燃煤電站鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)書

1 燃煤電站鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)書 第一章 緒論 計(jì)的背景及意義 中國是燃煤大國 ,能源結(jié)構(gòu)中約有 70%的煤。而又隨著近年來中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 ,由日益增多的煤炭消耗量所造成的二氧化硫污染和酸雨也日趨嚴(yán)重 ,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活帶來極大的危害 ,因此 ,采取有效的煙氣治理措施 ,切實(shí)削減二氧化硫的排放量 ,控制大氣二氧化硫污染、保護(hù)大氣環(huán)境質(zhì)量 ,事關(guān)國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略 ,是目前及未來相當(dāng)長時(shí)間內(nèi)中國環(huán)境保護(hù)的重要課題之一。就目前的技術(shù)水平和現(xiàn)實(shí)能力而言 ,煙 氣脫硫 (寫 術(shù)是世界上應(yīng)用最廣泛、最經(jīng)濟(jì)、最有效的一種控制 照脫硫方式和產(chǎn)物的處理形式劃分 ,煙氣脫硫一般可分為濕式脫硫、干式脫硫和半干式脫硫三類。濕法脫硫占世界 80%以上的脫硫市場 ,是目前世界上應(yīng)用最廣的 具有設(shè)備簡單、投資少、操作技術(shù)易掌握、脫硫效率高等特點(diǎn)。而濕式石灰石 /石灰法又占濕法的近 80%。濕式鈣法的優(yōu)點(diǎn)是效率和脫硫劑的利用率高 ,缺點(diǎn)是設(shè)備易結(jié)垢 ,嚴(yán)重時(shí)造成設(shè)備、管道堵塞而無法運(yùn)行 ,且工程投資大、運(yùn)行成本高 ,對于中小型鍋爐和窯爐不合適。雙堿法正是中小型燃煤鍋爐和發(fā)電廠應(yīng)用較廣的煙氣脫硫技術(shù) ,為了克服濕法石灰 /石灰石 法種類較多 ,有鈉鈣雙堿法、鈣鈣雙堿法、堿性硫酸鋁法等 ,其中最常用的是鈉鈣雙堿法。由于主塔內(nèi)采用液相吸收 ,吸收劑在塔外的再生池中進(jìn)行再生 ,從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿料堵塞問題 ,從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法 ,減小吸收塔的尺寸及操作液氣比 ,降低成本 ,再生后的吸收液可循環(huán)使用。另外 ,該工藝有鈉堿法中反應(yīng)速度快的優(yōu)點(diǎn) ,脫硫效率高 0%以上 ,應(yīng)用較為廣泛。因此雙堿法脫硫工藝在中小型燃煤鍋爐的除塵脫硫上有推廣價(jià)值 ,符合國家目前大力提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì) ,具有顯著的環(huán)境效益和社會效益。 以前我國燃煤電廠煙氣脫硫項(xiàng)目的引進(jìn)大多對硬件比較重視，而對軟件的重視程度不夠，不少引進(jìn)項(xiàng)目大多停留在購買設(shè)備上，但現(xiàn)在越來越注重?zé)煔饷摿蚣夹g(shù)的國產(chǎn)化。而國產(chǎn)化的關(guān)鍵在于掌握煙氣脫硫的設(shè)計(jì)技術(shù)，只有實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫設(shè)計(jì)國產(chǎn)化，才能按市場規(guī)則選用更多質(zhì)量優(yōu)良、價(jià)格合理的脫硫設(shè)備，才有資格、有能力對脫硫工程實(shí)行總承包，承擔(dān)全部技術(shù)責(zé)任，推動煙氣脫硫設(shè)計(jì)國產(chǎn)化的進(jìn)程。因 此我們在引進(jìn)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，在消化吸收和創(chuàng)新方面還需要做大量的工作。 堿法脫硫工藝技術(shù) 為了克服石灰 /石灰石法容易結(jié)垢和堵塞的缺點(diǎn) ,發(fā)展了雙堿法。該法先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收 50:,然后再用石灰乳或石灰對吸收液進(jìn)行再生。雙堿法的明顯優(yōu)點(diǎn)是 ,由于主塔內(nèi)采用液相吸收 ,吸收劑在塔外的再生池中進(jìn)行再生 ,從而不存在塔內(nèi)結(jié)垢和漿料堵塞問題 ,從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法 ,減小吸收塔的尺寸及操作液氣比 ,降低成本 另外 ,雙堿法可得到較高的脫硫率 ,可達(dá) 80%以上 ,應(yīng)用范圍較廣 ,該法的主 2 要缺點(diǎn)是再生池和澄清池占地面積較大。 