2022年脱硫脱销设 .pdf
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1、课程设计指导书一、前言我国的能源构成以煤炭为主, 其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电,煤直接燃烧开释出大量SO2,造成大气环境污染,且随着装机容量的递增,SO2的排放量也在不断增加, 加大火电厂 SO2的控制力度就显得非常紧迫和必要。 SO2的控制途径有三个: 燃烧前脱硫、 燃烧中脱硫、 燃烧后脱硫即烟气脱硫 (FGD) ,目前烟气脱硫被以为是控制SO2最行之有效的途径。 目前国内外的烟气脱硫方法种类繁多, 主要分为干法 (或半干法) 和湿法两大类。 湿法脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作为吸收剂,技术比较成熟,是目前
2、使用最广泛的脱硫技术,根据吸收剂种类的不同又可分为石灰石/石膏法(钙法)、氨法、海水法等。其中钙法因其成熟的工艺技术,在世界脱硫市场上占有的份额超过80%。截至 2011年底,我国脱硫装机超过6 亿千瓦,其中85%以上为湿法烟气脱硫,多存系统稳定性差, 脱硫效率波动较大等问题。 火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011将执行 200mg/m3的 SO2排放浓度限值,且新建脱硫装置将不允许设置旁路,对脱硫装置性能与可靠性要求极高。二、设计原则本课程设计采用的工艺为石灰石-石膏湿法全烟气脱硫工艺,吸收塔采用单回路喷淋塔工艺, 含有氧化空气管道的浆池布置在吸收塔底部,氧化空气空压机(1 用
3、1 备)安装独立风机房内, 用以向吸收塔浆池提供足够的氧气和/或空气,以便亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙,形成石膏。塔内上部烟气区设置四层喷淋。4 台吸收塔离心式循环浆泵(3 运 1 备)每个泵对应于各自的一层喷淋层。塔内喷淋层采用FRP 管,浆液循环管道采用法兰联结的碳钢衬胶管。 喷嘴采用耐磨性能极佳的进口产品。吸收塔循环泵将净化浆液输送到喷嘴,通过喷嘴将浆液细密地喷淋到烟气区。从锅炉来的100%原烟气中所含的 SO2通过石灰石浆液的吸收在吸收塔内进行脱硫反应,生成的亚硫酸钙悬浮颗粒通过强制氧化在吸收塔浆池中生成石膏颗粒。其他同样有害的物质如飞灰、 SO3、HCI 和 HF 大部分含量也得到去除
4、。吸收塔内置两级除雾器,烟气名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 12 页 - - - - - - - - - 在含液滴量低于 100mg/Nm3(干态) 。除雾器的冲洗由程序控制,冲洗方式为脉冲式。石膏浆液通过石膏排出泵(1 用 1 备)从吸收塔浆液池抽出,输送至至石膏浆液缓冲箱,经过石膏旋流站一级脱水后的底流石膏浆液其含水率约为50%左右,直接送至真空皮带过滤机进行过滤脱水。溢流含35%的细小固体微粒在重力作用下流入滤液箱, 最终返回到吸收塔。 旋流器的溢流
5、被输送到废水旋流站进一步分离处理。 石膏被脱水后含水量降到10%以下。在第二级脱水系统中还对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物,保证成品石膏中氯化物含量低于100ppm,以保证生成石膏板或用作生产水泥填加料(掺合物) 优质原料(石膏处理系统共用)。图 1 石灰石 /石膏湿法烟气脱硫工艺流程图三、设计步骤名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 12 页 - - - - - - - - - 1、确认烟气参数、煤质资料、吸收剂成份、脱硫效率;2、系统流程的确定;3、物料平衡计
6、算(烟气量核算、工艺水核算、热量核算、物料核算);4、各子系统流程的确定(烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂制备系统、石膏处置系统、工艺水系统、浆液排空系统、废水排放和处理系统、电气系统、控制系统) ;烟气系统:是否全烟气脱硫?选择轴流式还是离心式风机?GGH 是否保留?烟道、吸收塔等设备采用何种防腐方式?SO2吸收系统:多炉一塔还是一炉一塔?几层喷淋层?什么类型的除雾器?氧化风机布置几台?吸收剂制备系统:直接购置石灰石粉末、 购置一定块度的石灰石磨制?湿式制浆还是干式制浆?石膏处理系统:石膏抛弃还是回收利用?5、总平面布置(各子系统空间布置场所)6、吸收塔结构设计(吸收塔直径;吸收塔高度;进出
