燃煤电厂烟气净化工程工艺设计
我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一。燃煤造成的大气污染十分突出，大气污染物浓度在许多城市居高不下。燃煤设施烟尘控制一直是大气污染控制的主要任务。我国长江以南广大地区已经发展成为世界第三大酸雨区，其形成和燃煤引起大气污染关系十分明显。为了控制酸雨和二氧化硫污染，国家制定了双控区行动计划，重点是控制二氧化硫的排放。
燃煤电厂烟气净化系统设计，把烟尘和二氧化硫净化过程放在一起考虑，是本专业常设毕业设计题目之一。由于设计手册和参考资料缺乏，教师实践经验缺乏，也是难度较大的毕业设计课题之一。指导教师需要合理考虑设计要求和设计深度，以便能够在规定时间内完成设计任务。
第一部分: 燃煤电厂烟气净化系统设计概论
1、燃煤电厂烟气净化工艺设计特点和深度要求
燃煤电厂烟气净化工程设计，是环境工程专业工程师主要业务活动，也是环境工程技术近期开发的热点领域。我国发电厂几年来装备大型化速度明显加快，30万千瓦和60万千瓦超临界机组已经成为我国的主力机组，大批中小机组被淘汰。另一方面，我国城市集中供热和残次燃料综合利用电厂发展速度也很快，各地出现了大批以中小锅炉为核心的城市热电厂和坑口综合利用电厂。针对大型电厂和中小型燃煤电厂的烟气净化技术近年发展速度很快，并基本上走了两条不同的技术开发路线。
对于大型电厂和大型机组，我国通过引进吸收消化为主的发展路线。从90年代初至今，已经引起20多套大型烟气脱硫系统。通过近20年的努力，一些大型环保工程公司通过同国外公司合作和购买专利技术方式，已经基本掌握了部分大型电厂烟气净化工艺和技术。但由于大型电厂烟气脱硫系统和装置的复杂性，还有许多技术仍然掌握在国外公司手中，其中包括大量的专利技术。从总体上说，我国大型电厂烟气脱硫仍处于引进技术消化和装备国产化阶段，在一些大型环保工程公司，初步形成烟气脱硫项目总体设计和总体承包能力。但是，这项技术还远没有普及，还没有成为一般环境工程师的日常业务领域。
对于中小锅炉，我国采取了自主开发和引进结合的方式推动技术进步。由于国外引进技术复杂和投资过高，该领域主要采用的是自主开发的技术，并且处于较低的技术水平，目前只能基本满足环境保护的较低要求。
因此，我国环境工程界面临的艰巨任务是：(1) 尽快通过科学研究和工程实践，消化和掌握大型烟气脱硫工艺技术和脱硫装备设计技术，并着手研究更适合我国的烟气脱硫技术和装备，包括新建企业和老企业两种类型；(2) 尽快通过技术改造和研究开发提升中小型电厂烟气脱硫系统的技术水平，满足更严格的烟气污染物排放要求。
作为今后环境污染治理的新鲜力量，不仅需要掌握烟气净化成熟工艺的处理设施系统设计方法，而且要掌握新工艺新装备开发研制方法，因为烟气净化技术的发展离不开污染治理工艺过程开发。因此，常见的烟气净化系统设计课题也有两种类型：针对实际电厂的模拟实际设计题目和满足研究开发需要设计实验研究装置系统。
实际工程模拟设计类型，要满足建设单位要求，达到最佳社会污染控制水平，满足排放浓度和总量控制标准要求，而且经济实用。对于实验装置，设计的目标是满足研究的需要。因此，需要通过调查研究掌握目前欲研究工艺和装备的技术现状，存在问题，研究方法和测试方法等，在此基础上进行实验研究装置设计。
还需要注意小试、中试和工业性试验的区别。无论是污染治理还是化工生产，新工艺过程和装备开发都是从新设想开始，从实验室规模小型实验、到中试、工业性试验，再过渡到工业装置系统的全部过程，其过程开发是一个不断重复优化的复杂过程。实验室规模烟气脱硫小试成功，接着进行中间规模实验台或工业旁线实验装置试验，目的不是验证工艺，而是收集涉及工业装置需要的设计参数，或者建立过程数学模型，为系统放大设计做准备。在中间试验成果基础上，设计工业装置进行工业性试验。只有工业性试验成功并通过一定时间运行，充分暴露系统和工艺存在问题，并进行改进设计，该种工艺和装置才能够大范围推广。
在工业性生产装置上进行的工业性试验，主要目的是：（1）验证新的烟气净化或其它污染净化工艺的可行性和可靠性，长期运行可以达到的烟气净化效率和达标率；（2）收集同类工艺系统系列工程设计需要的工艺参数和装置结构参数；（3）暴露和分析工艺系统和装置可能存在的问题，提出改进设计方案；（4）研究对污染治理过程进行控制和调节的方法；（5）考核系统连续运行可能存在问题，包括脱硫液循环利用可能存在有害物质积累，选择材料防腐性能能否满足要求，系统结垢和积灰情况和解决方法等；（6）为进行脱硫废液处理工艺方法研究和脱硫废渣综合利用研究创造条件。
适应烟气净化技术发展阶段，毕业设计设立本课题的主要目的是为了训练学生设计、开发和研究烟气讲话系统和技术的基本能力训练，可以针对一个具体电厂进行实际系统和装置设计，也可以针对开发和完善某烟气净化工艺，设计相应的实验室或工业性试验研究系统和装置。对于大型电厂复杂的烟气脱硫工艺系统，针对实际电厂进行模拟设计有相当难度，合理的题目是针对需要掌握或改进工艺，设计小规模实验装置。对于中小型电厂，则可以进行模拟设计，或完成烟气净化系统一部分的设计工作。对于实验室试验装置或工业试验装置系统，由于装置比较小，要求整体达到初步设计深度，部分达到施工图阶段设计深度。对于中小电厂模拟设计，设计部分内容要达到初步设计深度。
2、设计前资料收集和现场调查工作
首先需要了解设计任务，根据设计任务进行资料收集和现场调研。
实际烟气净化系统设计最重要的是：根据燃烧计算或实测数据得到的烟气污染物浓度，企业和当地环保部门要求的排放浓度限值，确定需要的净化效率。通过资
料调研和类似工程调研确定能够满足净化效率要求的烟气净化工艺，通过比较确定选用工艺和装置，初步估算工程造价和运行费用，编写该电厂烟气净化工程设计方案，方案通过后进行工程设计。
因此，实际电厂烟气净化系统（模拟）设计，需要向电厂技术部门了解锅炉型号，煤质资料（设计煤种或实际使用煤种），锅炉尾部空间布置和周围可利用空间情况，以及电厂和当地环保部门对烟气净化要求。对于改造设计，需要通过现场调查，还要了解目前电厂烟气净化设施及运行情况，实际烟气排放监测资料和除尘器验收鉴定资料，粉煤灰利用情况，湿法系统还要了解灰水处理设施和处理效果资料。
实验装置系统设计，目的是设计满足新工艺或装备技术开发研究需要的系统。因此，需要通过向委托单位调查，掌握试验者的试验研究目的，和对实验装置系统的具体要求。例如，需要开发和研究的烟气净化工艺或装置名称，研究重点内容，准备采用的研究路线和研究方法等。此外，要通过资料调研和类似研究装置调查，了解目前该类工艺和装置开发研究现状，存在问题，开发研究过程厂采用的测试方法和测试仪器装置等。需要更详尽和细致的调查，并写出调查综述报告，在此基础上形成实验系统研制方案，批准后进行试验系统设计。
3、烟气净化工艺选择
烟气净化工艺正确选择是烟气净化工艺设计的前提和关键。根据燃煤性质和建设单位要求，烟气净化工艺分成单纯除尘工艺，除尘脱硫工艺，和除尘脱硫脱硝工艺三种。目前经常遇到的是前两种工艺的选择与设计。
（1）锅炉烟气除尘设备的选择
锅炉烟尘控制工艺选择比较简单，主要是除尘设备的选择和除尘系统的设计。除尘设备的选择，和一般除尘器的选择程序一样，首先了解尘源即电厂锅炉类型，根据同类型锅炉实测资料或统计资料确定烟尘初始浓度和分散度（燃烧计算验证该浓度）等烟尘特性，以及电厂所在地区大气环境功能区类别和相应锅炉烟尘排放标准，确定需要的总除尘效率和细颗粒分级除尘效率。然后选择能满足排放要求性能的除尘器。
实际选择电厂锅炉除尘器时，还需要考虑以下因素：（1）锅炉尾部可以布置除尘器空间大小。对一些改造工程，往往可以利用的空间很小，这对安装某些除尘器和配套脱硫装置造成困难；（2）建设单位能够提供的资金数量。达到一般除尘效率，不同类型除尘器的造价有很大差别，达到高的除尘效率，能够选择的除尘器种类相对有限；（3）周围居民和当地政府对企业的环境保护要求。例如，城市密集地区，湿式除尘设备产生的白色烟气造成景观污染和“灰雨”污染，可能引起当地群众不满；（4）考虑除尘器用于电厂锅炉除尘的成熟程度和与脱硫设施配套情况。
目前总的趋势，大型锅炉需要配备电除尘器，以便满足烟尘净化的要求和利用干灰的要求，然后在电除尘器后进行烟气脱硫设施的布置。电除尘器净化效率远高
于电厂曾经用过的旋风除尘器和文丘里水膜除尘器，是燃煤电厂首选除尘设备。但是，电除尘器对烟尘比电阻特性比较敏感，设计时要注意燃用低硫煤的锅炉，或者采用炉内喷钙的锅炉采用电除尘器可能存在的困难，需要准确估计烟尘比电阻值和趋进速度值，提高实际除尘效率和设计除尘效率的吻合程度。此外，电除尘器+烟气脱硫装置占地面积较大也是一个缺点。
发达国家开始用布袋除尘器代替电除尘器，出口烟尘可以达到相当低的水平，不受烟尘比电阻的影响。我国经过20余年的努力和引进国外锅炉用布袋除尘器制造技术，成功进行了示范工程建设，具备了为电厂锅炉配备布袋除尘器的能力，但目前还不普及。如果采用布袋除尘器，需要进行比较细致的调研。
对于中小型电厂和热电厂（锅炉容量小于400t/h），文丘里水膜除尘器还在使用并占有相当高的比例。通过对该除尘器结构改造或采用新型结构湿式除尘设备，总除尘效率可以达到98%以上，5微米以上粉尘基本上都可以去除。通过添加脱硫剂，可以达到一定的脱硫效率，同时起到烟气除尘和脱硫的作用。对于各类链条炉等烟尘初始浓度低，粒度较粗的锅炉，该类除尘器可以满足严格的烟尘排放标准。对于初始烟尘浓度高的循环流化床炉和煤粉炉等锅炉，需要采取特殊的结构设计或者在湿式除尘器前设置预除尘设施，降低初始浓度，也可以达到目前的环境保护要求。
湿式除尘脱硫一体化设备最大的优点是除尘器占地面积小，造价低，管理简单。但也存在比较明显的缺点：（1）该类除尘器除尘效率的影响因素比较复杂，目前仍处于经验设计阶段，除尘效率和设计运行水平密切相关。通过优化设计和运行，该类除尘器达到的最高除尘总效率达到99.6%，多数在98.5%以上，但也存在除尘效率较低、不能满足环保要求的实例；（2）该类除尘器用水量较大，液气比较高，水在除尘器内形成大量细雾，比一般湿式除尘器更容易出现烟气带水现象，可能造成下游烟道腐蚀，风机和烟道积灰振动，危及安全生产。可以采取设计和运行措施降低和控制这种危害，但无法根除；（3）同样由于用水量大，烟囱出口白色烟雾浓度大，景观污染严重，一般都存在下“灰雨”现象；（4）如果采用钙系脱硫剂，还存在结垢的危险，需要在设计中采取控制结垢措施；（5）为了节省投资，该类除尘器往往采用的调节设施很少，调节能力有限。因为工作机理限制，要提高除尘效率就需要提高水的用量，烟气带水就可能严重，反之则除尘效率下降，不容易根据实际烟气情况进行调整。（6）需要一定面积的灰水处理设施。
除尘器选择需要综合考虑各种因素，特别是除尘器性能和价格因素，权衡利弊，最后决定权在建设单位。
（2）锅炉烟气脱硫工艺及净化工艺系统的选择
烟气脱硫工艺选择比较复杂，因为不同工艺的投资、运行费用和净化效果、运行可靠性有很大差异，对资源要求和管理水平要求也不相同。选择合适的脱硫工艺，主要考虑国家相关技术政策，脱硫技术发展情况和建设单位的要求。