硫工藝采用的技術(shù) 啟動時(shí)反應(yīng)） 22O 2O 2生過程（用石灰乳） 2a( a( 2有氧氣存在下，還會發(fā)生以下反應(yīng) H)2+2 22二章 計(jì)題目 某小型燃煤電站鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第三章 計(jì)資料 當(dāng)?shù)卮髿鈮海?1） 鍋爐型號： 35h）； 2） 設(shè)計(jì)耗煤量： kg/h； 3） 排煙溫度： 160； 4） 空氣過剩系數(shù)： = ； 5） 煙氣密度（標(biāo)態(tài)）： ） 室外空氣平均溫度； 4； 7） 鍋爐出口前煙氣阻力： 1200 8） 煙氣其他性質(zhì)按空氣計(jì)算； 9） 燃煤組成： C= H= S= N= O= 水分= 灰分 = ，排灰系數(shù) 28%； 10） 按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（ 二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行：標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn)： 200mg/ 第四章 計(jì)目的 根據(jù)所學(xué)的知識，通過這次的設(shè)計(jì)對課程系統(tǒng)的理解與充分的消化。能更好的運(yùn)用到理論上學(xué)到的知識，來解決此次的課程設(shè)計(jì)問題。并且通 3 過設(shè)計(jì)，了解到了工程中的設(shè)計(jì)內(nèi)容、方法與步驟，再加上大量的翻閱書籍來幫助我們更加的系統(tǒng)的完成計(jì)算，繪圖、編寫設(shè)計(jì)書，提高了自我獨(dú)立的能力。 第 5 章 計(jì)要求 （一）編制一份設(shè)計(jì)說明書，主要內(nèi)容包括： 1) 引言 2) 方案選擇和說明（附流程簡圖） 3) 除塵（凈化）設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算 4) 附屬設(shè)備的選型和計(jì)算（集氣罩、管道、風(fēng)機(jī)、電機(jī)） 5) 設(shè)計(jì)結(jié)果列表 6) 設(shè)計(jì)結(jié)果討論和說明 7) 注明參考文獻(xiàn)和設(shè)計(jì)資料 （二）繪制除塵（凈化）系統(tǒng)平面布置圖、立面布置圖、軸測圖 （三）繪制除塵（凈化）主體設(shè)備圖 第 6 章 計(jì)內(nèi)容 言 目前，在國內(nèi)把大氣污染與空氣污染往往當(dāng)作同一詞使用，即指廠房內(nèi)部或其他勞動場所和活動場所的空氣污染問題。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類在大量消耗能源的同時(shí)，將大量廢氣、煙塵雜質(zhì) 排入環(huán)境大氣，嚴(yán)重影響了大氣環(huán)境的質(zhì)量，尤其在人口稠密的城市和大規(guī)模排放源的附近區(qū)域更為突出。 在燃煤的電廠中， 生產(chǎn)性粉塵是指在生產(chǎn)中形成的，能較長時(shí)間飄浮在作業(yè)場所空氣中的固體微粒。主要有輸煤系統(tǒng)作業(yè)場所漂浮的煤塵，鍋爐運(yùn)行中產(chǎn)生的、鍋爐檢修中接觸的鍋爐塵，干式除塵器運(yùn)行、干灰輸送系統(tǒng)及粉煤灰綜合利用作業(yè)場所的粉塵，電焊操作產(chǎn)生的電焊塵，采用濕法、干法脫硫工藝的制粉制漿系統(tǒng)產(chǎn)生的石灰、石灰石粉塵及石膏干燥系統(tǒng)、脫硫廢渣利用拋棄系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵。對于其中產(chǎn)生的粉塵分散度越高，即粉塵粒徑越小，其在空氣中的穩(wěn)定性越高，在空氣中懸浮越持久，工人吸入的機(jī)會越多，對人體危害越大。呼吸性粉 4 塵可沉淀在呼吸性的支氣管壁和肺泡壁上。長期吸入生產(chǎn)性粉塵易引起以肺組織纖維化為主的全身性疾病。 案的選擇和說明 塵器性能指標(biāo) 除塵器名稱 適用的粒徑范圍（ m ） 效率（ %） 阻力 （ 設(shè)備費(fèi) 運(yùn)行費(fèi) 慣性除塵器 20000 少 少 旋風(fēng)除塵器 5000 少 中 水浴除 塵器 1000 少 中下 電除塵器 0000 多 中上 袋式除塵器 50 中上 大 文丘里除塵器 0000 少 大 除塵器的主要性能指標(biāo)還包括了除塵效率、壓力損失、處理氣體量與負(fù)荷適應(yīng)性等幾個(gè)方面。 塵器的選擇 在選擇除塵器時(shí)，要先完全考慮以下方面： （ 1）除塵器的除塵效率（各種除塵器對不同粒徑粉塵的除塵效率見表 2）； （ 2）選用的除塵器是否滿足排放標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的排放濃度； （ 3） 注意粉塵的物理特性（例如黏性、比電阻、潤濕性等）對除塵器性能 有較大的影響 另外，不同粒徑粉塵的除塵器除塵效率有很大的不同； （ 4）氣體的含塵濃度較高時(shí)，在靜電除塵器或袋式除塵器前應(yīng)設(shè)置低阻力 的出凈化設(shè)備，去除粗大粉塵，以使設(shè)備更好地發(fā)揮作用； （ 5）氣體溫度和其他性質(zhì)也是選擇除塵設(shè)備時(shí)必須考慮的因素； （ 6）所捕集粉塵的處理問題； （ 7）設(shè)備位置，可利用的空間、環(huán)境條件等因素； （ 8）設(shè)備的一次性投資（設(shè)備、安裝和施工等）以及操作和維修費(fèi)用等經(jīng) 5 濟(jì)因素。 綜合考慮對除塵效率的要求、燃煤的性質(zhì)及經(jīng)濟(jì)成本等 宜選用袋式除塵器。 計(jì)依據(jù) （ 1）除塵器手冊 （ 張殿印 王純 主編 （ 2）除塵工程設(shè)計(jì)手冊（ 張殿印 王純 主編 硫工藝 硫過程 232232 （ 1） a O H 23222 （ 2） 32232 2 N a H S （ 3） 其中：式（ 1）為啟動階段 式（ 2）為再生液 于 9時(shí)），溶液吸收 式（ 3）為溶液 59）時(shí)的主反應(yīng)。 