《平顶山坑口电厂烟气治理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《平顶山坑口电厂烟气治理.docx（34页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、平顶山工学院本科毕业论文(设计) 第 34 页绪论在当今世界，城市的建设已在高速发展，环保已提上日程，但随着城市规模的不断扩大和人口的增加，工业化的发展，大气环境污染已成为一个重要的问题。大气污染和大气环境恶化已成为发展的制约因素。保护大气资源、防治大气污染、改善大气环境是保护环境和实施可持续发展的重要内容。对此，各级政府给予了高度重视，加大了对大气污染处理工程的投资力度，引进了许多国外先进的系统设计技术和设备，国内科技人员也研究了许多大气污染处理工程的新工艺、新技术，为我国大气污染处理事业迅速发展起到了推动作用。我国是世界上少数以煤为主要能源的国家，煤在一次能源中占75%，其中84%以上是通
2、过燃烧方式利用的。煤燃烧产生的废气，成为大气污染最主要的根源，造成了严重的环境污染。正是如此，我国加大了研究大气污染治理技术力度，使危害程度减到最小。本设计是与大气污染治理紧密及气体净化处理相关的。是对平顶山煤业（集团）公司坑口电厂现有一台型号为：E-230-9.8-540KT的锅炉烟气进行治理。平煤集团坑口电厂位于平顶山市区西部10Km处，北异香山寺，南邻白龟山水库，设计规模为：250Mw，分两期建设，厂区占地面积200余亩。近年来，依靠科技进步，1#机组改烧煤泥成功，成为国内首家230t/h，煤粉炉上达到全烧低热值燃料电厂。该锅炉采用选煤厂废弃的煤泥、中煤作燃料。自2004年4月1号国家环
3、保总局又颁发了新的火电厂大气污染物排放标准，本次设计的烟尘和二氧化硫排放浓度按最新标准进行设计。设计原始资料锅炉型号：E-230-9.8-540KT运行燃烧煤量：46.82 t/h额定蒸发量：230 t/h锅炉热效率：91%过剩空气系数：1.2烟气阻力：103.3 kgf/m2烟气流量（工况下）：394887 m3/h烟气密度（标况下）：1.35 kg/m3最大耗煤量：48.35 t/h排渣方式：固态烟气温度：144 除尘器入口浓度（标况下）：75.2 g/Nm3多年平均大气温度：15.6多年极端最高温度：42.3多年极端最低温度：-15.3多年平均相对湿度：67%多年平均风速：2.4m/s累
4、年瞬时最大风速：20m/s最大冻土深度：22cm最大积雪深度：22cm地基承载力：230kPa抗震设防裂度：6度设计基本地震加速度：0.05当地大气压力为：97.86kPa按火电厂大气污染物排放标准（GB1327223-2004）烟尘浓度排放标准（标况下）：50mg/L二氧化硫排放浓度：400mg/L煤的工业分析值CYHYOYNYSYAYWYWfVY65.9152.0950.8420.7860.32721.5358.52.197.22粉尘粒径分布粉尘粒径分布40粉尘粒径/m211.721.827.514.58.014.51 概述1.1粉尘污染及特征烟尘是指弥散在空气中的气态和固态物质，其力度在
5、分子级（直径为0.0002-500m），包括汽溶胶、烟、尘、雾和炭黑等。汽溶胶是悬浮于空气中的固体微粒，其直径一般小于1m；尘是大于10m的固体微粒迅速沉降而成的；烟是小于1m的固体颗粒；雾是液体颗粒，其直径可达100m；此外，还有极细的可集成串形的炭黑。肉眼能分辨出来的微粒直径约为100m。10m以下的浮游状颗粒（即飘尘）对人体的危害最大，飘尘经过呼吸沉积于肺泡的沉积率与飘尘颗粒大小密切相关。燃煤所生成的二氧化硫再加上微粒（年几何平均值超过80/ m3 时）的作用，对呼吸系统的危害特别大。1952年的伦敦烟雾事件中，微粒浓度达到400g/ m3 ,造成4000人死亡。1962年，在同样的气象