通过引进技术和自主开发技术示范工程运行情况比较和总结，2002年由国家环保总局、经贸委和科技部联合制定的《燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策》中对烟气脱硫技术选择做出以下规定：燃煤含硫量>2%或者大容量机组（>200MW）宜优先采用湿式石灰石/石膏法工艺，脱硫率和投运率要分别高于90%，95%；燃煤含硫量<2%或者中小容量机组（<200MW），以及老机组改造，在满足排放标准前提下，可以采用干法、半干法、以及其他费用较低的脱硫技术，脱硫效率要高于75%，投运率要高于95%；对于中小型工业锅炉（产热量<14MW），提倡采用低硫煤、固硫型煤、洗选煤等，原来采用湿式除尘设备的宜优先采用除尘脱硫一体化设备。
技术政策提出比较高的投运率要求，是考虑电力生产对安全运行的特殊要求。在选择脱硫工艺和设备时，要特别注意技术的成熟程度，采取措施消除可能影响设备安全运行的因素。由于初学者缺乏经验，毕业设计可以适当放松该方面要求。
技术政策对烟气脱硫设备提出以下要求：使用寿命要超过15年；脱硫设备主要工艺参数（PH、液气比、SO2出口浓度）要有自控装置；脱硫产物应稳定化，没有再次释放二氧化硫危险；脱硫产物和外排废水要安全处置，不发生二次污染；烟气脱硫设施上应安装连续监测仪器。技术政策针对目前燃煤烟气净化技术现状，鼓励研究开发新型烟气脱硫工艺和装备，鼓励开发脱硫产品综合利用技术和装备，鼓励开发回收硫资源的技术。
根据上述政策规定和对已经采用脱硫工艺电厂调查情况，选择设计电厂合适的脱硫工艺和装备。目前大型电厂和大型锅炉，除尘设备都选择电除尘器，对脱硫工艺选择都持非常慎重的态度，基本上都是通过多次调查研究后才决定。海边企业选择海水脱硫工艺，其他地点电厂多数选择湿法石灰石/石膏工艺，或其他推荐工艺。
中小型电厂对除尘和脱硫工艺选择比较多样化，设计者的自由度比较大一些。4 00t/h及其以上锅炉一般采用电除尘器，75t/h以下锅炉多数采用湿式除尘器。脱硫工艺的选择和除尘装置选择有一定关系，采用电除尘器的电厂，可以考虑的脱硫工艺有：湿式石灰/石膏法工艺、烟气循环流化床工艺、炉内喷钙炉后活化工艺等，75t/h及以下锅炉采用除尘脱硫一体化工艺的比较多。
当存在多个可能选择的工艺时，需要进行多方案比较，选择经济技术指标较好的工艺。确定选用工艺后，需要进行工艺流程和工艺系统设计，全面考虑脱硫主系统和辅助系统的组成，选择和设计系统需要的所有设备装置，然后进行系统平面布置和高程布置，最终完成设计。有关工艺系统设计方法和装备选择设计方法随后介绍。工艺和装备开发试验装置设计，没有工艺选择环节，但研究者需要考虑进行研究的工艺市场应用前景，目前主要存在的问题或不太成熟的地方，以便决定烟气脱硫工艺和装置开发研究方向。
4、燃烧量计算、烟气中污染物浓度和性质估计
根据燃煤元素分析资料和工业分析资料，计算燃煤烟气量和需要空气量，以及烟气中二氧化硫浓度和烟尘浓度。烟尘密度、分散度和烟尘趋进速度等烟尘性质数据则根据相同型号锅炉的实测资料统计结果进行估计。
为了留有余地，燃料中硫均认为是可燃硫，全部转化为二氧化硫进入烟气。如果是改造工程，实测资料可以作为参考资料，核对计算结果，设计依然依据计算结果进行。一般中小型电厂锅炉负荷经常在一定范围内波动，特别是热电厂冬季经常超负荷运行，要掌握锅炉负荷波动范围，计算烟气量相应波动范围。锅炉产生烟气量和二氧化硫浓度是最重要的设计依据，对除尘器和脱硫设备结构设计有很大影响，需要准确确定。
对于中小电厂，煤的来源可能不固定，可能使用几个煤矿的煤。要调查各煤矿的煤制机器平均比例，计算各煤矿煤质和混合煤质条件下的烟气量和烟气中污染物浓度。
5、烟气净化系统设计方案和技术经济分析放方法
在方案设计计算，一般要挑选两种可行工艺，进行技术经济比较和分析后从中选择一种较好的工艺。烟气净化设备技术经济分析方法见《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》第七章，或者参考其他资料。
6、烟气净化系统工程概算编制（略）
和其他课题类似。
7、工程图纸绘制（略）
和其他课题类似。
第二部分：烟气脱硫系统工艺设计方法
1、烟气净化工艺系统设计主要任务和主要内容
确定了烟气净化的工艺，通过调查分析掌握了烟气净化系统布置的现场条件，接着进行的是所选择工艺的系统设计。除了烟气除尘系统比较简单外，燃煤锅炉烟气净化工艺系统都比较复杂，由烟气脱硫及其辅助系统组成，有时候对锅炉燃烧系统或锅炉供煤、发电系统也有改造要求。
进行烟气净化工艺系统，主要任务是确定烟气净化工程的组成和对相关系统的要求，各子系统的组成，单元设备的选择和设计，以及在提供场址内布置和安排所有系统和装置，并通过烟道、管路和控制元器件把各子系统和单元设备联系成一个整体。工艺系统设计是进行单个子系统和装置设计的基础和前提，它针对的是烟气净化整个过程，而不仅是脱硫或除尘单个过程，因此设计内容更贴近实际，更有利于将所学知识融会贯通，并进一步拓宽知识面，有利于综合能力的培养。
需要进行设计计算工作：分析选用工艺主要组成子系统和主要设备装置，包括烟气净化子系统，净化后物料脱水或其它加工过程子系统，回收物料综合利用或安全处置过程子系统，选用原料（脱硫剂等）制备和供应系统子系统，公用工程子系统等；工艺过程物料、用水和热量衡算，包括燃烧计算、物料和水量平衡表编制，要考虑波动范围和不均衡系数，以便确定各子系统规模；设备布置和总图设计；管道、烟道和仪表流程图设计；系统保温和防腐蚀设计；系统物料储存和运输设计等。
系统运行可能出现非正常状态，如开车或停车，高负荷运行和低负荷运行，出现事故紧急停车等，系统设计时要分析可能出现的异常情况，考虑系统设计中要采取的安全措施和相应设施。对于烟气脱硫系统，建立旁路烟道是必要的。钙系脱硫剂的加工、运输和使用。需要特别注意烟道和管路结垢预防问题。
2、常见烟气净化系统的组成
设计者必须根据建设单位要求和现场条件，确定选择工艺系统组成，然后再进行物料衡算和设备选择设计。下面介绍几种主要的烟气净化工艺系统的组成，设计者根据具体情况可以简化或增加，毕业设计可以根据时间情况和指导教师要求，进行部分系统设计。确定设计内容后，需要了解这些系统的设计计算方法和目前可以从市场上购置的设备，需要自己设计的非标准设备等，为装置设计做好准备。
干法除尘系统的组成：除尘器本体（一般外购成品，但需要工艺人员提出规格和技术条件要求）；灰斗和出灰装置；进风和出风封头，以及锅炉、除尘器、风机、烟囱之间联结烟道；除尘器的附属系统（电除尘器的供电系统，布袋除尘器的反吹风系统等）；风机和辅助风机；除尘器监测、操作和检修用平台；除尘灰的输送和储存系统等。有一些电厂，对收集干灰进行适当加工，以适应市场和用户的要求，可能增加系统设计的内容，设计者在接受设计任务时要搞清楚建设单位的意图。
湿法除尘系统的组成：除尘器本体（一般自己设计和制作）；灰水汇集和输送系统；灰水处理系统；除尘水循环供应和新鲜水补充系统；湿灰脱水和运输系统等。大型电厂可能采用飞灰干收湿排工艺，采用灰浆泵把湿灰排到厂外灰厂，还可能把灰场回收水送回电厂使用。在使用过程中还需要考虑灰水管道防结垢系统设计。
湿法石灰石/石膏法脱硫工艺系统的组成：脱硫塔及其内部各种构件（喷嘴系统，除雾系统、氧化槽系统、搅拌设施）；烟气再热系统；烟道和附件系统；脱硫风机和氧化风机；石灰石粉制备和输送、供应系统；石膏脱水系统或脱硫废渣抛弃系统；脱硫系统外排污水处理系统，脱硫系统监测、控制和操作用平台等。
炉内喷钙炉后活化脱硫工艺系统的组成：石灰石粉仓和喷射系统；活化塔；烟气再热器；脱硫灰渣回用和排除系统设计；石灰石粉制备、输送和储存系统等。
烟气循环流化床脱硫工艺（干法工艺）系统：吸收塔（反应器）；吸收塔底仓；预除尘器和电除尘器；旁路烟道和连接除尘器-风机烟道；风机；返料气化斜槽与流化风机；石灰消化和脱硫液制备系统；雾化喷嘴和雾化风机等。
湿法除尘脱硫一体化烟气净化系统的组成：除尘脱硫塔；文丘里管和进口烟道；烟气再热器；脱硫剂选择和制备系统；脱硫液供应系统；灰水处理和循环利用系统；灰渣脱水系统等。
对于实验系统，无论是实验室内模拟烟气实验系统或者现场旁路烟气实验系统，其组成都和真实系统不同。为了达到中间试验和工业性试验目的，实验室试验台和工业装置设计，需要更多考虑测试装置和调控装置选择，满足试验和测试要求。装置烟气处理规模不一定很大，以便降低实验研究费用，但要满足相似放大对试验设施的尺寸要求。根据试验研究目的，实验装置不一定是完整系统，可以采用部分流程，局部过程，甚至关键设备作为设计实验系统内容，以便用最小的代价获得最有用而又可靠的数据。
3、湿法烟气净化系统工艺设计方法
湿法烟气脱硫工艺是当今大型电厂首选工艺，变化也比较多。各类工艺之间的主要区别是脱硫剂不同和对脱硫产物利用途径不同。湿法工艺首先要慎重选择合适脱硫剂，不同脱硫技对反应过程和对反应器（脱硫塔）结构和系统组成要求不同。脱硫产物的利用途径不同，对系统组成确定也有很大影响。
大型电厂多数采用石灰石，少数采用石灰。两者反应机理基本相同，但是石灰的反应活性比石灰石高得多，需要的反应器容积小而比较好控制，需要的液气比也要小许多。一般石灰石的液气比要大于20L/m3，而石灰的液气比一般小于10（5）L/m3。但是，石灰脱硫的药剂费用是石灰石的3-5倍，石灰石系统亚硫酸钙氧化速率高于石灰系统。此外，石灰石的植被要比石灰简单的多，所以目前多数采用石灰石作脱硫剂。
对于小型电厂，考虑反应活性问题，仍采用石灰作最终脱硫剂。或者为了控制系统结垢而采用双碱法工艺，最终消耗的是石灰。目前我国一些单位在开发氧化镁工艺，以及其他脱硫剂工艺。设计前需要掌握这些工艺并进行细致比较，并根据实际情况确定选用的具体湿法工艺。
烟气脱硫工艺系统设计最常用的是参考类似电厂实际应用系统进行设计。《电力环境保护》2001年第4期，2002年第4期分别介绍了重庆发电厂2X200MW机组和广东廉州发电厂湿法脱硫工艺系统。我国首台引进的珞璜电厂石灰石湿法工艺，在许多书籍和期刊上都有介绍。至于是辉/石膏工艺，在《工业脱硫技术》一书中介绍了不少日本工艺（290，294，298，304页），设计这些系统可以参考上述资料。
4、烟气循环流化床脱硫工艺设计方法
由于独特的优点，燃煤烟气脱硫技术政策特别推荐本工艺，认为是老厂改造和中小电厂首选烟气脱硫工艺。我国2001年引进的丹麦技术，安装在云南小龙潭电厂100MW机组上，《电力环境保护》2003年1期，4期介绍了该工艺设计和运行情况。《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》介绍了德国Solvay自备电厂实例，还有自主开发的两个应用实例。清华紫光同兴组织编写的《工业脱硫技术》介绍了循环流化床烟气脱硫技术中试实验装置设计情况。
5、烟气净化实验系统工艺设计方法
6、脱硫剂制备、输送和储存系统工艺设计方法
石灰石是最便宜，因而也是应用最广的脱硫剂，它的选择和加工方法是烟气脱硫技术的有机组成部分。石灰石第二中广泛使用的脱硫剂，它的加工系统和输送储存系统设计也是烟气脱硫系统设计的组成部分。
（1）用作脱硫剂的石灰石矿的选择
烟气脱硫对用作脱硫剂的石灰石质量要求很高，国外有一些先进脱硫技术引进到我国，脱硫效果不理想，主要原因是使用的石灰石纯度不够，活性不高。所以，石灰石活性判定方法和影响因素的研究一直十分活跃，以便帮助设计者挑选优质石灰石提高脱硫系统净化效率。另一个热门研究课题是石灰石脱硫添加剂，通过添加一些盐类或氧化物可以提高一般质量石灰石的反应活性，这样可以扩大可以利用的石灰石资源，降低烟气脱硫成本。
