最新30th燃煤蒸汽锅炉烟气除尘脱硫系统设计

摘要

我国大气环境污染以煤烟型为主，其中颗粒污染物及SO2两种主要污染物对自然生态环境和人类都造成了很大的危害，由此形成的颗粒物污染和酸雨污染已成为制约我国经济和社会可持续发展的一个重要因素。因此，探索开发燃煤锅炉烟气的除尘脱硫工艺，使烟气中污染物的浓度达到国家烟气排放标准，减少污染物的排放，有效控制燃煤烟气污染对改善我国大气质量、减少酸雨和SO2危害具有十分重要的意义。

本设计首先探讨研究了当今国内外主要的烟气除尘脱硫技术，通过对比各种除尘脱硫技术的优缺点，针对30t/h燃煤蒸汽锅炉的烟气排放量、烟尘含量及硫含量，依据国家要求和技术现状选择了适合本设计30t/h燃煤蒸汽锅炉烟气的除尘脱硫方案，拟选用两级除尘系统，一级为旋风除尘，二级为电除尘，同时采用氧化镁脱硫工艺。

其次，本设计将对旋风除尘器、电除尘器、脱硫塔、烟囱尺寸、管道等主要设备进行尺寸计算和设备选型，旋风除尘器拟选用CLP/B-27.5-X型，静电除尘器拟选用CDPK—45/3型，引风机拟选用G4-73-12D型，电动机拟选用Y315M2-4型两台。最后根据设计设备参数绘制设备外形尺寸图和总体工艺流程图。

关键词：燃煤烟气，旋风除尘，静电除尘，氧化镁脱硫，管道计算

Design of Flue Gas Dusting and Desulfurization System of 30t/h

Coal Fired Steam Boiler

ABSTRACT

China's air pollution is mainly fuliginous. SO2 and particulate pollutants are two major pollutants causing great harm to the natural environment and humans. Particle pollution and acid rain pollution formed have affected China's economic and social sustainability. Therefore, coal-fired boiler flue gas dust removal and desulfurization process is developed to make the concentration of pollutants in flue gas reach the national standard and then reduce pollutants emission. Controlling the coal-smoke pollution effectively is of great significance to improve air quality, i.e., to reduce acid rain and SO2 harm in our country.

Firstly, this paper introduces the main domestic and foreign flue gas desulphurization and dust removal technology. Select a boiler flue gas desulfurization and dust removal system which is suitable for 30t/h coal fired steam boiler by comparing the advantages and disadvantages of various desulphurization and dust removal technologies. The dusting and desulfurization system can make the flue gas emissions, dust content, sulfur content in the flue gas comply with national requirements and technical status. This work selects two dust collectors with the cyclone as the first one and the electrostatic precipitator as the second one integrated with magnesium oxide desulfurization process.

Secondly, this design will calculate the size and select the device type of the main devices of the system, such as cyclone, electrostatic precipitator, desulfurization tower, chimney and pipeline. This paper chooses CLP/B-27.5-X type cyclone, 45/3-CDPK type electrostatic precipitator, G4-73-12D type draft fan, and two Y315M2-4 type motors. At last, main equipments and process flow diagram are drawn based on all above.

Key words:coal fired flue gas, cyclone, electrostatic precipitator, magnesium desulfurization, pipeline calculation

30t/h燃煤蒸汽锅炉烟气除尘脱硫系统设计

梁嘉伟 011411213

1 绪论

在当今中国的工业发展形势下，煤炭作为中国应用最广泛的能源，依然在我国的能源系统中有着难以撼动的地位。而燃烧煤炭势必会产生对于大气造成污染的二氧化硫和各种颗粒物粉尘。在当今社会中，酸性沉降以及颗粒物已经成为污染大气的主要成分。酸性沉降造成的酸雨和细小粉尘造成的霾已经影响人们生活的重要污染。

酸性沉降会带来巨大的损害，比如使湖泊变为酸性，导致水生物死亡，改变土壤性质活化土壤重金属，抑制数目生长进而使森林消亡，同时威胁森林内生物的生存，使地面水变酸，地下重金属活化导致地下水重金属含量上升影响饮用水。

其次空气中的颗粒物，尤其是细颗粒物，例如PM2.5在近年日益受到更强烈的关注。这些颗粒物的人为来源主要是燃料燃烧污染物的排放以及烟尘的排放。颗粒物所带来的危害最为明显的当数1952年的伦敦烟雾事件，仅在大雾持续的五天之中就有5000多人死亡，之后的两个月内又有约8000人相继死亡。而在2013年10月17日，世界卫生组织将PM2.5认定为致癌物。因此如何有效得减少各类颗粒物的排放成为了当今社会发展的重要课题之一。

因此，随着我国的工业发展和环境保护需要，国家发布了《锅炉大气污染物排放标准》用以规范锅炉燃烧污染物的排放。我国燃煤工业锅炉占锅炉总量的85%，其污染物的排量也是巨大的，燃煤二氧化硫的排量占二氧化硫总排量的90%，同时我国燃煤锅炉的数量还在不断增加，这也意味着排量也会不断上升。因此给锅炉安装减少污染物排放的脱硫除尘系统是保护环境的必要手段也是达到国家标准的有效方法。

本设计主要针对30t/h燃煤蒸汽锅炉的烟气除尘脱硫系统进行设计，以保证其排放量满足国家排放标准。

1.1 脱硫技术发展现状

当今的脱硫技术种类繁多，按照燃烧过程可分类为燃烧前脱硫（即选煤、微生物脱硫等），燃烧中脱硫（即固硫），燃烧后脱硫（即烟气脱硫）[1]这三类。

1.1.1 燃烧前脱硫