6、条件下，二氧化硫的浓度虽然比1952年稍高，但飘尘浓度却降低了一倍，死亡750人，近年来我国城市空气受微粒污染非常严重，例如北京市上空的飘尘含量比东京、伦敦20世纪60年代还高，大气能见度明显下降。工业粉尘的大部分来自煤的燃烧，特别是煤粉的燃烧。煤粉经过快速加热后有塑性，且膨胀时放出挥发分，形成中空的蜂窝状焦炭球粒。当焦炭勺掉70%时灰分杂质烧熔在一起；当烧掉90%时，含有灰分杂质的脆骨炭结构破裂，生成的碎片数取决于煤粒形成的大灰粒数。固体燃料中含有灰分，在燃烧过程中，一部分变成炉渣，一部分以飞灰的形式排入大气。以煤粉炉为例，大约有10%-15%的灰落入到冷灰斗和尾部烟道中，而其中85%-90
7、%的灰分则以飞灰的形式排入大气。下表给出燃煤锅炉的粉尘特性。煤种不同，锅炉排烟中的烟尘浓度变化也比较大。当燃用高灰分劣质煤时，粉尘浓度要比燃用低灰份优质煤高得多。几种燃煤锅炉的粉尘特性炉型标准状态下烟气含尘浓度/（/ Nm3 ）飞灰所占灰分比例/%粒径小于100m的含量/%手烧炉（自然引风0.6215205手烧炉（机械引风）1.5515205往复炉排炉0.521520链条炉2515207振动炉排炉381520抛煤机炉513204011煤粉炉1013708525沸腾炉206040604除粉尘浓度外，粉尘另一种重要特性是粉尘的粒径分布，它与燃烧方式和锅炉结构形式有关。如表所示煤粉燃烧所生成粉尘的粒
8、度为0.1-100m，平均粒径为10-39m。另外，锅炉排烟中的粉尘粒度和浓度与燃烧方式、磨煤机和分离器的形式以及煤种有关，其中影响最大的是煤粉细度，煤粉越细，所生成的粉尘的粒度越小。1.2二氧化硫排放及影响 大气是人类赖以生存的基本环境要素，它不仅给人类创造了一个适宜的生活环境，并且阻挡过量的紫外线照射。但自工业革命以来由于燃料燃烧，工业废气，汽车尾气等的排放使大气质量每况愈下，特别是燃煤引起的二氧化硫（SO2）污染与烟尘。在我国煤为主要能源，也是产生二氧化硫（SO2）污染的主体能源，我国二氧化硫（SO2）排放量与耗煤量密切相关。表1 我国近15年的二氧化硫（SO2）排放量年份1986198
9、7198819891990199119921993排放量/Mt12.514.515.215.115.816.516.818.4年份1994199519961997199819992000排放量/Mt18.423.723.022.421.118.519.7而我国的酸雨是硫酸型的，其化学特性如下：表2 我国酸性降水的化学特征组分SO4NO3Ca2+NH4其他所占百分比/%32.34.921.216.025.6因此，对排放燃煤气体中二氧化硫（SO2）以及烟尘净化处理是势在必行的。对于锅炉烟气，由于它烟气量特别巨大，浓度特别低，烟气脱硫（FGD）技术难度大，其中主要有石灰石石膏湿法，旋转喷雾半干法（L
10、SD法），炉内喷钙增湿活化工艺（LIFAC法），海水烟气脱硫工艺，新型氨法烟气脱硫（NADS）法简易湿式脱硫除尘一体化技术而对于锅炉烟气的除尘方式也有多种多样，如电除尘、袋式除尘等。2 方案比较2.1除尘器的选择目前电厂通常用的各种除尘器装置及其性能如下表：电站用各种除尘器的性能除尘器形式阻力/Pa捕集最小粒径/m除尘效率/%投资费用运行费用使用年限/a离心式除尘器5000150010207050少少520洗涤式除尘器300080000.18095中多520袋式除尘器100020000.17099.9中上中上15静电除尘器1002000.19099.9多中2202.1.1离心分离除尘器利用分离
11、除尘器的工作原理是：利用烟气作旋转运动，依靠离心分离作用将烟气中粉尘分离出来。这种离心力要比单独靠重力获得的分离大得多，因而降尘较有效。它的结构简单，运行操作方便，可以分离捕获较细的粉尘，但降尘效率不高，约85%左右，阻力一般不大于1000Pa，因此，它被广泛应用于独立的除尘装置，也可作其它除尘器的预处理装置。2.1.2洗涤式除尘器洗涤式除尘器是利用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体，使含烟气相互凝聚，从而使尘粒得到分离的装置。其中应用最多的是文丘里洗涤除尘器，它的主要部件是文丘里管。压力从文丘里管的喉口的小孔进入，高速的含尘烟气流过喉口将水雾化成无数水滴，同时使尘粒粘附在所生成的水滴上。将这种气