我国石灰石矿藏资源丰富，但优质石灰石矿少。所谓优质石灰石矿，主要是碳酸钙含量高，杂质少，而且整个矿床成分均匀，发生变质的矿床比例小。我国水泥行业把石灰石分成特优矿，I级品矿和II级品矿，其碳酸钙含量分别大于96%，86%和80%。我国多数石灰石矿碳酸钙含量在75%左右，还达不到II级品。我国还没有对用于烟气脱硫的石灰石矿进行质量分级，一些引进脱硫示范工程，一般要求石灰石纯度达到90%以上，国外要求碳酸钙含量在97%以上。
（2）不同脱硫工艺示范工程对石灰石质量和加工要求
l 循环流化床锅炉脱硫用石灰石要求在0-2mm，中位径为100-5 00微米；
l 石灰石/石膏湿法工艺脱硫用石灰石要求碳酸钙含量>90%,-32 5#占95%；
l 炉内喷钙炉后活化LIFAC工艺脱硫用石灰石要求纯度92-96%，粒度-30微米占80%；
l 喷雾干燥法脱硫工艺要求脱硫用石灰石，碳酸钙含量要求大于92%，粒度-30微米要求大于80%；
（3）石灰石脱硫剂加工系统工艺设计方法
对于石灰石/石膏工艺，国外的经验是石灰石脱硫剂加工系统的投资占脱硫系统总投资的1/5，而且是脱硫系统最容易出故障的系统之一。对于循环流化床锅炉脱硫用石灰石粉和路内喷钙用石灰石粉，粒度要求低得多，所以加工方法也不相同。
循环流化床锅炉用石灰石粉，可以采用烧结厂溶剂（石灰石）破碎系统设计方法，因为二者对加工的力度要求是一致的。从矿山来的石灰石粒度为80（100）-0mm 获40-0mm，只经过颚式破碎机粗加工。石灰石进一步破碎采用锤式或反击式破碎机+检查筛的闭路循环流程，详见《烧结设计手册》p34-38。破碎机和筛分机分别设置储存仓，这样不知可以保证生产的连续性。破碎机和筛分机要安装粉尘控制装置（集气罩和除尘器，集体设计方法见《除尘工程设计手册》）。
其他工艺对石灰石脱硫剂的力度要求都非常严格，必须采用以各类球磨机为核心的磨矿系统，根据是否采用水作为磨矿的介质，分为干式制浆系统和湿式制浆系统。湿式制浆系统的能耗是干式系统的1/3，对于干法脱硫工艺，不能用湿式制浆系统。对于石灰石/石膏湿法工艺，用石灰石粉调制成浓度为15-25%的浆液进行脱硫。
干式制浆系统和湿式制浆系统工艺流程见郭东明编著《硫氮污染防治工程技术及其应用》p32-35。该书对两个方案进行了比较。脱硫剂制备过程，还需要洗涤去除石灰石中杂质，特别是泥土和氯离子，所以干式制浆系统也要对石料进行冲洗，然后烘干。
石灰石磨矿技术广泛用于水泥生产，磨矿流程和设备的选择与设计可以借鉴《水泥设计手册》，实际上破碎设备选择也可以借鉴该手册。
（4）石灰石干粉储存系统和输送系统工艺设计方法
石灰石粉磨细后容易吸湿，结团，在仓库内不容易起拱，影响下料。在管道内输送有可能发生堵塞。
（5）石灰粉磨消化和直接消化系统设计方法
石灰乳的制备是石灰/石膏湿法烟气脱硫工艺的关键子系统之一。大型电厂厂采用石灰干法粉磨活破碎后再消化的工艺，而小型电厂常采用直接消化的工艺。《硫氮污染防治工程技术及其应用》P67介绍石灰乳制备工艺流程，为了保证石灰乳供应系统运行可靠，需要通过水利旋流器等设备进行去渣。如果采用干法闭路磨矿系统，可以省去这一环节。
在现代纯碱生产过程需要用大量石灰乳，积累不少经验，设计中可以借鉴。
（6）石灰石湿浆储存系统和输送系统工艺设计方法（略）
7、干灰输送和储存系统组成和工艺设计方法
采用干式除尘设备和进行干灰利用的电厂，都需要考虑干灰的输送和储存问题，该系统是烟气除尘系统的必要组成部分。例如，电除尘器的输灰系统由卸灰阀、刮板输送机和斗式提升机等输灰设备，储灰罐和输灰车辆构成。输灰方式多种多样，除了上述机械输灰方式外，还有气力输灰方式，应用也很广泛。气力输灰设施包括卸灰阀、气力输送管道、储灰罐、气固分离装置、高压引风机等。
输排灰装置的选择主要根据粉尘特性、粉尘最大粒径、输送量和输送距离、可以布置的空间等因素综合决定。具体设计方法见〈除尘工程设计手册第五章〉p24 7，也可以参阅《粉煤灰利用手册》P31-38和《除尘装置系统及设备设计选用手册-排灰装置》p128-165。
《电力环境保护》1986年第4期介绍国外设计干灰仓的方法；VOL19NO4介绍徐州电厂正压农浓相气力输灰系统；
第三部分：典型烟气净化装置选择和工艺设计方法
一、电除尘器选择和工艺结构设计方法
电厂烟气净化系统总体方案决定采用电除尘器，则工艺设计需要进行的是电除尘器选型设计。经过多年努力，我国电除尘器行业自主开发和引进专利技术制造的电除尘器完全可以满足各种除尘场合需要，尤其是类似电厂锅炉这样电除尘器重点用户的需要。由于电除尘器是一种价格昂贵的大型设备，需要通过现场设计者和电除尘器厂家技术人员合作，设计和制造出最适合现场使用条件的电除尘器。除非一些特殊烟气和特殊现场条件、特殊要求，而且电除尘器尺寸很小，目前已经很少有现场设计人员设计和组织制造电除尘器。
现场设计者需要做的工作是：（1）通过调查和试验、测试等方法，确定待处理烟尘和烟气的性质，明确可以布置电除尘器的空间范围并确定电除尘器大致尺寸（通过绘制布置工艺图纸确定）。此外，还要收集与电除尘器选型有关的一些资料，如当地气候、安装地点工程地质情况等。把这些信息整理成电除尘器设计条件书，和电除尘器厂家协商（有可能修改部分条件），定做符合要求的电除尘器；（2）厂家完成电除尘器设计后，对设计方案和图纸进行审查，认定是否满足用户要求，确定后进行制造；（3）厂家制造和安装电除尘器后，配合制造厂家进行试运行并进行验收，出现问题和厂家共同解决；（4）制定电除尘器操作规程，培训操作人员，提出管理制度等，最后进行移交。
在收集资料中，最重要的是根据燃煤煤质和采用锅炉类别估计待处理工况烟气量、烟尘的比电阻和趋进速度。毕业设计可以利用统计资料，实际设计时最好要通过小型试验实测烟尘的比电阻和计算趋进速度，以便根据烟尘特性和需要的除尘效率准确确定需要的电除尘器收尘极板面积。现场设计者还需要根据处理烟气量和选择的电厂风速，计算电除尘器断面积，以及宽度和高度；根据粉尘特性选择通道宽度（同极距）和收尘板形式，计算需要的通道数；根据要求的除尘效率、粉尘趋进速度和选择的电场风速，确定需要的电除尘器电场数，确定电除尘器本
体长度。设计计算方法见《除尘工程设计手册》p205,《除尘装置系统及设备选用手册》p540。
电除尘器厂家一般还需要了解烟尘的分散度，化学成分，真密度、堆积密度和安息角，以便正确选择极板和电晕线形式、灰斗角度等结构参数。除尘器中烟气正常运行温度，最高运行温度，对选择电除尘器极板和壳体材料至关重要，烟气的露点温度是另外一个重要参数，必须保证电除尘器内，特别是绝缘室内气体温度高于露点一定度数，防止腐蚀和绝缘失效，造成事故。运行中烟气在电除尘器内的正常负压也是一个重要数据，以便电除尘器厂家合理确定电除尘器壳体结构和钢板厚度。需要指出，烟气量、烟气温度和烟尘浓度一般都存在波动，在进行上述选型设计计算时要考虑波动因素，以便要求制造的电除尘器在处理不同工况的烟气都能够达到排放标准。
现场设计者需要了解当地气象条件，并提供给除尘器厂家。包括当地最高气温，最低气温、风荷载和雪荷载，风向和风速，降雨和降雪情况等。根据气候情况，是否对灰斗采取加热措施，需要采取何种措施（电加热或蒸汽加热）。
现场设计者最重要的任务是根据可利用空间，初步进行电除尘器布置，分析前面设计计算得到的电除尘器宽度和长度布置是否有困难，留给进口封头和出口风头的空间有多大，根据锅炉出口和风机接口标高，适宜采取的进出口封头形式。灰斗设计要考虑灰的利用方式和储存方式，以及设施的布置，以便选择合适的灰斗形式。
现场设计者还可以提出其它要求，这些要求和提供的设计条件是电除尘器厂家进行设计的主要依据，但电除尘器最终结构图和安装图都由厂家提供。毕业设计无法做到利用最终图纸进行系统布置。
《电力环境保护》VOL17NO1讨论了炉内喷钙活化对电除尘器影响，以及电除尘器的主要设计参数。VOL15NO4讨论了电除尘器的分级除尘特性。1988年第4期介绍比电阻和趋进速度关系，1990年第3期介绍趋进速度与粒径关系。2003年第2期介绍淮北厂电除尘器设计情况。
二、预除尘器选择与工艺结构设计方法
对于小型循环流化床锅炉，当锅炉出口浓度高于选用的最终除尘器对进口浓度限制要求，或者一级除尘器由于进口烟尘浓度过高而无法达到要求的出口烟尘排放标准，就需要在最终除尘器前加一级预除尘器。选用预除尘器的另外两种情况是：（1）选用湿式除尘器但又有干灰利用要求；（2）选用布袋除尘器但燃烧设备不断有热碳粒等飞出，可能损坏布袋，需要设置预除尘器保证布袋安全。
预除尘器常采用惯性除尘器、旋风除尘器或多管旋风除尘器。惯性除尘器需要自己设计，其他两种除尘器在市场上有很多种产品可以选择，现场设计者主要是选型设计。选择市场提供的除尘器作为预除尘器，除了要满足处理能力要求和回收有用物料要求外，最主要的是尽可能降低系统阻力。实际考察表明，一些二级除尘系统，选择的预除尘器除尘效率过高，对改进系统总除尘效率没有多少帮助，
但增加的系统阻力却不少，这样做不经济的。烟气量比较大时，往往需要选用多个预除尘器并联使用，需要注意对称布置，并采取措施保证风量分布均匀。
一般来说，已经开发的旋风除尘器种类繁多，可以满足于除尘器选型需要。但多数旋风除尘器开发时期的目标是作最终除尘设备，追求的是高除尘效率。满足预除尘要求的产品比较少，特别是满足现场除尘效率要求而阻力低的除尘器不一定能够在市场中找到，这就需要自己设计满足要求的除尘器，具体设计方法见《通风除尘设备设计手册》p91-95，《除尘设备设计》p41-65，《除尘工程设计手册》p104-135。
三、烟气脱硫塔选择与工艺结构设计方法
随着脱硫技术发展，脱硫塔结构也不断进步。目前，最流行的石灰石/石膏工艺脱硫塔，同时起预洗涤塔、洗涤塔和氧化槽的作用。在日本，还有的石灰石/石膏工艺，采用待遇洗涤塔的脱硫塔结构，目的是减轻残余飞灰、氯化物和氟化物对石膏品质的影响。
脱硫塔要起以下作用：（1）通过喷洒脱硫液吸收去除二氧化硫和其他酸性气体；（2）经化烟气和脱硫液分离（除雾）；（3）灰浆中和，达到控制pH，提供石灰石溶解和亚硫酸钙氧化的合适条件；（4）鼓入空气就地氧化生成硫酸钙；（5）硫酸钙在合适的饱和度条件下生成晶粒比较大，容易分离和脱水的石膏产品。
脱硫塔结构设计要考虑烟气和脱硫液形成水雾充分混合，保证烟气气流的均匀分布，脱硫雾滴在烟气中的均匀分布，并且烟气和脱硫液都有一定停留时间，保证吸收反应、氧化反应、结晶反应都能够完成。脱硫塔设计的结构设计应该尽可能使得塔体和各部件对硫酸钙结垢不敏感，或则不容易结垢，保证安全运行。所以，脱硫塔设计有相当难度。
国际流行的脱硫塔有六种结构类型：喷淋塔、填料塔、液柱塔、鼓泡塔、气泡喷射反应器、双回路塔等，前四种塔通过引进在我国都有应用。目前最流行的脱硫塔为喷淋塔，其次是液柱塔和填料塔。
喷淋脱硫吸收塔设计方法-钟秦书p75。示范工程表明，国外设计的喷淋塔采用主要工艺参数如下：喷淋吸收塔的空塔气速一般在3m/s左右，液气比8－25L/m 3；吸收区高度5-15m;，接触反应时间２－３秒；一般布置3-6个喷淋层，喷雾覆盖率200-300％，喷嘴设计见钟秦书p79-85。要求喷嘴出口速度10m/s左右，水压在0.05-0.2Mpa。
《电力环境保护》VOL18NO.4介绍广东连州脱硫塔的一些参数，包括除雾器设计参数。VOL18NO.2介绍重庆珞璜电厂脱硫塔结构和防腐蚀设计。VOL15NO3介绍太原热电厂简易塔设计。
重庆珞璜电厂一期采用栅格填料塔，二期采用液柱塔，也取得了比较好的脱硫效果。作为练习，设计脱硫塔可以采用化学工程中设计吸收塔的方法，具体设计方法可以查阅化学工程工艺设计手册，或其他设计手册。
