1、 1 盛兴 电 厂 烟气 除尘脱硫工艺设计 学校：四川师范大学 学院：化学与材料科学学院 班级： 2008 级 7 班 姓名：刘莹 学号： 2008080724 2 1、概况 . 错误 !未定义书签。 2、设计标准及规范 . 4 3、设计要求、依据和原则 . 6 3.1 设计要求 . 6 3.2 设计依据和原则 . 6 4、设计参数和治理要求 . 7 4.1 设计原始资料 . 7 4.2治理要求 . 8 5、烟气脱硫工艺方案 . 9 5.1除尘器的选择 . 9 5.2脱硫方法的选择 . 11 5.2.2 半干法烟气脱硫 . 14 5.2.3 干法烟气脱硫 . 16 5.3石灰 石膏法脱硫处理工
2、艺原理 . 18 5.4工艺流程框图 . 19 5.工艺流程说明 . 19 5.5 工艺设计及设备选型说明 . 20 5.5.1 烟道系统 . 21 5.5.2 脱硫塔 . 22 6、系统安全性、可靠性设计 . 24 6.1 厂区管道、管架、管沟 . 24 3 6.2维护检修与起吊设施 . 25 6.3 保温与油漆 . 25 6.4 材料 . 25 7、电气设计 . 26 7.1 供电系统 . 26 7.2 控制系统 . 26 8、给水排水设计 . 26 8.1 给水系统 . 27 8.2 排水系统 . 27 9、人员培训 . 27 4 1.概况 随着经济和社会的发展， 化工业逐渐发展壮大，这
3、 些工厂 排放的尾气 严重地污染了我们赖以生存的环境。 对于这些尾气的处理其中高温气体净化主要包括脱硫和除尘两部分，此外还须脱除 HCI、 HF和碱金属蒸汽等有害杂质。在常规工艺中，脱硫和除尘作为独立的单元操作分别在各自的装置中完成。而在脱硫除尘一体化工艺过程中，将脱硫和除尘两个单元操作结合起来，即在一个操作单元中既达到除尘的目的又满足脱硫的要求。脱硫除尘一体化操作可以简化工艺流程，节约设备投资。因而， 目前烟气脱硫除尘一体化装置主要是通过工艺改造和设备优化组合来实现脱硫除尘的目的， 研究开发适合于我国燃煤锅炉烟气脱硫除 尘一体化设备具有重要的使用价值。 (1)、项目名称： 盛兴 化工 厂 烟
4、气除尘脱硫工艺设计 (2)、地 点：四川 省西昌市 2、设计标准及规范 （ 1） 中华人民共和国大气污染防治法； （ 2） 中华人民共和国环境保护法（ 1989年）； （ 3） 中华人民共和国大气污染防治法（ 2000 年 4月修订）； （ 4） 中华人民共和国固体废弃物污染防治法（ 1995年）； （ 5） 中华人民共和国水污染防治法（ 1996年）； （ 6） 建设项目环境保护管理条例国务院令第 253 号5 （ 1998 年）； （ 7） 工业企业厂界噪声标准 (GB12348) （ 8） 锅炉大气污染物排放标准、 GB13271-2001 （ 9） 建筑结构荷载规范 (GB50009)
5、 （ 10） 建筑抗震设计规范 (GB50011) （ 11） 构筑物抗震设计规范 (GB50191) （ 12） 建筑设计防火规范 GHJ16 (GB50016-2006) （ 13） 电力设施抗震设计规范 (GB50260) （ 14） 建筑抗震设计规范 (GBJ11) （ 15） 火电厂烟气脱硫工程技术规范 HJ/T 178-2005 （ 16） 工业企业噪声控制设计规范 (GBJ87) （ 17） 建筑灭火器配置设计规范 (GBJ140) （ 18） 建设项目（工程）竣工验收办法（ 国家计委 1990 年） （ 19） 建设项目环境保护竣工验收管理办法（ 国家环境保护总局 2001 年