二、氧化過程 (副反應(yīng) ) 42232 21 （ 4） 423 21 N （ 5） 三、再生過程 a O HC a S a H S O 2323 )(2 （ 6） 3232 （ 7） 式（ 6）為第一步反應(yīng)再生反應(yīng)，式（ 7）為再生至 9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。 本工程選擇鈉鈣雙堿法為脫硫工藝，以石灰作為主脫硫劑，鈉堿為助脫硫劑。由于在吸收過程中以鈉堿為吸收液，脫硫系統(tǒng)不會出現(xiàn)結(jié)垢等問題，運(yùn)行安全可靠。且由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應(yīng)的速率比鈣堿快很多，能在較小的液 氣比條件下，達(dá)到較高的二氧化硫脫除率。 噴淋塔也成為噴霧塔，是在吸收塔內(nèi)上部布置幾層噴嘴，脫硫劑通過噴嘴噴 6 出形成液霧，通過液滴與煙氣的充分接觸，來完成傳質(zhì)過程。空塔噴淋吸收塔主體為矩形塔體，塔體內(nèi)配置有多個(gè)高效噴嘴及高效除霧裝置，漿液在吸收塔內(nèi)通過高效霧化噴嘴霧化，霧化覆蓋面積可達(dá) 200%，形成良好的氣液接觸反應(yīng)界面，煙氣進(jìn)入塔內(nèi)之后，在塔內(nèi)勻速上升，與霧狀噴液進(jìn)行全面高效混合接觸，脫除據(jù) 燃煤含硫量、脫硫效率等，一般在脫硫塔內(nèi)布置幾層噴嘴。噴嘴形式和噴淋壓力對液滴直徑有明顯的影響。減少液滴直徑，可以增加傳質(zhì)表面積，延長液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間，兩者對脫硫效率均起到積極的作用。液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間與液滴直徑、噴嘴出口速度和煙氣流動方向有關(guān)。帶霧點(diǎn)的煙氣上升至高效除霧裝置時(shí)，通過除霧裝置的作用，氣液進(jìn)行接觸二次吸收并同時(shí)得到有效分離，從而避免煙氣夾帶霧沫，最大限度地減少煙氣帶水現(xiàn)象。 空塔噴淋煙氣洗滌技術(shù)是現(xiàn)在國際國內(nèi)技術(shù)成熟，最為前沿流行使用的空塔噴淋技術(shù)。 1、空塔噴淋是經(jīng)過大型石灰石石膏法 演變而來的噴淋塔，具有很高的脫硫效率，最高時(shí)可達(dá) 95 ; 2、可操作彈性大，對煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)，含硫率在 4以下可確保二氧化硫排放濃度，在鍋爐工況 110以下均能正常等等 ; 3、系統(tǒng)阻力小，運(yùn)行費(fèi)用低，權(quán)為大型濕法的十分之一 ; 4、采用進(jìn)口的除霧技術(shù)，煙氣含濕量確保符合要求 ; 5、不存在堵塞問題 ; 6、設(shè)備利用率高，保證與鍋爐同步運(yùn)行達(dá) 100以上 ; 7、空塔投資與其它塔形相差無幾 ; 8、運(yùn)行操作簡便，維護(hù)方便，穩(wěn)定性是其它塔形的三到五倍。 除霧器可安裝在吸收塔上部，用以分離凈煙氣夾帶的霧滴 。除霧器出口煙氣濕度不大于 75為兩級布置在脫硫塔上部，設(shè)置兩級四通道平板式除霧器，一層粗除霧，一層精除霧。 除霧器型式能夠保證其具有較高的可利用性和良好的去除液滴效果，且保證脫硫后的煙氣以一定流速均勻通過除霧器，防止發(fā)生二次攜帶，堵塞除霧器。 除霧器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮了 系統(tǒng)還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)根據(jù)給定或可變化的程序，既可進(jìn)行自動沖洗，也可進(jìn)行人工沖洗。設(shè)計(jì)了合理的沖洗時(shí)間和沖洗水量，既能沖洗干凈除霧器，又防止生成二次攜帶。 位于下面的第 一級除霧器是一個(gè)大液滴分離器，葉片間隙稍大，用來分離上升煙氣所攜帶的較大液滴。上方的第二級除霧器是一個(gè)細(xì)液滴分離器，葉片距離較小，用來分離上升煙氣中的微小漿液液滴和除霧器沖洗水滴。煙氣流經(jīng)除霧器時(shí)，液滴由于慣性作用，留在擋板上。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，因此存在擋板上結(jié)垢的危險(xiǎn)，同時(shí)為保證煙氣通過除霧器時(shí)產(chǎn)生的壓降不超過設(shè)定值，需定期進(jìn)行在線清洗。為此，設(shè)置了定期運(yùn)行的清潔設(shè)備，包括噴嘴系統(tǒng)。沖洗 7 介質(zhì)為工業(yè)水。 一級除霧器的上下面和二級除霧器的下面設(shè)有沖洗噴嘴，正常運(yùn)行時(shí)下層除霧器的底面和頂面，上層除霧 器的底面自動按程序輪流清洗各區(qū)域。除霧器每層沖洗可根據(jù)煙氣負(fù)荷、除霧器兩端的壓差自動調(diào)節(jié)沖洗的頻率。 沖洗水由除霧器沖洗水泵提供，沖洗水還用于補(bǔ)充吸收塔中的水分蒸發(fā)損失。 硫系統(tǒng)組成 脫硫系統(tǒng)的工藝流程圖和平面布置圖見附圖 1和附圖 2。 整個(gè)工藝由五大部分組成： (1)脫硫劑制備系統(tǒng) 由成品石灰（粒徑小于 10100）的粉狀石灰）運(yùn)至廠里后手工加入石灰消化池進(jìn)行消化，消化后的石灰漿液自流至再生池中進(jìn)行脫硫液再生反應(yīng)。 