整个脱硫系统阻力大约（德国）2940Pa，需要设置脱硫风机。
四、湿式除尘设备和脱硫设备除雾器选择和工艺结构设计方法
除雾器湿式除尘设备、脱硫设备、以及化工塔设备的重要部件，在有关设计手册中都有选型和设计方法介绍。在湿式烟气除尘和脱硫设备中，除雾器的正确选型设计和使用十分关键。因为除雾器是最容易出现故障的湿式净化设备部件之一，尽管结构简单，实际设计中仍需要认真对待。烟气除雾后，要求残余水滴浓度< 100mg/m3，如果超过200mg/m3系统就容易出现问题。
常用除雾器有以下几种：折流板除雾器、旋流板除雾器、丝网除雾器、填料除雾器、以及其它类型除雾器。实际上，所有除尘器都可以用作除雾器，只是雾滴一般粒度比较大，净化过程还会凝并，不需要对细颗粒有很高效率，但需要用水流定期冲洗，防止积灰，所以多数除雾器采用简单的结构形式。常用于化工生产中的丝网除雾器和填料除雾器不容易清洗，不适合烟气净化领域，实际应用的主要是折流板除雾器和旋流板除雾器，后者主要用在中小型设备中。
除雾器设计涉及两个部分：除雾器本体设计和冲洗系统设计。对于折流板除雾器，除了选择合适的结构形式、叶片间距(30-50mm)、叶片高度、叶片材质和加工方法、除雾器的级数和布置形式等结构设计参数，还需要确定除尘器最优临界流速。所谓最优临界流速，是指不会引起二次带水的最高烟气流速，和叶片结构，布置方式，烟气带水负荷和带水水滴分散度，气流方向等有关。常用来计算最优临界流速公式
v = K[(P
W -P
G
)/P
G
]0.5，m/s
式中，系数K=0.107-0.305，垂直烟流方向取小值，水平烟流方向取大值；PW-水的密度；PG-烟气密度。不同手册推荐值不同。郭东明便著书中，Ｋ值为0.05 -0.13，立式布置许用速度是水平布置的1.5-2.5倍。雾滴中有颗粒物，允许速度更高一些。
一般尽可能接近最大烟气速度。实际选用值要小于计算值（3.5-5.5m/s），因为烟气流速并不是均匀的，有可能局部发生二次带水。但降低流速又不利于脱出微细雾滴，具体取值要根据实验或者实际运行数据确定，手册也有推荐值。除雾器冲洗系统主要由冲洗喷嘴、冲洗泵、管路、阀门和压力仪表、以及控制装置组成。一般采取双面冲洗的方式，选择的喷嘴，要能够形成是新税务并有冲击力，喷嘴的扩散角要保证覆盖除雾器，一般在75-90o范围内。喷嘴距离除雾器距离小于1米。
冲洗水压过高容易引起带水，过低不能起到清洗作用，一般在0.25Mpa（正面）和0.15Mpa（背面）以上。冲洗水量每小时每平方米1-4立方米水。冲洗覆盖率100-300%，2小时为一个冲洗周期。具体设计方法见《电力环境保护》2001NO.4和钟秦书p75-77。
五、石灰石/石膏法脱硫塔氧化槽工艺结构设计方法
回收脱硫副产物可以提高脱硫系统的经济性能，就地氧化是目前流行的回收石膏副产品的重要工艺环节。目前大型脱硫公司实际采用的就地氧化技术，因空气导入脱硫浆和空气在脱硫浆中分散方式不同而分成多种方式。应用较普遍的方式有两种：固定式空气喷射器式（Fixed air aparger FAS）和搅拌器和喷射枪组合式(agitater air lance assemilies ALS)。
固定式空气喷射器是就地氧化槽有点类似污水处理中的曝气池，槽内布置很多喷气喷嘴，每一个喷嘴大约负责0.3平方米面积充氧，相当于3.5个喷嘴/平方米。在喷嘴上方布置搅拌器，负责把已经充氧的脱硫液和没有得到充氧的脱硫液混合，也防止石灰石粉和石膏晶体沉淀。进行这种方式的氧化槽设计，主要要确定氧化槽容积、深度、氧化空气流量和布置喷嘴数量与方式、搅拌器类型、数量、和布置方式。该类技术对喷嘴浸没深度敏感，至少需要3米以上。该方式必须保证一定空气流量（30%），否则将堵塞喷嘴。
搅拌器和喷射枪组合式（ALS）依靠强搅拌器形成的高速液流分散空气，对浸没深度要求较低，对低流量的限制也小得多。但该方式对搅拌器性能和搅拌浆叶的耐磨性能要求很高，否则磨损很快，不能保证系统正常运行。有关设计方法参考-钟秦书p75和《电力环境保护》VOL18NO.2 P52-54。一些参数目前只能借鉴示范工程设计和运行情况有关数据，如脱硫液水力停留时间4-8分钟。氧化1摩尔石膏需要1摩尔氧气，氧化风机的压力需要0.05-0.086Mpa,
六、湿式脱硫系统烟气再热器选择与工艺结构设计方法
湿式烟气脱硫系统出口烟气浓度一般很低，都接近烟气水露点。除了造成烟囱白色烟雾景观污染外，还造成烟道和烟囱腐蚀，风机积灰发生异常振动，成为安全生产的隐患。比较完整的湿式烟气脱硫系统，都配备烟气再热系统。
湿式烟气脱硫系统的烟气再热可以采取多种方式，设计湿式脱硫系统是首先要选择合适的烟气再热方式。对于大型电厂，实际工程采用的烟气再热方式有：（1）利用锅炉出口热烟气加热净化后的冷烟气，采用的热交换器有回转蓄热式换热器、管壳式换热器，以及热管换热器；（2）利用发电机用后的乏蒸汽进行加热冷烟气，采用的换热器有管壳式换热器，热管换热器等；（3）利用电除尘器排出还没有脱硫的热烟气直接参入冷烟气，或者洁净能源天然气或煤气燃烧产生的热烟气参入冷烟气，提高排放烟气温度。
最后一种方式要牺牲脱硫效率，或者要额外消耗能源，增加企业运行费用。我国有一些电厂采用低硫煤，然后采用部分不脱硫烟气进行加热，二氧化硫排放浓度仍然可以达到排放标准。确定选用的烟气再热方式后，需要设计换热器或者冷热烟气混合设施。
一般脱硫塔出口烟温45-55℃，德国明确规定烟囱入口要提高到72℃，从再热器到烟囱入口还会降温5-10℃，所以需要加热到77-82℃。
（1）烟气换热器的设计或选用方法
现场设计人员很难自己设计回转蓄热式换热器和热管换热器，主要是选型设计。管壳式换热器可以自己设计，也可以选择先由厂家生产产品。和电除尘器选型设计一样，现场设计人员的任务是选择换热器类型，并提供生产厂家设计和生产换热器必要的基础资料。在确定选用的换热器类型后，需要通过调查确定：
l 冷烟气量和烟气温度、残余烟尘浓度、腐蚀特性，和确定需要通过换热提高冷烟气的温度值；
l 采用热烟气量的热量加热冷烟气，则需要提供热烟气数量、烟气温度和烟尘浓度、腐蚀特性等；
l 采用乏蒸汽加热，则要确定可利用的乏蒸汽温度和压力，提高烟气温度需要的乏蒸汽量；
l 粗略估计需要的换热面积，初步从现有产品中选择换热器；
l 调查现场可以布置换热器的空间，并进行换热器初步布置，确定连接烟道尺寸要求。如果布置有困难，更换或改变换热器部分尺寸，提出定制要求；
l 向厂家提出订货或定制要求
管壳式换热器设计计算方法见有关设计手册。《电力环境保护》VOL18NO2介绍连州电厂采用蒸汽加热冷烟气的设计。郭东明著《刘旦污染物防治工程技术及其应用》112页介绍再热器类型和选择方法。
热管式换热器设计计算方法见设计手册。设计中要注意防止酸露点腐蚀问题，关键是避开发生低温酸腐蚀温度区域。
（2）冷热烟气混合设施及其设计方法
一般烟气脱硫系统都比较紧凑，从冷热烟气混合点到风机等对烟气中水滴比较敏感的设施距离不会很大。冷热烟气要尽快充分混合，以便水滴有充分时间蒸发，减轻水滴引起烟道积灰和腐蚀等不利影响。冷烟气和热烟气所走的路线阻力差别很大，混合过程还需要采取措施平衡两条支路的阻力，保证冷热烟气按设计流量运行。风机混合装置脱硫装置电除尘器锅炉烟气
混合装置结构类似喷射泵，热烟气从喷口高速流出，带动冷烟气流动，把压力能转换成动能，起到两个分支阻力的作用。计算方法见
七、石膏副产品回收和处理系统工艺设计方法
石膏副产品能否占有市场，关键是它的质量。石膏副产品回收系统合理设计和运行是保证石膏质量和降低处置费用的主要措施之一。
商业上对石膏质量的要求主要是：杂质含量少；颜色白；平均粒度在100微米左右；含水率小于10%。石膏中的杂质主要指混入的飞灰、未反应的石灰石、以及氯离子等。除了强化烟气除尘，防止飞灰进入脱硫系统外，最主要的措施是控制氧化槽石膏结晶工艺条件，保证结晶颗粒均匀且比较大，不要生成针状或层状细小结晶。后者不仅脱水困难，而且对脱硫浆液中杂质去除非常不利。
一般氧化槽中循环脱硫液固体颗粒浓度在15-25%。保持较大的固体浓度，使用粒度加工合格的石灰石粉（<40微米），保持适当的温度（40-60）和石膏饱和度（1.25-1.30），适当的搅拌强度，就可以形成胶粗的石膏晶体颗粒。杂质主要在石膏浓缩和脱水过程中取出，浓缩采用水力旋流器，底流是比较粗的石膏晶体，浓度大约是60%，而溢流是含有细颗粒飞灰、石灰石粉和氯离子等杂质的循环用水，进入氧化槽继续用于脱硫。水力旋流器在选矿作业中常用于粒度分级和脱泥，石膏和脱硫剂分离主要靠粒度差别，则需要设计系统是保证旋流器有稳定的水头（压力），保证分级精度。
水力旋流器回收的石膏浆液，还需要在真空皮带过滤机上进一步脱水，并同清洁水洗涤去除氯离子，保证产品质量。真空皮带过滤机可以保证产品含水率低于1 0%，要进一步脱水，需要用离心脱水机或者采用热力干燥设施。真空皮带过滤机设计见《新型实用过滤技术》，丁启圣等编，冶金工业出版社。
可以从市场上选择水力旋流器和真空皮带过滤机，系统布置方法可以借鉴《选矿手册》或其他设计手册介绍方法。要注意，脱水石膏在仓内不易储存太久，一般不超过1个月。由于存在水分，石膏可能还会生长，储存舱底需要布置合适的输送设备，破坏由于晶粒生长而产生的颗粒凝结力，把石膏输送出去。
八、石灰石/石膏法烟气脱硫废水处理系统工艺设计方法
石灰石/石膏法工艺的一个缺点是由废水排放。废水中主要污染物质是脱硫液循环利用过程积累的以下物质：来自煤炭的氯化物和氟化物；来自石灰石酸性条件下溶解的重金属；来自脱硫过程的副产物，如联二硫酸根。见《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》p67。
目前我国在脱硫废水处理领域还处于起步阶段，研究成果较少，可以根据国外经验进行设计。设计处理规模取决于系统排水量，后者又取决于煤炭含氯量和循环脱硫液中氯离子浓度，去除工艺基本上是化学沉淀法，和一般重金属废水处理类似。
九、循环流化床锅炉烟气净化方案制定方法
循环流化床锅炉自身具有烟气脱硫能力，氮氧化物排放浓度也比较低，对燃料适应性强，是一种兼有环保形能和综合利用劣质煤性能的锅炉。从上世纪90年代该设备和技术引进我国以来，普及很快，在许多中小型热电厂得到应用。
采用这种锅炉，不等于它的环保性能就得到发挥。实际调查发现，采用该种锅炉的企业，多数利用该锅炉的综合利用性能，主要为了能够利用劣质燃料，并享受
综合利用电厂和环保电厂的政策优惠。实际投加石灰石进行脱硫的锅炉比例很低，而燃用劣质煤产生的烟尘浓度和炉渣数量很大，除尘有一定难度，灰渣运输也给环境带来一些负面影响，反而不利于城区热电厂的环境保护。无论是新建工程，还是已经建成的工程，制定和实施循环流化床锅炉脱硫方案和烟尘治理方案十分重要。
制定烟尘控制方案，关键是根据订购的循环流化床锅炉性能和使用燃料性质（煤种、灰分、粒度），以及两者决定的运行方式，估计锅炉出口烟尘原始浓度和分散度，选择合适的除尘器满足环境排放标准。目前不同锅炉设计厂商选择循环流化床锅炉运行的循环倍率相差很大，但总的规律是优质煤循环倍率高（>20），劣质煤循环倍率低（<5~10）。燃料灰分越高，出口烟尘浓度越大，循环倍率越高，锅炉出口烟尘中细颗粒比例越大，都大幅度增加除尘难度。考虑脱硫需要增加循环倍率，也就是将增加烟尘细度和比电阻，对除尘不利。
