15TH燃油鍋爐脫硫除塵工藝設(shè)計(jì).doc

15T/H燃油鍋爐脫硫除塵工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)總說(shuō)明近年來(lái),隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,我國(guó)的排放量連年增長(zhǎng),的排放已導(dǎo)致許多地區(qū)出現(xiàn)了嚴(yán)重的酸雨現(xiàn)象,由此引起我國(guó)酸雨區(qū)不斷擴(kuò)大,造成全國(guó)每年經(jīng)濟(jì)損失億元以上,接近當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的%。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)目前約有30萬(wàn)臺(tái)中小型燃煤工業(yè)鍋爐,耗煤量占全國(guó)原煤產(chǎn)量的1/3。而這些鍋爐中,大部分沒(méi)有安裝脫硫設(shè)備,致使許多地區(qū)酸雨頻頻發(fā)生,嚴(yán)重危害了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人體健康。因此,煙氣脫硫是當(dāng)前環(huán)境保護(hù)的一項(xiàng)重要工作。目前,國(guó)內(nèi)外成熟的脫除工藝有十幾種,但都需要較高的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用。在我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)狀況下,這對(duì)于絕大多數(shù)企業(yè)來(lái)說(shuō)都是難以承受的。由于工程基建費(fèi)用是很難縮減的,而運(yùn)行費(fèi)用可以通過(guò)改良工藝和優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)等得到降低。為了控制和治理鍋爐煙氣污染我選擇了燃油鍋爐脫硫除塵的題目。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要參考廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27）。在湛江造紙廠新建鍋爐(15T/H)采用旋流板塔的設(shè)計(jì)方案。旋流板塔技術(shù)將堿性廢液輸入鍋爐濕式除塵系統(tǒng)中，對(duì)其燃煤煙氣進(jìn)行脫硫除塵，流出的廢水經(jīng)處理后可循環(huán)使用，該裝置及整套處理工藝運(yùn)行設(shè)計(jì)達(dá)到國(guó)家GB13271-91鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。脫硫塵器設(shè)計(jì)原則(1)脫硫率87%。除塵效率90%;(2)技術(shù)較為成熟,運(yùn)行費(fèi)用低;(3)投資省;(4)能利用現(xiàn)有設(shè)施;(5)建造工期短,方便;(6)系統(tǒng)簡(jiǎn)便,易于操作管理;(7)主體設(shè)備的使用壽命8;(8)煙氣脫硫以廉價(jià)的石灰為主要吸收劑,并充分利用鍋爐排渣水的脫硫容量,達(dá)到以廢治廢,降低運(yùn)行成本的目的。能用于煙氣脫硫和除塵的設(shè)備很多，但要滿足運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、不影響生產(chǎn)同時(shí)去除且壓力降較小等要求，以旋流板為宜。旋流板塔作為一種噴射型塔,脫硫除塵板采用內(nèi)向型塔板,除霧板采用外向型塔板。氣流從底部以渦殼方式進(jìn)入或切向進(jìn)入,通過(guò)塔板螺旋上升,液體流到盲板上后向葉片均勻分布,在葉片上形成薄液層,被旋轉(zhuǎn)的氣流噴灑成液滴,受離心力的作用拋到塔壁形成旋轉(zhuǎn)的液層,通過(guò)降液孔向下面塔壁分散。氣液主要以氣體射流、液滴和液膜3種方式進(jìn)行傳質(zhì),由于液體是滴狀高速穿過(guò)氣流,改進(jìn)了流體動(dòng)力學(xué)因素,提高了設(shè)備的傳質(zhì)效率。旋流板塔的空塔氣速一般在2.53.5/之間,與湍流塔相近,但制作費(fèi)用比湍流塔低,而且壓降低,每塊塔板的壓降在3060之間(除第一塊塔板外)。旋流板塔的開(kāi)孔率在28%32%之間,因此,塔板的負(fù)荷高,不會(huì)因?yàn)閴A液中帶有固體顆粒而造成堵塞。綜合以上旋流板塔的特點(diǎn)和堿性廢液的性質(zhì),我選擇旋流板塔作為脫硫除塵裝置,進(jìn)行脫硫除塵一體化。旋流板塔為氣液相接觸式的煙氣脫硫除塵裝置，是一種高效傳質(zhì)設(shè)備,具有負(fù)荷高、壓降低、不易堵、具有接觸面大、處理負(fù)荷高、阻力小、不易結(jié)垢、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，適合于氣量小、高空速的煙氣脫硫除塵，彈性寬等優(yōu)點(diǎn),其綜合性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)外普遍使用的濕法吸收器。以石灰，石灰石漿液為脫硫劑的煙氣脫硫技術(shù),由于具有脫硫劑價(jià)廉易得、脫硫率高等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用.研究表明,向石灰 石灰石漿液中添加有機(jī)廢液或某些鎂鹽,可進(jìn)一步提高脫硫率。鈉堿吸收法脫硫的主要原理是利用氫氧化鈉溶液作為起始吸收液，與煙氣中要和反應(yīng)生成，再與繼續(xù)反應(yīng)生成和。含有的廢水用NaOH中和，生成，再去重復(fù)吸收煙氣中。鈉堿廢水的pH值對(duì)煙氣脫硫效果有一定影響。采用堿性廢水進(jìn)行脫硫時(shí)，其廢水量與進(jìn)氣氣量的比值(液氣比)，對(duì)煙氣脫硫效率影響較為顯著。最佳液氣比在2L/m左右，液氣比越小，則脫硫率越低，反之則高，但能耗亦隨之增大。以堿性水作脫硫吸收劑，既節(jié)約自來(lái)水，又充分利用了堿性廢水和鍋爐煙氣，其工藝簡(jiǎn)單、操作方便，建設(shè)投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，煙氣脫硫除塵效果好，設(shè)備運(yùn)行可靠性強(qiáng)其環(huán)境與社會(huì)效益十分顯著。