鈉堿由運(yùn)輸車給料至鈉堿池，在池中與工藝水進(jìn)行混合直至達(dá)到所需的濃度，自流到 再生池。 (2)煙氣系統(tǒng) 熱煙氣自鍋爐出來后進(jìn)入吸收塔，向上流動穿過噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，煙氣中的 過噴淋洗滌后的飽和煙氣，經(jīng)除霧器除去水霧后，通過煙道經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排空。 從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用 制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時(shí)旁路運(yùn)行。擋板采用手動抽板閥門，包括 1個(gè)入口擋板、 1個(gè)旁路擋板和 1個(gè)脫硫裝置出口擋板。在正常運(yùn)行時(shí)，入口擋板和出口擋板開啟，旁路擋板關(guān)閉。在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板，關(guān)閉入 口擋板和出口擋板，煙氣通過旁路煙道繞過煙氣脫硫系統(tǒng)直接排到煙囪。 (3)在吸收塔內(nèi)，脫硫液中的氫氧化鈉與從煙氣中捕獲的 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫后的凈煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。 采用噴淋塔作為吸收塔，噴淋塔是目前中小型鍋爐脫硫裝置中應(yīng)用較為廣泛的脫硫塔，其具有氣液流通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 吸收塔脫硫主要反應(yīng)原理如下： a）吸收 在吸收塔中，煙氣中的 收： 28 2b）中和反應(yīng) 2 + + + +c）副反應(yīng) 煙氣中所含的氧量將把脫硫反應(yīng)中生成的亞硫酸鈉 (化成硫酸鈉( 2 2 2 4)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)與脫硫渣處理系統(tǒng) 泵前池的脫硫液通過循環(huán)水泵泵送到脫硫塔內(nèi)與煙氣接觸反應(yīng)后，從脫硫裝置底部排出，排出的含有 少量粉塵渣（大部分煙塵在原除塵器中除去）的混合渣漿液體進(jìn)入再生池、沉淀池，與從石灰漿液池過來的石灰漿液發(fā)生再生反應(yīng)，并進(jìn)行脫硫副產(chǎn)物的沉淀，上清液流經(jīng)泵前池，經(jīng)沉淀后的池底渣漿由人工清出 ，濾液返流回泵前池，由循環(huán)水泵抽送到脫硫裝置進(jìn)行脫硫循環(huán)利用。 (5)電氣控制系統(tǒng) 供電方式 系統(tǒng)內(nèi)的動力設(shè)備為分散式布置，均為三相電源供電，廠內(nèi)民用動力和民用照明為單路三相電源供電分配使用，設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)供電采用放射式供電方式，優(yōu)點(diǎn)是安全可靠。 接地系統(tǒng) 處理系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)接地接零保護(hù)采用 統(tǒng)，所有電氣設(shè)備金屬外殼均需可靠接地和接零，民用動力、照明接地接零保護(hù)采用 低壓配電位置的確定 設(shè)計(jì)要求低壓配電位置盡可能靠近負(fù)荷中心，由于區(qū)內(nèi)大功率用電設(shè)備主要為循環(huán)泵、渣漿泵等，其 它動力及照明負(fù)荷較小，故在泵房內(nèi)設(shè)一電控室，安裝電源總柜、動力柜和儀表柜等。 動力設(shè)備起動和控制方式 所有動力設(shè)備均設(shè)有欠壓、短路和過載保護(hù)，電源總柜設(shè)過流保護(hù)。 民用動力和民用照明設(shè)有短路、過載和漏電保護(hù)。 動力電纜采用鎧裝電纜沿電纜溝暗敷設(shè)，無電纜溝地方軟電纜和信號電纜均采用穿鋼管埋地暗敷設(shè)，電纜溝支架均可靠接地，形成接地網(wǎng)。 脫硫系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備間電纜的設(shè)計(jì)、供貨由供方負(fù)責(zé)。供貨及島外部分（分界點(diǎn)為脫硫島外 1米）的敷設(shè)由業(yè)主方負(fù)責(zé)。 脫硫島采用手動控制 . 本工程系統(tǒng)涉及的所有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或材料規(guī)格 （包括一切有效的補(bǔ)充或附錄） 9 均為最新版本，即以合同生效之日作為采用最新版本的截止日期。 對脫硫系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)進(jìn)行啟 /?？刂啤⒄＿\(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的報(bào)警。工藝系統(tǒng)和儀表、控制設(shè)備的設(shè)計(jì)、供貨能夠滿足上述要求。 本系統(tǒng)供電電源均采用 380V， 50電柜和動力控制柜根據(jù)用電負(fù)荷由設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。 