1、 某中小型燃煤鍋爐廠的除塵脫硫工藝設計學 校： 吉 首 大 學 院 系：生物資源與環境科學學院 專 業： 環 境 工 程 班 級： 2006 級環境工程 姓 名： 毛 拓 學 號： 20064075001 指導老師： 史 凱 完成時間： 2008 年 12月 31日 目 錄第一章緒 論41.1 工程概況41.2 國內外主流除脫硫工藝簡介41.2.1 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術41.2.2 GGT一型燃煤鍋爐煙氣脫硫器51.2.3 濕式沖旋脫硫除塵技術51.2.4 濕式旋風除塵脫硫技術61.2.5 麻石脫硫除塵技術61.2.6 濕式石灰石/石灰一石膏法61.2.7 幾種脫硫技術的綜合比較71

2、.3 國內外主流除塵工藝技術現狀8第二章 設計說明92.1 設計簡介92.2 廢氣中所含污染物種類、濃度及溫度92.3 設計規模92.4 設計范圍92.5 設計指標9第三章 工藝設計103.1 總體設計準則103.2 廢氣處理方法選擇113.2.1 除塵方法選擇113.2.2 脫硫工藝選擇123.3 系統工藝流程123.3.1 概述123.3.2 工藝流程圖123.3.3 原理說明13第四章 治理工程內容134.1 除塵工藝134.1.1 工藝描述134.1.2 主要工藝設備功能簡述144.1.3 相關設計參數計算174.2 脫硫工藝184.2.1 煙氣系統194.2.2 SO2吸收系統214

3、.2.3 石灰石漿液制備系統254.2.4 石膏脫水系統264.2.5 工藝水系統284.2.6 脫硫裝置、煙道及漿液管道的防腐294.3 自動控制系統29第五章 勞動定員30第六章 投資估算30第七章 效益估算317.1 工藝系統物料消耗指標：317.2 環境效益327.3 經濟效益327.3.1 投入費用327.3.2 收益金額327.3.3 綜合效益33第八章 后 記33參考文獻及相關法規標準33附 圖34第一章 緒 論1.1 工程概況中國環境污染的規模居世界首位，大城市的環境污染狀況在目前是世界上最嚴重的，全球大氣污染最嚴重的20個城市中有10個在中國。我國是燃煤大國，煤炭約占一次能源

4、消費總量的76%，年約消耗煤炭10億多噸，并且煤炭中的80%用于直接燃燒。由此帶來的S02年排放量連續多年超過2000萬噸。我國由燃煤引起的煤煙型污染日益嚴重，是世界上S02嚴重污染的國家之一。某些城市的空氣污染程度己達到世界上發達國家上世紀50、60年代污染最嚴重的程度。由此不難斷定，我國大氣污染的特點是以煤煙型污染為主，主要污染物為粉塵、二氧化硫等，而這些污染物的來源主要是鍋爐煙氣。因此，對燃煤工業鍋爐和電站鍋爐進行除塵脫硫成為國內外科研和管理部門關注的一個熱點，但一般是注重某一類型鍋爐的除塵脫硫研究。本課題擬從中小型燃煤工業鍋爐的除塵脫硫技術著手，主要根據國家大氣污染物排放標準和鍋爐房大

5、氣污染物排放標準，研究開發適合中國國情的濕法除塵脫硫技術。期望能對我國燃煤鍋爐煙氣除塵脫硫技術與裝置的研究開發有一定參考意義。1.2 國內外主流除脫硫工藝簡介燃燒后脫硫技術即對鍋爐煙氣進行脫硫，這是我國及世界上目前脫硫的主要方法。電廠鍋爐煙氣的脫硫技術由于投資高，工藝復雜，不適合中小型鍋爐煙氣的治理。近年來，我國科技人員針對中小型鍋爐煙氣的脫硫技術進行了研究，比較有影響的主要有以下幾種：1.2.1 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵技術這種技術具有脫硫和除塵兩種功能。脫硫除塵裝置有兩部分組成:上部為噴霧脫硫塔，下部為濕式除塵器。在脫硫塔內，煙氣中的二氧化硫，被噴嘴噴出的分散的石灰漿液滴吸收，生成CaS

6、O3和CaSO4，煙氣溫度由150190下降到80左右。煙氣在脫硫塔內完成第一次脫硫除塵后，直接進入下部的濕式除塵器。除塵器內特殊的噴氣管及噴氣頭使煙氣在除塵器底部與貯水(灰)池進行劇烈運動，以實現高效除塵和脫硫的目的。其工藝流程見圖1-1所示。主要反應式為式(1-1)和式(1-2):Ca(OH)2+S02CaSO3+HSO- (1-1)2Ca(OH)2+2S02+022CaSO4+2HSO- (2-2)主要技術指標是:脫硫率大于S0%(鈣硫比1.51.6)，除塵效率90%。缺點是一次性投資較高，運行費用較高。圖1-1 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖PS型脫硫除塵器制漿系統蒸汽煙氣排煙排渣煙

