大氣污染控制---脫硫塔設(shè)計.doc

學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 大氣污染控制課程設(shè)計大氣污染控制課程設(shè)計 脫硫塔設(shè)計脫硫塔設(shè)計報告報告書書 報告人 陳 玉 班級 環(huán)境1101班 學(xué)號 11233002 指導(dǎo)老師 任福民 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 大氣污染控制工程課程設(shè)計任務(wù) 1 1 設(shè)計任務(wù)與目的 任務(wù) 完成某電廠濕法鈣基煙氣脫硫工藝流程中吸收塔的設(shè)計 目的 通過該設(shè)計 使學(xué)生能夠綜合運用課堂上學(xué)過的理論知識和專業(yè)知 識 以鞏固和深化課程內(nèi)容 熟悉使用規(guī)范 設(shè)計手冊和查閱參考資料 培養(yǎng) 學(xué)生分析問題 解決問題和獨立工作的能力 進一步提高學(xué)生計算 繪圖和編 寫說明書的基本技能 1 2 設(shè)計內(nèi)容和步驟 某電廠地處東南季風(fēng)區(qū) 四季分明 溫暖濕潤 春季溫暖雨連綿 夏季炎 熱雨量大 秋季涼爽干燥 冬季低溫 少雨雪 根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀笈_多年氣象資料統(tǒng)計 其特征值如下 累年平均氣壓 1011 0hPa 累年最高氣壓 1038 9hPa 累年最低氣壓 986 6hPa 累年平均氣溫 17 6 極端最高氣溫 40 9 極端最低氣溫 9 9 廠址處全年北 N 風(fēng)出現(xiàn)頻率為 20 0 西北 NW 風(fēng) 出現(xiàn)頻率為 14 7 西 W 風(fēng)出現(xiàn)頻率 13 1 南 S 風(fēng)出現(xiàn)頻率 6 0 東北 WE 風(fēng)出現(xiàn)頻率 9 6 東 E 風(fēng)出現(xiàn)頻率 8 3 東南 SE 風(fēng)出現(xiàn)頻率 8 0 西南 SW 風(fēng)出現(xiàn)頻率 7 2 靜風(fēng)出現(xiàn)頻率為 13 1 電廠有 4 臺 60MW 的發(fā)電機組 占地面積 25000m2 電廠所用煤的組成成分 C 70 7 灰分 12 1 S 2 7 H 3 2 水分 9 0 O 2 3 每小時煤的用 量 90t 采用石灰石 石膏脫硫工藝流程 脫硫率要求為 85 90 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 1 根據(jù)上述資料 確定煙氣量 鍋爐燃燒的過?？諝庀禂?shù)取a 1 05 1 2 鍋 爐每小時用煤 90t 煙氣中 SO2濃度和每天石灰石 其純度為 90 的消耗量 設(shè)系統(tǒng)鈣硫比為 1 1 1 2 時 脫硫率達到 85 90 過剩空氣系數(shù)系數(shù) 鈣 硫比和脫硫率在給的范圍內(nèi)自定 希望不要雷同 2 計算和設(shè)計各處理構(gòu)筑物 1 吸收噴淋塔 確定吸收塔的大小 塔內(nèi)氣流速度以及停留時間 根據(jù)煙氣量確定循環(huán)漿液噴淋層數(shù) 除霧器層數(shù) 不超過 4 層 繪制 1 50 1 200 的吸收塔 標(biāo)上各部分尺寸 要有詳細(xì)的技術(shù)和說明 2 總平面圖設(shè)計 根據(jù)前述條件 繪制濕法煙氣脫硫電廠的平面布置圖 1 200 1 2000 包括處理構(gòu)筑物的平面布置及輸配水管線的布置 生產(chǎn)性輔助建筑物 鼓風(fēng)機 房 漿液泵房 配電間 鍋爐房 機修間 化驗室 倉庫等 環(huán)保設(shè)施 脫硫 設(shè)備 污水處理廠及灰場等 以及生活福利建筑 辦公室 車庫 宿舍 食堂 傳達室等 的布置 具體要求 平面布置應(yīng)盡量緊湊 在規(guī)定的范圍內(nèi)結(jié)合遠(yuǎn)期發(fā)展布置 并應(yīng)考慮施 工上的方便 平面布置中應(yīng)考慮事故排除和超越管 廠內(nèi)應(yīng)有道路通向各構(gòu)筑物 以便運輸 合理布置上 下水管 空氣管 蒸氣管 電纜等管線 廠內(nèi)應(yīng)充分綠化 以改善衛(wèi)生條件和美化環(huán)境 4 臺發(fā)電機組以及與其配套的實施在圖中均要繪出 1 3 設(shè)計成果 1 設(shè)計說明書要求 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 1 整理后的說明書應(yīng)編有章節(jié)目錄 設(shè)計任務(wù)來源 原始資料和設(shè)計要 求放在最前 分組表隨其后 各人在分組表中劃定自己的設(shè)計條件 2 處理構(gòu)筑物的設(shè)計與計算應(yīng)按流程的先后次序分章節(jié)編寫 3 對所采用的設(shè)計數(shù)據(jù) 反映了設(shè)計者的設(shè)計思想及設(shè)計原則 應(yīng)做必 要的說明 4 說明書要求 A4 開紙 用鋼筆書寫或打印 正文宋體 小四號字 1 5 行距 草圖要求按比例 5 設(shè)計計算書 各構(gòu)筑物的計算過程 主要設(shè)備 如吸收塔 等 的 選取等 2 圖紙要求 總平面圖比例 1 200 1 2000 并附有圖例 建筑物名稱及必要的說 明 吸收塔按已有說明給出 1 4 主要參考資料 1 郝吉明 馬廣大 大氣污染控制工程 2 吳忠標(biāo) 大氣污染控制工程 3 魏先勛 等 環(huán)境工程設(shè)計手冊 修訂版 4 劉天齊 三廢處理工程技術(shù)手冊 廢氣卷 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 目 錄 一 鈣基濕法煙氣脫硫工藝 1 1 概述 1 2 濕法煙氣脫硫的工作原理 19 3 脫硫機理 3 4 石灰石濕法煙氣脫硫裝置 21 二 煙氣脫硫工藝主要設(shè)備吸收塔 19 1 吸收塔的設(shè)計 7 2 吸收塔的選型 7 3 基礎(chǔ)資料處理 8 4 煙氣脫硫吸收塔工藝技術(shù)要求 8 5 噴淋吸收塔主要工藝設(shè)計參數(shù) 11 6 噴淋塔的高度設(shè)計 12 三 總平面圖設(shè)計 19 1 一般規(guī)定 19 2 總平面布置 19 3 交通運輸 20 4 綜合管線布置 21 四 配套設(shè)施設(shè)計計算 19 1 增壓風(fēng)機的選型 21 2 煙氣換熱器的選型 21 3 漿液循環(huán)泵的選型 22 4 氧化風(fēng)機的選型 22 5 氧化吸收池攪拌機的選型 23 6 石灰石漿液制備系統(tǒng) 23 五 存在的問題 19 