The design all explainedIn the recent 20 years, Along with national economy national economy rapid development, Our countrys withdrawal successive years grow, discharges has caused many areas to appear the serious acid rain phenomenon, From this causes our country acid rain area to expand unceasingly, Creates the nation every year above the economic loss 100 billion Yuan, Approached the same year gross national product 2 %. Statistics have indicated , Our country approximately has 300,000 Taichung small to burn coal at present the industry boiler ,The coal consumption accounts for the national raw coal output 1/3. But in these boilers,Majority of has not installed the sweetener,Causes many local acid rains to occur repeatedly,Serious harm industry and agriculture production and human body health. Therefore,The haze desulphurization is a current environmental protection important work. At present,Domestic and foreign mature removes the craft to have several kinds,But all needs the high initial cost and the operating cost. In under our country at present economical condition,This regarding the overwhelming majority enterprise said all is withstands with difficulty. Because the project capital construction expense is very difficult to reduce,But the operating cost may and so on obtains through the improvement craft and the optimized movement parameter reduces. In order to control with the government boiler haze pollutes me to choose the fuel oil boiler desulphurization dust removal topic.The design standard mainly refers to Guangdong Province Air pollutant To discharge Limiting value (DB44/27).In zhangjiang paper mill newly built boiler (15T/H) uses the eddy plate column the design proposal. The eddy plate column technology the alkalinity waste liquid input boiler wet typedust removal system in, burns coal the haze to it to carry on the desulphurization dust removal, flows out the waste water may circulate the use after processing, this equipment and the entire wrap processing craft movement design achieved the national GB1327191 boiler air pollutant discharges the standard.Desulphurization dust principle of design (1) desulphurization rate 87%. Dust removal efficiency 90%;(2) the technology is mature,The operating cost is low;(3) invests the province;(4) can use the existing facility;(5) constructs the time limit for a project to be short,Convenient;(6) the system is simple,Easy to operate the management;(7) main body equipment service life 8 a;(8) the haze desulphurization take the inexpensive lime as the main absorbent,And full use pot fire grate pulp water desulphurization capacity,Reduces the movement cost the goal.Can use in the haze desulphurization and the dust removal equipment very many, but must satisfy the revolution stable reliable, does not affect at the same time the production to remove also the pressure drop small