脱硫工艺参数

1×200MW 石灰石/石膏湿法脱硫工艺参数设计

一． 课程设计的目的

通过课题设计进一步巩固本课程所学的内容，培养学生运用所学理论知识进行湿法烟气脱硫设计的初步能力，使所学的知识系统化。通过本次设计，应了解设计的内容、方法及步骤，使学生具有调研技术资料，自行确定设计方案，进行设计计算，并绘制设备结构图、编写设计说明书的能力。

二．课程设计课题的内容与要求

（1）根据给定的设计任务及操作条件，查阅相关资料，确定自选参数，进行工艺参数的计算；

（2）根据设计指导书及相关资料，计算系统工艺参数及主要设备设备尺寸；

（3）编写设计说明书；

（4）对设计结果进行分析。

1.已知参数：

（1）校核煤质：

%64=ar C ,%5=ar H ,%6.6=ar O ,%1=ar N ,%4.0=ar S ,%8=ar W ,%16=ar A ,%15=ar V

（2）环境温度：-1℃

（3）除尘器出口排烟温度：135℃

（4）烟气密度（标准状态）：1.34)/(3m kg

（5）空气过剩系数：3.1=α

（6）排烟中飞灰占煤中不可燃组分的比例：16%

（7）烟气在锅炉出口前阻力：800Pa

（8）当地大气压力：97.86kPa

（9）空气含水（标准状态下）：0.01293)/(3m kg

（10）基准氧含量：6%

（11）按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2011）中二类区标准执行

烟尘浓度排放标准（标准状态下）：30)/(3m mg

二氧化硫排放标准（标准状态下）：200)/(3m mg

2.设计内容：

（1）燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫的浓度计算。

（2）采用石灰石石膏湿法烟气脱硫。

（3）计算石灰石消耗量，石膏产量，并进行水平衡的计算。

（4）选择合适的液气比和空塔气速计算吸收塔塔径塔高并对喷淋系统，除雾器，浆液箱，石膏脱水系统进行计算。

（5）风机及电机的选择设计：根据脱硫系统所处理的烟气量，烟气温度，系统总阻力等计算选择风机种类，型号及电动机的种类，型号和功率。

（6）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算，设备选择和有关设计的简图等内容。课程设计说明书包括封面，目录,前言，正文，小结及参考文献等部分，文字应简明通顺，内容正确完整，书写工整，装订成册。

（7）图纸要求：脱硫系统图一张（A3）。系统图应按比例绘制，标出设备管件编号，并附明细表。

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SO

2，造成大气环境污染，且随着装机容量的递增，SO

2

的排

放量也在不断增加，加大火电厂SO

2的控制力度就显得非常紧迫和必要。SO

2

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SO

2

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SO

2

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。

工艺介绍

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SO 2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、SO 3、HCI 和HF 大部分含量也得到去除。吸收塔内置两级除雾器，烟气在含

液滴量低于100mg/Nm 3（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3~5%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

三．脱硫系统各部分设计计算

1.热值与燃料量的计算

热值计算

%64=ar C ,%5=ar H ,%6.6=ar O ,%1=ar N ,%4.0=ar S ,%8=ar W ,%16=ar A ,%15=ar V

换算成干燥无灰基的元素含量

%2.84=daf C ，%6.6=daf H ，%7.8=daf O ，%5.0=daf S

=34.4)/(kg MJ