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 1 煙氣降溫問題 21 2 結(jié)垢和堵塞問題 24 3 廢水的處理 22 六 課程設(shè)計心得體會 19 七 參考文獻 19 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 一 鈣基濕法煙氣脫硫工藝 1 概述 能源和環(huán)境是當(dāng)今社會發(fā)展的兩大主題 中國的資源特點和經(jīng)濟發(fā)展水平 決定了以煤為主的能源結(jié)構(gòu)將長期存在 國內(nèi)每年都會消費數(shù)億噸煤 煤所含 的雜質(zhì)硫在燃燒時會排放酸性氣體SO2 這種氣體在高空為雨雪所溶解而形成酸 雨 可導(dǎo)致動植物大量死亡 給生態(tài)系統(tǒng)造成很大的破壞 還會嚴(yán)重侵蝕橋梁 樓屋 船舶車輛 機電設(shè)備等 給經(jīng)濟的發(fā)展帶來嚴(yán)重影響 并對人類的健康 造成危害 自上世紀(jì)80 年代以來 由于我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展 SO2 排放量也日 益增多 據(jù)統(tǒng)計 2005 年全國SO2 排放量為2549 萬噸 大量SO2 的排放 使 中國酸雨區(qū)迅速擴大 目前已覆蓋四川盆地和長江以南 青藏高原以東的廣大 地區(qū) 占國土總面積的1 3 而且每年還以10 萬km2 的速度在遞增 因此 控 制和減少SO2 排放量已是刻不容緩 迫在眉睫了 國家環(huán)保總局和國家發(fā)改委 將采用多項措施加強SO2 污染的防治 專家認(rèn)為消減SO2 排放總量是今后中國 環(huán)保工作的重點 對煙氣脫硫是控制SO2 污染的主要措施之一 但到目前為止 我國還僅限于燃煤電廠的脫硫 僅有12 裝機容量的火電廠建有煙氣脫硫裝置 因此開發(fā)新型高效 脫硫產(chǎn)物可循環(huán)再利用的脫硫技術(shù)已是當(dāng)務(wù)之急 目前 二氧化硫污染控制技術(shù)頗多 諸如改善能源結(jié)構(gòu) 采用清潔燃料等 而煙氣脫硫技術(shù)則是控制二氧化硫最有效的手段之一 國內(nèi)外已開發(fā)和研究的 脫硫方法有近200 種 但真正工業(yè)化應(yīng)用的不過10 余種 根據(jù)脫硫產(chǎn)物的狀態(tài) 可分為干法和濕法 干法是指無論加入鍋爐尾部煙道中的脫硫劑是干態(tài)或濕態(tài) 的 脫硫的最終產(chǎn)物是干態(tài)的 干法的優(yōu)點是煙氣中水汽含量少 對風(fēng)機及其 它設(shè)備不易造成腐蝕 缺點是設(shè)備龐大 投資大 對操作技術(shù)要求高 且脫硫 效率低 濕法是以水溶液或漿液作脫硫劑 生成的脫硫產(chǎn)物存在于水溶液或漿 液中 濕法煙氣脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最廣的FGD脫硫效率高等特點 濕法 煙氣脫硫過程是氣液反應(yīng) 脫硫反應(yīng)速度快 脫硫效率高 鈣利用率高 在鈣 硫比等于1 時 可達到90 以上的脫硫效率 當(dāng)前已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù) 主要是石灰石 石膏洗滌法 它占整個濕法煙氣脫硫技術(shù)的36 7 因此本文擬 對其工作原理 化學(xué)反應(yīng)機理 工程流程 主要設(shè)備及其在實際應(yīng)用中易出現(xiàn) 的問題進行探討 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 2 濕法煙氣脫硫的工作原理 濕法石灰石 石膏煙氣脫硫工藝是以價廉易得的石灰石粉作為吸收劑 煙 氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及通入的空氣進行化學(xué)反應(yīng) 最終產(chǎn)品為 石膏 由于吸收漿液是循環(huán)利用 脫硫吸收劑的利用率很高 濕法煙氣脫硫裝 置的核心是吸收塔 它是一個單級的開放式噴淋 一體化吸收二氧化硫的裝置 吸收塔分為洗滌區(qū) 再循環(huán)區(qū)和氣流區(qū)三部分 在洗滌區(qū)中二氧化硫和三氧化 硫溶解生成亞硫酸和硫酸 此區(qū)由四層噴淋層組成 漿液從再循環(huán)區(qū)通過四個 循環(huán)泵打至各噴淋層 在噴嘴的作用下漿液被霧化 與逆流而上的原煙氣充分 接觸并吸收煙氣中的二氧化硫和三氧化硫 同時溶解并洗滌煙氣中的大部分煙 塵 吸收塔底部為石灰石漿液的儲存底槽 儲存濃度為20 的石灰石漿液 底槽 四周安裝有貼邊攪拌器 以保持對底槽漿液的不停攪拌 使新鮮石灰石漿與因 吸收了SO2 而酸化的洗滌液能良好地混合和反應(yīng) 同時底槽還布置有很多大口 徑空氣管 空氣管出口加在攪拌器葉片加壓面上 以產(chǎn)生非常小的氣泡 有利 于物質(zhì)交換 因空氣泡還能帶出液體中的CO2 改善了石灰石粉的溶解條件 在 加了空氣管的底槽中 進行石灰石溶解 中和 氧化和石膏結(jié)晶等過程 該工 藝的脫硫效率可達90 其脫硫系統(tǒng)見圖1 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 3 脫硫機理 石灰石 石膏濕法洗滌的化學(xué)反應(yīng)較為復(fù)雜 所表現(xiàn)出的反應(yīng)主要是SO2 與 CaO 或CaCO3 作用 生成亞硫酸鈣及硫酸鈣 石灰石 石膏洗滌脫硫的反應(yīng)為 SO2 的吸收 SO2 與水化合成H2SO3 電離出的氧與洗滌液中的CaSO3 反應(yīng) 以 CaO 為例 主要的反應(yīng)為 SO2 g H2O H2SO3 Ca OH 2 aq H2SO3 aq CaSO3 aq 2H2O CaSO3 aq CaSO3 s CaSO3 aq 1 2O2 aq CaSO4 aq CaSO4 aq CaSO4 s Ca OH 2 s Ca OH 2 aq Ca OH 2 石灰漿滴與SO2 的反應(yīng)過程較為復(fù)雜 許多科研工作者先后進行了這方 面的研究工作 Brogren 和Kanlesson 認(rèn)為 石灰漿滴與SO2 的反應(yīng)存在2 個受 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 控區(qū)域 在煙道內(nèi)SO2 濃度低的區(qū)域SO2 向漿滴的傳質(zhì)主要受氣膜控制 而在 高濃度區(qū) 傳質(zhì)受漿滴內(nèi)部液相控制 有學(xué)者認(rèn)為 SO2 向漿滴表面的擴散過程 受氣膜控制 而液相一側(cè)并非由液膜來控制 而是由參與反應(yīng)的離子擴散速度 來決定 