and so on the request, as is suitable take the eddy board.The eddy plate column takes one kind of spraying tower,The desulphurization dust removal board uses the introversion column tray,The defogging board uses the export-oriented type column tray. The air current enters from the base by 渦the shell way or cuts toward enters,Through column tray spiral rise,Liquid flow after blind board on to leaf blade uniform distribution,Forms the thin fluid level on the leaf blade,The air current which revolves is sprayed the bubble,Is thrown the fluid level the centrifugal force function which forms to the tower wall revolves,Through falls the fluid hole to be dispersible to the under tower wall. Was mad the fluid mainly by the gas jet, the bubble and the fluid film 3 ways carries on the mass transfer,Because the liquid is the drop shape high speed passed through the air current,Improved the hydrodynamics factor,Enhanced the equipment mass transfer efficiency. Eddy plate column void tower air speed generally in 2.5-3.5 m/Is close with the rapids tower,But the manufacture expense is lower than the rapids tower,Moreover the pressure drop is low,Each column tray pressure drop between 30-60 P a (besides first column tray). The eddy plate column opens the porosity between 28%-32%,Therefore,The column tray load is high,Cannot because in the lye has the solid particle but to create stops up. Above synthesis eddy plate column characteristic and alkalinity waste liquid nature,I choose the eddy plate column to take the desulphurization dust removal installment,Carries on the desulphurization dust removal integration.The eddy plate column for was mad the liquid phase contact type the haze desulphurization dust removal installment, is one kind of highly effective mass transfer equipment,Has shoulders, the pressure drop high low, Yi Du, does not have the contact face in a big way, processing shoulders, the resistance high small, not the easy scaling, the structure simple and so on the characteristic, suits in is narrowminded, the high airspeed haze desulphurization dust removal, shoots merit and so on broad minded,Its overall performance surpasses the domestic and foreign universal uses the aqueous method absorber.Take the lime, the limestone size as the sweetening agent haze desulphurization technology,As a result of has the sweetening agent moderate price to be easy, the desulphurization rate higher merit but obtains the widespread applicationThe research indicated,Increases the organic waste liquid or certain magnesium salt to the limestone limestone size in,May further enhance the desulphurization rate.The soda absorption law desulphurization main principle is using the caustic soda solution took the outset absorption fluid, wants and the response with the haze in produces again continues with to respond produces and . Includes the waste water with Na0H in and, produces , again goes to in the repetition absorption haze . The soda waste water pH value has the certain influence to the haze desulphurization effect. Uses when the alkalinity waste water carries on the desulphurization, its waste water volume with lets in air the spirit ratio (fluid to be mad compared to), is remarkable to the haze desulphurization efficiency influence. The best fluid gas compares in 2L/About m, the fluid is mad compared to slightly, then desulphurization rate lower, otherwise then is high, but the energy consumption also increases along with it.Makes the desulphurization absorbent by the alkaline water, both saves the running water, and fully has used the alkalinity waste water and the boiler haze, its craft simple, the ease of operation, the construction invests few, operating cost low, haze desulphurization dust removal effect good, the equipment movement reliability strong its environment and the social efficiency is extremely remarkable.目 錄1.緒論61.1.我國(guó)大氣治理概況61.2.大氣污染防治技術(shù)71.2.1.脫硫技術(shù)71.2.2.除塵技術(shù)91.3.旋流板塔101.3.1.旋流板塔技術(shù)應(yīng)用范圍102.工藝設(shè)計(jì)102.1.設(shè)計(jì)項(xiàng)目概況 102.2.工藝選擇 112.2.1. 旋流塔板的技術(shù)特點(diǎn)112.2.2.旋流塔板的主要特點(diǎn)112.2.3.技術(shù)原理122.2.4.旋流塔板脫硫反應(yīng)原理122.2.5.吸收反應(yīng)132.2.6.再生反應(yīng)132.3.工程技術(shù)方案132.3.1.工藝流程132.3.2.主要設(shè)計(jì)工藝參數(shù)142.4.設(shè)計(jì)計(jì)算142.4.1.旋流板除塵器的主要尺寸142.4.2.堿液循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算. 162.5.水泵與風(fēng)機(jī)的選擇 172.6.經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益分析 172.6.自動(dòng)控制與檢測(cè) 173.致謝18主要參考資料18附錄外文及翻譯附圖一、高程圖附圖二、平面布置圖1.緒論1.1.我國(guó)大氣治理概況我國(guó)大氣污染嚴(yán)重，污染廢氣排放總量處于較高水平。為控制和整治大氣污染，“九五”以來(lái)，我國(guó)在污染排放控制技術(shù)等方面開(kāi)展了大量研究開(kāi)發(fā)工作，取得了許多新的成果，大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。在“八五”、“九五”期間，國(guó)家辟出?？铋_(kāi)展全球氣候變化預(yù)測(cè)、影響和對(duì)策研究，在溫室氣體排放和溫室效應(yīng)機(jī)理、海洋對(duì)全球氣候變化的影響、氣候變化對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然資源的影響等方面取得很大進(jìn)展。近年來(lái)，我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)能力有了很大提高，初步形成了具有中國(guó)特色的環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)和管理體系，環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的進(jìn)展明顯。我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了我國(guó)環(huán)?？萍佳芯款I(lǐng)域不斷拓展，我國(guó)早期的環(huán)境科學(xué)偏重單純研究污染引起的環(huán)境問(wèn)題，現(xiàn)在擴(kuò)展到全面研究生態(tài)系統(tǒng)、自然資源保護(hù)和全球性環(huán)境問(wèn)題；特別是污染防治，由工業(yè)“三廢”治理技術(shù)，擴(kuò)展到綜合防治技術(shù)，由點(diǎn)源的治理技術(shù)，擴(kuò)展到區(qū)域性綜合防治技術(shù)，并研究開(kāi)發(fā)了無(wú)廢少?gòu)U的清潔生產(chǎn)工藝、廢物資源化技術(shù)等。 在大氣污染防治技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)方面，近年來(lái)我國(guó)取得眾多成果，與此同時(shí)，如表1所列，大氣污染的治理也取得了很大進(jìn)展。 表1 近年我國(guó)大氣污染治理取得的一些進(jìn)展大氣污染防治1995年1996年1997年1998年1999年2000年工業(yè)廢氣治理率（%）82.584.486.387.185.189.8建成城市煙塵控制區(qū)數(shù)（個(gè)）300223192339244623642718煙塵控制區(qū)面積（平方公里）125321296115791137961600018000“九五”期間全國(guó)主要污染物排放總量控制計(jì)劃基本完成。