6、） （ 20） 湿式烟气脱硫除尘装置技术条件 HCRJ040 1999 （ 21） 优质碳素结构钢技术条件 GB/T699 88 （ 22） 工程建筑防腐设计规范 GB50046 1995 （ 23） 焊接件通用技术条件 JC205 92 （ 24） 三废处理工程技术手册（废气卷） 6 3、设计要求、 依据和 原则 3.1 设计要求 本项目为 盛兴 化工 厂 的烟气 除尘 脱硫工程。 有效去除 该化工产的尾气中含有大量二氧化硫气体、硫酸酸 雾、水汽及粉尘； 其中 酸解尾气中含大量的二氧化硫气体、硫酸酸雾；锅炉尾气中含有大量的二氧化硫气体及粉尘。 3.2 设计 依据和原则 3.2.1设计依据 锅
7、炉大气污染物排放标准 GB13271-2001 袋式除尘器技术要求 GB/T6719-2009 袋式除尘器性能测试方法 GB12138-89 袋式除尘器安装技术要求与验收规范 JB/T8471-1996 环境空气质量标准 GB3095-1996 3.2.2 设计原则 由于 锅炉设备是燃料的化学能转化为热能，又将热能传递给水，从而产生一定温度和压力的蒸汽和热水的设备。 其中 锅炉型号：SZL4 13 型， SZ 双锅筒纵置式， L 链条炉排， 4 蒸汽锅炉额定蒸发量为若干 t/h 或热水锅炉额定供热量为若干 104kcal/h新单位制应为 MW。燃料燃烧就是供给足够的氧气，也就是想炉膛内供给足够
8、的空气。冬季室外温度： -1 ，设备安装在室外，考虑在冬天设备的防冻措施，以及冬季排气冷凝形成 的水雾、烟雾等。按7 锅炉大气污染物排放标准（ GB 13271 2001）中二类区标准执行，故建地应在二类区：城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。 在设计过程中要考虑各除尘器的除尘效率，设备用费等各项技术经济条件。通过计算，根据工况下的烟气量、烟气温度及达到的除尘效率选择除尘器。我选择的是 SCX 型除尘脱硫技术工艺，这是一种非常典型的湿法烟气脱硫除尘工艺，具有结构简单、压力损失小、操作稳定、脱硫除尘效率高等优点。根据气液相对运动的不同，喷雾除尘脱硫装置可以分
9、为逆流型和错流型。 逆流型是烟气向上运动，雾滴由喷嘴喷出向下运动，使气液得以充分混合，完成除尘脱硫过程 ;错流型是雾滴由喷嘴向下喷出，而烟气水平流动。此外，在一些喷雾脱硫塔中，还有采用顺流型的，即烟气向上运动，雾滴由喷嘴向上喷出，与烟气同向流动，来增加气液接触时间，提高传质效果，同时与逆流布置相比可以减小压力损失，但在应用中还是以逆流型更为常见。 4、设计参数和治理要求 4.1 设计原始资料 烟气处理量； 2200 3/mh 其中 二氧化硫含量为 4500mg/ m3 锅炉 排烟温度： 300 ； 烟气密度（标准状态下）： 0.615kg/m3 ； 8 粉尘浓度； 3.62g/ m3 空气过剩
10、系数： 1.4 ； 排烟中飞灰占煤中灰分（不可燃成分）的比例 :26% 。 当地大气压力： 97.86kPa ； 冬季室外空气温度： 1 ； 空气含水（标准状态下）按 0.01293kg/m3 ； 烟气其它性质按空气计算。 经测试分析，粉尘粒度分布如下表所示。 要求经除尘装置后粉尘的排放浓度为 0.8g/m3,压力损失不大于 2000Pa 4.2 治理要求 按锅炉大气污染物排放标准（ GB13217-2001）中二类区 标准执行： 标准状态下烟尘浓度排放标准： 200mg/m3； 标准状态下 SO2排放标准： 900mg/m3； 烟尘的粒度分布 粒径范围（ m ） 平均粒径（ m ） 质量百分