循环流化床锅炉烟气的脱硫方案设计主要有以下内容：
n 根据当地石灰石资源情况，和石灰石化验数据和反应活性实验数据，选择脱硫用石灰石矿；
n 根据燃料煤含硫量和设计钙硫比，计算纯石灰石用量，折算选择的当地石灰石用量，确定石灰石脱硫剂产量；
n 根据设计的循环倍率确定用于脱硫的石灰石粉的粒径范围和加工方法，以及根据石灰石矿位置，选择石灰石加工地点和设计加工系统和运输方式；
n 根据选择的循环流化床锅炉结构，确定石灰石给料方式，分析对循环流化床锅炉运行可能的影响；
n 核算炉膛高度（保证二氧化硫反应时间>3-4s），石灰石粉再循环流化床内停留时间（>1h），验证高温分离器射击队石灰石粉加入的适应性；
n 灰平衡计算（估计飞灰数量和飞灰中煤灰、碳粒、硫酸钙、氧化钙的粗略比例）。
《电力环境保护》VOL18NO1介绍河南用循环流化床锅炉情况（石灰石粒径2mm）。VOL16NO2介绍内将电厂用循环流化床脱硫系统设计。
十、炉膛喷粉系统工艺设计方法
采用路内喷钙技术进行烟气脱硫，必然涉及锅炉喷钙工程实践问题。这里主要指大型电厂煤粉锅炉（室燃锅炉），是发电厂核心设备之一。一般煤粉锅炉内流场都经过详细测试和调整，以便保证燃料充分燃烧和高的燃烧效率。在锅炉上开洞并借助气流喷入石灰石粉，一是要尽可能不影响锅炉内流场，二是要把石灰石粉
送到合适烟气温度区，保证石灰石的煅烧活性和在该温度区内足够的停留时间；三是要保证含石灰石的烟气和所有烟气充分混合，保证产生的二氧化硫有足够的机会和石灰石粉反应得到固定。目前要做到上述三点，还没有完整的理论方法，主要靠经验。
十一、活化塔工艺结构设计
活化塔的作用是通过喷雾增加烟气中水汽含量，降低烟气温度并保持烟气温度在水露点温度以上，提高煅烧形成氧化钙的反应活性，进一步完成脱硫反应。活化塔工艺设计包括烟气露点计算，喷水量计算和烟气在塔内理论停留时间计算，他截面积计算等内容。
烟气露点和烟气中含的水蒸气、酸性气体数量有关，尤其是和三氧化硫、氯化氢气体含量有关，计算公式见《除尘工程设计手册》p409。进活化塔的烟气温度由锅炉低温受热面设计和运行情况决定，冷却达到的温度由要求的氧化钙脱硫反应活性和运行安全共同决定，大约高于露点温度12-15℃。要求喷雾水量达到降温要求，同时要求雾滴在活化塔全部蒸发，需要进行热平衡计算，确定喷水量。活化塔的高度不仅要考虑雾滴完全蒸发需要的时间，还要考虑达到要求的脱硫效率，烟气需要的停留时间。《除尘工程设计手册》介绍了水底完全蒸发需要实践的经验确定方法（查图法），根据水滴平均直径，塔体对数平均温差，查出需要的时间。需要的二氧化硫反应时间则只能根据模型试验确定，或有模型试验总结出来的经验公式计算确定。我国对喷雾干燥法脱硫塔进行过大比例模型试验并总结出经验公式，对火花他还没有类似研究成果。但南京下关电厂和浙江钱清电厂活化塔设计高度（大约26米）可以参考，条件是采用类似的进口烟温和出口烟温，并采用类似的喷嘴和喷水压力。
活化塔可以采用顺流方式或逆流方式，即喷雾和水雾运动方向和烟气流动方向可以同向或反向。顺流活化器，水的蒸发强度较大，水滴有足够的蒸发时间，增湿效果好，所以常采用，但烟气需要走比较长的路。活化塔进口断面需要设置整流设施（导流栅），使得塔体断面上烟气均匀分布。塔体需要考虑防腐设计。
活化塔内烟气速度可以取1-2m/s，该值是一个试验经验数据，由此计算处理锅炉烟气量需要的塔体直径。塔内喷嘴采用压缩空气物化的两相喷嘴，满足对水滴平均直径的要求。可以参考电除尘器增湿塔结构设计方法，见《水泥厂工艺设计手册下》p43-45。《电力环境保护》2001年2期介绍下关电厂工艺。VOL17NO3介绍两相流喷嘴用于增湿塔。
十二、除尘脱硫一体化系统工艺设计方法（略）
脱硫剂的选择；脱硫塔类型选择；脱硫塔结构设计；烟气再热器设计；石灰粉磨和消化设施设计；灰水沉淀池设计；循环泵房设计；脱硫用水系统管路设计；灰水分离设施设计
十三、烟气净化装置容器和非标准件结构设计和制作方法（略）
烟气净化装置多数是金属结构容器，例如脱硫塔、换热器、石灰石粉仓、粉煤灰仓等，为了方便安装和操作，还安装有爬梯、操作平台、支架、人孔门等，它们不仅要满足工艺的要求，要有足够的强度，能承受各类动静负荷，方便制作和使用。虽然这部分设计工作主要有机械工程师和结构工程师承担，但工艺设计师也需要有一定了解，以便在与机械工程师和结构工程师互相沟通时有共同语言，在编制工程概算时避免漏项。有关内容见《容器设计》和《非标设备制作安装手册》等书籍。
第三部分：设计手册和设计参考文献
1、钟秦编著，燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例，化学工业出版社，2002；
2、熊振湖等编，大气污染防治技术及工程应用，机械工业出版社，2003；
3、郭东明编著，流弹污染防治工程技术与应用，化学工业出版社，2001；
4、唐敬麟等编著，除尘装置系统及设备设计选用手册，化学工业出版社，2004；
5、张殿印等编，除尘工程设计手册，化学工业出版社，2003；
6、岑可法等著，循环流化床锅炉理论设计与运行，中国电力出版社，1998；
7、《电力环境保护》杂志
吉林师范大学环境科学与工程学院 课程设计报告 课程名称：环境工程学 设计题目：燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 姓名： 专业：环境科学 班级：2013 级 学号： 指导教师：汤茜、米小娟、王艺璇 2015 年12 月25 日
摘要：我国燃煤火力发电机组容量占电力总装机容量的75%左右，年耗煤量近5亿吨，火力燃煤烟尘排放量占全国工业烟尘排放总量的37%以上，列第1位。实现电力工业的可持续发展，在推广净煤燃烧和调整火力结构同时，提高火电厂烟尘浓度排放标准已势在必行，即将颁布的火电厂污染物排放标准将燃煤锅炉的粉尘（标准状态）排放要求提高到100mg/m3。发电燃煤锅炉烟尘控制设备以电除尘为主，至1999年火电厂用电除尘器的锅炉容量接近80%。因此，电力行业的迅速发展需要能达到新排放标准要求性能更高的电除尘器。 关键词：火力发电燃煤锅炉电除尘器选型设计
目录 1 设计任务书 (1) 1.1 课程设计任务及要求 (1) 1.1.1 设计题目 (1) 1.1.2 设计内容 (1) 1.1.3 设计要求 (1) 1.2 课程设计原始资料 (1) 1.2.1 设计条件 (1) 1.2.2 设计依据标准 (1) 2 选题背景 (3) 2.1 大气污染现状分析 (3) 2.2 燃煤电厂粉尘污染治理 (3) 2.3 电除尘器的工作原理及特点 (5) 3 电除尘器的设计计算 (6) 3.1电除尘器的选型 (6) 3.2电除尘器总体尺寸的确定 (7) 3.3零部件计算 (8) 4 管道系统的布置及烟囱设计 (9) 参考文献 (11) 附件 (12)
1 设计任务书 1.1 课程设计任务及要求 1.1.1 设计题目 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计 1.1.2 设计内容 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计包括以下几部分内容： （1）电除尘系统布置并确定其主要运行参数。 （2）管网布置及计算：确定各装置的位置及管道布置。并计算各管段的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统总阻力。 （3）风机及电机的选择：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统总阻力等计算选择风机种类、型号及电动机的种类、型号和功率。 1.1.3 设计要求 （1）编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案的确定，设计计算，设备选型和有关设计简图等内容；课程设计说明书应有封面、目录、设计任务书、各构筑物设计计算、小结及参考文献等部分，文字应简明、通顺、内容正确完整，书写工整、装订成册。 （2）图纸要求。用AutoCAD软件绘制A1图纸2张，包括： ①锅炉烟气除尘系统平面布置图和剖面图。图纸应按比例绘制、标出设备、管件编号，并附明细表。 ③电除尘器装置结构图（主视、俯视和左视）。局部构件可采取适当剖视。 1.2 课程设计原始资料 1.2.1 设计条件 燃煤电厂锅炉烟气电除尘系统工艺设计原始参数如表1.1所示。 1.2.2 设计依据标准
锅炉烟气除尘脱硫工程工艺设计 目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法3 种。湿法脱硫工艺应用广泛, 占世界总量的85.0%, 其中氧化镁法技术成熟, 尤其对中、小锅炉烟气脱硫来说, 具有投资少, 占地面积小, 运行费用低等优点, 非常适合我国的国情。 采用湿法脱硫工艺, 要考虑吸收器的性能, 其性能的优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等。旋流板塔吸收器具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 可以快速吸收烟尘, 具有很高的脱硫效率。 1 主要设计指标 1) 二氧化硫( SO2) 排放浓度<500mg/m3, 脱硫效率≥80.0%; 2) 烟尘排放浓度<150mg/m3, 除尘效率≥99.3%; 3) 烟气排放黑度低于林格曼黑度Ⅰ级; 4) 处理烟气量≥15000m3/h; 5) 处理设备阻力在800～1100 Pa之间, 并保证出口烟气不带水; 6) 出口烟气含湿量≤8.0%。 2 脱硫除尘工艺及脱硫吸收器比较选择 2.1 脱硫除尘工艺比较选择 脱硫除尘工艺比较选择如表1 所示 脱硫工艺 湿法半干法干法 石灰石石 膏法 钠法 双碱 法 氧化镁 法 氨法 海水 法 喷雾干 燥 炉内喷 钙 循环流化 床 等离子 体 脱硫效率/% 90～98 90～ 98 90～ 98 90～98 90～ 98 70～ 90 70～85 60～75 60～90 ≥90 可靠性高高高高一般高一般一般高高 结垢易结垢不结 垢 不结 垢 不结垢 不结 垢 不结 垢 易结垢易易不结垢 堵塞堵塞堵塞不堵 塞 不堵塞 不堵 塞 不堵 塞 堵塞堵塞堵塞不堵塞 占地面 积 大小中小大中中中中中 运行费 用 高很高一般低高低一般一般一般一般投资大小较小小大较小较小小较小大通过对脱硫除尘工艺———湿法、半干法、干法的对比分析: 石灰石- 石膏法虽然工艺非常成熟,但投资大, 占地面积大, 不适合中、小锅炉。相比之下, 氧化镁法具有投资少、占地面积小、运行费用低等优点, 因此, 本方案选用氧化镁法脱硫工艺。 2.2 脱硫吸收器比较选择
大气污染控制工程课程设计设计题目：21T燃煤锅炉烟气的除尘工艺设计姓名： 学号： 年级： 系部： 专业： 指导教师： 完成时间：