12、液混合物引入分离器，使水滴与尘粒分离，烟气得到净化。因此，在文丘里洗涤器的除尘过程中可分为雾化、凝聚和除尘三个过程。前两个过程在文丘里管内进行，后一个过程在气液分离器中完成。文丘里洗涤器的除尘效率一般在95%以上，它随液滴直径、喉管气速的增加而增加。当液滴直径比尘粒大150倍时，其除尘效率最高。这种除尘器的结构简单，除尘效率高，水滴还能吸收烟气中的二氧化硫和三氧化硫、其缺点是阻力大，需要有污水处理装置。2.1.3袋式除尘器袋式除尘器是含尘气流通过过滤材料将粉尘分离捕获的装置，采用玻璃纤维作滤料的空气过滤器，主要可用于通风及空气调节的气体净化。袋式除尘器的除尘机理如下：含尘气体进入滤袋，在通过滤
13、料的空隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体从排出口排出，沉积在滤料上的粉尘可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。常用滤料用棉、毛、人造纤维等加工而成。滤料本身网孔较大，一般为：2050m表面起绒的滤料为510m，因而，新鲜滤料的除尘效率降低。粉尘因截流、惯性碰撞、静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率。滤布只不过起着形成粉尘初层和支撑它的骨架作用，但随着粉尘在滤袋上积聚，滤袋两侧的压力差增大，会把有些已附在滤料上的细小粉尘挤压过去，使除尘效率下降。袋式除尘器的阻力一般为10002000Pa。另外，若除尘器阻力过高
14、，还会使除尘系统的处理气体量显著下降。影响生产系统的排风效果。因此，除尘器阻力大到一定数值后，要及时清灰，清灰不能过分，即不应破坏粉尘初层，否则会引起除尘效率显著降低。2.1.4电除尘器电除尘器是利用静电力实现尘粒与烟气流分离的一种除尘装置。电除尘器是在放电极与平板状集尘极之间加以较高的直流电压，使电晕极发生电晕放电。当含尘烟气低速流过放电极与集尘极之间时，首先烟气中的气体分子发生电离，由于含尘烟气中大部分气体（氮气、氢气、二氧化碳）与电无亲和力，故会带负电荷成为负离子，它向在正极移动中遇到随烟气流动的大部分粉尘会使粉尘取得负电荷而转向阳极板上，使粉尘所带的电荷得到中和。集尘极板上粉尘层到一定
15、厚度时，可用机械振打的方法使之落入灰斗。电除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气流量、粉尘趋进速度，尤其是粉尘的导电性有关，电除尘器具有很高的除尘效率（最高可达99.99%），可捕集0.1m以上的尘粒。它阻力小，运行费用低，处理烟气量的能力大，运行方便，可完全实现自动化。缺点是设备庞大，投资费用高。2.1.5方案比较袋式除尘器和静电除尘器除尘效率高，而且压损也相对较小，而且都有很强的适用性。袋式除尘器因效率高、稳定和可靠，已被广泛应用于冶金、建材、矿山、铸造、化工、碳素、粉末加工、粮食等部门，它比电除尘器的结构简单、投资少、运行稳定，可以回收有用粉料，与文丘里洗涤器相比，动力消耗小，回收
16、的干粉便与综合利用，不产生泥浆。对于细小而干燥的粉尘，采用袋式除尘器净化是适宜的。特别是高比电阻粉尘，采用袋式除尘器要比电除尘器的净化效率高的多。但袋式除尘器不适于含有油雾、凝结水和粉尘黏性大的含尘气体，一般也不耐高温。如果在附近有火花，会产生爆炸的危险，占地面积较大，更换滤袋和检修不大方便。在袋式除尘器和静电除尘器都比较适合的条件下，我选用袋式除尘器，因为在袋式除尘器相对电除尘器比较先进，没有复杂的附属设备及技术要求，造价也较低。而且除尘器市场上越来越多的应用和关注袋式除尘器。和电除尘器一样都有很高的除尘效率。我选用DDF形袋式反吹除尘器，该除尘器广泛应用于冶金、建材、煤炭、水泥、电力等行业