技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn) 工藝先進(jìn)，技術(shù)指標(biāo)完全能滿足環(huán)保要求和廠家要求； 采用特制進(jìn)口高效、防腐、耐磨噴頭，噴 霧液滴 800 1200 m，具有極大的比表面積，同時(shí)又不易引起二次夾帶； 脫硫效果好，脫硫效率達(dá) 65% 95%，脫硫塔煙所出口濃度不高于130mg/ 投資省、運(yùn)行費(fèi)用低，具有良好的經(jīng)濟(jì)性； 防結(jié)垢、防堵性能好，運(yùn)行穩(wěn)定，安全性能高； 防腐性能好，使用壽命長（主體設(shè)備在 20年以上）； 阻力小，壓降低（濕法脫硫系統(tǒng)小于 1000 操作彈性寬，運(yùn)行管理方便，系統(tǒng)簡便，投資??； 可確保風(fēng)機(jī)安全可靠長期運(yùn)行。 料消耗 (1)石灰消耗量 石灰消耗量： 90純度生石灰一小時(shí)用量 實(shí)際石灰的投加量隨石灰純度、燃?xì)夂蛄亢兔摿蚵实淖兓兓?(2)鈉堿消耗量 理論上，采用雙堿法第一堿（碳酸鈉或氫氧化鈉）無需增加，但在吸收液在循環(huán)吸收過程中蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放。按以往工程運(yùn)行的實(shí)際情況，本工程的鈉堿的消耗量為 (以 100%氫氧化鈉計(jì) )。 (3)用水量 耗水量主要由三部分，即蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放，每臺爐耗水量約為 78m3/h。 （ 4）副產(chǎn)物和脫硫渣量產(chǎn)生量 脫 硫的產(chǎn)物主要是亞硫酸鈣和硫酸鈣，灰水中除了煙氣中吸收下來的塵以外，主要是亞硫酸鈣、硫酸鈣及少量未反應(yīng)的脫硫劑。 經(jīng)計(jì)算，經(jīng)二氧化硫脫除量約為 h，終產(chǎn)物含水量約為 30%，則排放量約為 500kg/h，年排放量為 4000 噸。由于受實(shí)際燃?xì)夂蛄?，?shí)際脫硫率等因素的影響，實(shí)際產(chǎn)渣量將有很大變化。 10 （ 5）廢水排放 脫硫液為循環(huán)用水，基本不外排，但為了保持氯離子的平衡，需排放 35立方米 /小時(shí)的廢水，這部分廢水經(jīng)處理后納入廢水中和槽中和達(dá)到相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。 硫工程內(nèi)容 硫劑制備系統(tǒng) 脫硫劑制備系統(tǒng)主要包括：石灰消化池、鈉堿罐、攪拌器及相應(yīng)的閥門、管道及管件等。 (1)石灰消化池 漿液制備系統(tǒng)配置一個(gè)石灰漿液池，漿液池有效容積為 1臺（公用工程全部按兩臺鍋爐考慮）鍋爐機(jī)組在最大工況下運(yùn)行 3小時(shí)的石灰漿液消耗量，石灰消化池容積為 3基本尺寸： 用鋼砼結(jié)構(gòu)，半地下式布置，池內(nèi)設(shè)有攪拌器（其功率為 葉采用 作），化灰用水為工藝用水。 (2)鈉堿池 鈉堿池的有效容積為 5以將鈉堿液送入再生池中。 (3) 閥門、管道及管件 閥門、管道及管件均采用 氣系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng)包括煙道、膨脹節(jié)及電動擋板。 從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用 制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時(shí)旁路運(yùn)行。擋板采用手動插板閥，包括 1個(gè)入口擋板、 1個(gè) 旁路擋板和 1個(gè)脫硫裝置出口擋板。本煙氣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 100%煙氣旁路。以滿足脫硫塔內(nèi)檢修與維護(hù)的需要從而保證鍋爐的正常穩(wěn)定的運(yùn)行。 接煙道（副塔）、噴淋層、組合式除霧器、預(yù)埋件及外部鋼結(jié)構(gòu)、沖洗系統(tǒng)組成。 (1) 脫硫塔 脫硫塔是系統(tǒng)的核心，脫硫塔的材質(zhì)是本脫硫硫工程能否長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，按照要求，脫硫塔體材質(zhì)采用麻石制作。按國家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。 吸收塔采用空塔噴淋結(jié)構(gòu)（根據(jù)脫硫率 的需要設(shè)置 2層高效霧化噴淋層）。 吸收塔選用的麻石，能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均考慮防腐要求。 吸收塔設(shè)計(jì)能防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等在殼體穿孔的地方進(jìn)行密封，防止泄漏。 吸收塔殼體設(shè)計(jì)能承受各種荷載，包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重、保溫重，以及風(fēng)載、雪載、地震荷載等。 吸收塔底面能完全排空漿液。 塔的整體設(shè)計(jì)方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，吸收塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等不易堆積污物和結(jié)垢。 