從反應(yīng)動力學(xué)來看 SO2 是溶解度大小為中等的氣體 在煙道內(nèi)溫度 較高 SO2 溶解度很低 氣相推動力最大 SO2 在氣相的擴散不再是整個反應(yīng) 過程的控制速率 液相參與反應(yīng)的離子擴散成為主導(dǎo)因素 隨著反應(yīng)溫度與SO2 濃度的逐漸降低 氣相推動力減弱 SO2 向漿滴表面的擴散速率與液相參與反 應(yīng)離子的擴散速率等共同成為控制反應(yīng)的因素 當(dāng)反應(yīng)溫度接近于濕球溫度時 SO2 濃度達到最小 此時氣相推動力也最小 SO2 向液相的擴散所受阻力相對 于參與反應(yīng)的離子擴散過程來說處于主導(dǎo)地位 傳質(zhì)阻力為氣相傳質(zhì)所控制 在Ca OH 2 石灰漿滴與SO2 吸附反應(yīng)的過程中 O2 也參與了反應(yīng) 其反應(yīng)過程 可描述為 432 2 1 CaSOCaSOO 4 石灰石濕法煙氣脫硫裝置 典型的石灰石濕法脫硫系統(tǒng)從功能上可以分為煙氣系統(tǒng) 石灰石漿液制備 系統(tǒng) 吸收塔系統(tǒng) 石膏脫水系統(tǒng) 廢水處理系統(tǒng) 公用系統(tǒng)和事故漿液排放 系統(tǒng) 4 1 煙氣系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng)通常包括一臺單獨的增壓風(fēng)機 一臺氣氣換熱器和電廠現(xiàn)有煙囪 在增壓風(fēng)機上游和氣氣換熱器再熱側(cè)系統(tǒng)出口下游都設(shè)有雙百葉窗隔離擋板 在現(xiàn)有旁路煙道上亦安裝有兩個雙百葉窗旁路擋板 這些擋板的開度可以隨煙 氣流量的變化進行調(diào)節(jié) 每個煙氣擋板可以配置兩臺密封風(fēng)機 以防止煙氣泄 漏 GGH 利用未脫硫的熱煙氣 一般 130 150 加熱已脫硫的潔凈煙氣 一 般 46 55 一般加熱到 80 左右 然后排放 以避免低溫濕煙氣腐蝕煙道 煙囪內(nèi)壁 并可提高煙氣抬升高度 在煙氣離開吸收塔前 會通過一個兩級除霧器 以除去煙囪中攜帶的細(xì)小 液滴 沉淀在除霧器上的顆粒不利于煙氣流經(jīng)吸收塔 會影響塔內(nèi)壓降和煙氣 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 流向分布 為了防止固體顆粒積聚在除霧器上 需定期對除霧器進行沖洗 除 霧器設(shè)有沖洗水系統(tǒng) 工藝水從噴嘴噴出沖洗除霧器 4 2 石灰石漿液制備系統(tǒng) 石灰石料應(yīng)密切主要其水分含量 進入石灰石粉制備系統(tǒng)磨粉機地入磨物 料的表面水分一般小于 1 否則就會嚴(yán)重惡化操作 甚至造成糊磨 堵塞 同 時 應(yīng)主要氯化物 氟化物和煤灰等雜質(zhì)不要混入石灰石料中 以免影響脫硫系 統(tǒng)的正常運行和脫硫石膏的品質(zhì) 石灰石漿液制備時 成品分經(jīng)倉底的兩套葉輪給料機輸送到石灰石漿液池 工業(yè)水通過水泵和調(diào)節(jié)閥門注入石灰石漿液池 調(diào)節(jié)石灰石漿液的密度至 1230kg m3 含固量 30 在石灰石漿液泵的出口管道設(shè)有密度監(jiān)測點 從而保 證 30 的石灰石漿液的制備和供應(yīng) 配置合格的石灰石漿液通過石灰石漿液泵 輸送到吸收塔下部漿液槽 根據(jù)煙氣負(fù)荷 脫硫塔煙氣入口的 SO2 濃度和 PH 值 來控制噴入吸收塔的漿液量 剩余部分返回漿液池 為了防止結(jié)塊和堵塞 要 使?jié){液不斷流動循環(huán) 4 3 吸收塔系統(tǒng) 吸收塔是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心裝置 要求氣液接觸面積大 其他的吸收反 應(yīng)良好 壓力損失小 并且適用于大容量煙氣處理 進入吸收塔的熱煙氣經(jīng)過逆向噴淋漿液的冷卻 洗滌 煙氣中的 SO2 與漿 液進行吸收反應(yīng)生成亞硫酸氫根 HSO3 HSO3 被鼓入的空氣氧化為硫酸根 SO42 SO42 與漿液中的鈣離子 Ca2 反應(yīng)生成硫酸鈣 CaSO4 CaSO4進一 步結(jié)晶為石膏 CaSO4 2 H2O 同時煙氣中的 Cl F 和灰塵等大多數(shù)雜質(zhì)也在 吸收塔中被去除 含有石膏 灰塵和雜質(zhì)的吸收劑漿液的一部分被排入石膏脫 水系統(tǒng) 吸收塔中裝有水沖洗系統(tǒng) 將定期進行沖洗 以防止霧滴中的石膏 灰塵和其他物質(zhì)堵塞元件 吸收塔主要有噴淋塔 填料塔 液柱塔和鼓泡塔四種類型 將在下一章詳 細(xì)討論 4 4 石膏脫水系統(tǒng) 在吸收塔漿液槽中石膏不斷產(chǎn)生 為了使?jié){液密度保持在設(shè)定的運行范圍 內(nèi) 將石膏漿液 15 20 固體含量 通過石膏漿液泵打入脫水站 該站包括一 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 個水力旋流器及漿液分配器 在這里將石膏漿液中的水予以脫除 使底流石膏 固體含量達到 50 在水力旋流器中 石膏漿液流進一個圓柱箱中 并由此流 到敞開的各個旋流子中 在此處根據(jù)入口壓力的大小 可將石膏輸送至旋流器 的底流 將濾液送入石膏水力旋流器上部的溢流箱內(nèi) 底流的石膏被送至真空 皮帶過濾機進一步脫水至含水小于 10 溢流含 3 5 的細(xì)小固體微粒在重力作 用下流入濾液箱 最終返回到吸收塔 旋流器的溢流被輸送到廢水旋流站進一 步分離處理 4 5 廢水處理系統(tǒng) 在濕式石灰石 石膏 FGD 工藝中 由于煙氣中氯化物的溶解提高了脫硫吸收 液中氯離子的濃度 不可避免地要產(chǎn)生一定量廢水 氯離子濃度的增高會引起 脫硫率的下降和 CaSO4結(jié)垢傾向的增大 并對副產(chǎn)品石膏的品質(zhì)產(chǎn)生影響 FGD 裝置的廢水主要來自石膏脫水系統(tǒng)的旋流器溢流液 真空皮帶機的濾液或沖洗 水 廢水處理的工藝大致分為中和 脫重金屬 絮凝 濃縮 澄清 污泥處理 幾部分 中和是采用 Ca OH 2作為中和劑加入脫硫廢水中 一方面可以中和水 的酸性 另外還可以脫除 F 并使部分重金屬沉淀下來 接下來向廢液中加入 有機硫化物 進一步脫除重金屬離子 絮凝的作用是通過添加絮凝劑去除上工 段中過剩的硫化物 加速廢水中懸浮物的沉降 絮凝后的廢水進入澄清池時進 行濃縮分離 濃縮后的污泥一部分經(jīng)脫水后拋棄 一部分返回中和池或絮凝池 以提高絮凝池的固體含量 加速絮凝過程 澄清池的溢流則進入后處理水箱 用稀鹽酸調(diào)節(jié) PH 后排放 4 6 公用系統(tǒng) 公用系統(tǒng)由工藝水系統(tǒng) 工業(yè)水系統(tǒng) 冷卻水系統(tǒng)和壓縮空氣系統(tǒng)等子系 