17、的烟气净化和回收，是治理社会环境污染和有用粉尘回收的有效设备。该除尘器采用优质钢板焊接，庞大的整体由各部件组装而成，部件间连接采用法兰式，用于运输和安装，设备具有结构简单、易损件小、维护量小、便于检修、使用方法简单易掌握等特点。工作原理：含尘气体在负压作用下，又风管进入下灰斗，在进风口的正面设有阻流板，较粗的粉尘靠碰击和重力落入灰斗，细颗粒粉尘经滤袋过滤后，吸附在滤袋的内壁上，净化后的气体经滤袋室通过设备顶部切换阀，经风管吸入风机内，再经排气筒排出。滤袋除尘不断增加，阻力上升到规定值时，即开始清灰。设备的清灰方式为单室反吹方式，反吹风时通过切换阀，关闭排风关，打开反吹风管，切断单室的排风，靠邻
18、室负压抽吸作用，是气流通过反吹风管被吸入滤袋室。透过滤袋，气流由滤袋外侧进入内侧。经灰斗及该室进风管而吸入邻室排出，此时滤袋被吹瘪，滤袋内中的积尘随之被抖落，完成了单室的清灰，在清灰执行机构控制下，各室顺序清灰，阻力将到一定值时，清灰停止。选择此型号的袋式除尘器不仅因为这些，还因为其处理风量大能满足设计的要求。2.2脱硫设备的方案比较选择脱硫设备的原则：、 满足二氧化硫和烟尘达标排放的要求；、 脱硫液采用闭路循环，不产生废液二次污染；、 脱硫除尘系统的运行操作不影响原有生产设备的运行和检修；、 充分利用原有设备，节省投资；、 脱硫除尘系统长期稳定运行，管理维护方便。目前用于烟气脱硫得以工业化了
19、的主要工艺有干法、半干法和湿法三大类。2.2.1干法 干法常用的有炉内喷钙法（石灰/石灰石），金属吸收等，干法脱硫属于传统工艺，脱硫效率普遍不高（50%）,常会影响锅炉本体的操作，是相同的锅炉的出力降低，目前在工业上应用较少。2.2.2半干法 半干法使用较多的为塔内喷浆法，即将石灰制作石灰浆液，在塔内进行二氧化硫吸收，但由于石灰浆中水分很快蒸发，反应基本上是气固相反应，二氧化硫的吸收反应速度较慢，对石灰的要求很高，脱硫剂的成本较高，喷钙反应效率较低，Ca/S比较大，一般在1.5以上（一般湿法脱硫Ca/S比为0.91.2），同时增加后续系统的除尘压力（烟气中粉尘浓度增高）。目前应用也不是很多。2
20、.2.3湿法 湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法，占脱硫总量的80%以上。湿法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石/石灰法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法以及金属氧化物中的氧化镁法使用较为普遍。2.2.3.1石灰石/石灰法 石灰石法采用将石灰石粉碎成200300目大小的石灰粉，制成石灰浆液，在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触，从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰制浆系统，由于石灰石难溶、反应活性较低，需通过增大吸收液的喷淋量，提高液气比（液气比通常大于20），来保证足够的脱硫效率，因此运行费用较高。石灰法是用石灰粉代替石灰石，石灰活性大大高于石灰石，可提高脱硫效率，石灰法主要存在
21、的问题是塔内容易结垢，引起气液接触器（喷头或塔板）的堵塞。2.2.3.2钠碱法 钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸收烟气中的二氧化硫，并可副产高浓度二氧化硫气体或亚硫酸钠，它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点，适合于处理烟气中二氧化硫浓度比较高的场合。但也存在副产品回收流程较复杂、投资较高、运行费用高等缺点。2.2.3.3氨法氨法采用氨水作为二氧化硫的吸收剂，二氧化硫与氨气反应可产生亚硫酸氨、亚硫酸氢氨与部分因氧化而产生的硫酸氨。根据吸收液再生方法的不同，氨法可分为氨-酸法、氨-亚硫酸氨法和氨-硫酸氨法。氨法主要特点是脱硫效率高（与钠碱法相同），副产物可作为农业肥料，
