烟气处理系统

课题：烟气净化处理系统班级：能源121班姓名：***学号：**********目录前言 (2)1 主要设备设计原理与设计理由 (2)1.1 循环流化床 (2)1.2 旋风除尘器 (2)1.3 蒸汽余热锅炉 (3)1.4 急冷塔 (3)1.5袋式除尘器 (4)1.6湿式脱硫塔 (4)1.7活性炭吸附 (4)2 设备影响因素 (5)2.1 循环流化床 (5)2.2 旋风除尘器 (5)2.3 蒸汽余热锅炉 (6)2.4 急冷塔 (6)2.5袋式除尘器 (6)2.6湿式脱硫塔 (7)2.7活性炭吸附 (7)3 工艺流程 (7)4工艺流程图 (9)5 参考文献 (10)前言中国面临着既要加快经济发展、提高国民经济综合能力和人民生活水平，同时又必须以不牺牲生态环境为建设代价的双重难题。

为加环境污染的治理，在发展经济的同时保护好生态环境，规范全国危险废物的安全处置，从根本上改变危险废物污染环境，危害人体健康的现状已迫在眉捷。

1 主要设备设计原理与设计理由1.1循环硫化床采用循环流化床中加入脱酸剂石灰粉脱酸，从流化床反应器底部引入烟气，从布置在底部的文氏管进入塔内，烟气经过文氏管后加速，在该处与喷入的吸收剂充分混合反应。

烟气夹带Ca(OH)2粉在向上流动的过程中，由于Ca(OH)2粉较重，不断地有Ca(OH)2粉下落，下落至接近塔底时又被吹起，这样在塔底就形成了密相区，塔上部形成了稀相区。

部分Ca(OH)2粉在塔内不断循环，其余被布袋分离下来后，再进入塔内参与反应。

[1]1.2旋风除尘器旋风除尘器由带锥形底的外圆筒、进气管、排气管、圆锥筒和储灰箱排灰阀组成。

排气管插入外圆筒形成内圆筒，进气管与外圆筒相切，外圆筒下部是圆锥筒，圆锥筒下部是储灰箱。

当含尘气流由进气管进入旋风除尘器时，气流由直线运动变成圆周运动。

旋转气流的绝大部分沿器壁和圆筒体呈螺旋形向下，朝椎体流动，通常称此为外旋流。

含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的颗粒甩向器壁，颗粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动力和向下的重力沿壁面下落，进入集尘室。

旋转下降的外旋气流在到达椎体时，因圆锥体形的收缩而向除尘器中心靠拢，其切向速度不断提高。

当气流到达椎体下端某一位置时，便以同样的旋转方向在旋风除尘器中由下回转而上，继续作螺旋流动。

最后，净化气体经排气管排出器外，通常称此为内旋流。

一部分未被补集的颗粒也随之带出[2]1.3蒸汽余热锅炉为了从总体上降低运行成本，合理地进行余热回收利用是一个行之有效的解决方案。

在系统中设置一台余热锅炉，在对高温烟气进行降温，又充分回收余热。

本方案选用立式余热锅炉，利用烟气中的余热产生饱和蒸汽。

锅炉下后设沉降室，降低烟气中粉尘的浓度，防止换热管堵塞。

换热管设清灰装置；底部设除灰装置，灰外运填埋。

余热锅炉补充水为工业水，水温：≤20℃，经过软化水设备处理后进入锅炉。

软水设备全自动软水器，自动化程度高，可定时、定流量自动再生，属于免维护设备，运行费用低，经过处理的水质达到低压锅炉水质标准要求。

供水系统设置化软水箱，系统故障时可维持用水，保证设备安全。

锅炉采用给水泵给水，给水泵一用一备。

余热锅炉液位与供水阀门连锁自动控制给水流量。

锅炉产生的蒸汽用于烟气加热和产生热水进行冷却，并将蒸汽凝结水回收，送入软水箱供锅炉使用，冷却水循环使用。

1.4急冷塔急冷塔布置在余热锅炉对流受热面后面，为了快速降温和有效防止二恶英的再合成，采用顺流式喷淋塔，高温烟气从喷淋塔顶部进入，经过布气装置使烟气均匀地分布在塔内，喷淋塔顶部喷入自来水或经处理的无毒无害废水，与烟气直接接触使烟气温度急速下降，可以避开二恶英再合成的温度段，从而达到抑制二恶英再生成的目的。