11 吸收塔煙道入口段的 設(shè)計(jì)考慮防止煙氣倒流和固體物堆積。 吸收塔配備足夠數(shù)量和大小合適的人孔門，在附近設(shè)置走道和平臺。 噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能合理分布要求的噴淋量 , 使煙氣流向均勻，并確保吸收漿液與煙氣充分接觸和反應(yīng)。 所有噴咀能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞。噴咀的磨損壽命至少為 2年。 噴咀與管道的設(shè)計(jì)便于檢修，沖洗和更換，可實(shí)現(xiàn)不停爐檢修。 (2)連接煙道 連接煙道（副塔）是指從脫硫塔主塔出口至風(fēng)機(jī)進(jìn)口段。連接煙道采用碳鋼。其要求按國家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。 (3)噴淋層 在本脫硫系統(tǒng)中，為了達(dá)到良好的吸收效果，吸收塔設(shè)計(jì)成逆流式噴 淋塔，設(shè)置 2層的噴淋層，每層噴淋層由若干個(gè)高效霧化實(shí)心噴嘴組成，而每個(gè)噴嘴自成體系統(tǒng)，可單獨(dú)開啟與關(guān)閉并可調(diào)節(jié)其噴液量。吸收液由噴嘴噴出，噴嘴均勻布置塔內(nèi)橫截面上，噴射出來的成實(shí)心錐型的漿液可以覆蓋整個(gè)橫截面，在滿足吸收 技術(shù)把噴淋造成的壓力損失減少到最小。傳質(zhì)吸收時(shí)間為 2 噴嘴是本凈化裝置最關(guān)鍵的部件，它具有以下特點(diǎn)： 國內(nèi)霧化噴嘴由于受到國內(nèi)加工工藝、材料的限制，根本無法與進(jìn)口的相比擬，為提高脫硫液的霧化程度及霧化的均勻性，我公司引進(jìn)原裝 316 原裝高效霧化噴嘴霧化程度好，霧化粒徑小，脫硫劑的比表面積大，再加上噴嘴的科學(xué)合理布置，使得在預(yù)處理區(qū)形成無漏洞、重疊少的吸收液霧化區(qū)段，與國內(nèi)技術(shù)相比成百、上千倍地提高了煙氣與脫硫液接觸機(jī)會，同時(shí)噴液可大幅減少，由此帶來煙氣溫降小，由于煙氣溫度高、氣液接觸面積大， 應(yīng)速度快，這是保證脫硫效率高的一個(gè)主要因素，也給煙塵的成球提供了良好的條件。 噴嘴內(nèi)液體流道大而暢通，具有良好的防堵性能；采用特種不銹鋼制作，具有很好的防腐耐磨性能。 噴嘴體積小，安裝清洗方便。 噴淋層主要由環(huán)形分配 管、霧化噴嘴、套管、閥門，噴霧連接管。 (4)組合式除霧裝置 平板折流式除霧器，兩級四通道，確保除霧效果。這里不再描述。 (5)沖洗系統(tǒng) 由于本脫硫工藝采用雙堿法工藝，理論上除霧器、噴頭及管道不存在結(jié)垢問題，但實(shí)際運(yùn)行過程中除霧器、脫硫塔底部及部分管道均有沉積物與結(jié)垢現(xiàn)象的存在，故本工程在這些地方均設(shè)有沖洗裝置，沖洗水為工藝用水?？梢远ㄆ跊_洗除霧器、脫硫塔底部等部位因長期運(yùn)行中可能產(chǎn)生的死角結(jié)灰，解決了除霧器無需停爐清灰的問題。 沖洗系統(tǒng)用水為業(yè)主方的供水壓力為 工藝水，由單獨(dú)設(shè)置的除霧器 沖洗水泵。 12 硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng) (1)脫硫液循環(huán)系統(tǒng) 1 循環(huán)泵 循環(huán)泵選用防腐耐磨性能優(yōu)良的高分子量襯塑泵， 型號為： 流量 ： 360m3/h， 揚(yáng)程： 32m，功率： 55量為： 2臺（一用一備）。 泵吸入口配備了濾網(wǎng)，以便泵及系統(tǒng)的堵塞。 2 攪拌器 統(tǒng)設(shè)置兩臺攪拌器 (功率為 其 為全金屬結(jié)構(gòu)，接觸被攪拌流體的攪拌器部件，選用適應(yīng)被攪拌流體特性的材料，并具有耐磨損和腐蝕的性能。 循環(huán)漿池?cái)嚢杵鞯脑O(shè)計(jì)和布置考 慮了氧化空氣的最佳分布。 3 循環(huán)池 循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu) 循環(huán)池的有效容積： 50立方米。 循環(huán)池地下布置，設(shè)計(jì)標(biāo)高 m。 循環(huán)池分成三個(gè)區(qū)，氧化區(qū)、再生區(qū)及循環(huán)區(qū)。 4 沉淀池 循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu) 循環(huán)池的有效容積： 240立方米。 循環(huán)池地下布置，設(shè)計(jì)標(biāo)高 m。 5 再生池 循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu) 循環(huán)池的有效容積： 50立方米。 循環(huán)池地下布置，設(shè)計(jì)標(biāo)高 m。 再生池配有攪拌器 （ 2）脫硫渣處理系統(tǒng) 渣水分離系統(tǒng)由人工清理。 防及給水部分 本工程消防及給排水系統(tǒng)由業(yè)主負(fù)責(zé)。 (1)消防 13 電廠消防主要設(shè)計(jì)原則為化學(xué)滅火器與水消防相結(jié)合的消防方式。 室外采用消火栓滅火，室內(nèi)使用化學(xué)滅火器。 