(完整版)大气污染控制毕业课程设计——钙基脱硫工艺
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为喷嘴数量,20个;
α为喷射扩散角,90°;
A 为除雾器有效通流面积 ,15 m 2;
,取t 1=5min=300s 。
由上式可得喷淋塔浆液池体积
3311749202.74930047.2020.12m m t V G L V N ≈=⨯⨯=⨯⨯= 吸收塔内径m m u V D g i 0.997.85.314.322122≈=⨯⨯=⨯=π 选取浆液池内径大于吸收区内径1m ,内径D 2= D i +1m=10.0m 而 2222210.1014.325.014.325.0h h D V ⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=
所以浆液池高度
(5)喷淋塔烟气进口高度设计(:
而单个喷嘴流量为Q s =0.75Ls ,而
所以N=11050.75=1473.3取整数值1478。
个
2.4配套设施设计计算
(1)增压风机的选型
根据实际需要,增压风机的位置选在进入GGH之前,一方面可以防止防腐不过关的问题,一方面可以大大降低初期投资。
增压风机的选型,根据需要可以选择离心风机、静叶可调轴流式风机(静调风机)和动叶可调轴流式风机(动调风机)。
离心风机由于存在体积大、占地面积大及检修吊起困难等弊端,在烟气脱硫工程中较少被采用,增压风机一般选择轴流风机。
由于静调风机有结构简单、转速较低、可靠性较高、初投资和维修费用低等优点,同时考虑到本设计中电厂的发电功率不算很大,风机负荷不算重,不需要用动调风机,故选用静调风机,配2台。
(2)烟气换热器的选型
GGH的作用是降低进入吸收塔原烟气的温度,使其适合脱硫反应的最佳温度;提高净烟气温度,避免烟气进入烟囱后发生低温腐蚀并利于排烟。
烟气换热器有回转式、管式换热器2种。
针对该工程实际情况,考虑到占地面积尽量小、辅助设备尽量少、设备投资及运行维护费用尽量少、运行可靠性能尽量高、操作尽量简易等因素,采用1台回转式换热器作为该脱硫工程的烟气换热器。
(3)浆液循环泵的选型
吸收塔再循环泵安装在吸收塔旁,用于吸收塔内石膏浆液的再循环,采用单流和单级卧式离心泵。
由于吸收塔循环液是固液双相流介质,这种高
速流动且成分复杂的介质对循环泵的用材提出了苛刻的要求。
浆液循环泵过流部件耐蚀、耐磨性能是决定泵使用寿命的重要指标。
合金泵具有结构简单、运行可靠、寿命长、维修量小的特点,故选用合金泵作为本设计的浆液循环泵。
浆液再循环系统采用单元制,每个喷淋层配一台浆液循环泵,共5台。
浆液循环量由液气比和烟气流量共同决定。
本设计中由于液气比=12.2Lm3,烟气量为213.56m3s,因此浆液循环量为
2.
123
.
56
=
2605
⨯
=
=
213
s
m
h
L
L/
/
4.
9379
6.
每台浆液循环泵的循环量为1876m3,功率37.00kw,一台备用。
(5)氧化吸收池搅拌机的选型
在吸收塔底部,石灰石浆液经过脱硫过程之后,变成了CaSO3和,此时为了使氧化风机鼓入的空气能够充分地和CaSO3和接触,以便充分氧化,需要CaSO3和的混合溶液内部颗粒分布均匀,在这种情况下,需要使用搅拌器来使溶液悬浮颗粒均匀混合,同时增大和空气接触的面积。
在吸收塔浆液池的下部,沿塔径向布置四台侧进式搅拌器,其作用是使浆液的固体维持在悬浮状态,同时分散氧化空气。
搅拌器安装有轴承罩、主轴、搅拌叶片、机械密封。
搅拌器叶片安装在吸收塔降池内,与水平线约为10度倾角、与中心线约为-7度倾角。
采用低速搅拌器,有效防止浆液沉降。
搅拌桨型式为三叶螺旋桨,轴的密封形式为机械密封。
吸收塔搅拌器的搅拌叶片和主轴的材质为合金钢。
在运行时严禁触摸传动部件及拆下保护罩。
向吸收塔加注浆液时,搅拌器必须不停地运行。
(6)石灰石浆液制备系统
石灰石块(粒度<20mm )经电厂自备汽车运输卸入卸料斗,再经挡边带式输送机送入石灰石贮仓。
石灰石块通过安装在贮仓下部的皮带称重给料机,将一定量的石灰石送入湿式球磨机的磨头,并与水混和进入湿式球磨机研磨,研磨后的半成品从磨尾出来流入石灰石浆液循环池,石灰石浆液循环池上的石灰石浆液循环泵将石灰石浆液打入石灰石浆液旋流站,石灰石浆液经旋流后,合格的石灰石浆液溢流进入石灰石浆液箱,不合格的石灰石浆液返回湿式球磨机的除尘设备磨头重新研磨。
石灰石浆液循环池、石灰石浆液箱上安装有搅拌器,以防浆液沉淀。
石灰石浆液箱中的浆液再经调浆,达设计要求1250kgm 3 (含固量30%)。
这样制成的石灰石浆液用石灰石浆液泵打到吸收塔,根据烟气负荷、脱硫塔烟气入口的SO2浓度和pH 值来控制喷入吸收塔的浆液量,剩余部分返回制浆。
为了防止结块和堵塞, 要使浆液不断地流动循环。
由以上计算知每天所需的石灰石量为216.74td ,根据浆液密度1250kgm 3 (含固量30%),可以计算出所需浆液量为