烟气在急冷的过程中，除了降温，还有洗涤、除尘的作用。

脱除的一部分飞灰从急冷塔底部排出，去后续工艺固化处理。

急冷塔采用工业水，供水系统设置水池。

由水泵供水。

给水经塔内的压力雾化喷头将水雾直接与烟气进行传质传热交换。

压力雾化喷头采用进口设备，靠压力雾化后喷入急冷塔。

沉降灰经底部星型密封卸料阀排出。

急冷塔出口温度的控制是通过设定的出口烟气温度反馈来控制给水泵的转速进行的。

喷水量通过雾化泵的变频器与急冷塔出口温度连锁自动控制中水流量。

1.5袋式除尘器危险废弃物焚烧的除尘设备中，袋式除尘器相比其他除尘设备更具优势，袋式除尘器不仅作为除尘设备也作为去处烟气中其他有害物质反应装置，是尾气处理的最关键设备。

所以合理选择和设计袋式除尘器的过滤风速、滤袋材料、清灰方式和控制技术都将影响烟气中粉尘、酸性气体、二恶英类、重金属（特别是Hg）含量。

采用在线自动清灰方式，清灰介质采用压缩空气，是借助于高压气体脉冲喷吹滤袋，清除滤袋上的积灰。

包括袋式除尘器本体及出灰装置、旁路设施、自控系统。

为防止布袋结露，下部灰斗设电加热装置。

烟气进口温度180℃，烟气出口温度降至165℃，有效地防止结露现象产生，同时能延长滤布的使用寿命。

设自动短路系统保护除尘器，防止进入除尘器的烟温过高或者过低，损坏滤袋。

1.6湿式脱硫塔湿法吸收剂一般采用氢氧化钠。

洗涤塔内装有塑料填料，以增加水与烟气的接触，提高效率，减小设备体积。

喷淋水自上而下流经填料，在填料表面形成水膜，上升的烟气流经时与水膜充分接触，达到中和目的。

为节约资源，喷淋洗涤水循环使用。

由于采用湿法脱酸，烟气中含水较多，一般需要除雾，塔内上部安装有旋风水汽分离结构，用于除去烟气中的水汽，以防止烟羽的形成。

1.7 活性炭吸附系统中在袋式除尘器之前的烟气管路上设有活性炭喷射反应器，活性碳喷射装置采用了化工行业添加剂给料原理。

由于活性碳容易吸潮结块，传统的给料设备不可靠。

设计选用了一台悬浮喷射式计量给料器，将活性碳人工倒入上料仓内进入气化室，气化室的顶部接入压缩空气，由压线空气将气化室内一定浓度的活性碳粉送入烟道内。

该装置克服了常规装置易堵塞、喷粉量控制差的缺点。

定量的向烟气中添加粉状活性炭，在低温（180℃）下二恶英类物质极易被活性炭吸附，活性炭喷入后在烟道中同烟气混合，进行初步吸附，然后混合均匀的烟气进入袋式除尘器，活性炭颗粒被吸附到滤袋表面，在滤袋表面继续吸附，从而提高二恶英类物质的去处效率。

2设备影响因素2.1循环硫化床当系统处理量、热值变化、运行不稳定或停机时，烟气量随之发生变化，脱酸塔内的大量石灰粉从底部落下，需要马上收集并送入储仓循环使用，如果不清除，石灰在塔底部结块后更难以清理，增加了操作工作量，操作复杂。