11、数分布 80 90 13 锅炉型号： SZL4-13 型，额定蒸发量 2.8MW/h ； 设计耗煤量： 学号 锅炉台数 （台） 设计耗煤 量kg/(h台） 烟尘的排放因子 （） 煤质组 别 24 2 650 26 （ 3） 燃煤煤质如下表所示 组别 CY HY SY OY NY WY AY VY (3) 68 4 1.4 5 1 6 14.6 13 5.烟气脱硫工艺方案 5.1 除尘器的选择 （ 1） 离心式除尘器 离心分离除尘器的工作原理是，利用烟气作旋转运动，依靠离心作用将烟气中粉尘分离出来。这种离心力要比单独靠中立获得的分离大得多，因而除尘较有效。它的结构简单，运行操作方便，可以分离捕集
12、较细的粉粒，但除尘效率不高，约 85%左右， 阻力一般不大于 1000Pa，因此，它被广泛应用于独立的除尘装置，也可作其他除尘器的预处理装置。 (2) 洗涤式除尘器 洗涤式除尘器是用液滴、液膜、气泡等洗涤含尘气体，使含烟气相互凝集，从而使尘粒得到分离的装置。其中应用最多的是文丘10 里洗涤除尘器，它的主要部件是文丘里管。压力水从文丘里管的喉口的小孔进入，高速的含尘烟气流通过喉口将水雾化成无数水滴，同时使尘粒粘附在所生产的水滴上。将这种气液混合物引入分离器，使水滴与尘粒分离，烟气得到净化。文丘里洗涤器的除尘效率一般在 95%以上，它随液滴直径、喉管气速的增加而 增加。当液滴直径比尘粒大 50 倍
13、时，其除尘效率最高。这种除尘 器 结构简单，除尘效率高，水滴还能吸收烟气中的二氧化硫的三氧化硫。其缺点是阻力大，需要有污水处理装置。 (3) 袋式除尘器 袋式除尘器是使含尘气体通过过滤材料将粉尘分离捕集的装置，采用玻璃纤维作滤料的空气过滤器，主要可用于通风及空气调节的气体净化。袋式除尘器的除尘机理如下：含尘气体进入滤袋，在通过滤料的孔隙时，粉尘被捕集于滤料上，透过滤料的清洁气体从排出口排出，沉积在滤料上的粉尘可在机械振动的作用下从滤料表面脱落，落入灰斗中。粉尘因截留、惯性碰撞、 静电和扩散等作用，逐渐在滤袋表面形成粉尘初层。初层形成后，它成为袋式除尘器的主要过滤层，提高了除尘效率，滤布起形成粉
14、尘初层和支撑它的骨架作用，但随着粉尘在滤袋上的积聚，滤袋两侧的压力增大，会把有些已附在滤料上的细小粉粒挤压过去，使除尘效率下降。袋除尘器的阻力一般为 1000-2000Pa。另外，若除尘器阻力过高，还会使除尘系统的处理气体量下降，影响生产系统的排风效果。因此，除尘器阻力达到一定数值后要及时清灰，清灰不能过分，即不应破坏粉尘初层，否则会引起除尘效率显著降低。 (4) 电除尘器 电除尘器是利用静 电力实现尘粒与烟气流分离的一种除尘装置。电除尘器是在放电极与平板状集尘极之间加以较高的直流电压，使电晕极发生电晕放电。当含尘烟气低速流过放电极与集尘极之间时，首先烟气中的气体分子发生电离，由于含尘烟气中大部分气体（氮气、氢气、二氧化碳）与电无亲和力，故会带负电荷成为负离子，它在向正极移动中遇到随烟气流动的大部分粉尘会使粉尘取得负电荷而转向阳极板上，使粉尘所带的电荷得到中和。集尘板上粉尘到一定厚度时，可用机械振打的方法使之落入灰斗。 (5) 旋风除尘器
