done in this dissertation , was described . If the main equipment of the spray drying was done in this dissertation , was described . If the main equipment of the spray drying absorption pro

7、cess can be produced by ourselves , the invest of the FGD system can be reduced acordingly .By means of the comparison and selection , the best kind of process for the power plant flue gas desulfuration is chosen in this paper . The spray drying absorption process detail calculation on this process

8、is discussed in this paper .At last semi-dry process is chosed , and the detail calculation on the system design is provided . By the basic information of the unit , we get the important design parameters of FGD system and operation parameters . Some experience equation is involved in the calculatio

9、n .Key Words: flue gas desulfuration , spray drying , semi-dry Coal-burning Power Plant目 录摘要错误！未定义书签。第一章、绪论4第二章、工艺流程论证6第一节、烟气脱硫技术6第二节、烟气除尘技术错误！未定义书签。第三章、工艺流程的选择15第四章、旋转喷雾干燥脱硫技术简介18第五章、过程设计计算23第一节 旋转喷雾干燥法设计参数错误！未定义书签。第二节 喷雾干燥塔主体设备结构尺寸计算24第三节 旋转喷雾装置的主要附属设备的设计或选型29第六章、旋转喷雾干燥法烟气脱硫工艺的技术经济评价40参考文献42第一章 绪论

10、近年来随着世界经济的发展，环境问题已成为人们关注的焦点问题。在水环境、生态环境等遭到人类生产活动破坏的同时，我们的大气环境也日趋恶化，主要表现为燃烧化学燃料所释放的烟尘、二氧化硫造成的污染越来越严重。大量未经治理的含硫烟气被排放到大气中造成严重的大气污染，这些烟气还能与雨水一起形成酸雨川，酸雨腐蚀各种设备、建筑物给人类及其他生物带来极大危害。历史上世界各地曾多次发生大气污染公害事件，如英国伦敦雾事件、美国洛杉矶的光化学烟雾事件等，对人类的生存环境构成了极大危害。大幅度削减二氧化硫及烟尘排放量已是当务之急。在各种方法中，烟气脱硫技术被认为是控制及防治大气污染量最行之有效的手段。喷雾干燥法脱硫属烟

11、气脱硫技术范畴，其最显著特点是吸收剂浆液在与二氧化硫气体接触以前，首先被雾化成细小的雾滴，极大增强了气液接触面积，同时由于喷雾塔出口为干物质，因此对设备造成的腐蚀小。另外由于喷雾干燥法烟气脱硫系统还对铅、汞等重金属离子有去除作用，使该技术在垃圾焚烧领域也得到一定应用。目前，发达国家燃煤电厂大多安装了FGD装置。日本是世界上最早大规模应用FGD的国家，所用技术以石灰石/石膏法为主，占75以上。日本国内所用石膏基本上都来自烟气脱硫的回收产物。日本20世界60年代末开始大规模在火电厂安装FGD装置，使其SO2污染在70年代中后期基本得到控制。80年代以来，日本对美国、德国及发展中国家大量出口FGD技

12、术和设备，仅向我国就出口或援建十多套FGD装置。美国的FGD技术研究较日本较迟，自20世纪70年代初开始，特别是1978年重新修改了大气清洁法，否决了高烟囱排放，使FGD技术迅速发展，并取得很大的进展。19731990年美国年燃煤量由3.5亿吨增加到7.3亿吨，增长了107，而SO2的年排放量却由2890万吨减少到2120万吨，降低了27。美国采用的脱硫工艺80是石灰石/石膏法，新建电厂基本安装了FGD装置，而早期建造的上千座燃煤电厂，大多尚无脱硫装置。为此，美国环保局组织开发廉价、易运行、脱硫效率适中、占地少的适合现有电厂改造的脱硫技术，如多级喷射燃烧法、烟道喷射法和等离子体脱硫法等，均取得

13、了可喜的成果。欧洲的FGD技术以德国发展最为迅速。德国在20世纪70年代后期，“黑森”大面积受害，不得不开展SO2的纺织工作。在引进日、美先进技术的同时，立足于本国技术的开发。70年代末开始在燃煤锅炉上安装FGD装置。1983年颁布了环境法规后，促进了FGD装置的大规模应用。在19831989年间，其SO2排放量降低了6.8倍。目前德国90以上的FGD装置采用石灰石/石膏法，75的工业用石膏来自于脱硫石膏。此外，丹麦、芬兰、挪威、奥地利等国对FGD技术也开展了大规模的研究，开发出许多先进工艺，如丹麦的SDA法，芬兰的LIFAC法，挪威的NID法和海水脱硫工艺以及奥地利的DCFB循环流化床工艺等

14、，不仅在本国安装了许多FGD装置，还向境外出口技术和装备。英国主张燃用低硫燃煤及高烟囱稀释排放，而法国以核电为主，因此两国对FGD技术的研究和应用不多。我国早在20世纪70年代就开始了工业锅炉和火电厂锅炉FGD技术的研究工作，先后有数十家高校、科研和生产单位，对多种脱硫工艺进行了实验研究。与发达国家相比，我国的研究虽起步较早，但进展缓慢。随着SO2和酸雨污染的日趋严重，SO2控制技术的研究被提到议事日程。在从“六五”到“九五”的20年间，国家投入了大量的人力、物力和财力，对SO2的污染控制技术组织了攻关研究，取得了一系列成果，但大部分技术尚停留在小试或中试阶段，有的技术虽已有工业性实验装置，但

15、由于各方面的原因未能大规模推广应用。为了促进国内FGD技术的开发研究，我国从20世纪90年代开始，在新建燃煤电厂上引进国外先进的FGD技术和装置，这些先进的脱硫系统工艺成熟、设备先进、运行稳定、自控程度高，起到了很好的示范作用，但其投资和运行费用较高。为了降低投资，从90年代末开始国内几家大的环保公司，采取有选择地购买国外公司先进的FGD技术，或与国外公司合作共同承接国内电厂FGD脱硫工程，使国外技术和设备逐步国产化。目前，我国已有石灰石/石膏湿法、旋转喷雾干燥法、常压循环流化床法、海水脱硫法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、电子束法、烟气循环流化床法等十多种工艺的脱硫装置在商业化运行或进行了工业

16、示范。经过几十年来对国外先进技术的引进、消化、吸收，我们已掌握了一些脱硫技术，为我国大规模应用脱硫技术提供了经验和一些必要的基础。虽然我国的科技人员一直在为脱硫技术的国产化而努力，但是目前还没有达到预期的水平，脱硫装置的建设和运行费用仍然很高。只有用国产设备取代进口设备，同时选择适合中国国情的、投资少、占地面积少、运行费用低的脱硫方案，脱硫的费用才会大幅度降下来，各个企业才有能力上脱硫项目，脱硫技术才会形成规模，才能有真正的社会效益。第二章 工艺流程论证第一节 烟气脱硫技术脱硫技术发展到今天技术工艺种类繁多，仅烟气脱硫工艺就有200多种以上10。烟气脱硫就是在锅炉尾部对烟气进行处理，用各种吸收剂将SO2从烟气中脱除下来。脱硫剂一般是以钙基为主的碱性物质，可以生