22、但该肥料属酸性肥料，含氮量低，长期使用易造成土壤板结，在农业上的应用受到限制。由于氨易挥发，使吸收剂消耗量增加，脱硫剂利用率不高；脱硫对氨水的浓度有一定的要求，若氨水浓度太低，不仅影响脱硫效率，而且水循环系统庞大，使运行费用增大；浓度增大，势必导致蒸发量的增大，对工作环境产生影响，而且氨易与净化后烟气中的二氧化硫反应，形成气溶胶，使得烟气无法达到标排放。氨法的回收过程也是较为困难的，投资费用较高，需配备制酸系统或结晶回收装置（需配备中和器、结晶器、脱水机、干燥机等），系统复杂，设备繁多，管理维护要求高。2.2.3.4钠钙双碱法钠钙双碱法（Na2CO3/Ca(OH)2 ）结合石灰法和钠碱法优点，
23、利用钠盐易溶于水反应活性高的特点，在吸收塔内部采用钠碱吸收二氧化硫，吸收后的脱硫液在再生池内利用较廉价的石灰进行再生，从而使得钠离子循环吸收利用。该工艺宗合石灰法与钠碱法的特点，解决了石灰法的塔内易结垢的问题，又具备钠碱法吸收效率高的优点。脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙（氧化后），亚硫酸钙配以合成树脂可生产一种称为钙塑的新鲜复合材料；或将其氧化后可制成石膏；或者直接将其与粉煤灰混合，可增加粉煤灰的塑性，增加煤灰作为铺路底层垫层材料的强度。与氧化镁法相比，钙盐不具污染性，因此不产生废渣二次污染。湿法脱硫工艺比较名称脱硫效率脱硫成本二次污染备注石灰石/石灰法较高中等无可制石膏，易结垢钠碱法高高无适用
24、于高浓度二氧化硫回收氨法较高较高轻微污染回收系统复杂钠钙双碱法较高低无钠碱循环吸收 通过以上脱硫工艺比较，建议采用钠钙双碱法作为该工程的脱硫工艺。2.3吸收设备选择湿法脱硫（除尘）器的选择原则主要是看其气液接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。气液接触条件直接影响脱硫效率；设备阻力大需增加引风机电耗；吸收液循环量大，需增加水泵电耗。目前常用的吸收设备有喷淋塔、水膜塔、筛板塔、温秋里、填料塔及旋流板塔等。其中喷淋塔所需液气比高，水消耗量大；水膜塔气液接触面积小，脱硫效率低；筛板塔阻力较大，防堵性差，操作弹性低；文丘里阻力大；填料塔防堵性能差，易结垢、粘结、堵塞、阻力也较大。相比之下，旋流板塔具有负
25、荷高、压降低、不易堵、弹性宽等优点，适用于快速吸收过程，且脱硫效率高，可实现脱硫除尘一体化。2.4研究方案的实施与分析2.4.1双碱法脱硫原理钠钙双碱法Na2CO3-Ca(OH)2 采用纯碱（Na2CO3）启动，钠碱吸收二氧化硫、石灰再生的方法。较之石灰石法等其它湿法脱硫工艺，它有以下优点：（1） 钠钙吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比（L/G），从而降低运行费用；（2） 塔内钠基清洁吸收，吸收剂、吸收产物的溶解度大，塔外再生沉淀分离，可大大降低塔内和管道内的结垢机会；（3） 钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；（4） 吸收过程无废水排放，吸收液中盐分不累结、浓度稳定；（5） 排放废渣无
26、毒，溶解度极小，无二次污染；（6） 石灰作再生剂，安全可靠，来源广泛，成本低廉；（7） 无喷嘴，水泵扬程低，管路不堵塞；（8） 运行过程中液相比重不增加，灰水易沉淀分离，可大大降低水池的投资；（9） 操作简便，系统可长期运行稳定。2.4.2除尘机理锅炉释放出来的寒碜烟气以1522m/s的速度切线进入捕滴器筒体，旋转上升。当烟气通过旋流塔板叶片时将塔板上的吸收液吹成很小的雾滴，于是产生固体尘粒和液滴间相互碰撞和拦截，粒子的粒径不断增大，同时高温烟气向液体传热，尘粒被降温，使水汽冷凝在粒子表面，粒子质量的增大，更易于靠惯性碰撞相互凝并。含湿烟气在旋流塔板的导向作用下，旋转运动加剧，产生强大的离心力