統(tǒng)構(gòu)成 為脫硫系統(tǒng)提供各類用水和控制用氣 FGD 的工藝水一般來自電廠循環(huán)水 并輸送至工藝水箱中 工藝水由工藝 水泵從工藝水箱輸送到各用水點 FGD 裝置運行時 由于煙氣攜帶 廢水排放 和石膏攜帶水而造成水損失 工藝水由除霧器沖洗水泵輸送到除霧器 沖洗除 霧器 同時為吸收塔提供補充用水 以維持吸收塔內(nèi)的正常液位 此外 各設(shè) 備的沖洗 灌注 密封和冷卻等用水也采用工藝水 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 FGD 冷卻水主要用戶有增壓風(fēng)機電機 氧化風(fēng)機電機 循環(huán)漿液泵電機 磨機主軸承 減速器電機 此外 部分冷卻水還用于氧化空氣增濕冷卻 FGD 的工業(yè)水一般來自電廠補充水 并輸送至工業(yè)水箱中 4 7 事故漿液排放系統(tǒng) 漿液排放系統(tǒng)包括事故漿液儲罐系統(tǒng)和地坑系統(tǒng) 當(dāng) FGD 裝置大修或發(fā)生 故障需要排空 FGD 裝置內(nèi)漿液時 塔內(nèi)漿液由漿液排放泵排至事故漿液箱直至 泵入口低液位跳閘 其余漿液依靠重力自流至吸收塔的排放坑 再由地坑泵打 入事故漿液儲罐 事故漿液儲罐用于臨時儲存吸收塔內(nèi)的漿液 地坑系統(tǒng)有吸 收塔區(qū)地坑 石灰石漿液制備系統(tǒng)地坑和石膏脫水地坑 用于儲存 FGD 裝置的 各類漿液 同時還具有收集 輸送或儲存設(shè)備運行 運行故障 檢驗 取樣 沖洗 清洗過程或滲漏而產(chǎn)生的漿液 主要設(shè)備包括攪拌器和漿液泵 二 煙氣脫硫工藝主要設(shè)備吸收塔 1 吸收塔的設(shè)計 吸收塔是脫硫裝置的核心 是利用石灰石和亞硫酸鈣來脫去煙氣中二氧化 硫氣體的主要設(shè)備 要保證較高的脫硫效率 必須對吸收塔系統(tǒng)進行詳細(xì)的計 算 包括吸收塔的尺寸設(shè)計 塔內(nèi)噴嘴的配置 吸收塔底部攪拌裝置的形式的 選擇 吸收塔材料的選擇以及配套結(jié)構(gòu)的選擇 包括法蘭 人孔等 2 吸收塔的選型 吸收塔是燃煤煙氣濕法脫離裝置的核心設(shè)備 目前 世界上石灰石 石膏濕 法脫硫工藝吸收塔的型式多種多樣 在國內(nèi)外應(yīng)用較成功的主要有以下 4 鐘 即逆流噴淋塔 填料塔 鼓泡塔 液柱吸收塔四種形式 各種類型吸收塔的類 型技術(shù)特性對比見于下表 不同類型的吸收塔性能對比 項目逆流噴淋塔填料塔鼓泡塔液柱塔 原理吸收漿液在吸吸收劑漿液在吸收劑漿液以吸收劑漿液由 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 收塔內(nèi)經(jīng)噴嘴 噴淋霧化 在 于煙氣接觸過 程中 吸收去 除 SO2 吸收塔內(nèi)沿格 柵填料表面下 流 形成液膜 并與煙氣接觸 去除 SO2 液層形式存在 而煙氣以氣泡 形式通過 吸 收并去除 SO2 布置在塔內(nèi)的 噴嘴垂直向上 噴射 形成液 柱并在上部散 開落下 在高 效的氣液接觸 中 吸收去除 SO2 脫硫效率 95 95 90 左右 95 運行噴嘴易磨損 堵塞 格柵易結(jié)垢 堵塞 系統(tǒng)阻 力較大 系統(tǒng)阻力較大 無噴嘴堵塞問 題 能有效防止噴 嘴堵塞和結(jié)垢 問題 維護噴嘴易損壞 需要定期檢修 更換 經(jīng)常清洗除垢運行較穩(wěn)定可 靠 運行較穩(wěn)定可 靠 自控水平高高較高較高 由于國內(nèi)外已有許多大容量機組的商用業(yè)績 已積累了豐富的運行經(jīng)驗 而 且 噴淋塔結(jié)構(gòu)簡單 易操作 故本設(shè)計工藝選擇逆流噴淋塔脫硫技術(shù) 3 基礎(chǔ)資料處理 廠址處全年北 N 風(fēng)出現(xiàn)頻率為 20 0 西北 NW 風(fēng) 出現(xiàn)頻率為 14 7 西 W 風(fēng)出現(xiàn)頻率 13 1 南 S 風(fēng)出現(xiàn)頻率 6 0 東北 WE 風(fēng)出現(xiàn)頻率 9 6 東 E 風(fēng)出現(xiàn)頻率 8 3 東南 SE 風(fēng)出現(xiàn)頻率 8 0 西南 SW 風(fēng)出現(xiàn)頻率 7 2 靜風(fēng)出現(xiàn)頻率為 13 1 根據(jù)資料列出本電廠風(fēng)向頻率表如表所示 表 電廠風(fēng)向頻率表 風(fēng)向北風(fēng)西北風(fēng)西風(fēng)南風(fēng)東北風(fēng)東風(fēng)東南風(fēng)西南風(fēng)靜風(fēng) 頻率 20 014 713 16 09 68 38 07 213 1 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 從風(fēng)向資料中可以看出 北風(fēng) 西北風(fēng)和西風(fēng)頻率較高 因此平面布置時 應(yīng)將辦公住宿區(qū)安排在北方向 煙氣污水處理區(qū)安排在南方向 4 煙氣脫硫吸收塔工藝技術(shù)要求 電廠有 4 臺 60MW 的發(fā)電機組 占地面積 25000m2 電廠所用煤的組成成分 C 70 7 灰分 12 4 S 2 4 H 3 2 水分 8 8 O 2 5 每小時煤的用 量 90t 采用石灰石 石膏脫硫工藝流程 脫硫率要求為 85 90 1 根據(jù)上述資料 確定煙氣量 鍋爐燃燒的過?？諝庀禂?shù)取a 1 05 1 2 鍋爐 每小時用煤 90t 煙氣中 SO2濃度和每天石灰石 其純度為 90 的消耗量 設(shè) 系統(tǒng)鈣硫比為 1 1 1 2 時 脫硫率達到 85 90 4 1 設(shè)計輸入?yún)?shù) 1 煙氣流量的選擇及計算 煤成分表 取 煤為研究對象 所以理論需氧量為 58 92 8 0 0 75 0 78 66 89mol 則所需的理論空氣量為 66 89 3 78 1 319 73 mol 即 319 73 7 16 m 1000 4 22 3 理論條件下煙氣組成 理論煙氣量為 58 92 16 4 89 0 75 66 89 3 78 333 40 mol 成分 C HO 水分灰分 S 含量 70 73 22 58 812 42 4 摩爾量 mol 58 9216 01 564 890 75 理論需氧量 mol 58 928 0 0 78000 75 成分 CO2H O 2 SO2N2 摩爾量 mol 58 9216 4 890 7566 89 3 78 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 即 333 40 7 49m 1000 4 22 3 設(shè)空氣過剩系數(shù) 1 1 則實際煙氣量為 7 49 7 16 0 1 8 21 m 3 鍋爐每小時用煤 