7、氣排煙蒸汽制漿系統排渣PS型脫硫除塵器圖1-1 PS型燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖1.2.2 GGT一型燃煤鍋爐煙氣脫硫器該技術的基本原理是:利用噴射霧狀的高效脫硫除塵藥劑水溶液，在對鍋爐排放的煙氣、粉塵進行增濕的同時，使二氧化硫得到吸收、反應、凝結于粉塵。再通過離心式旋風除塵器，使吸收了SO2的塵粒和液滴降入集塵箱，達到脫硫和提高除塵效率的目的。工藝流程見圖1-2所示。在一定吸收液的堿度條件下，設備脫硫效率達60%，除塵效率達95%左右。自來水藥 劑水流量計除垢劑計量泵藥流量劑共用電控混合管道圖1-2 GGT一型燃煤鍋爐煙氣脫硫工藝流程圖1.2.3 濕式沖旋脫硫除塵技術基本原理是利用沖激、旋風

8、二級除塵機制，在除塵器內部設置了沖激室和旋風室。煙氣由鍋爐進入沖旋室后，自上而下沖激水面，進行初次除塵，潤濕煙塵，增大細微塵粒的重量。然后煙氣自下而上，在除塵器上部經由導板組成的通道進入旋風室。在旋風室內自上而下沿室壁作螺旋運動，利用離心力進行二次除塵，然后由軸線向上經出口排出。在除塵過程中，煙氣中的二氧化硫溶解于水，生成亞硫酸微滴，并與塵粒一起從煙氣中分離出來。主要技術指標:S02去除率80%，煙塵去除率95%，阻力1100Pa。1.2.4 濕式旋風除塵脫硫技術該技術利用鍋爐自身運行過程中產生的煙塵、爐渣和廢水來治理煙氣。基本原理是攔截碰撞、離心分離、酸堿中和反應等共同作用。在裝置內，噴成霧

9、狀的吸收液與旋轉進入的煙氣作用，進行脫硫和除塵。然后進入文氏管裝置，進一步脫硫和除塵。除塵脫硫后的煙氣經脫水裝置除去煙氣中的液態水，凈化煙氣經引風機和煙囪排入大氣。除塵脫硫污水進入鍋爐出渣裝置，一方面與爐渣中的堿性物質發生中和反應，另一方面爐渣吸附除塵脫硫污水中的塵粒，減輕沉淀水池的沉淀粉塵的負荷。主要技術指標:在吸收液不外加堿的條件下，脫硫效率50%，除塵效率95%，裝置阻力9.50 m；K(2)=1.5, 9.45L9.50 m；K(3)=3, 9.40L9.45 m。計算得： t= (1266000-V)/(330001)38d、噴淋層：為使噴淋液沿整個吸收塔截面均勻分布,2層噴嘴是交錯

10、布置，每層噴嘴88個。噴嘴由SiC制成。這是一種脆性材料,但耐磨性好,且抗化學性極佳。e、攪拌器：個數：3個； f、氧化噴槍部分：位于攪拌器前；數目：三個。 4.2.2.3.2 吸收塔漿液循環泵吸收塔漿液循環泵為離心泵，泵的殼體采用球墨鑄鐵加橡膠襯，葉輪和入口軸套采用合金或相當材料。在泵的每個吸入端裝設自動關斷閥，吸入口配備濾網。吸收塔漿液循環泵參數見主要設備清單。4.2.2.3.3 氧化風機氧化風機為羅茨型。氧化風機能提供足夠的氧化空氣，氧化風管布置合理，使吸收塔內的亞硫酸鈣充分轉化成硫酸鈣。氧化風機為兩臺，一運一備。氧化風機流量裕量為10%，壓頭裕量為20%。氧化風機參數見吸收系統主要設備

11、清單。4.2.2.3.4 石膏漿液排出泵石膏漿液排出泵為離心泵，泵的殼體采用球墨鑄鐵加橡膠襯，葉輪和入口軸套采用合金或相當材料。設置兩臺石膏排出泵，一運一備。排漿泵參數見吸收系統主要設備清單。4.2.2.3.5主要設備清單序號名 稱單位數量性 能1吸收塔（液柱塔）套1含全套內部裝置：漿液噴漿管及噴嘴、攪拌器、氧化空氣管道、除霧器及噴嘴等；2吸收塔漿液循環泵（離心式）臺2外殼材質：球墨鑄鐵橡膠；葉片材質： A49；電機：450kW；3吸收塔攪拌器臺3MUT-TSCHAMBER，德國，15 kW；4氧化風機（羅茨式）臺3Aerzener,GM150S,德國254 kW,葉片材質：可鍛鑄鐵；軸材質：合金結構鋼；5石膏漿液排出泵臺2離心式；葉片材質： A49；外殼材質：球墨鑄鐵橡膠；4.2.3 石灰石漿液制備系統4.2.3.1 工藝介紹用自卸密封罐車將成品石灰石粉(粒徑為通過250目篩，篩余量小于10)通過管道送入鋼制石灰石粉倉內