27、，使这些质量增大的粒子从烟气中脱离出来被甩向塔壁；又在重力作用下与脱硫液一道流入塔底，排出循环池沉淀后进入下一个循环。下图为：DDF型袋式反吹除尘器铬镍钢作原理图 由于液滴间都有空隙，烟气中那些细小微粒在通过一级塔板后不可能全部被捕集，还有一定数量的尘粒逸出，当其通过多层塔板后，在惯性碰撞、拦截、凝并、离心分离等机制的作用下被捕集、分离，从而达到最佳除尘效果。本次设计采用改造后的旋流板塔，是将文丘里改造、麻石水膜除尘器改造为旋流板塔脱硫除尘一体化装置，新增脱硫液循环再生系统、脱硫剂制备系统和自动控制系统。2.4.3脱硫系统组成2.4.3.1旋流板塔选用旋流板塔是坑口电厂现用用麻石水膜除尘器内径
28、为4000，高为19.9m基础上改造的。是在原来的除尘器进口上部新增旋流板，顶部设置高效除雾板。2.4.3.2脱硫液循环再生系统新增的脱硫液循环再生系统包括循环水泵、渣浆泵、循环沉淀池、循环管路和阀门等。为了满足系统粉尘和二氧化硫的排放要求，每台旋流板塔的循环水量为：200m3/h。两台旋流板循环水量为400 m3/h。脱硫液由主循环水泵从塔釜打入塔顶，对二氧化硫进行吸收，实行塔内循环。另从釜内引入一路脱硫液进行再生，再生后的脱硫液由再生循环水泵送至塔顶，以保持脱硫液的吸收能力，形成塔外循环。塔内、塔外脱硫液均为闭路循环无废液外排而产生的二次污染。引入的脱硫液进入再生池和脱硫剂制备系统流入的石
29、灰浆液发生再生反应，使吸收液得到再生，增强对二氧化硫的吸收能力。再生后的脱硫液在澄清池内澄清后，流入泵前池由清液泵送到旋流板塔顶。循环沉淀池内的沉淀物定期由清液泵抽出，送至现有25m3的灰渣池内，由灰渣泵打到灰场处理。两台旋流板塔配三台泵，其中一台备用，每台泵负责一台旋流板塔的供水。渣浆泵配备两台，一台用一备。清液泵配备两台，一用一备。脱硫液循环再生系统主要设施的技术参数如下：a、主循环泵型号：150UHB-ZK-210-26功率：37Kw流量: 210 m3/h扬程: 26m数量：3台（两用一备）b、渣浆泵型号：80FSZ-K-45-35功率：15Kw流量: 45 m3/h扬程: 35m数量
30、：2台（一用一备）c、清液泵型号：150UHB-ZK-210-26功率：37Kw流量: 210 m3/h扬程: 26m数量：3台（一用一备）d、循环沉淀池10000mm（长）7000mm(宽)4000mm(深)2.4.3.3脱硫剂制备系统脱硫剂制备系统包括斗式提升机、石灰储罐、螺旋加料机、化灰器等设备。有斗式提升机输送将石灰粉送入石灰储罐，再由螺旋加料机将石灰粉定量加入化灰器内，经化灰器搅拌后将石灰配制成石灰浆液流入再生池与脱硫液进行再生反应。反应后的沉淀物在循环沉淀池内充分沉淀，定期有渣浆泵。根据烟气中二氧化硫浓度和烟气量等参数，每小时需消耗0.40吨的石灰，化灰过程中，须将石灰粉配制成浓度
31、为10%的石灰浆液，所需的化灰水量约4.0t/h。脱硫过程中约有2.5%的循环水被蒸发，脱硫除尘系统每小时蒸发水量为13吨，同时除渣带出的水分按灰渣含水90%计算，每小时平均约有7吨水被带走，因此每小时总的补充水量为20吨。补充水采用灰场沉淀后上清液。脱硫液制备系统利用补水进行化灰。2.4.3.4运行管理应配备专职环保管理人员和必要的分析仪器设备。环保管理人员负责厂内环境及治理设施的管理，制定环保管理制度，检查落实各项环境管理制度进行环保责任制考核，治理设施操作管理人员应严格执行操作规程，落实岗位责任制，确保脱硫除尘装置的正常运行。2.5工艺流程图锅炉烟气袋式除尘器袋式除尘器旋流板塔旋流板塔风
32、机风机烟囱3计算书3.1标准状态下理论空气量3.1.1标准状态下理论空气量Qa = 4.76( 1.867Cy + 5.56Hy + 0.7Sy - 0.70y)（m3/kg）Cy、Hy 、Sy、Oy分别为煤中个元素所含的质量分数Qa = 4.76( 1.86765.915 + 5.562.095 + 0.70.327 - 0.70.842) =134.35 m3/kg3.1.2标准状态下理论烟气量Qs = 1.867( Cy + 0.375Sy ) + 11.2Hy + 1.24Wy + 0.016 Qa + 0.79 Qa + 0.8Ny （m3/kg）式中：Qa标准状态下理论空气量 m3