90t 則煙氣產(chǎn)生量 V 8 21 1000 90 738900m h 205 25m s 33 2 煙氣 SO 的濃度 2 其中 SO 的體積為 0 75 22 4 1000 0 0168 m 2 3 煙氣中 SO 的濃度為 0 0168 8 21 1000 2 05 1000000 2 即 0 75 64 1000 8 21 5 85 1000 m 3 按照 700mg m 的排放標(biāo)準(zhǔn) 則脫硫率至少為 5 85 0 7 5 85 88 0 本 3 設(shè)計方案取 88 煙氣中的 SO 0 75 90 1000 1512 0 m h 0 42m s 2 1000 4 22 33 脫硫率為 88 脫硫率 則出口煙氣中 脫硫前二氧化硫的含量 脫硫后的含量脫硫前二氧化硫含量 的 SO 1512 0 1 0 88 181 44m h 0 0504m s 2 33 系統(tǒng)硫鈣比為 1 1 石灰石純度為 90 Ca S 脫出的二氧化硫摩爾數(shù) 耗鈣基摩爾數(shù) 則石灰石消耗為 1512 0 181 44 22 4 100 1 1 1000 6 534t h 石膏產(chǎn)量為 CaCO CaSO 2 H O 6 534 0 9 172 100 10 11t h 342 3 石灰石消耗量 設(shè)系統(tǒng)鈣硫比為 1 1 石灰石純度為 90 則石灰石消耗為 90 103 0 075 1000 1 1 24 0 9 198t d 8250kg h 4 2 工藝設(shè)計參數(shù) 工藝設(shè)計參數(shù)主要包括液氣比 鈣硫比 煙風(fēng)系統(tǒng)阻力等 其中最核心的 是液氣比和 Ca S 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 1 液氣比 L G 在石灰石 石膏濕法 FGD 工藝中 液氣比表示洗滌單位體積飽和煙氣 m 3 的吸收塔循環(huán)漿液體積 以升 L 為單位 即 L G 10 G L V V 3 式中 循環(huán)漿液體積 L L V 煙氣體積 標(biāo)態(tài) G V 3 m 利用液氣比可以確定吸收劑的單位用量 根據(jù)煙氣中二氧化硫濃度 也可 借助液氣比調(diào)節(jié)單位洗滌液的二氧化硫濃度 所以液氣比是決定脫硫效率的一 個主要參數(shù) 濕法脫硫工藝的液氣比的選擇是關(guān)鍵的因素 對于噴淋塔 液氣 比范圍在 8L m 25 L m 之間 根據(jù)相關(guān)文獻資料可知液氣比選擇 12 2 L m 33 是最佳的數(shù)值 3 2 鈣硫摩爾比 Ca S 定義為每每脫除 1mol需加或的摩爾數(shù) 即 Ca S 2 SO 3 CaCOCaO 脫出的二氧化硫摩爾數(shù) 耗鈣基摩爾數(shù) 理論計算 Ca S 1 本設(shè)計取 1 1 5 噴淋吸收塔主要工藝設(shè)計參數(shù) 1 煙氣流速 在保證除霧器對煙氣中所攜帶水滴的去除效率及吸收系統(tǒng)壓降允許的條件下 適當(dāng)提高煙氣流速 可加劇煙氣和漿液液滴之間的湍流強度 從而增加兩者之 間的接觸面積 同時 較高的煙氣流速還可持托下落的液滴 延長其在吸收區(qū) 的停留時間 從而提高脫硫效率 另外 較高的煙氣流速還可適當(dāng)減少吸收塔和塔內(nèi)件的幾何尺寸 提高吸 收塔的性價比 在吸收塔中 煙氣流速通常為 3 4 5m s 許多工程實踐表明 3 5m s 煙氣流速 110 過負(fù)荷 4 2m s 是性價比較高的流速區(qū)域 綜合考量 本實驗設(shè)計選擇煙氣流速取 3 6m s 2 吸收塔直徑 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 吸收塔直徑計算公式為 2 1 2 QA vDv 式中 Q 為煙氣體積流量 m3 h v 為煙氣流速 m s A 為煙氣過流斷面面 積 m2 設(shè)塔內(nèi)的操作溫度為 70 343 15 常溫時溫度為 293 15 則此條件20oC 下的煙氣流量為 Q 205 25 343 15 293 15 240 26 m s 3 則吸收塔直徑為 取9 2m m V Q D22 9 6 3 26 24044 6 噴淋塔的高度設(shè)計 1 噴淋塔吸收區(qū)高度設(shè)計 方法一 達到一定的吸收目標(biāo)需要一定的塔高 通常煙氣中的二氧化硫濃度 比較低 吸收區(qū)高度的理論計算式為 h H0 NTU 1 其中 H0 為傳質(zhì)單元高度 H0 Gm kya ka為污染物氣相摩爾差推動力的 總傳質(zhì)系數(shù) a 為塔內(nèi)單位體積中有效的傳質(zhì)面積 NTU 為傳質(zhì)單元數(shù) 近似數(shù)值為 NTU y1 y2 ym 即氣相總的濃度 變化除于平均推動力 ym y1 y2 ln y1 y2 NTU 是表征吸收困難程 度的量 NTU 越大 則達到吸收目標(biāo)所需要的塔高隨之增大 根據(jù) 1 可知 h H0 NTU ln 22 11 22 11 2121 yy yy yyyy yy ak G y yy ak G y m my m 9 81 10akyakY 25 0 7 04 WG 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 2 82 0 WakL 其中 y1 y2為脫硫塔內(nèi)煙氣進塔出塔氣體中 SO2組分的摩爾比 kmol A kmol B 為與噴淋塔進塔和出塔液體平衡的氣相濃度 kmol A kmol B 1 y 2 y kya 為氣相總體積吸收系數(shù) kmol m3h kpa x2 x1為噴淋塔石灰石漿液進出塔時的 SO2組分摩爾比 kmol A kmol B G 氣相空塔質(zhì)量流速 kg m2 h W 液相空塔質(zhì)量流速 kg m2 h y1 mx1 y2 mx2 m 為相平衡常數(shù) 或稱分配系數(shù) 無量綱 kYa 為氣體膜體積吸收系數(shù) kg m2 h kPa kLa 為液體膜體積吸收系數(shù) kg m2 h kmol m3 式 2 中為常數(shù) 其數(shù)值根據(jù)表 表 溫度與值的關(guān)系 溫度 1015202530 0 00930 01020 01160 01280 0143 采用吸收有關(guān)知識來進行吸收區(qū)高度計算是比較傳統(tǒng)的高度計算方法 雖然 計算步驟簡單明了 但是由于石灰石漿液在有噴淋塔自上而下的流動過程中由 于石灰石濃度的減少和亞硫酸鈣濃度的不斷增加 石灰石漿液的吸收傳質(zhì)系數(shù) 也在不斷變化 如果要算出具體的瞬間數(shù)值是不可能的 因此采用這種方法計 算難以得到比較精確的數(shù)值 以上是傳統(tǒng)的計算噴淋塔吸收區(qū)高度的方法 此外還有另外一種方法可以計 