設(shè)計(jì)消防用水水源取自電廠現(xiàn)有給水管網(wǎng)，采用 過 (2)給排水 脫硫裝置場地、吸收劑制備系統(tǒng)場地的雨水經(jīng)排水溝、雨水口、檢查井等收集后排至電廠現(xiàn)有排水點(diǎn)排走。 計(jì)計(jì)算和配套設(shè)備的選擇 述 燃煤電站 煙氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算包括：各設(shè)備管道壓力損失及布置，除塵器，風(fēng)機(jī)等處理系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)。 計(jì)計(jì)算 （ 1）基本數(shù)據(jù) 燃煤電站 日輸入配合煤 鍋爐排出煤氣經(jīng)冷凝洗滌除去焦油，奈，苯，氨等物質(zhì)，經(jīng)過換熱器后進(jìn)入燃燒室進(jìn)行燃燒，產(chǎn)生煙氣。煤氣的組成（質(zhì)量比）如下： C= H= S= N= O= 水分 = 灰分 =空氣過剩系數(shù)為 氣燃燒后的煙氣溫度為 160。 （ 2）煙氣排放量以及組成 表 5氣排放量及組成 各組分 體積（ 103 需氧量（ 產(chǎn)生煙氣量（ 產(chǎn)生煙氣量 2O 2 C 539 0 0 H O 0 0 N 0 0 0 0 S 0 0 0 0 0 灰分 理論需氧量： +m 理論空氣量： ） =m 實(shí)際空氣量： m 過?？諝饬浚?m 14 理論煙氣量： m 總煙氣量 : ( m 乘以用煤量： 750 = 1： 40 = 煙氣含塵濃度： 6 定除塵器 煙囪的計(jì)算及管道計(jì)算和布置 （ 1）管道計(jì)算 粉塵的性質(zhì)為粉煤灰。工藝流 程圖如下： 燃煤電站工藝流程圖 已知在鍋爐中的溫度為 160，即 T= 情況下。 煤氣總流量為： 332 7 5 0 / 0 . 7 6 /Q m h m s 所以煤氣在標(biāo)況下： 管段（ 1 312 4 3 3 . 1 50 . 7 6 1 . 2 0 52 7 3 . 1 5 查設(shè)計(jì)手冊取管道中氣速 v=12m/s，可得 = 4 1 . 2 0 5 0 . 3 5 7 1 4 1 2 根據(jù)實(shí)際管道情況，管道內(nèi)為氣體如果速度小于 12m,則有粉塵堵塞管道，為保證速度不小于 12，取 15 實(shí)際流速 224 4 1 . 2 0 5 1 3 . 2 8 /3 . 1 4 0 . 3 4QV m 實(shí)管段（ 3 標(biāo)況下溫度為 1,150，即 T= 334 4 2 3 . 1 50 . 7 6 1 . 1 7 72 7 3 . 1 5 管道中氣速 v=12m/s，可得 = 4 1 . 2 0 5 0 . 3 5 7 1 4 1 2 根據(jù)實(shí)際管道情況， 取 =實(shí)際流速 224 4 1 . 1 7 7 1 2 . 9 7 /3 . 1 4 0 . 3 4QV m 實(shí)管段（ 5 標(biāo)況下溫度為 130，即 T= 356 4 0 3 . 1 50 . 7 6 1 . 1 2 22 7 3 . 1 5 管道中氣速 v=14m/s，可得 = 4 1 . 2 0 5 0 . 3 5 7 1 4 1 2 根據(jù)實(shí)際管道情況， 取 =實(shí)際流速 224 4 1 . 1 2 2 1 2 . 3 6 /3 . 1 4 0 . 3 4QV m 實(shí)管段（ 7 標(biāo)況下溫度為 130，即 T= 378 4 0 3 . 1 50 . 7 6 1 . 1 2 22 7 3 . 1 5 管道中氣速 v=12m/s，可得 = 4 1 . 2 0 5 0 . 3 5 7 1 4 1 2 根據(jù)實(shí)際管道情況， 取 實(shí)際流速 224 4 1 . 1 2 2 1 2 . 3 6 /3 . 1 4 0 . 3 4QV m 道壓力損失的計(jì)算 根據(jù)已知的數(shù)據(jù)：煤氣在標(biāo)況下的密度 3/37.1 160時(shí)，煙氣密度 3/86.0 150時(shí)，煙氣密度 30 /kg m 130時(shí)，煙氣密度 30 /kg m 16 130時(shí)，煙氣密度 30 /kg m 程壓力損失 管段 1 2，在操作條件下 3/ ， 1 0 , 0 . 3 4 , 1 3 . 2 8 / , 0 . 0 1 2L m d m v m s （鍍鋅管） 2 2121 0 0 . 8 6 1 3 . 2 80 . 0 1 2 2 6 . 82 0 . 3 4 2 管段 3 4在操作條件下 30 k /g ， 1 5 , 0 . 3 4 , 1 2 . 9 7 / , 0 . 0 1 2L m d m v m s （鍍鋅管） 2 2341 5 0 . 8 8 1 2 . 9 70 . 0 1 2 3 9 . 22 0 . 3 4 2 管段 5 6，在操作條件下 30 k /g 1 5 , 0 . 3 4 , 1 2 . 3 6 / , 0 . 0 1 2L m d m v m s （鍍鋅管） 2 2561 5 0 . 9 3 1 2 . 3 60 . 0 1 2 3 7 . 62 0 . 3 4 2 管段 7 8 在操作條件下 30 k /g 2 0 , 0 . 3 4 , 1 2 . 3 6 / , 0 . 0 1 2L m d m v m s （鍍鋅管） 2 2562 0 0 . 9 3 1 2 . 3 60 . 0 1 2 5 0 . 12 0 . 3 4 2 整理數(shù)據(jù)表格如下： 表 5管段 標(biāo)況下 管道中 摩擦阻力系數(shù) 管道長度 氣體流速 摩擦阻力損失 體積 密度 體積 密度 10 5 5 0 17 總摩擦壓力損失為： 2 6 . 