在國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長(zhǎng)8.3%的情況下，在大氣污染防治方面，2000年全國(guó)二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵等項(xiàng)主要污染物的排放總量比“八五”末期分別下降了1015%。 結(jié)合經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，國(guó)家取締、關(guān)停了8.4萬(wàn)多家技術(shù)落后、浪費(fèi)資源、質(zhì)量低劣、污染環(huán)境和不符合安全生產(chǎn)條件的污染嚴(yán)重又沒(méi)有治理前景的小煤礦、小鋼鐵、小水泥、小玻璃、小煉油、小火電等“十五小”企業(yè)，對(duì)高硫煤實(shí)行限產(chǎn)，有效地削減了污染物排放總量。 全國(guó)23萬(wàn)多家有污染的工業(yè)企業(yè)中，90以上的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了主要污染物達(dá)標(biāo)排放。46個(gè)考核的環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市中，25個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了大氣質(zhì)量按功能分區(qū)達(dá)標(biāo)，有19個(gè)城市（區(qū)）被授予國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市（區(qū)）。 重點(diǎn)區(qū)域的污染治理也取得了階段性成果?！皟煽貐^(qū)”二氧化硫排放總量降低，酸雨范圍和頻率得到控制，保持穩(wěn)定。北京市環(huán)境治理初見(jiàn)成效。重點(diǎn)區(qū)域的污染治理帶動(dòng)了全國(guó)污染防治工作的全面展開(kāi)。 1.2.大氣污染防治技術(shù) 為控制和整治大氣污染，“九五”以來(lái)，我國(guó)在煤炭潔凈加工開(kāi)發(fā)技術(shù)、煤炭潔凈高效燃燒技術(shù)、煤炭潔凈轉(zhuǎn)化技術(shù)、污染排放控制技術(shù)等方面開(kāi)展了大量研究和開(kāi)發(fā)，取得了許多新的成果。與此同時(shí)，我國(guó)大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。酸雨和二氧化硫控制區(qū)的污染防治工作已深入展開(kāi)。“兩控區(qū)”內(nèi)175個(gè)地市和電力、煤炭等行業(yè)編制了二氧化硫污染防治規(guī)劃。關(guān)停小火電機(jī)組198臺(tái)（裝機(jī)容量208萬(wàn)千瓦）。8個(gè)省、自治區(qū)、直轄市開(kāi)始限制燃煤含硫量。目前，“兩控區(qū)”年削減二氧化硫排放量近80萬(wàn)噸，93個(gè)城市二氧化硫的濃度達(dá)到國(guó)家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 如果中國(guó)的燃煤電站的煙氣排放要達(dá)到目前發(fā)達(dá)國(guó)家規(guī)定的水平，SO2的排放量將從每年680萬(wàn)噸下降至170萬(wàn)噸，NOx的排放量將從100下降至30，CO2也將減排2500萬(wàn)噸。中國(guó)控制和整治大氣污染任重而道遠(yuǎn)。 1.2.1脫硫技術(shù) 控制SO2排放的工藝按其在燃燒過(guò)程中所處位置可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫三種。燃燒前脫硫主要是洗煤、煤的氣化和液化。洗煤可用作脫硫的輔助手段，經(jīng)濟(jì)適用的煤氣化和液化技術(shù)在進(jìn)一步開(kāi)發(fā)之中。就燃燒中脫硫的型煤和循環(huán)流化床燃燒來(lái)說(shuō)，燃用型煤比直接燃用原煤節(jié)煤又干凈，較多用于中小鍋爐上；國(guó)內(nèi)最大的循環(huán)流化床是75t/h爐型，適用于工業(yè)鍋爐和采暖，國(guó)外電站應(yīng)用于機(jī)組容量有的高達(dá)300t/h。 表2 煙氣脫硫技術(shù)濕 法干 法半 干 法石灰石/石灰拋棄法旋轉(zhuǎn)噴霧干燥（SDA）法石灰石/石膏法爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化(LIFAC與LIMB) 法雙堿法循環(huán)流化床脫硫技術(shù)氧化鎂法荷電干式噴射脫硫（CDSI）法韋爾曼洛德法電子束照射（EBA）法氨法脈沖電暈等離子體（PPCP）法燃燒后煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前世界唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，是控制SO2污染和酸雨的主要技術(shù)手段。而煙氣脫硫被認(rèn)為是控制SO2最行之有效的途徑。煙氣脫硫主要有濕法、半干法、干法和硫氮聯(lián)脫法等。目前世界上采用煙氣脫硫系統(tǒng)最多的國(guó)家為美國(guó)、日本和德國(guó)。各國(guó)目前采用的各種主要煙氣脫硫技術(shù)列于表2。其中，濕式石灰石-石膏法、噴霧干燥法、LIFAC法、CDSI法是工藝成熟、應(yīng)用較廣的煙氣脫硫方法，其工藝流程和經(jīng)濟(jì)性能比較列于表3。 表3幾種煙氣脫硫（FGD）工藝經(jīng)濟(jì)性能比較工藝流程濕式石灰石-石膏法噴霧干燥法LIFAC法CDSI 法適用煤種含硫量(%)1.51-322Ca/S1.11.52.01.5鈣的利用率(%)9040-4535-404-45脫硫成效(%)9080-8570-7560-70投資占電廠投資比例(%)13-198-123-52-4脫硫費(fèi)用(元/tSO2脫除)900-1250750-1050600-900600-800設(shè)備占地面積大中小極小灰渣狀態(tài)濕干干干煙氣再熱需無(wú)需無(wú)需無(wú)需目前，世界上運(yùn)行著500座以上的煙氣脫硫裝置。而其中90以上（按機(jī)組容量計(jì)）為濕法脫硫工藝。發(fā)達(dá)國(guó)家大型燃煤鍋爐幾乎都配備有效率在95%以上的濕法脫硫設(shè)備，中小鍋爐也采取了經(jīng)濟(jì)可行的脫硫措施，包括爐內(nèi)噴鈣及增濕活化脫硫工藝。