算 方法二 為了更加準(zhǔn)確 減少計算的誤差 需要將實際的噴淋塔運行狀態(tài)下的 煙氣流量考慮在內(nèi) 而這部分的計算需要用到液氣比 L G 煙氣速度 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 u m s 和鈣硫摩爾比 Ca S 的值 本實驗設(shè)計選取的液氣比為 12 2L 煙 3 m 氣流速為 3 6m s 鈣硫比為 1 1 含有二氧化硫的煙氣通過噴淋塔將此過程中塔內(nèi)總的二氧化硫吸收量平均 到吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中 即為吸收塔的平均容積負(fù)荷 平均容積吸收率 以表示 吸收區(qū)高度 h1一般指煙氣進口水平中心線到噴淋層中心線的距離 容積吸收率的定義為 含有二氧化硫的煙氣通過噴淋塔 塔內(nèi)噴淋漿液將 煙氣中的 SO 濃度降低到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的程度 將此過程中塔內(nèi)總的二氧化硫 2 吸收量平均計算到吸收區(qū)高度內(nèi)的塔內(nèi)容積中 即為吸收塔的平均容積負(fù)荷 平 均容積吸收率 以表示 其表達式如下 0 1 QC K Vh 其中 平均容積吸收率 kg m3 C 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進口煙氣的質(zhì)量濃度 kg m3 本設(shè)計為 8 81 V 吸收區(qū)容積 m3 給定的二氧化硫吸收率 本設(shè)計方案為 88 h1 吸收塔內(nèi)吸收區(qū)高度 m K0 常數(shù) K0 3600v 273 273 t 其數(shù)值取決于煙氣流速 v m s 和 操作溫度 由于傳質(zhì)方程可得噴淋塔內(nèi)單位橫截面面積上吸收二氧化硫的量為 my yhakyyG 21 其中 G 為載氣流量 二氧化硫濃度比較低 可以近似看作煙氣流量 kmol m2 s y1 y2 分別為 進塔出塔氣體中二氧化硫的摩爾分?jǐn)?shù) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下 的體積分?jǐn)?shù) 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 ky 單位體積內(nèi)二氧化硫以氣相摩爾差為推動力的總傳質(zhì)系數(shù) kg m3 s a 為單位體積內(nèi)的有效氣液傳質(zhì)面積 m2 m3 為平均推動力 即塔底推動力 m y ln 2121 yyyyym 所以 3 hyyG 21 又因為 273 273 4 22流速utG 將式子 3 的單位換算成 可以寫成 kg 2 sm 4 huy t 273 273 4 22 64 3600 1 吸收塔進口煙氣溫度設(shè)計為 110 煙氣一般被冷卻到 46 55 取煙氣 出口溫度為 30 噴淋塔的操作溫度 110 30 2 70 y 0 42 205 25 0 20 由已經(jīng)有的經(jīng)驗 吸收率范圍在之間 取 5 6 5 5 3 smkg 6 3 smkg 代入 4 式可得 6 3600 64 22 4 273 273 70 3 6 0 0020 0 88 h 求得吸收區(qū)高度 h 8 65m 1 如果僅從脫硫技術(shù)角度考慮 設(shè)計時應(yīng)取低值以求保險 但如果考慮經(jīng) 濟因素 低則塔容積增大 會使投資 運行維護費用等增加 在吸收區(qū)中 噴嘴布置分為 2 6 層 噴淋層間距 0 8 2m 脫硫率要求低時可減少 低負(fù)荷時 可停運某一層 本設(shè)計方案噴淋層設(shè)為 4 間距 2m 2 煙氣進口高度 出口高度 2 h 2 h 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 根據(jù)工藝要求 進出口流速 一般為 12m s 30m s 確定進出口面積 一般 希望進氣在塔內(nèi)能夠分布均勻 且煙道呈正方形 故高度尺寸取得較小 但寬 度不宜過大 否則影響穩(wěn)定性 其計算公式如下 Q h uL 式中 u 煙氣入口氣速 一般取 14 15m s 本設(shè)計取 14m s L 煙氣進 出口寬度 Q 高溫 取 110 狀態(tài)下煙氣進口流量為 oC sm 95 287 273 110273 25 205 3 煙氣進出口寬度占塔內(nèi)徑的 60 90 本設(shè)計取入口寬度為內(nèi)徑的 90 出口 寬度為內(nèi)徑的 70 則 L入 9 2 0 9 8 28m L出 9 2 0 7 6 44m 所以由上面公式得 287 95 14 8 28 2 48m 取 2 5m 2 h 287 95 14 6 44 3 19m 取 3 2 2 hm 3 漿液池高度 3 h 漿池容量 V1的計算表達式如下 11 L VQ t G 式中 L G 液氣比 取 12 2L m3 Q 煙氣標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕態(tài)容積 m3 Q 205 25m3 s h t1 漿液停留時間 4 8min 取 t1 6min 360s 由上式可得噴淋塔漿液池體積 V1 L G Q t1 12 2 205 25 360 1000 901 5m3 選取漿液池內(nèi)徑略大于吸收區(qū)內(nèi)徑 內(nèi)徑 D 9 3m 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 根據(jù) V 計算漿液池高度 3 h m D v h3 13 3 9 5 90144 22 1 3 表 吸收塔高度參考表 項目范圍 吸收塔入口寬度與直徑之比 60 90 入口煙道到第一層噴淋層的距離 m 2 3 5 噴淋層間距 m 1 2 2 最頂端噴淋層到除霧器的距離 m 1 2 2 除霧器高度 m 2 0 3 0 除霧器到吸收塔出口的距離 m 0 5 1 吸收塔出口寬度與直徑之比 60 100 4 除霧區(qū)高度 本設(shè)計高度確定為 3 0m 即 3 0m 4 h 4 h 5 煙道入口到第一層噴淋層的距離 2 3 5m 本設(shè)計取 3 0m 5 h 6 煙氣進口底部至漿液面的距離 一般定為 0 8 1 2m 為宜 本設(shè)計 6 h 方案取 1 1m 7 最頂層噴淋層到除霧器的距離 1 2 2m 本設(shè)計取 1 5m 7 h 8 除霧器到吸收塔出口的距離 0 5 1m 本設(shè)計取 0 7m 8 h 因此噴淋塔最終的高度為 H m95 367 05 11 10 30 33 132 35 265 8 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 