33、/kg； Wy煤中水分的质量分数；NyN元素在煤中的质量分数；Qs = 1.867( 65.915 + 0.3750.327 ) + 11.22.095 + 1.248.5 + 0.016134.35 + 0.79134.35 + 0.80.786 =266.21 m3/kg3.1.3标准状态下实际烟气量式中：标准状态下理论烟气量 （m3/Kg） 标准状态下理论空气量 （m3/Kg） 空气过剩系数 = 266.21+1.016（1.2-1）134.35 = 293.512 m3/Kg标准状态下烟气流量Q以m3/h计已知工况下= 394887m3/h = 109.69m3/s m3/h3.1.4
34、标准状态下烟气含尘浓度除尘器入口烟尘浓度为：75.2g/Nm33.1.5标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算（mg/m3）式中：煤中硫的质量分数；标准状态下燃煤产生的实际烟气量 （m3/Kg） mg/m33.2除尘器的选择3.2.1除尘效率式中： 标准状态下烟气含尘浓度，mg/m3 标准状态下火电厂锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m33.2.2脱硫效率式中： 标准状态下二氧化硫浓度，mg/m3 标准状态下火电厂锅炉二氧化硫排放标准中规定值，mg/m33.2.3工况下烟气流量m3/h = 109.69 m3/s 根据工况下的烟气量、烟气温度及要求达到的除尘效率确定除尘器；选择除尘器为DDF型代是反
35、吹除尘器。其性能参数如下：DDF型袋式反吹除尘器性能参数型号DDF-3000过滤面积/m23000处理风量/ m3/h120000360000阻力/Pa1470过滤小室/个6单室过滤面积/m2500滤袋直径/mm300入口温度/120（采用729和734涤棉布袋）280（采用玻璃纤维布袋） 设备质量/kg125000 本次设计由于烟气量比较大，采用两台DDF-3000袋式反吹除尘器并联操作。DDF-3000型袋式反吹除尘器法兰及地脚板尺寸进风管法兰/mm900出风管法兰/mm14001970114802103021540n/个24n/个32d17d20地脚板/mmA:460B:360脱硫设备选
36、用内径为4000mm，塔高：19.9m的HTL-230型号的旋流板塔，其中旋流板塔中设有HTL-W-230型高效初雾器。其流量为：200000m3/h，压力损失为100Pa,脱硫效率85%。3.3确定除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置，并计算个管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力 3.3.1各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况及锅炉现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确定各装置的位置，管道的布置也基本可以确定了。对各装置及管道的布置应力求简单、紧凑、管路短、占地面积小、并使安装、操作和检修方便。3.3.2管径的确定 （m） （m/s）式中：Q工况下管道内的烟气流量，m3/s 烟
37、气流速，m/s（对于锅炉烟尘=1015 m/s） A截面面积，m2m由于锅炉烟气流量比较大，没有合适的圆管内径为3.05m，决定采用矩形管内径为2000mm2000mm。 m/sm/s对于管内径为1500 mmm/s对于管内径为1400 mmm/s对于管内径为2100mm2100mm的矩形管m/s对于管内径为1900的圆管m/s3.4烟囱的设计3.4.1烟囱的高度的确定式中： 烟气出口流速，m/s D 烟囱出口内径，m 烟囱出口处的平均风速，m/s 取5m/s 烟囱出口处的烟气温度，K 环境大气温度，K 2.7烟气的热释放效率，kwm式中：烟气抬升高度，m 为一常数，一般取0.51m 为国家标