半干法旋轉(zhuǎn)噴霧法、爐內(nèi)噴吸收劑增濕活化脫硫工藝在歐洲應(yīng)用較多。流化床燃燒技術(shù)在燃燒過(guò)程中有效控制SO2和NOx的生成，日益受到重視。日本開(kāi)展利用表面熱處理后的活性炭纖維（ACF）對(duì)煙道氣進(jìn)行脫硫、脫氮的試驗(yàn)研究，取得了很好效果。利用ACF凈化煙道氣的技術(shù)屬于半干式氧化型，其優(yōu)點(diǎn)是：脫硫、脫氮反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，副產(chǎn)的硫酸、硫酸鹽及硝酸、硝酸鹽等可以獲得連續(xù)回收。這種燃煤鍋爐煙氣脫硫、脫氮技術(shù)不僅具有較高的脫硫、脫氮性能，而且用水量少，所需設(shè)備簡(jiǎn)單，目前正在進(jìn)行實(shí)用化研究。 二氧化硫不僅在大氣中形成酸雨，造成空氣污染，而且嚴(yán)重腐蝕鍋爐尾部設(shè)備，影響生產(chǎn)和安全運(yùn)行。電站鍋爐是我國(guó)二氧化硫的主要排放源，它的特點(diǎn)是煙氣量大，SO2濃度低，綜合利用難度大。在電站煙氣脫硫的運(yùn)行費(fèi)中，脫硫劑的費(fèi)用占有很高比例。我國(guó)發(fā)電用煤的平均含硫量高達(dá)1.15%，因此，電站煙氣脫硫?qū)ξ覈?guó)來(lái)說(shuō)更為重要。 我國(guó)燃煤二氧化硫控制技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)始于20世紀(jì)60年代初，其后規(guī)模不斷擴(kuò)大?！捌呶濉逼陂g，工業(yè)型煤開(kāi)發(fā)、燃煤固硫新型循環(huán)床鍋爐技術(shù)開(kāi)發(fā)、火電廠排煙脫硫技術(shù)研究等列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃；“八五”期間，循環(huán)床燃燒脫硫技術(shù)完善化及工程配套應(yīng)用技術(shù)研究、工業(yè)型煤固硫技術(shù)完善化及工業(yè)應(yīng)用研究、濕式脫硫除塵技術(shù)研究、噴鈣脫硫成套技術(shù)開(kāi)發(fā)等列入國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃；“九五”期間，又把燃煤煙氣二氧化硫控制關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究列入科技攻關(guān)計(jì)劃。 對(duì)于燃煤煙氣凈化技術(shù)，近年來(lái)，我國(guó)在基礎(chǔ)研究和中小鍋爐煙氣凈化技術(shù)方面取得了一定進(jìn)展。為提高脫硫劑的脫硫效率，在Ca(OH)2中加入易潮解鹽和堿，或用燃燒飛灰和Ca(OH)2的水合物作吸著劑，或用活性焦或活性炭作吸附劑，在實(shí)驗(yàn)室研究中都取得一定成果。適合中小型鍋爐的網(wǎng)膜塔除塵脫硫系統(tǒng)、雙擊式除塵脫硫工藝、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫小型試驗(yàn)裝置等都取得初步成效。 另外，在“九五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃中，脈沖電暈法離子體煙氣脫硫技術(shù)取得了重要進(jìn)展，完成了2萬(wàn)Nm3/h中試線建設(shè)與試驗(yàn)，脫硫率大于80% 7；新型氨法脫硫技術(shù)（NADS）通過(guò)驗(yàn)收；“利用杭州灣海水脫除電廠煙氣中二氧化硫”的中試研究取得突破。 在自主開(kāi)發(fā)研制的同時(shí)，如表4所列，一些大型電廠也相繼從國(guó)外引進(jìn)了一些先進(jìn)的除硫設(shè)備，對(duì)多種工藝進(jìn)行了試驗(yàn)和示范。如珞璜電廠的石灰石-石膏法技術(shù)、黃島電廠的旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法、山西太原第一熱電廠的高速水平流簡(jiǎn)易濕法、南京下關(guān)電廠的爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化法（LIFAC）、深圳西部電廠的海水脫硫法等等。 但是，我國(guó)目前還沒(méi)有掌握煙氣脫硫設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，治理手段也比較落后，排放標(biāo)準(zhǔn)要求低，燃煤鍋爐的二氧化硫排放基本處于失控狀態(tài)。至今，我國(guó)99以上的電廠沒(méi)有脫硫裝置。表4中所列從國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)除硫設(shè)備，無(wú)論何種脫硫工藝，其環(huán)境效益是明顯的，對(duì)我國(guó)積累設(shè)備設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理經(jīng)驗(yàn)也是有用的。但價(jià)格既昂貴，國(guó)力難以承受，又無(wú)中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)，而且，總的來(lái)說(shuō)，在運(yùn)行中在經(jīng)濟(jì)上是虧損的。 1.2.2.除塵技術(shù) 塵埃細(xì)粒子對(duì)人體呼吸系統(tǒng)、大氣能見(jiàn)度和城市景觀等都會(huì)產(chǎn)生極其不良的影響。隨著各種除塵器的使用和對(duì)土壤揚(yáng)塵、道路揚(yáng)塵的控制，較易被去除的大粒子的排放水平有很大的降低，但由于細(xì)粒子的去除比較困難，細(xì)粒子的排放水平?jīng)]有顯著下降，它在大氣氣溶膠中的比例反而有所上升。因此，許多發(fā)達(dá)國(guó)家早已把大氣氣溶膠的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)由總懸浮顆粒物（TSP100m）改變?yōu)閷?duì)人體健康危害更大的PM10（又稱為可吸入顆粒物或IP10m），并對(duì)PM10的污染現(xiàn)狀、來(lái)源、環(huán)境影響、健康影響和控制對(duì)策等問(wèn)題進(jìn)行了一系列深入的調(diào)查研究。