CAD发电厂烟气脱硫 6.14修改版

Hunan Institute of Technology

课程设计

某发电厂烟气除尘脱硫工艺设计

系部：安全与环境工程学院

学生姓名：吴佳斌屈仁安陈磊孙祥

指导教师：杨丽

专业：环境工程

班级：环境1201班

完成时间：2015年6月

设计从某发电厂烟气脱硫技术着手，主要根据国家大气污染物排放标准，设计适合中国国情的湿法除尘脱硫技术。通过对比分析脱硫除尘工艺：湿法、半干法、干法和脱硫吸收器等确定了湿式石灰石/石灰一石膏法工艺为某发电厂烟气除尘脱硫工艺设计。该工艺投资少、占地面积小、运行费用低、系统运行可靠性高、除尘脱硫效率高，完全达到了国家环保标准。本文首先对烟气除尘方式及设备作了确定；然后对各种脱硫方式及其研究现状进行了简单的介绍；对简易石灰石/石膏湿法脱硫系统进行了简单的设备选型计算及选型，并对系统进行了总体布置设计。

关键字烟气除尘脱硫；湿式石灰石/石灰一石膏法

前言 (1)

1 概述 (2)

1.1 设计简介 (2)

1.2 废气中所含污染物种类、浓度及温度 (2)

1.3 设计规模 (2)

1.4 设计范围 (2)

1.5 设计指标 (2)

2 工艺总体方案设计 (3)

2.1 总体设计准则 (3)

2.2 废气处理方法选择 (3)

2.2.1 脱硫方法 (3)

3 烟气系统设计 (4)

3.1 工艺介绍 (4)

3.2 设计原则 (4)

4 烟气脱硫工艺设计 (4)

4.1 SO2吸收系统 (4)

4.1.1 工艺介绍 (4)

4.1.2 设计原则 (5)

4.1.3 设备选型 (5)

5 平面布置与高程布置 (8)

6 结语 (10)

参考文献 (11)

前言

大气是人类赖以生存的最基本的环境因素，构成了环境系统的大气环境子系统。一切生命过程，一切动物、植物和微生物都离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。

造成大气污染的原因，既有自然因素又有人为因素，尤其是人为因素，如工业废气、燃烧、汽车尾气和核爆炸等。随着人类经济活动和生产的迅速发展，在大量消耗能源的同时，也将大量的废气、烟尘物质排入大气，严重影响了大气的质量，特别是在人口稠密的城市和工业区域。造成大气污染的物质主要有：一氧化碳CO、二氧化硫SO2、一氧化氮NO、臭氧O3以及烟尘、盐粒、花粉、细菌、苞子等。[1]如何在经济快速发展、能源需求增加的同时遏制大气污染已成为一项巨大的科技挑战。我国政府采用综合措施，控制大气污染水平，包括：提高能源效率优化能源结构；改造和迁移污染工业；城市规划和绿化；机动车排污量控制；道路建设和管理等。

源头治理已成为大气污染控制中一项积极有效的措施，因而每个工厂中的除尘净化设施就显得尤为重要。经济合理的除尘设备可将污染扼杀在“摇篮”中，还我们赖以生存的大气一片洁净。

1 概述

1.1 设计简介

本设计针对某发电厂排出的烟气，设计一套烟气脱硫除尘系统，使该锅炉烟气排放达到国家标准中二类区的排放标准。

该工厂废气量为11000 m3N/h，初始含尘浓度为6000 mg/m3，初始二氧化硫体积浓度为6 %，初始烟气温度为393K，烟气其余性质类似于空气。

1.2 废气中所含污染物种类、浓度及温度

污染物种类：粉尘（飞灰、炭黑等）、二氧化硫等；初始烟气温度：393K（即120°C）；

污染物排放量：废气排放量为11000 m3N/h，初始含尘浓度为6000 mg/m3，初始二氧化硫体积浓度为6 %；

通过计算可得二氧化硫质量浓度为：(6%×1000)/22.4×64=171429 mg/m3。

1.3 设计规模

废气处理量：11000 m3N/h；二氧化硫排放量为171429 mg/m3（理论值）

备注：本方案均按理论值设计。

1.4 设计范围

从车间排气管汇合后出口开始，经装置入口至排风机出口之间，所有工艺设备、连接管道、管件、阀门、风机、电气装置等。

1.5 设计指标

废气排放标准应执行GB16297-1996 《大气污染物综合排放标准》[1]中的二级标准，具体见表1-1。

表1-1 废气排放标准

按上表之，执行标准应为：烟尘小于等于200mg/m3，二氧化硫小于等于900mg/m3。

由此可以计算出相关的除尘效率和脱硫效率[1]：

总除尘效率计算：

按照总除尘效率公式：

η=（G c/G i)×100% = [(G i-G o)/G i]×100%

其中：G i、G o、G c——分别为除尘器进口、出口和落入灰斗的尘量。（mg/m3）解得：错误！未找到引用源。η=[(6000-150)/6000]×100%=97.5% 总脱硫效率计算：

φ=(C i-C o)/C i×100%

其中：C i、C o、C c——分别为吸收塔进口和出口处二氧化硫的含量。（mg/ m3）解得：φ=[(171429-1200)/171429]×100%≈99.3%

错误！未找到引用源。

2 工艺总体方案设计

2.1 总体设计准则

（1）严格执行国家环境保护有关法规，按规定的排放标准，使处理后的废气各项指标达到且优于标准指标。

（2）采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。

（3）工艺设计与设备选型能够在生产运行过程中具有较大的灵活性和调节余地，确保达标排放。

（4）在运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。[7] 2.2 废气处理方法选择

2.2.1 脱硫方法

湿式石灰石/石灰一石膏法

石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。也可以将石灰石直接湿磨成石灰石浆液。当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的空气进行化学反应，最终反应产物为石膏。同时去除烟气中部分其他污染物，如粉尘、HCl、HF 等。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经热交换器加热升温后排入烟囱。[5]脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。

[5]