目录 1设计任务及基本资料 ....................................... 1.1课程设计题目............................................ 1.2课程设计参数和依据...................................... 1.3物料衡算................................................ 1.4工艺方案的比较和选择.................................... 2工艺计算................................................. 2.1一级除尘装置——旋风除尘器.............................. 2.2二级除尘装置——板式电除尘器............................ 3附图..................................................... 3.1旋风除尘器.............................................. 3.2板式电除尘器............................................ 4结论.....................................................
前言 在目前，大气污染已经变成了一个全球性的问题，主要有温室效应、臭氧层破坏和酸雨。而大气污染可以说主要是人类活动造成的，大气污染对人体的舒适、健康的危害包括对人体的正常生活和生理的影响。目前，大气污染已经直接影响到人们的身体健康。 随着我国经济的高速发展，我国的二氧化硫污染越来越严重，必须通过有效的措施来进行处理，以免污染空气，影响人们的健康生活。 一、题目 某燃煤锅炉房烟气净化系统设计 二、目的 通过课程设计进一步消化和巩固本课程所学的内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计方案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、查阅有关设计手册、编写设计说明书的能力。 三、原始资料 锅炉型号：SZL6－1.25－AII型，共2台（每台蒸发量为6t/h） 所在地区：二类区。2006年新建。 锅炉热效率：75%，所用的煤低位热值：20939kJ/kg，水的蒸发热：2570.8kJ/kg 锅炉出口烟气温度：160℃ 烟气密度：（标准状态下）1.34kg/m3 空气过剩系数：α=1.3 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：15% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：98kPa 平均室外空气温度：15℃ 空气含水率(标准状态下)按0.01293kg/m3 烟气的其它性质按空气计算
煤的工业分析： C ：65% H ：4% S ：1% O ：4% N ：1% W ：7% A ：18% 净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧20m 以内。图2为锅炉立面图。 图1 锅炉房平面布置图 图2 锅炉房立面图 四、 设计计算 (一)、用煤量计算 每台锅炉的所需热量为：Q ＝蒸发量×水的蒸发热 =6×103×2570.8=1.54×107kJ/h 所需的煤量为：热 η?n H Q =%75209391054.17??=982.2kg/h H n ——煤的低位热值 η 热 ——锅炉的热效率 (二)、烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 以1kg 煤燃烧为基础，则 重量（g ） 摩尔数（mol ） 产物摩尔数（mol ） 需氧数(mol) C 650 54.167 CO 2:54.167 54.167 H 40 40 H 2O: 20 10
石河子大学化学化工学院 燃煤电厂锅炉烟气静电除尘装置设计——大气污染控制工程课程设计任务书 院（系）：化学化工学院 专业：环境工程 学号： 姓名： 指导教师：
完成日期： 2016.01.02 目录 一、前言.................................................................... - 1 - 二、设计资料和依据...................................................... - 2 - 2.1设计依据标准.......................................................... - 2 -2.2设计条件.............................................................. - 2 -2.3烟气性质.............................................................. - 2 -2.4气象条件.............................................................. - 3 - 2.5设计内容.............................................................. - 3 - 三、系统设计部分....................................................... - 3 - 3.1空气量和烟气量的计算.................................................. - 4 -3.2电除尘器的选型............................................ 错误!未定义书签。 3.3电除尘器总体尺寸的确定................................................ - 5 - 3.4 电除尘器零部件的设计和计算……………………………………………………………….- 5 - 3. 5 供电系统的设 计………………………………………………………………………………… .-13- 3.6 壳 体 (14) 四、烟囱的设计............................................. 错误!未定义书签。 4.1烟囱高度的确定：.......................................... 错误!未定义书签。
普通本科毕业设计（论文）说明书课题名称年处理700万立方米烟气脱硫工艺设计
摘要 此次设计通过对目前烟气除尘脱硫工艺的比较，因其具备脱硫效率高、系统运行稳定可靠、阻力低的特点，所以选取在工业上应用最广泛的湿式石灰石石膏法。 该工艺的脱硫吸收塔为喷淋空塔，此塔型为目前脱硫工艺的主流。烟气进口上方依次布置有冷却水管，喷淋层和两级除雾器。下方为浆液池，其内布置氧化空气管。 设计的主要内容为烟气除尘系统和烟气脱硫吸收系统的设计,重点是对这两个系统的设备进行设计计算及选型、设备的布置，并对该工艺进行简单的技术经济分析。 关键词：烟气脱硫、石灰石-石膏法、喷淋塔、设备计算
Abstract According to compare with different kinds of dust removal desulfurization methods, because of its high desulfurization efficiency, system runs stable and reliable, low resistance, so choose the wet limestone-gypsum process which is the most widely used in industry for this design. In the process, the desulfurization absorption tower is spray air tower, which is the main tower for the flue gas desulfurization. Above the flue gas desulfurization imports, decorate cooling water pipe, spray layer and two-level demister. Below is the slurry pond, there is oxidation air tube in it. The main content of this design: designing flue gas dust removal system and desulfurization absorption system, the focus is calculating and selecting the equipments for the two systems, and the arrangement of the equipments. In the last, makes some easily economic and technical analysis for the process. Keywords: Flue gas desulfurization limestone-gypsum method spray tower equipment calculation
烟气净化系统工程特点、重点与难点： 工程特点：烟气净化工艺设计主要包括焚烧炉出口烟气的净化处理，引凤系统及飞灰输送系统和灰仓。 目前常采用半干法旋转喷雾干燥净化流程，配有机械旋转喷雾干燥脱酸反应塔加活性炭吸附和布袋除尘器，可以有效控制氯化氢、二氧化硫、二恶英等有害气体和烟尘的排放，吸收剂采用石灰浆。石灰浆是一种实用而高效的烟气净化工艺，具有过程清洁、无废水产生、无二次污染、不结垢、不堵塞还有操作方便、占地少等诸多优点而获得广泛的应用，该法的最大的特点是充分利用烟气中的余热使得吸收剂石灰浆中的水分蒸发，净化反应产物以干态固体形式排除，避免了湿法净化技术需要处理污水的缺点。其净化过程是喷入石灰浆将烟气从高温冷却到低温的同时，与烟气中的酸性气体反应并得到干燥的盐类产物，再用除尘器加以回收。即将水、石灰浆雾化成很细的雾滴与烟气中的酸性气体进行充分的传质传热，不但提高了效率，同时也可以使反应生成物得到干燥，最终得到易处理的干粉状生成物。水气的完全蒸发吸热使烟气降至合适的温度。 为确保二恶英达到排放标准，采用添加活性炭吸附的辅助净化措施。烟气中的二恶英和汞等重金属被喷入的活性炭所吸附。经过化学反应生成的CaCI2和CaSO3等粉末状的干料和吸附过二恶英和重金属的活性炭颗粒，在后续的布袋除尘器中作为飞灰被收集下来，由于飞灰输送设备送至飞灰稳定化系统，进行稳定化处理。 难点与监控重点：