煙氣的停留時間 8 65 2 5 3 2 3 6 3 99s 表 噴淋塔設(shè)計參數(shù) 吸收塔主要設(shè)計參數(shù)表 項目數(shù)值 入口標(biāo)況煙氣量 濕 m3 h 6 82 105 入口煙氣溫度 110 入口 SO2 kg h 4320 出口濕煙氣量 m3 h 7 47 105 亞硫酸鈣氧化停留時間 min 6 鈣硫摩爾比 1 1 脫硫漿液含固量 20 脫硫效率 88 吸收塔各部分尺寸 m 直徑 D 9 2 吸收區(qū)高度 1 h 8 65 煙氣進口高度 2 h 2 5 煙氣出口高度 2 h 3 2 漿液池高度 3 h 13 3 除霧區(qū)高度 4 h 3 0 煙道入口到第一層噴淋層的距離 5 h 3 0 煙氣進口底部至漿液面的距離 6 h 1 1 最頂層噴淋層到除霧器的距離 7 h 1 5 除霧器到吸收塔出口的距離 8 h 0 7 噴淋塔的最終高度H 36 95 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 氧硫比 1 0 漿液 pH 值 5 85 6 15 噴淋區(qū)直徑 m 9 20 漿液池直徑 m 9 30 塔高 m 36 95 三 總平面圖設(shè)計 1 一般規(guī)定 1 脫硫裝置的總體設(shè)計應(yīng)符合下列要求 工藝流程合理 煙道短捷 交通運輸便捷 方便施工 有利于維護檢修 合理利用地形 地質(zhì)條件 充分利用廠內(nèi)公用設(shè)施 節(jié)約用地 工程量小 運行費用低 符合環(huán)境保護 勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生要求 2 技改工程應(yīng)避免拆遷運行機組的生產(chǎn)建 構(gòu) 筑物和地下管線 當(dāng)不能避 免 時 應(yīng)采取合理的過渡措施 3 吸收劑卸料及貯存場所宜布置在對環(huán)境影響較小的區(qū)域 2 總平面布置 1 吸收塔宜布置在煙囪附近 漿液循環(huán)泵應(yīng)緊鄰吸收塔布置 吸收劑制備及 脫硫副產(chǎn)品處理場地宜在吸收塔附近集中布置 或結(jié)合工藝流程和場地條件 因地制宜布置 2 脫硫裝置與主體工程不能同步建設(shè)而需要預(yù)留脫硫場地時 宜預(yù)留在緊鄰 鍋爐引風(fēng)機后部煙道及煙囪的外側(cè)區(qū)域 場地大小應(yīng)根據(jù)將來可能采用的脫 硫工藝方案確定 在預(yù)留場地上不應(yīng)布置不便拆遷的設(shè)施 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 3 事故漿池或事故漿液箱的位置應(yīng)考慮多套裝置共用的方便 4 脫硫廢水處理間宜緊鄰石膏脫水車間布置 并有利于廢水處理達標(biāo)后與主 體工程統(tǒng)一復(fù)用或排放 緊鄰廢水處理間的卸酸 卸堿場地應(yīng)選擇在避開人 流的偏僻地帶 5 石膏倉或石膏貯存間宜與石膏脫水車間緊鄰布置 并應(yīng)設(shè)順暢的運輸通道 石膏倉下面的凈空高度應(yīng)確保擬采用的石膏運輸車輛能夠通暢 6 脫硫場地的標(biāo)高應(yīng)不受洪水危害 脫硫裝置若在主廠房區(qū)環(huán)形道路內(nèi) 防 洪標(biāo)準(zhǔn)與主廠房區(qū)相同 若在主廠房區(qū)環(huán)形道路外 防洪標(biāo)準(zhǔn)與其他場地相 同 7 脫硫裝置主要設(shè)施宜與鍋爐尾部煙道及煙囪零米高程相同 并與其他相鄰 區(qū)域的場地高程相協(xié)調(diào) 有利于交通聯(lián)系 場地排水和減少土石方工程量 8 新建電廠 脫硫場地的平整及土石方平衡應(yīng)由主體工程統(tǒng)一考慮 技改工 程 脫硫場地應(yīng)力求土石方自身平衡 場地平整坡度視地形 地質(zhì)條件確定 一般為 0 5 2 0 困難地段不小于 0 3 但最大坡度不宜大于 3 0 9 建筑物室內(nèi) 外地坪高差應(yīng)符合下列要求 有車輛出入的建筑物室內(nèi) 外地坪高差 一般為 0 15 0 30m 無車輛出入的室內(nèi) 外高差可大于 0 30m 易燃 可燃 易爆 腐蝕性液體貯存區(qū)地坪宜低于周圍道路標(biāo)高 10 當(dāng)開挖工程量較大時 可采用階梯布置方式 但臺階高差不宜超過 5m 并 設(shè)臺階間的連接踏步 擋土墻高度 3m 及以上時 墻頂應(yīng)設(shè)安全護欄 同一套 脫硫裝置宜布置在同一臺階場地上 卸腐蝕性液體的場地宜設(shè)在較低處 且地 坪應(yīng)做防腐蝕處理 11 脫硫場地的排水方式應(yīng)與主體工程相統(tǒng)一 3 交通運輸 1 脫硫島內(nèi)道路的設(shè)計 應(yīng)保證脫硫島的物料運輸便捷 消防通道暢通 檢 修方便 并滿足場地排水的要求 并符合 GBJ22 的要求 2 吸收劑運輸應(yīng)考慮防潮 防灑落和防揚塵等措施 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 3 脫硫島內(nèi)的道路應(yīng)與廠內(nèi)道路形成路網(wǎng) 并根據(jù)生產(chǎn) 生活 消防和檢修 的需要設(shè)置行車道路 消防車通道和人行道 4 物料裝卸區(qū)域停車位路段縱坡宜為平坡 當(dāng)布置困難時 坡度不宜大于 1 5 應(yīng)設(shè)足夠的汽車會車 回轉(zhuǎn)場地 并按行車路面要求進行硬化處理 5 脫硫島內(nèi)裝置密集區(qū)域的道路宜采用混凝土塊鋪砌等硬化方式處理 以便 于檢修及清掃 6 進廠吸收劑應(yīng)設(shè)有計量裝置和取樣裝置 也可與電廠主體工程共用 4 綜合管線布置 1 脫硫設(shè)備的管線綜合布置應(yīng)與主體工程協(xié)調(diào)一致 主要管架和溝道 電纜 橋架宜集中布置 并留有足夠的管線走廊 漿液管道布置應(yīng)考慮坡度 不出 現(xiàn)低洼彎點 在寒冷地區(qū) 應(yīng)考慮電伴熱或蒸汽伴熱等防凍措施 管架 管 線和溝道宜沿道路布置 地下管線和溝道一般宜敷設(shè)在道路行車部分之外 當(dāng)確需沿道路下敷設(shè)或與道路交叉時 應(yīng)根據(jù)實際情況采取加固等防護措施 2 架空管道在跨越道路時應(yīng)符合 HJ T179 2005 和 DL5000 的規(guī)定 四 配套設(shè)施設(shè)計計算 1 增壓風(fēng)機的選型 根據(jù)實際需要 增壓風(fēng)機的位置選在進入 GGH 之前 一方面可以防止防腐不 過關(guān)的問題 一方面可以大大降低初期投資 增壓風(fēng)機的選型 根據(jù)需要可以選擇離心風(fēng)機 靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機 靜調(diào) 風(fēng)機 和動葉可調(diào)軸流式風(fēng)機 動調(diào)風(fēng)機 離心風(fēng)機由于存在體積大 占地面積 大及檢修吊起困難等弊端 在煙氣脫硫工程中較少被采用 增壓風(fēng)機一般選擇 軸流風(fēng)機 由于靜調(diào)風(fēng)機有結(jié)構(gòu)簡單 轉(zhuǎn)速較低 可靠性較高 初投資和維修費用低 等優(yōu)點 同時考慮到本設(shè)計中電廠的發(fā)電功率不算很大 風(fēng)機負(fù)荷不算重 不 需要用動調(diào)風(fēng)機 故選用靜調(diào)風(fēng)機 配 2 臺 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 2 煙氣換熱器的選型 GGH 的作用是降低進入吸收塔原煙氣的溫度 使其適合脫硫反應(yīng)的最佳溫 度 提高凈煙氣溫度 避免煙氣進入煙囪后發(fā)生低溫腐蝕并利于排煙 煙氣換 熱器有回轉(zhuǎn)式 管式換熱器 2 種 針對該工程實際情況 考慮到占地面積盡量小 輔助設(shè)備盡量少 設(shè)備投 資及運行維護費用盡量少 運行可靠性能盡量高 操作盡量簡易等因素 采用 1 臺回轉(zhuǎn)式換熱器作為該脫硫工程的煙氣換熱器 3 漿液循環(huán)泵的選型 吸收塔再循環(huán)泵安裝在吸收塔旁 用于吸收塔內(nèi)石膏漿液的再循環(huán) 采用單 流和單級臥式離心泵 由于吸收塔循環(huán)液是固液雙相流介質(zhì) 這種高速流動且 成分復(fù)雜的介質(zhì)對循環(huán)泵的用材提出了苛刻的要求 漿液循環(huán)泵過流部件耐蝕 耐磨性能是決定泵使用壽命的重要指標(biāo) 合金泵具有結(jié)構(gòu)簡單 運行可靠 壽命長 維修量小的特點 故選用合金泵 作為本設(shè)計的漿液循環(huán)泵 漿液再循環(huán)系統(tǒng)采用單元制 每個噴淋層配一臺漿液循環(huán)泵 共 5 臺 漿液循環(huán)量由液氣比和煙氣流量共同決定 本設(shè)計中由于液氣比 G L 12 2L m3 煙氣量為 205 25m3 s 因此漿液循環(huán)量為 G L hmsLL 6 9014 0 250425 2052 12 3 每臺漿液循環(huán)泵的循環(huán)量為 2253 6m3 h 取為 3000m3 h 4 氧化風(fēng)機的選型 亞硫酸鈣和亞硫酸氰鹽的氧化分為兩個部分 一是吸收塔內(nèi)煙氣中氧氣進 入漿液液滴的自然氧化 二是空氣通過曝氣管網(wǎng)進入漿液池的強制氧化 氧化風(fēng)機設(shè)在氧化風(fēng)機房內(nèi) 其作用是為吸收塔漿池中的漿液提供充足的氧 化空氣 風(fēng)機主要有 3 類 離心風(fēng)機 軸流風(fēng)機和羅茨風(fēng)機 由于羅茨風(fēng)機為 高壓恒流風(fēng)機 風(fēng)壓最高可達 150KPa 且適合恒流量負(fù)載的情況 因此選用羅 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 茨風(fēng)機 考慮空氣富裕量 氧化所需的氧氣量等于 SO2 的產(chǎn)生量 即 0 42m3 s 取空 氣濕度為 0 0116 所以鼓風(fēng)風(fēng)量為 hmsm 2 7311 03 2 0116 01 78 31 42 0 33 選用 2 臺 RT 300 的羅茨風(fēng)機 轉(zhuǎn)速為 1086rpm 功率 37 00kw 一臺備用 5 氧化吸收池攪拌機的選型 在吸收塔底部 石灰石漿液經(jīng)過脫硫過程之后 變成了 CaSO3和 此時為了使氧化風(fēng)機鼓入的空氣能夠充分地和 CaSO3和 OHCaSO 23 2 1 接觸 以便充分氧化 需要 CaSO3和的混合溶液內(nèi)部 OHCaSO 23 2 1 OHCaSO 23 2 1 顆粒分布均勻 在這種情況下 需要使用攪拌器來使溶液懸浮顆粒均勻混合 同時增大和空氣接觸的面積 在吸收塔漿液池的下部 沿塔徑向布置四臺側(cè)進式攪拌器 其作用是使?jié){液 的固體維持在懸浮狀態(tài) 同時分散氧化空氣 攪拌器安裝有軸承罩 主軸 攪 拌葉片 機械密封 攪拌器葉片安裝在吸收塔降池內(nèi) 與水平線約為 10 度傾角 與中心線約為 7 度傾角 采用低速攪拌器 有效防止?jié){液沉降 攪拌槳型式為 三葉螺旋槳 軸的密封形式為機械密封 吸收塔攪拌器的攪拌葉片和主軸的材 質(zhì)為合金鋼 在運行時嚴(yán)禁觸摸傳動部件及拆下保護罩 向吸收塔加注漿液時 攪拌器必須不停地運行 6 石灰石漿液制備系統(tǒng) 石灰石塊 粒度 20mm 經(jīng)電廠自備汽車運輸卸入卸料斗 再經(jīng)擋邊帶式輸 送機送入石灰石貯倉 石灰石塊通過安裝在貯倉下部的皮帶稱重給料機 將一 定量的石灰石送入濕式球磨機的磨頭 并與水混和進入濕式球磨機研磨 研磨 后的半成品從磨尾出來流入石灰石漿液循環(huán)池 石灰石漿液循環(huán)池上的石灰石 漿液循環(huán)泵將石灰石漿液打入石灰石漿液旋流站 石灰石漿液經(jīng)旋流后 合格 學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò) 僅供參考 學(xué)習(xí)資料 的石灰石漿液溢流進入石灰石漿液箱 不合格的石灰石漿液返回濕式球磨機的 除塵設(shè)備磨頭重新研磨 石灰石漿液循環(huán)池 石灰石漿液箱上安裝有攪拌器 以防漿液沉淀 石灰石漿液箱中的漿液再經(jīng)調(diào)漿 達設(shè)計要求 1250kg m3 含固 量 30 這樣制成的石灰石漿液用石灰石漿液泵打到吸收塔 根據(jù)煙氣負(fù)荷 脫硫塔煙氣入口的 SO2 濃度和 pH 值來控制噴入吸收塔的漿液量 剩余部分返回 制漿 為了防止結(jié)塊和堵塞 要使?jié){液不斷地流動循環(huán) 已計算石灰石消耗為 1512 0 181 44 22 4 100 1 1 1000 6 534t h 由以上計算知每天所需的石灰石量為 156 82t d 根據(jù)漿液密度 1250kg m3 含固量 30 可以計算出所需漿液量為 h m42 17d 19 418 301250 100082 156 33 m 選用 2 臺流量 40m3 h 揚程 20m 的潤神 GMZ 系列石灰石漿液泵 一臺備用 五 存在的問題及解決方法 1 煙氣降溫問題 大多數(shù)含硫煙氣溫度為120 185 或更高 而吸收操作則要求在較低溫度下 60 左右 進行 因而在進行吸收之前要對煙氣進行預(yù)冷卻 將其冷卻到60 左右 常用冷卻煙氣的方法有 應(yīng)用熱交換器間接冷卻 直接噴淋冷卻 用預(yù) 洗滌塔除