h m d m /08.24/97.577%
301250100074.21633==⨯⨯ 选用2台流量40m 3h ,扬程20m 的润神GMZ 系列石灰石浆液泵,一台备用。
吸收塔主要设计参数表
第一章总图设计
3.1一般规定
(1)脱硫装置的总体设计应符合下列要求:
①工艺流程合理,烟道短捷;
②交通运输便捷;
③方便施工,有利于维护检修;
④合理利用地形、地质条件;
⑤充分利用厂内公用设施;
⑥节约用地,工程量小,运行费用低;
⑦符合环境保护、劳动安全和工业卫生要求。
(2)技改工程应避免拆迁运行机组的生产建(构)筑物和地下管线。
当不能
避免时,应采取合理的过渡措施。
(3)吸收剂卸料及贮存场所宜布置在对环境影响较小的区域。
3.2总平面布置
(1)吸收塔宜布置在烟囱附近,浆液循环泵应紧邻吸收塔布置。
吸收剂制备
及脱硫副产品处理场地宜在吸收塔附近集中布置,或结合工艺流程和场地条件因地制宜布置。
(2)脱硫装置与主体工程不能同步建设而需要预留脱硫场地时,宜预留在紧
邻锅炉引风机后部烟道及烟囱的外侧区域。
场地大小应根据将来可能采用的脱硫工艺方案确定。
在预留场地上不应布置不便拆迁的设施。
(3)事故浆池或事故浆液箱的位置应考虑多套装置共用的方便。
(4)脱硫废水处理间宜紧邻石膏脱水车间布置,并有利于废水处理达标后与
主体工程统一复用或排放。
紧邻废水处理间的卸酸、卸碱场地应选择在避开人流的偏僻地带。
(5)石膏仓或石膏贮存间宜与石膏脱水车间紧邻布置,并应设顺畅的运输通
道。
石膏仓下面的净空高度应确保拟采用的石膏运输车辆能够通畅。
(6)脱硫场地的标高应不受洪水危害。
脱硫装置若在主厂房区环形道路内,
防洪标准与主厂房区相同;若在主厂房区环形道路外,防洪标准与其他场地相同。
(7)脱硫装置主要设施宜与锅炉尾部烟道及烟囱零米高程相同,并与其他相
邻区域的场地高程相协调,有利于交通联系、场地排水和减少土石方工程量。
(8)新建电厂,脱硫场地的平整及土石方平衡应由主体工程统一考虑。
技改
工程,脱硫场地应力求土石方自身平衡。
场地平整坡度视地形、地质条件确定,一般为0.5~2.0%;困难地段不小于0.3%,但最大坡度不宜大于3.0%。
(9)建筑物室内、外地坪高差应符合下列要求:
①有车辆出入的建筑物室内、外地坪高差,一般为0.15~0.30m;
②无车辆出入的室内、外高差可大于0.30m;
③易燃、可燃、易爆、腐蚀性液体贮存区地坪宜低于周围道路标高。
(10)当开挖工程量较大时,可采用阶梯布置方式,但台阶高差不宜超过5m,
并设台阶间的连接踏步。
挡土墙高度3m 及以上时,墙顶应设安全护栏。
同一套脱硫装置宜布置在同一台阶场地上。
卸腐蚀性液体的场地宜设在较低处,且地坪应做防腐蚀处理。
(11)脱硫场地的排水方式应与主体工程相统一。
3.3交通运输
(1)脱硫岛内道路的设计,应保证脱硫岛的物料运输便捷,消防通道畅通,
检修方便,并满足场地排水的要求。
并符合GBJ22 的要求。
(2)吸收剂运输应考虑防潮、防洒落和防扬尘等措施。
(3)脱硫岛内的道路应与厂内道路形成路网。
并根据生产、生活、消防和检
修的需要设置行车道路、消防车通道和人行道。
(4)物料装卸区域停车位路段纵坡宜为平坡,当布置困难时,坡度不宜大于
1.5%,应设足够的汽车会车、回转场地,并按行车路面要求进行硬化处
理。
(5)脱硫岛内装置密集区域的道路宜采用混凝土块铺砌等硬化方式处理,以
便于检修及清扫。
(6)进厂吸收剂应设有计量装置和取样装置,也可与电厂主体工程共用。
3.4综合管线布置
(1)脱硫设备的管线综合布置应与主体工程协调一致,主要管架和沟道、电
缆桥架宜集中布置,并留有足够的管线走廊。
浆液管道布置应考虑坡度,不出现低洼弯点。
在寒冷地区,应考虑电伴热或蒸汽伴热等防冻措施。
管架、管线和沟道宜沿道路布置,地下管线和沟道一般宜敷设在道路行车部分之外,当确需沿道路下敷设或与道路交叉时,应根据实际情况采取加固等防护措施。
(2)架空管道在跨越道路时应符合HJT和DL5000的规定。
第四章致谢
本次课程设计的经验对于我以后的工作和学习都有很大的提高和帮助。
在此非常感谢《大气污染控制工程》的任课老师杨家宽教授和课程设计指导老师胡辉教授,和做同一课题的其他同学给予的帮助,这些帮助对于我的这篇课程设计是必不可少的。
第五章参考文献
[1] 郝吉明, 马广大. 大气污染控制工程(第二版). 北京: 高等教育出版社, 2002.
[2] 吴忠标. 大气污染控制工程. 杭州: 浙江大学出版社, 2001.
[3] 魏先勋等. 环境工程设计手册(修订版). 长沙: 湖南科学技术出版社, 2002.
[4] 刘天齐. 三废处理工程技术手册(废气卷). 北京: 化学工业出版社,1999.
[5] Noel de Nevers. Air Pollution Control Engineering(second edition). 北京:
清华大学出版社, 2000.
第六章附录。