XXX电厂烟气脱硫设计

课程设计说明书

题目电厂石灰石膏法烟气脱硫设计

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专业环境工程

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目录

第一章绪论- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 第二章国家相关政策法规- - - - - - - - - - - - - - - - - 4 第三章烟气脱硫工艺- - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 第四章烟气脱硫主要设计原则- - - - - - - - - - - - - - - 8 第五章课程设计目的意义- - - - - - - - - - - - - - - - - 9 第六章课程设计课题的内容与要求- - - - - - - - - - - - -10 第七章脱硫系统各部分设计计算- - - - - - - - - - - - - - - 11 第八章设计心得- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -21 第九章参考文献- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -22

绪论

国是世界上最大的煤炭生产国和消费国, 也是世界上少数几个以燃煤为主要能源的国家之一。燃煤是造成大气污染的根本原因, 也是形成SO2和酸雨的主要来源。酸雨污染的加剧对生态系统、建筑物材料、农业和人体健康等方面均造成重大危害。近几年我国火电行业发展很快, 截至2014 年底, 我国火电厂装机容量达到5. 5亿千瓦, 燃煤量超过13亿吨, 煤耗量超过13亿吨。火电厂二氧化硫排放总量为13万吨, 占全国二氧化硫总排放量的51%; 火电厂氮氧化物排放总量约为800万吨, 占全国氮氧化物总排放量的36%。由此可见, 火电厂是我国二氧化硫和氮氧化物排放控制的首要对象。燃煤电厂机组进行脱硫建设或脱硫改造, 必将越来越重要, 也将成为新建或能否生存的必要条件之一,也是电力工业可持续发展与追球经济、环保和社会综合效益的必然要求。

电机组脱硫工艺处理技术在国内火电机组烟气脱硫工程中得到了大量的应用，这些脱硫工艺处理技术基本都是从国外发达国家引进的。我们在引进过程中，不断地消化和吸收国外先进的脱硫技术，并通过一些火电机组脱硫工程示范项目的建设，逐渐掌握这些技术，同时完成脱硫装置的国产化，最终填补国家在环境保护中有关大气污染处理技术上的空白。

对国内火电机组的实际情况，约95％的火电厂采用湿法烟气脱硫技术，采用干法烟气脱硫技术的火电机组比较少，在湿法烟气脱硫技术中，基本上都采用石灰石．石膏法脱硫技术，原因是该技术成熟稳定，应用业绩最多且国内石灰石矿产量丰富，作为吸收剂的成本非常低。

处理技术分为三个主要部分：一是烟气与脱硫吸收剂进行化学反应的部分，

该部分是脱硫工艺的重点，主要有烟气的引入系统，原烟道、净烟道、烟道密封空气、烟道档板、烟气换热器和增压风机等；用于液体和气体进行化学反应的反应器吸收塔、浆液再循环系统、氧化风机系统和吸收塔除雾器等。二是脱硫剂制备部分，主要有石灰石接收系统、石灰石输送系统和石灰石储存设备：石灰石磨制系统，湿式球磨机系统、石灰石浆液箱等。三是脱硫副产品的处理部分，主要有石膏一级脱水系统旋流设备、石膏二级脱水系统真空皮带脱水机、石膏输送系统和储存系统等。

本旨在通过对240MW级火电机组的脱硫处理工艺设计，了解并逐渐掌握主要的湿法脱硫工艺设计技术，获得足够的工程设计经验。

文对240MW级火电机组石灰石．石膏法脱硫处理技术进行了设计规划，完成了烟气和脱硫剂的物料平衡计算，按照应达到的脱硫率要求，计算需要投入消耗的原料和产出的物料之间的关系；进行系统设备的主要性能参数设定，完成系统设备的选型；进行相关辅助系统的设计计算，完成相关的物料平衡设计，完成脱硫系统工艺设计。本文还对脱硫设计过程中的一些关键问题(如吸收塔浆液循环量与烟气含硫量的关系等)进行了探讨，为最终掌握石灰石-石膏法脱硫处理技术、优化设计以及主要设备国产化打下基础。

前, 世界各国开发、研制、用来控制SO2的脱硫技术概括起来已超过200多种, 尤其西方一些发达国家及日本、韩国等, 脱硫技术已相当成熟。归纳起来,主要有四大类: 燃烧前脱硫( 原煤净化工艺, 主要除无机硫) 、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫(烟气脱硫) 和煤的转化利用技术。最为广泛应用的是燃烧后脱硫, 即烟气脱硫技术, 也是目前世界最大规模商业化应用的脱硫方式, 其他方法还不能在技术成熟程度和经济的承受能力3 方面与之竞争。

国家相关政策法规国人民共和国环境保护法

华人民共和国水污染防治法

华人民共和国循环经济促进法

华人民共和国固体废物污染环境防治法

华人民共和国气象法

华人民共和国大气防治法

.中华人民国和国节约能源法

范性引用文件

BJ87 工业企业噪声控制设计规范B8978 污水综合排放标准

B50033 建筑采光设计标准

B50160 石油化工企业设计防火规范

B50229 火力发电厂与变电所设计防火规范

L5000 火力发电厂设计技术规程

L/T5029 火力发电厂建筑装修设计标准

L/T5035 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定L/T5046 火力发电厂废水治理设计技术规程

L/T5120 小型电力工程直流系统设计规程

L/T5136 火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程

L/T5153 火力发电厂厂用电设计技术规定

气脱硫工艺

谓烟气脱硫就是用化学或物理的方法将烟气中的SO2予以固定和脱除。按脱硫方式和产物的处理形式,烟气脱硫一般可分为湿法、半干法和干法三类。在这三类烟气脱硫技术中,湿法脱硫技术最成熟,工业应用最广泛,脱硫效率最高,但投资及运行费用也最高;半干法脱硫效率中等,投资及运行费用较湿法低,综合经济性能较好;干法脱硫投资及运行费用最低,且无结垢、腐蚀等问题,但脱硫效率有待于进一步提高。

湿法脱硫技术中又以石灰石．石膏脱硫技术应用最典型和广泛，该工艺主要采用蕴藏量十分丰富的石灰石作为原料，石灰石成本低廉，是理想的吸收剂。湿式石灰石．石膏法脱硫工艺是技术成熟、业绩多、运行状况稳定的脱硫工艺，脱硫率在95％以上，而且适应各种机组和煤种，运行费用低和副产品易回收等优点。在世界各国的大型火电厂中，90％以上都采用湿式石灰石-石膏法烟气脱硫工艺技术。石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统的核心是吸收塔。

吸收塔内进行的SO2脱除过程按如下步骤进行：

1)烟气与喷入吸收塔的石灰石循环浆液接触，烟气中的SO2通过物理扩散和化学反应生成亚硫酸根。

2)在吸收塔下部的浆液池中，亚硫酸根被通入吸收塔内的氧化空气强制氧化成硫酸根，硫酸根与钙离子生成二水硫酸钙(石膏)。

3)达到一定浓度的石膏浆液从浆液池排出，通过石膏旋流器、真空皮带脱水机，分离出含水率小于10％的石膏。