7、口烟道尺寸;浆液泵、石膏泵、循环泵等位置;吸收区、氧化区的高度;喷淋层之间距离;除雾器布置方式。 )四、设计计算书一) 、原始数据序号项目符号单位公式及依据煤种(1)煤质资料煤种褐煤1 应用基碳份Cy% 49.90 2 应用基氢份Hy% 3.00 3 应用基氧份Oy% 5.57 4 应用基氮份Ny% 0.86 5 应用基硫份Sy% 0.59 6 应用基灰份AY% 31.58 7 应用基水份Wy% 8.50 8 可燃基挥发份Vry% 17.86 9 低位发热量QyDWkJ/kg 18870 (2)锅炉型号及参数1 锅炉型号SG220/9.8-M671名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -
8、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 12 页 - - - - - - - - - 2 锅炉制造厂上海锅炉有限公司3 共用 FGD 锅炉数量1 4 蒸发量Dgrt/h 1060 5 过热蒸汽温度tgr540 6 过热蒸汽压力pgrMpa 17.50 7 过热蒸汽焓igrkJ/kg 3395.3 8 再热蒸汽流量(出口/进口)Dzrt/h 879 9 再热蒸汽温度(出口)tzr540 10 再热蒸汽温度(进口)tzr332 11 再热蒸汽压力(出口)pzrMpa 3.975 12 再热蒸汽压力(进口)pzrM
9、pa 3.775 13 再热蒸汽焓(出口)izrkJ/kg 3538.73 14 再热蒸汽焓(进口)izrkJ/kg 3147.76 15 汽包压力p Mpa 19.00 16 排污率ps/ 0.01 17 排污水焓ipskJ/kg 1749.5 18 给水温度tgs282 19 给水压力pgsMpa 19.392 20 给水焓igskJ/kg 1333.60 21 锅炉效率(高位发热量计)gl/ 0.8314 22 锅炉效率(低位发热量计)dl/ 0.9247 23 机械未完全燃烧损失q4% 1.00 24 炉膛过剩空气系数l/ 1.15 25 空预器进口过剩空气系数ky/ 1.20 26
10、空预器出口过剩空气系数ky/ 1.33 27 灰渣分配比例h% 85 (3)环境参数1 环境温度t020 2 标态下 SO2密度so2kg/Nm32.856 3 空气中的水质量含量% 1 4 空气密度gkg/m31.29 (4)石灰石品质资料(石灰石矿点)1 CaCO3含量% 98.2 2 SiO2含量% 1.1 3 CaO 含量% 54.5 4 MgO 含量% 0.65 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 12 页 - - - - - - - - - 5 S
11、 含量% 0.025 (5)电除尘器资料1 电除尘器数量2 每台电除尘器电场数3 厂商4 型式5 除尘效率ep% 99.7 (6)吸收塔设计参数1 除尘器出口烟气温度138 2 脱硫效率g% 95.0 4 氧化倍率2 4 空气中的水含量kg/kg 0.008 5 空气密度kg/m31.290 6 石灰石含量% 98.2 7 镁含量% 0.65 8 Ca/S 摩尔比1.03 9 烟气流速vm/s 3.5 10 雾化区停留时间s 2.5 11 液气比L/m314 12 停留时间t min 5 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - -
12、- - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 12 页 - - - - - - - - - 二) 、燃料灰渣计算序号项目符号单位计算公式计算结果1 耗煤量Bht/h 145.20 2 计算燃料消耗量Bjt/h Bh*(100-q4)/100 143.75 3 除尘器进口灰量计算Gepih*ep39.66 4 除尘器出口灰量计算Gepoh*(1- ep) 0.119 三) 、除尘器进口烟气量的计算(1) 、烟气量的计算1 理论空气量VoNm3/Kg 0.0889(Cy+0.375Sy)+0.265Hy-0.0333Oy5.065 2 N2理论体积VN20Nm3/Kg 0.79
13、V0+0.008Ny4.008 3 CO2理论体积VCO20Nm3/Kg 1.866Cy/100 0.931 4 SO2理论体积VSO20Nm3/Kg 0.7Sy/100 0.004 5 RO2理论体积VRO20Nm3/Kg 1.866(Cy+0.375Sy)/100 0.935 6 水蒸汽理论体积VH2O0Nm3/Kg 0.111Hy+0.0124Wy+0.0161V00.520 7 烟气理论体积Vy0Nm3/Kg VN20+VRO20+VH2O05.464 8 空预器出口烟气实际体积( 湿烟气 ) VkyNm3/Kg Vy0+0.0161(ky-1)V0+( ky-1)V06.493 9
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