8 3 9 . 2 3 7 . 6 5 0 . 1 1 5 3 . 7 部壓力損失 管段 1查表可知：集氣罩1 0 . 1 1 ( 9 0 ) ， 彎頭2 0 . 1 8 ( 9 0 ) 2 212120 . 8 6 1 3 . 2 8( 0 . 1 1 0 . 1 8 ) 2 1 . 9 922 段 3 彎頭34 0 . 1 8 ( 9 0 ) 使用 2個(gè) 2 234340 . 8 8 1 2 . 9 70 . 1 8 2 2 6 . 6 522 段 5 彎頭56 0 . 1 8 ( 9 0 ) 使 用 2個(gè) 2 256560 . 9 3 1 2 . 3 60 . 1 8 2 2 5 . 5 722 段 7 風(fēng)帽選 查表得： 2 278780 . 9 3 1 2 . 3 61 . 3 0 9 2 . 3 522 式除塵器的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ 1）確定煙氣溫度 為 130 （ 2）濾料的選擇 采用聚丙烯濾料 （ 3）計(jì)算過濾面積： h/Q .5 所以有： 0 00 0 A（ 4）確定過濾袋數(shù) 取單個(gè)濾袋直徑 00 單個(gè)濾袋 1 3n 了布置方便取 n=177，采用 5 5排列，則實(shí)際的過濾速度： 18 (5)濾袋的排列和間距 濾袋的排列采用長方形排列，每組 5 5 排列，濾袋間距選取 250排濾袋和殼體距離也留有 800 (6)確定氣體分配室 為保證氣體均勻地分配各個(gè)濾袋，氣體分配室應(yīng)該有足夠的空間，凈空高不應(yīng)小于 （ 3 般取 s Q 袋式除塵器的處理氣量。 m3/s F （ 7）確定排氣管直徑 排氣管直徑按排氣速度為 2 確定。灰斗高度根據(jù)粉塵的性質(zhì)而選取的灰斗傾斜角進(jìn)行計(jì)算確定。取排氣管排氣速度0 2/v m s，則排氣管直徑： （ 8）確定袋式除塵器的壓力損失 袋式除塵器的壓力損失 P 由通過清潔濾料的壓力損失通過粉塵層的壓力損失除塵器外殼結(jié)果的壓力損失成 除塵器的括氣體通過除塵器時(shí)的進(jìn)出口以及灰斗內(nèi)擋板等部位所消耗的能量，在正常運(yùn)行下一般為 200 500 所以取 00清潔濾料的阻力為過濾粉塵前的濾料阻力，由于氣體速度較低，氣體流量屬于粘性流所以其阻力和流速成正比： 19 清潔濾料阻力系數(shù)； 氣體動力粘度； u 過濾速度； （使用的濾袋料為滌綸 602） 016.0f 7 濾料上積附的粉塵層的阻力小與粉塵的性質(zhì)有關(guān)，可取 此時(shí)需清灰處理。 （ 9）確定過濾周期： 2 其中m/ ，單位為 kg/ = 。 從而過濾周期為： 0 0 0 05112 C P(10) 除塵器清灰裝置選擇：機(jī)械振動清灰袋式除塵器 這種除塵器是利用機(jī)械傳動使濾袋振動，致使沉積在濾袋上的粉塵層落入灰斗中。有三種不同的振動方式，（ 1）濾袋沿垂直方向振動的方式，既可采用定期提升濾袋的吊掛框架的辦法，也可利用偏心輪振打框架的方式；（ 2）濾袋沿水平方向振動的方式，可分為上部擺動和腰部擺動兩種，（ 3）扭轉(zhuǎn)一定角度，使袋上的粉塵層破碎而落入灰斗中。 利用偏心輪垂直振動清灰的袋式除塵器具有構(gòu)造簡單、清灰效果好、清灰耗電小等特點(diǎn)，它適用于含塵濃度不大、 間歇性塵源的除塵。當(dāng)采用多室結(jié)構(gòu)，設(shè)閥門控制氣路開閉時(shí)，也可用于連續(xù)性塵源的除塵。 （ 11）清灰排灰系統(tǒng)設(shè)計(jì) 排塵是與除灰聯(lián)系在一起的，排灰設(shè)計(jì)也是比較重要的。排灰裝置不僅要保證順利排灰，而且還要保持最大限度的氣密性，它對除塵器運(yùn)行及凈化效率有很大的影響。 20 本設(shè)計(jì)采用星形排灰閥。是因?yàn)樾切闻呕议y是一種連續(xù)輸送粉塵的排灰裝置。它能在密封條件下連續(xù)排灰，適用于煙塵排放量大的除塵器上使用。 星形排灰閥用電動機(jī)帶動，由星形葉輪、電動機(jī)、減速裝置組成，它的工作原理：電動機(jī)通過減速器帶動星形轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，依靠灰塵下 落充滿上部葉輪間隔，當(dāng)上部葉輪轉(zhuǎn)到下面，將灰卸下，同時(shí)上部葉輪由灰柱密封。 囪的設(shè)計(jì)計(jì)算 煙囪本身并不能減少排入大氣的污染物的數(shù)量，但它能使污染物從局部地區(qū)轉(zhuǎn)移到很大的擴(kuò)散范圍，利用大氣的自凈能力使地面污染物的濃度控制在人們可接受的范圍內(nèi)。煙囪越高，煙氣上升能力越強(qiáng)，污染物可以再離地面上擴(kuò)散，再加上高空風(fēng)速大，稀釋能力強(qiáng)，可使得大氣污染程度減輕。 煙囪直徑的計(jì)算：根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，煙囪底部直徑一般取 5m 煙囪出口內(nèi)徑可按下式計(jì)算： （ 3 式中 Q 通過煙囪的總煙氣量， 定 D 此處 D=450囪底部直徑 i d i （ 3 式中 m m i i=通常 i= 則煙囪高度為 : H=21m 21 (3)煙囪的抽力 煙囪的抽力取決于煙溫、空氣溫度及煙囪高度，煙溫越高，周圍空氣溫度越低，煙囪的抽力越大；煙囪高度越高，其抽力也越大。 f )2 7 312 7 31(0 3 4 （ 3 式中 H 產(chǎn)生抽力的管道高度， m 0t 外界空氣溫度 計(jì)算管段中煙氣的平均溫度 B 當(dāng)?shù)卮髿鈮?Pa 1 3