特別是美國(guó)經(jīng)過(guò)多年的研究，注意到控制大氣氣溶膠的污染，不能只控制總懸浮微粒物（TSP）的排放，更應(yīng)重點(diǎn)控制PM10，甚至PM2.5（顆粒粒徑2.5m）的排放，為此，美國(guó)聯(lián)邦環(huán)保局（EPA）于1997年6月新頒布的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中增加了PM2.5的標(biāo)準(zhǔn)。而大量的研究表明對(duì)人體健康和大氣環(huán)境影響最大的恰恰是粒徑2.5m的粒子。近幾年，在大氣氣溶膠的研究中，人們逐漸重視細(xì)粒子，并對(duì)PM2.5、PM1和凝結(jié)核（0.1m）進(jìn)行系統(tǒng)的研究。 我國(guó)已開(kāi)始重視細(xì)粒子的污染和控制問(wèn)題，1982年首次頒布的大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中只將飄塵（相當(dāng)于PM10）作為參考標(biāo)準(zhǔn)，而1996年頒布的新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（GB 3095-1996）已將飄塵改稱為可吸入顆粒物（IP），并列為正式標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)增加了大氣氣溶膠中苯并a芘的濃度標(biāo)準(zhǔn)。這也表明中國(guó)正在由單一的TSP控制轉(zhuǎn)向TSP和細(xì)粒子共同控制。但對(duì)細(xì)粒子的產(chǎn)生、作用機(jī)理的研究及控制技術(shù)的開(kāi)發(fā)都還不夠。 在傳統(tǒng)除塵技術(shù)方面，中國(guó)已經(jīng)研究并開(kāi)發(fā)了多種實(shí)用有效的技術(shù)，我國(guó)有90的火電站裝了除塵器，平均除塵效率達(dá)90，其中靜電除塵（除塵效率達(dá)96）僅占總數(shù)的12。新建大型電站靠高煙囪（210米以上）擴(kuò)散，擴(kuò)散效果雖不差，可減輕附近城市的空氣污染，但不能解決地區(qū)的污染問(wèn)題。由于受資金不足的制約，我國(guó)大型燃煤鍋爐僅配備34個(gè)電場(chǎng)的電除塵器，加之國(guó)產(chǎn)除塵設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，控制性能差，實(shí)際排放濃度往往高于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)。 相比之下， 歐洲、美國(guó)、日本的大型電站燃煤鍋爐都配備5個(gè)甚至更多電場(chǎng)的高效靜電除塵器或多室的布袋除塵器，除塵效率高于99.9%，實(shí)際排放濃度都低于標(biāo)準(zhǔn)要求，一般為50mgNm3。 我國(guó)目前的總體平均除塵效率在95左右，只相當(dāng)于發(fā)達(dá)國(guó)家20世紀(jì)70年代的水平。 目前國(guó)外煙氣凈化技術(shù)比較成熟先進(jìn)，我國(guó)必須與國(guó)外合作，學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。另一方面，當(dāng)務(wù)之急是發(fā)展我國(guó)自己的煙氣凈化技術(shù)及產(chǎn)業(yè)，逐步實(shí)現(xiàn)煙氣凈化技術(shù)和設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化。 1.3.旋流板塔旋流板塔是一種高效通用型傳質(zhì)設(shè)備，具有通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，具有節(jié)能的傳質(zhì)，吸收設(shè)備，適宜于進(jìn)行快速吸收、洗滌、除霧、除塵等操作過(guò)程。其綜合性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)外普遍使用的吸收塔。自70年代問(wèn)世以來(lái)在環(huán)保、石油、化工、輕工、冶金等行業(yè)得到普遍的重視和應(yīng)用。近年廣泛用于金屬冶煉行業(yè)煙氣除塵和工業(yè)廢氣治理領(lǐng)域，創(chuàng)造了巨大的社會(huì)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益。 旋流板塔1974年首次用于碳銨干燥尾氣回收以來(lái)，已廣泛用于中小氮肥廠的半水煤氣脫硫(H2S)塔，飽和熱水塔，除塵、冷卻、冷凝塔等，也用于環(huán)保行業(yè)脫除煙氣和廢氣中的飛灰、NOx、SO2、H2S及鉛汞蒸汽等，取得了很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。自80年代后期開(kāi)始，旋流塔開(kāi)始用于煙氣的脫硫除塵研究，在實(shí)驗(yàn)室和小型鍋爐的工業(yè)化實(shí)驗(yàn)中，重點(diǎn)在除塵，脫硫，除霧和脫硫劑及工程性問(wèn)題進(jìn)行了研究。旋流板塔脫硫技術(shù)作為一種實(shí)用可靠的脫硫除塵技術(shù)，具有投資和運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，管理和維護(hù)方便等特點(diǎn)，現(xiàn)已推廣用于火電，熱電，冶金等行業(yè)的煙氣脫硫除塵和其他工業(yè)廢氣治理。 旋流板塔技術(shù)可應(yīng)用于化工、礦冶、建材等行業(yè)的工業(yè)廢氣凈化工程。例如對(duì)酸洗廢氣的脫氟脫氮、窖爐廢氣的脫氟脫硫等等，其脫硫、脫氟和脫氮效率分別大于75%、98%和50%。為進(jìn)一步提高和完善旋流板塔脫硫除塵一體化技術(shù)，重點(diǎn)研究旋流板吸收塔的放大效應(yīng)和脫硫系統(tǒng)煙氣再加熱、自動(dòng)監(jiān)控和脫硫渣的綜合利用，向大型化、自動(dòng)化、系統(tǒng)化發(fā)展。 2.工藝設(shè)計(jì)2.1.設(shè)計(jì)項(xiàng)目概況廣東冠豪高新技術(shù)股份有限公司位于廣東省湛江市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)昌平路，是國(guó)家級(jí)重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)和上市公司，生產(chǎn)銷售特種紙?