38、准规定的浓度限制 = 0.5 g/m3 为环境本底浓度 = 0.0 g/m3m3.4.2烟囱直径的计算烟囱出口内径 （m）式中：Q通过烟囱的总烟气量，m3/h 按下表选择的烟囱出口烟气流速，m/s运行情况通风方式全负荷时最小负荷时机械通风102045自然通风6102.53选定=15 m/sm圆整取d = 3.0m m/s烟囱底部直径式中：烟囱出口直径，m H 烟囱高度，m i 烟囱锥度，（通常取i=0.020.03）m3.4.3烟囱的抽气动力 (Pa)式中：H 烟囱高度,m 外界空气温度， 烟囱内烟气平均温度， B 当地大气压，PaPa3.5系统阻力的计算3.5.1摩擦压力损失 （Pa）式中：
39、L管道长度，m d管道直径，m 烟气密度，kg/m3观众气流平均流速，m/s摩擦阻力稀疏，是气体雷诺数Re和管道相对粗糙度k/d的函数 kg/m3（1）、对于内径为2000mm2000mm的矩形管需要圆整：（m）式中：当量直径,m a、b矩形管道的长边和宽边长度，m管长为200mmmPa管长为4406.5mmPa（2）、对于管内径为1500mm圆管 管长为80mmPa管长为7700mmPa（3）、对于内径为2100mm2100mm的矩形管m管长为14250mmPa（4）、对于管内径为1900m管长为20984.5mmPa管内径/mm长度/mm流速/（m/s）压降/Pa2000200020027
40、.423.308200020004406.513.7118.22215008015.210.5651500770015.2154.406210021001425012.4546.279190020984.519.34181.765（5）、风机前总的摩擦压力损失=3.308 + 18.222 + 0.565 + 46.279 + 54.406 + 181.765 = 304.544 Pa（6）、风机后的摩擦压力损失管内径为1900mm，管长为500mmPa（8）、总的摩擦压力损失= 304.544 + 4.330 =308.874 Pa3.5.2局部压力损失 （Pa）式中：异形管件的局部阻力系数
41、，可在有关手册种查到，或通过试验获得； 与相对应的断面平均气流速度，m/s烟气密度，kg/m3（1）、一个分流矩形人字三通进出口管内径为：2000mm2000mm = 27.42 m/s F1/F2 = 1 = 0.247Pa（2）、方形弯头管内径为：2000mm2000mm = 13.71 m/s R = D = 0.23Pa（3）、一个矩形直角三通进口管内径为：2000mm2000mm 出口管内径：1500= 13.71 m/s 1/2 = 0.88 = 1.392Pa（4）、两个渐缩管管内径为：1500mm = 30 = 15.52 m/s = 0.10mmPa（5）、两个弯头管内径为：
42、1500mm = 15.52 m/s R = D = 0.23Pa（6）、一个渐扩管进口管内径：1400 出口管内径为：2100mm2100mm = 35.63 m/s F1/F2 = 2.86 = 30 = 0.36mmPa（7）、两个弯头管内径为：2100mm2100mm = 12.45 m/s R = D = 0.23Pa（8）、一个渐缩管进口管内径：2100mm2100mm 出口管内径为：2100mm1320mm = 12.45 m/s = 0.1 = 30mmPa（9）、三个弯头管内径为：1900mm = 19.34 m/s R = D = 0.23Pa（10）、风机前局部压损= 81.712 + 19.022 + 115.124 + 48.752 + 21.197 + 201.056 + 31.372 + 6.82 + 113.557 = 638.621 Pa（11）、风机后的局部压损、 合流圆形人字三通 进出口管内径为：1900mm = 19.34m/s R0/D1 = 2L1/L2 = 1