烟气净化方案的优劣，直接影响着的排放效果，假如烟气净化工艺仍未确定，应做好烟气净化工艺的比选，主要做好脱酸系统比较、除尘设备比较、脱酸系统和除尘系统的不同组合工艺比选、脱酸系统和除尘系统组合的比选、二恶英和重金属去除工艺的选择、CO含量的控制、烟气排放及在线检测等方案的选择。 目前常见的烟气净化系统主要包括：石灰浆备置系统、旋转喷雾干燥脱酸反映塔、活性炭喷射吸附、布袋除尘器、引凤系统；飞灰输送和储存系统组成，各系统间的衔接与配套调试是整个系统的运行成功的关键，首先应确保组成系统的各部分准确的按照规范和图纸的要要求完成，之后应注重各分系统之间的对调，保证各系统运行顺畅，另外，布袋除尘器对进入烟气的温度要求比较严格，烟温过高，滤袋损坏，烟温过低，烟气中的酸气冷凝成酸滴，滤料受腐蚀而损坏。因此，应注意上游设备的配套性。布袋除尘器是整个烟气净化系统较关键设备，应重视其制造和安装质量，每台布袋除尘器由气密式焊接钢制壳体及分隔仓组成，每个隔离仓清灰时可与烟气流完全隔离。壳体及分隔仓的设计应能承受系统内的最大压力差。支承结构采用钢结构。每个分隔仓都需配备进口及出口隔离挡板。当一个隔离仓隔离时，能保持布袋除尘器正常工作。也就是说，当布袋除尘器在运行时，能在线更换分隔仓的滤袋。为此目的，需配备足够的检查及维修门。布袋除尘器的顶部和室顶之间的间隙应足够大，以便更换布袋时进行操作。如有必要，还需提供更换布袋用的吊机的钢梁。壳体、检修门及壳体上电气及机械连接孔的设计均能保证布袋除尘器的密封性能。为
燃煤电厂烟气高效除尘技术的选择及应用 发表时间：2018-07-05T15:20:25.287Z 来源：《电力设备》2018年第6期作者：王硕 [导读] 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。 （国电南京自动化股份有限公司 210032） 摘要：在当下供电系统当中，通过燃煤供电是供电的主要方式，但是在燃煤供电对社会提供用电便利的同时，也制造出了对环境污染的有害气体，如一氧化硫、二氧化碳等。本文通过对当前燃煤电厂所排放的烟气组成和造成的危害进行研究分析，进而对烟气排放治理提出相关策略，并对燃煤电厂烟气高效除尘技术阐述。 关键词：燃煤电厂；除尘技术；选择；应用 现阶段，随着社会经济的不断进步和发展，工业化发展的速度也在不断的加快，这直接导致环境污染的程度越来越严重。雾霾天气的天数增加，对人们的生活和工作产生了严重的影响。因此国家也越来越重视和关注环境污染问题。我国针对空气污染问题，使用了很多的方法和技术对空气的质量进行保护。燃煤电厂烟气高效除尘技术在我国环境污染治理的过程中发挥着重要的作用。它不但在发展的过程中能够在最大程度上对环境进行保护，同时它可以促进我国国民经济的进步和发展。 1 烟气排放组成及危害影响 煤炭经历上亿年物理、化学变化而逐渐形成，包含碳、氮、硫和氧等多种元素，通过燃烧会产生大量烟气，其主要成分包括二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮以及许多杂质和矿物质微粒。当前部分燃煤电厂，已经针对自身的生产情况对其环保策略开展研究工作，比如说使用发电专用特种锅炉、将可吸收碳元素、硫元素的物质添加至燃烧的煤炭原料中等方法，以起到促进降低排放烟气中有害物质的含量。然而，相比其他工厂，燃煤电力工厂是依靠蒸汽发电作为动力来源，因此额定的蒸发量要相比其他工厂大，继而产生的有害气体量也巨大。 煤炭燃烧后产生的烟气中的有害微小颗粒，进入到大气后，造成大气质量下降，导致工农业生产的严重损失同时，还会对社会人群带来呼吸道疾病的隐患、困扰。在煤炭燃烧排放烟气中的二氧化碳、二氧化硫等物质会与大气中所含的水蒸气结合，致使雨水的pH值降低，继而形成酸雨。另外，燃煤电厂排放烟气中的微小颗粒，是促进空气中雾霾形成的重要原因。酸雨会导致地下水变质、土壤变质，影响农业发展的雾霾中包含20多种类的有毒、有害物质，对人体的健康危害极大，进入人体支气管，会导致肺部炎症，呼吸道、脑血管等多种病症。 2 燃煤电厂烟气的主要除尘技术 2.1 机械式除尘 机械式除尘该方式原理是烟气被机械设备带动旋转，在离心力作用下，将烟气之中的大颗粒烟尘向边缘偏离，该设备对漂浮在烟气中的尘埃物有有效吸附的作用。但是，其弊端在于直径小于10um的微小颗粒所受到的离心力小，机械除尘设备无法对其进行有效吸附。所以，其只能应用于初级除尘的领域。 2.2 布袋除尘 布袋除尘的原理是将燃烧后所产生的烟尘，通过无纺布、针刺毡等原料制作成的布袋进行过滤。但是，虽然布袋过滤除尘的效率极高，却也有问题存在，那就是烟气的硫、高温以及湿度都对布料性能提出巨大的考验，致使布袋除尘在应用上会有一定的限制。 2.3 联合除尘机制 静电除尘器和布袋除尘器本身都有一定的局限性和优缺点，因此很多专家把袋式除尘器和静电除尘器进行联合使用，以达到更好的应用效果。联合使用多种除尘系统的除尘机构将之有机结合，从而结合不同过滤器的优点，避免各种除尘系统的缺点，使整个联合除尘机构形成有效的补充形式。这种联合除尘机理的除尘效果和广泛的应用范围值得称道，但目前联合除尘机理正属于高效除尘技术的尖端研究方向。 2.4 电除雾器 目前，国内很多电厂都已经将电除雾器处理废弃的方式引入日常废弃处理工作中，该方法具有拖出效率高、能耗水品很低、设备寿命长、施工周期较短、成本低的多项有点，是发电企业十分理想的废弃处理手段。电除雾器的工作原理为通过静电对滞留高压发生装置进行控制，向除雾装置中将交流电转换成的直流电进行输送，进而在雾酸捕集板和电晕线之间产生强大电场，将空气分子电离，瞬间产生大量的正负离子以及电子，在电场力的作用下，电子、正负离子定向运动，构成媒介对酸雾进行捕集，令酸雾微粒荷电，使其在电场力作用下，向阳极板运动。最后，荷电将电子在极板上释放，酸雾被聚集，重力作用使其下流至储酸槽中，进而达到净化目的。 3 现行燃煤电厂烟气的高效除尘技术的选择和应用 除尘设备虽然能缓解排烟治理压力、以及自然的雾霾、酸雨现象，却无法从根本治理污染。因此，在保证经济可持续发展的前提下，应推动除尘技术的创新，实施技术创新的驱动战略，燃煤电厂须积极跟上国际治理烟气技术形式，不断将新技术、新设备引进到生产环境中，同时要注意发电设备的更新换代，有计划地推进环保。 3.1 脱硫技术在燃煤电厂烟气的高效除尘技术中的应用方法 3.1.1 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺 炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺，主要使用石灰石粉作为吸收剂，在气力的作用下，将石灰石粉喷入炉膛850～1150℃温度区，在热力的作用下，石灰石粉分解为二氧化碳和氧化钙，氧化钙和烟气中的二氧化硫会产生反应，从而形成亚硫酸钙。因为在气固两相之间进行反应，在传质过程的作用下，反应速度缓慢，吸收剂的利用率也低。在尾部增湿活化反应过程中，增湿水以雾的形状喷进，和没有反应的氧化钙共同反应，形成Ca（OH）2，Ca（OH）2和烟气中的二氧化硫共同作用，再次对二氧化硫进行脱除。如果Ca/S大于等于2.5，则系统脱硫率在65%～80%之间。 3.1.2 吸收剂喷射同时脱硫脱硝技术 炉膛石灰（石）/尿素喷射工艺，主要是结合炉膛喷钙和选择非催化还原（SNCR），以此达到同步脱除烟气中的二氧化硫和氮氧化物的目的。由尿素溶液和各种钙基构成喷射浆液，其总含固量是30%，pH值在5～9之间，相比较
庐江县生活垃圾焚烧发电项目 烟气净化系统 技术规范书 庐江盛运环保电力有限公司 2016年1月
目录 第1章工程概述 (3) 1.1工程概况 (3) 1.2工程建设条件 (4) 第2章总体要求 (8) 2.1供货原则和范围 (8) 2.2技术要求 (12) 2.3服务要求 (18) 2.4项目进度要求 (20) 第3章系统供货范围 (21) 3.1烟气净化系统 (21) 3.2电气系统 (44) 3.3仪表与控制系统 (46) 第4章技术服务 (52) 第5章资料和图纸清单 (57) 5.1设计图纸资料 (57) 5.2技术资料清单 (60) 5.3供货及服务计划 (60) 5.4供货清单 (60)
第1章工程概述 1.1 工程概况 项目名称：庐江县生活垃圾焚烧发电项目 建设单位：庐江盛运环保电力有限公司 建设地点：庐江县蛇形山 建设规模：处理规模为400吨/日 1.1.1 项目规模及设备配置 焚烧炉形式：往复式机械炉排 焚烧炉数量：1台 单台焚烧炉处理能力：400吨/日 生活垃圾设计低位热值：6280 kJ/kg 烟气处理方式：半干法（石灰浆）+活性炭喷射+布袋除尘飞灰处理方式：“飞灰+水泥+螯合剂+水”固化工艺 汽机配备：1×7.5MW 水冷凝汽式汽轮机 发电机配备：1×7.5MW 年额定运行时间：≥8000 小时 全厂整体合理使用寿命：≥30年 1.1.2 工程技术参数
1.2 工程建设条件 1.2.1 气象条件 庐江属亚热带季风气候区，四季分明，寒暑显著，阳光充足，雨量充沛，利于各种动植物生长繁殖。优越的生态环境，养育着丰富的生物资源，有桔梗、党参、鸡内金、柴胡等538种中药材，有松、杉、竹、果等70多种林木。53.86
烟气脱硫工艺设计说明书
目录 1 概述 1.1 工程概况 1.2 脱硫岛的设计范围 2 设计基础数据及主要设计原则 2.1 设计基础数据 2.2 吸收剂分析资料 2.3 脱硫用水资料 2.4 主要工艺设计原则 2.5 脱硫工艺部分设计接口 3 吸收剂供应和脱硫副产物处置 3.1 吸收剂来源 3.2 脱硫副产物 4 工艺系统及主要设备 4.1 工艺系统拟定 4.2 吸收剂系统 4.3 烟气系统 4.4 SO2吸收系统 4.5 排放系统 4.6 石膏脱水系统 4.7 工艺水系统
4.8 压缩空气系统 4.9 物料平衡计算（二台锅炉BMCR工况时烟气量) 4.10 主要设备和设施选择 5 起吊与检修 6 保温油漆及防腐 6.1 需要保温、油漆的设备、管道及设计原则 6.2 防腐 7 脱硫装置的布置 8 劳动安全及职业卫生 8.1 脱硫工艺过程主要危险因素分析 8.2 防尘、防毒、防化学伤害 8.3 防机械伤害及高处坠落 8.4 防噪声、防震动 8.5 检修安全措施 8.6 场地安全措施 9 烟气脱硫工艺系统运行方式 9.1 FGD启动 9.2 FGD系统整组正常停运 9.3 FGD紧急停运 9.4 FGD装置负荷调整 9.5 FGD停运措施
1 概述 1.1 工程概况 锅炉：华西能源工业股份有限公司生产的超高压自然循环汽包炉，单炉膛，一次中间再热，固态排渣，受热面采用全悬吊方式，炉架采用全钢结构、双排布置。 汽轮机：东方电气集团东方汽轮机有限公司公司生产的超高压参数、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、6级回热、直接空冷抽汽凝汽式汽轮机。 发电机：山东济南发电设备厂生产的空冷却、静止可控硅励磁发电机。 本期工程需同步建设烟气脱硫装置，因有大量石灰石资源，且生产电石亦需要大量石灰石，故暂定采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置(以下简称FGD)，不设GGH，脱硫装置效率不低于95％，设备可用率不低于95%，按照《GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准》执行。 本章所述采用的环境保护标准、脱硫方式、脱硫效率等环保措施均以批复的环境影响报告书为准。 1.2 脱硫岛的设计范围 本工程脱硫岛设计范围包括：烟气脱硫工程需要的工艺、电气、控制、供水、消防、建筑、结构、暖通等，本卷册说明中包括的内容为工艺、起吊检修、保温防腐方面内容，其它见相关专业说明书中内容。脱