，F(xiàn)新建生產(chǎn)線，配套一臺(tái)15T/H鍋爐生產(chǎn)排放生產(chǎn)大量的和煙塵，為滿足目前的環(huán)保要求，需選用先進(jìn)的脫硫除塵裝置，有針對(duì)性地進(jìn)行脫硫和除塵，從而達(dá)到鍋爐煙氣穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的目的，現(xiàn)就該廠鍋爐煙氣脫硫、除塵作出方案如下：2.1.1.建設(shè)單位提供15T/H鍋爐資料：（1）鍋爐型號(hào)：WNS151.25Y，生產(chǎn)廠：柳州鍋爐廠（2）燃燒器：德國(guó)威索，型號(hào)：WKMS70/2/A（3）煙囪尺寸：1110（外徑），高度18米（4）燃料：180#重油2.1.2.設(shè)計(jì)依據(jù)（1）廣東省大氣污染物排放限值（DB44/27）（2）鍋爐煙氣基本參數(shù)及排放量：20000/H（3）煙氣排放要求；A煙氣含塵濃度：50MG/NB濃度：400MG/NC氮氧化物：400MG/ND煙氣林格曼黑度：1級(jí)E排放廢水懸浮物30mg/目前的脫硫工藝普遍采用石灰/石灰石法,但該項(xiàng)目脫硫、除塵在同一裝置中同時(shí)進(jìn)行,對(duì)脫硫除塵系統(tǒng)的運(yùn)行安全性要求較高,因此決定采用雙堿法工藝。2.2.工藝選擇旋流板塔是一種高效通用型傳質(zhì)設(shè)備，具有通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。旋流板塔脫硫技術(shù)作為一種實(shí)用可靠的脫硫除塵技術(shù)，具有投資和運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小，管理和維護(hù)方便等特點(diǎn)，現(xiàn)已推廣用于火電，熱電，冶金等行業(yè)的煙氣脫硫除塵和其他工業(yè)廢氣治理。 2.2.1.技術(shù)特點(diǎn)： 脫硫除塵效率高（脫硫效率6595%；除塵效率大于98%）； 工程總投資及運(yùn)行費(fèi)用低，占地面積小； 系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，操作管理方便，自動(dòng)化程度較高； 操作彈性好，適用范圍廣； 主體設(shè)備堅(jiān)固耐用，耐腐蝕性能好； 脫硫液循環(huán)使用，無(wú)廢水排放，無(wú)二次污染。 2.2.2.旋流塔板的主要特點(diǎn) 傳質(zhì)、傳熱效果好； 防堵性能好、易于操作； 氣液負(fù)荷高，霧沫夾帶少； 塔板壓降低，系統(tǒng)阻力小； 除塵、吸收性能好，可達(dá) 98% 以上 耐腐蝕性能優(yōu)異； 不易結(jié)垢、無(wú)毒性； 重量輕、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便； 2.2.3.技術(shù)原理：旋流板塔為圓柱塔體，塔內(nèi)裝有旋流塔板。工作時(shí)，氣體由塔底從切向進(jìn)入，在塔板葉片的導(dǎo)向作用螺旋上升，液體從盲板分配到各個(gè)葉片上形成薄膜層，同時(shí)被氣流噴灑成流水液滴。液滴隨氣流運(yùn)動(dòng)的同時(shí)被離心力甩至塔壁，形成沿壁旋轉(zhuǎn)的液環(huán)，并受重力作用而沿壁下流至環(huán)形的集液槽，再通過(guò)溢流裝置流到下一塊塔板的盲板上逐板下流的液體在塔板上被氣體噴成霧滴狀，使氣液間有很大的接觸面積。液滴在氣流的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的離心力強(qiáng)化氣液間的接觸，當(dāng)液體在旋流板上被噴灑于氣體中時(shí)粘附其中的塵粒，然后被甩至塔壁，帶著塵粒下流，由于塔內(nèi)提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的酸性氣體也可被堿性液體吸收；旋流板塔同時(shí)具有除霧性能，以延長(zhǎng)風(fēng)機(jī)的使用壽命。如上所述，液體在與氣體充分接觸后又能有效的分離-避免霧沫夾帶，其氣液負(fù)荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液層薄，開(kāi)孔率大而使壓降較低，達(dá)同樣效果時(shí)的壓降約低一半，因此，綜合性能優(yōu)于常用塔板。 由于塔內(nèi)提供了良好的氣液接觸條件，氣體中的SO2被堿性液體吸收（脫硫）的效果好；旋流板塔同時(shí)具有很好的除塵性能，氣體中的塵粒在旋流塔板上被水霧粘附而除去，此外，塵粒及霧滴受離心力甩到塔壁后，亦使之被粘附而除去，從而使氣流帶出塔的塵粒和霧滴很少。 2.2.4.旋流塔板脫硫反應(yīng)原理 濕法煙氣脫硫是應(yīng)用最為廣泛的脫硫技術(shù)，濕法煙氣脫硫的基本過(guò)程是用含脫硫劑的溶液或漿液在旋流塔板中洗滌煙氣，使煙氣中的二氧化硫在旋流板吸收塔內(nèi)較好傳質(zhì)條件下，與脫硫劑溶液進(jìn)行較為充分的吸收反應(yīng)，從而大大降低煙氣中的二氧化硫濃度，達(dá)到脫硫目的。濕法煙氣脫硫可以達(dá)到高的脫硫效率，工程投資和運(yùn)行費(fèi)用都較低，管理和維護(hù)也較為方便。其主要缺點(diǎn)是凈化煙氣的溫度較低，需要進(jìn)行凈化煙氣的再加熱，以防露點(diǎn)腐蝕并有利于煙氣排放后的煙氣抬升。 石灰石是最早作為煙氣脫硫的吸收劑之一，由于石灰和石灰石的價(jià)格低廉、取料廣泛，使得石灰/石灰石法的運(yùn)行費(fèi)用在各種脫硫方法中相對(duì)低而應(yīng)用最廣泛。石灰/石灰石漿液洗滌的化學(xué)機(jī)理相當(dāng)復(fù)雜，總的反應(yīng)是SO2同Ca(OH)2或CaCO3起作用，生成亞硫酸鈣，其一部分氧化成硫酸鈣。在進(jìn)料中如存在MgO或MgCO3時(shí)，也可發(fā)生類似的反應(yīng)。 此后，日本和美國(guó)開(kāi)發(fā)了雙堿法，并已在大型工業(yè)裝置上成功應(yīng)用。該法流程特點(diǎn)為先用可溶性的鈉堿吸收液在吸收塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，然后在塔外再用石灰乳或石灰石粉末對(duì)吸收液進(jìn)行再生和分離，再生液繼