[3]2.2旋风除尘器入口风速。

入口气流速度增加，切向速度也相应增加，可分离的粉尘粒径减小，除尘效率提高。

但流速过高使得筒体内的气流运动过强，会把有些已分离下来的粉尘重新卷吸带走，除尘效率反而下降，同时除尘器的阻力会急剧上升。

进口气速一般控制在12-20m/s除尘器的几何尺寸。

在其他条件相同的情况下，筒体直径越小，尘粒所受的离心力就越大，补集效率也就越高。

筒体高度变化对补集效率影响不明显，但适当增加椎体长度，有利于提高补集效率。

减小排气管直径，对提高效率有利。

含尘气流性质。

粉尘粒径越大，除尘效率明显提高，但粉尘的密度越小，就越难分离，除尘效率就越低。

灰斗的气密性。

除尘器内旋转气流形成的涡流场使静压由筒体壁向中心逐渐下降，椎体底部也会处于负压状态。

当除尘器下部气密性差而有空气漏入时，将吧灰斗内的粉尘再次扬起带走，除尘效率显著下降。

因此，在不漏风的情况下进行正常排尘是保证除尘器正常运行的重要条件。

收尘量不大的除尘器，可在排尘口下设置固定灰斗，定期排放。

由温度引起气体密度变化对补集效率的影响可以忽略不计。

但气体温度升高，气体的黏度增大，除尘效率降低。

[4]2.3蒸汽余热锅炉在余热锅炉设计中，如何合理的划分温度区段，是合理布置余热锅炉受热面，以及最大限度利用余热的基础。

在给定余热锅炉入口烟温条件下，对排烟温度的要求有两种情况，一种是限制排烟温度，要求排烟温度在合理的范围内;另一种是不限制排烟温度，要求最大限度的利用余热。

无论哪种情况，对于中，低温余热利用而言，窄点温差直接影响着余热锅炉的蒸发量以及受热面的布置。

窄点温差也称节点温差，是换热过程中蒸发器出口烟气和被加热的饱和水汽之间的最小温差。

随着窄点温差的变化，余热锅炉的相对换热总面积，相对蒸发量，相对排烟温度也随之发生变化。

2.4急冷塔与烟气直接接触使烟气温度下降的程度，从余热锅炉出口进入急冷塔的烟气温度。

2.5袋式除尘器袋式除尘器的除尘效率主要受粉尘特性、滤料特性、滤袋上的堆积粉尘负荷、过滤风速等因素的影响。

粉尘粒径直接影响袋式除尘器除尘效率。

对于1µm以上的尘粒、除尘效率一般都可达到9.5%。

小于1µm的尘粒中，以0.2-0.4µm尘粒的除尘效率最低。

无论对清洁滤料或积尘滤料都有类似情况。

这是因为对这一粒径范围内的尘粒而言，几种捕集粉尘的效应都处于低值区域。

尘粒携带静电荷也影响除尘效率。

利用这一特性，可以预先使粉尘荷电，从而对微细粉尘也能获得很高的除尘效率。

滤料的结构类型、表面处理的状况对袋式除尘器的除尘效率有显著影响。

在一般情况下，机织布滤料的除尘效率较低，特别当滤料上粉尘层未曾建立或遭到破坏的条件下更是如此；针刺毡滤料有较高的除尘效率；而最新出现的各种表面过滤材料则可以获得接近“零排放”的理想效果。

滤料上堆积粉尘负荷的影响只在使用机织布滤料的条件下才较为显著。

此时滤料更多地是起着支撑结构的作用，而起主要滤尘作用的则是滤料上的堆积粉尘层，在使用新滤料和清灰之后的某段时间内，除尘效率都较低。

但对于针刺毡滤料，这一影响较小，对表面过滤材料则几乎完全没用影响。

过滤风速对除尘效率的影响也更多表现在机织布条件下，较小的过滤风速有助于建立孔径小而孔隙率高的粉尘层，从而提高除尘效率。

即使如此，当使用表面起绒的机织布滤料时，也可使这种影响变得不显著。

当使用针刺毡滤料或表面过滤材料时，过滤风速的影响主要表现在除尘器的压力损失而非除尘效率方面。

2.6湿式脱硫塔石灰石是烟气湿法脱硫工艺中的吸收剂，石灰石活性是石灰石作为吸收剂品质的判别指标，它不仅影响到系统设计阶段吸收剂的选择，而且影响到运行阶段确定最优运行操作参数，进而降低投资与运行费用。

影响石灰石活性的因素主要有物理性质（CaCO3含量、粒径、地质年代）及其所处的运行环境（浆液PH值、浆液中所含离子、CO2分压、温度、搅拌速率等）。

选用石灰石时，主要从CaCO3含量、粒径和可磨性等方面进行综合考虑。

[5]2.7活性炭吸附吸附法是利用吸附剂对NOx的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理，通过周期性地改变反应器内的温度和压力，来控制NOx 的吸附，以达到将NOX从气源中分离出来的目的。

活性炭的表面积、孔结构、表面基团等都对活性炭的吸附有着一定影响3工艺流程在循环流化床锅炉后设置旋风式降尘塔，对大颗粒粉尘进行初级降尘，其上部有一个烟气出口，可将焚烧系统在超压状态下将烟气通过该出口泄压，将事故状态下聚积能量予以释放。