一、博海昕能环保有限公司烟汽净化系统工艺流程图： 1 系统概述 佳木斯市生活垃圾焚烧发电项目是一项综合型环保节能工程。为确保垃圾焚烧电厂尾气达标排放，本项目采用半干法烟气净化系统，包括：SNCR脱硝+急冷塔+反应塔+活性炭喷射＋布袋除尘+单元制烟囱。该烟气净化工艺在实际中具有广泛的应用性。 2 设计资料 1、锅炉出口烟气条件 按处理垃圾的元素分析，每台焚烧炉烟气排放量为94900Nm3/h。 每台锅炉出口烟气条件 2、处理后的烟气污染物排放值 烟气污染物排放值
2 2)烟气最高黑度时间，在任何1h内累计不得超过5min。 3 工艺流程及其主要设备选择 3.1 酸性气体处理技术 烟气中的气态污染物主要是HCl、HF、SOx等酸性气体，本方案采用Ca(OH)2作碱性吸收剂，以液/固态的形式与酸性气体发生化学反应，主要反应方程式为： 2HCl+Ca(OH)2 CaCl2 + 2H2O 2HF+Ca(OH)2 CaF2 + 2H2O SO2+Ca(OH)2 CaSO3 + 2H2O 本方案采用循环流化床半干法脱酸工艺处理技术，此技术具有工艺成熟、设备简单、一次性投资较低、净化效率高、生成物易处理，无二次污染等优点。在国内外焚烧厂中均有良好应用业绩。 烟气CFB脱硫工艺一般采用干态的熟石灰粉Ca(OH)2作为吸收剂，在特殊情况下也可采用其它对二氧化硫气体有吸收能力的干粉或浆液作吸收剂。由锅炉排出的烟气从急冷塔顶部布风器进入冷却塔进行预冷却后从循环流化床吸收塔的底部进入，流化床吸收塔的底部为一个文丘里装置，烟气流经文丘里装置加速后，在吸收塔内与熟石灰
粉末和返料飞灰充分混合。它们之间的相对滑移速度很大, 加上吸收剂颗粒的密度很大，因此颗粒之间、气体与颗粒之间有着剧烈的摩擦，对SO2的吸收反应的传热传质过程十分有利。同时设置的加湿雾化水通过双流体雾化喷头喷入反应段，对熟石灰进行活化从而提高熟石灰的利用效率 具体工艺流程：细度超过200目的超细熟石灰粉末Ca(OH)2，通过气力输送喷入半干式反应塔中，形成扩散效果。同时烟气通过反应塔上部的烟气进口蜗壳以合理的旋转方向及速度进入反应塔中，与熟石灰粉末充分接触反应，被去除有害气体（如HCl、HF、SO2等）和部分重金属。在反应塔中，高温烟气使急冷后雾滴的水份蒸发，迅速使烟气温度降至适合于熟石灰粉与酸性气体反应的温度，并最终使反应生成物干燥成为固体粒状物。少部分粗颗粒在反应塔中被除下，大部分微粒和未完全反应的吸收剂随烟气进入下游的袋式除尘器。在烟气进入袋式除尘器前的烟道中喷入活性炭以吸附气态状的汞和二噁英/呋喃。未完全反应的吸收剂和活性炭在袋式除尘器的滤袋上继续与残余的酸性气体及有害物进行二次反应，这些反应物和烟尘（包括固体重金属和二噁英/呋喃）一起被除尘器捕集下来，达到净化烟气的目的。 此外，为了适应越来越严格的环保要求，本项目炉膛适当位置增加SNCR（选择性非催化还原法）系统接口，降低氮氧化物排放量。
14种燃煤电厂烟气脱硫技术 国内外已经建成的烟气脱硫设施以燃煤电厂居多，脱硫技术的研究也以电厂为主，石油炼化企业脱硫技术研究可在一定程度上借鉴电厂烟气脱硫已有的成熟技术。目前，按副产物的形态，烟气脱硫技术可分为湿法、干法、半干法三种。 湿法烟气脱硫技术（WFGD） 吸收剂在液态下与SO2反应，脱硫产物也为液态。该法脱硫效率高、运行稳定，但投资和运行维护费用高、系统复杂、脱硫后产物较难处理、易造成二次污染。 湿法烟气脱硫技术优点：湿法烟气脱硫技术为气液反应，反应速度快、脱硫效率高，一般均高于90%，技术成熟、适用面广。湿法脱硫技术比较成熟，生产运行安全可靠，在众多的脱硫技术中，始终占据主导地位，占脱硫总装机容量的 80% 以上。缺点：生成物是液体或淤渣，较难处理，设备腐蚀性严重，洗涤后烟气需再热，能耗高，占地面积大，投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高，一般适用于大型电厂。分类: 常用的湿法烟气脱硫技术有石灰石-石膏法、间接的石灰石-石膏法、柠檬吸收法等。 石灰石/石灰-石膏法 是利用石灰石或石灰浆液吸收烟气中的 SO2，生成亚硫酸钙，经分离的亚硫酸钙（CaO3S）可以抛弃，也可以氧化为硫酸钙（ CaSO4），以石膏形式回收。这是目前世界上技术最成熟、运行状况最稳定的脱硫工艺，脱硫效率达到 90% 以上。 间接石灰石-石膏法 常见的间接石灰石-石膏法有: 钠碱双碱法、碱性硫酸铝法和稀硫酸吸收法等。原理: 钠碱、碱性氧化铝（Al2O3˙nH2O）或稀硫酸（H2SO4）吸收 SO2，生成的吸收液与石灰石反应而得以再生，并生成石膏。该法操作简单，二次污染少，无结垢和堵塞问题，脱硫效率高，但是生成的石膏产品质量较差。 柠檬吸收法
3、燃煤烟气净化技术 3.1 颗粒物脱除技术 通常采用静电除尘器、袋式除尘器和旋风除尘器 3.1.1 静电除尘器 静电除尘器是利用静电力(库仑力)将气体中的粉尘或液滴分离出来的一种净化设备，也叫电除尘器或电收尘器。静电除尘器在收尘极和放电极之间形成直流高电压，它由变压器和整流器给出。含尘气体从除尘器下部进入，并向上流动，通过一个足以使气体电离的静电场，产生大量的正负离子和电子，并使粉尘荷电。荷电粉尘在电场的作用下向收尘极运动，并在收尘极上沉积，从而达到粉尘和气体的分离的效果。当收尘极上粉尘达到一定的厚度时，通过清灰机构使粉尘落入灰斗并排出除尘器[1]。 静电除尘器的优点：①除尘效率高，可捕集粒径为0.1μm或更小的颗粒，效率可达99%以上；②静电除尘器的阻力小，通常在200-500Pa之间；③烟气处理量大，处理量一般可达到106m3/h；④能耗低，处理1000m3的烟气大约需要0.2-0.6kW·h；⑤耐高温，采用一般钢材可在350℃下运行[1]。 静电除尘器的缺点：①钢材耗量较大，占地面积大；②对制造、安装和运行的要求严格； ③对粉尘的特性较为敏感，粉尘的比电阻宜在104-5×1010Ω·cm之间，如超出上述范围，应采取一定措施，才能达到预期的除尘效果[1]。 3.1.2 袋式除尘器 袋式除尘器或称为布袋除尘器，是使含尘气体通过滤布，将粉尘从气流中分离出来的一种除尘器，按其清灰方式不同，可分为机械振打式清灰和脉冲喷吹式清灰两种。含尘气体从滤袋外通过滤布进入滤袋内，粗颗粒主要靠重力和惯性碰撞作用落入灰斗，细颗粒主要靠过滤捕集。粉尘被阻留在滤袋外表面，在滤袋内，净化后的气体向上流动，在上箱体内汇集后由引风机从出口引出。随着滤袋外表面粉尘不断增加，滤袋的阻力也不断增加，当达到规定的上限时，即对滤袋清灰；滤袋的阻力达到下限时，即可停止清灰。粉尘及颗粒通过灰斗放出。清灰方式，可以采用脉冲喷吹方式，清灰时自动控制系统发出信号，脉冲阀立刻开启，压缩空气迅速释放，经过脉冲气缸送往喷嘴进行喷射，滤袋由于充气，从而迅速向外扩张。滤袋向外扩张时，由于滤袋的抖动，粉尘从滤袋表面脱落进入灰斗。清灰方式，也可以采用机械振打方式，通过滤袋的抖动使粉尘脱落[1]。 袋式除尘器的使用原则：①压力损失：压力损失的选择要适当。采用一级分离时，一般压力损失约为1000-1500Pa；采用二级分离时，压力损失约为500-800Pa。②含尘浓度：气体含尘浓度较高时，选取低负荷；气体含尘浓度较低时，采用高负荷。③运行时间：除尘器连续运行时间长的，选取低负荷；连续运行时间短的，选取高负荷。④清灰周期：清灰周期长的选取低负荷；清灰周期短的选取高负荷[1]。 3.1.3 旋风除尘器 旋风除尘器是利用含尘气体旋转所产生的离心力将粉尘从气流中分离出来的一种设备。含尘气流由进气口沿切线方向进入后，沿外壁由上向下运动，向下旋转运动的烟气流称作外涡旋，同时还有少量气流沿径向运动到中心区域。外涡旋转到达底锥体底部后，转而沿轴心向上旋转，向上旋转的气流称内涡旋，最后从排出管排出。向下外涡旋与向上内涡旋的气流
烟气脱硫工程设计方案 二〇〇九年七月
目录 第一章概述 (1) 1.1 设计依据 (1) 1.2 设计参数 (1) 1.3 设计指标 (1) 1.4 设计原则 (1) 1.5 设计范围 (2) 1.6 技术标准及规范 (2) 第二章脱硫工艺概述 (4) 2.1 脱硫技术现状 (4) 2.2 工艺选择 (5) 2.3 本技术工艺的主要优点 (9) 2.4 物料消耗 (10) 第三章脱硫工程内容 (13) 3.1 脱硫剂制备系统 (12) 3.2 烟气系统 (12) 3.3 SO 吸收系统 (13) 2 3.4 脱硫液循环和脱硫渣处理系统 (15) 3.5 消防及给水部分 (17) 3.6 浆液管道布置及配管 (17) 3.7 电气系统 (17) 3.8 工程主要设备投资估算及构筑物 (18) 第四章项目实施及进度安排 (19) 4.1 项目实施条件 (19) 4.2 项目协作 (19) 4.3 项目实施进度安排 (19) 第五章效益评估和投资收益 (20)
5.1 运行费用估算统 (21) 5.2 经济效益评估 (21) 5.3 环境效益及社会效益 (21) 第六章结论 (22) 6.1 主要技术经济指标总汇 (22) 6.2 结论 (22) 第七章售后服务 (23) 附图1 脱硫系统工艺流程图24
第一章概述 1.1设计依据 根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案： §《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001； §厂方提供的招标技术文件； §国家相关标准与规范。 1.2设计参数 本工程的设计参数，主要依据招标文件中的具体参数，其具体参数见表1-1。 表1-1 烟气参数 1.3设计指标 设计指标严格按照国家统一标准治理标准和业主的招标文件的要求，设计参数下表1-2。 表1-2 设计指标 1.4设计原则 §认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，严格遵守国家有关法规、规范和标准。 §选用先进可靠的脱硫技术工艺，确保脱硫效率高的前提下，强调系统的安全、稳定性能，并减少系统运行费用。
垃圾焚烧电厂烟气净化处理工程 旋转喷雾烟气脱酸工艺简介 无锡市华星电力环保修造有限公司的旋转喷雾烟气净化系统，适用于垃圾焚烧发电厂及燃煤热电厂烟气处理工程。旋转喷雾主要包括六大部分：石灰浆制备及输送系统、活性炭喷射系统(适用于垃圾焚烧发电厂)、烟气系统、反应塔系统、除尘器系统及输灰系统组成。 一、烟气净化工艺原理、流程 2.1工艺原理 本烟气处理工艺为经高速离心雾化的吸收剂在半干式反应塔与烟气中的酸性气体充分接触、反应，来实现脱除酸性气体及其它有害物质。从而使焚烧炉尾气在半干式反应塔中得以净化。喷雾脱酸工艺分为5个步骤：（1）吸收剂制备；（2）吸收剂浆液雾化；（3）雾滴与烟气接触混合；（4）蒸发－酸性物质吸收；（5）废渣排除。其化学物理过程如下所述。 2.1.1.化学过程： 当消石灰浆液经过雾化喷嘴在半干式反应塔中雾化，并与烟气充分接触，烟 气被冷却并增湿，浆液中的Ca(OH) 2颗粒同HCL、SO 2 等反应生成副产物，并利用 烟气的热量将反应生成物干燥固体，整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，下述的反应式说明了在140-160℃下的温度范围烟气脱酸的本质（给出的公
式是累积的公式，并不反应出单独步骤的真实反应过程） Ca(OH) 2+ SO 2 = CaSO 3 *?H 2 O + ?H 2 O Ca(OH) 2+ SO 3 = CaSO 4 *?H 2 O + ?H 2 O Ca(OH) 2+ H2O + SO 2 + ?O 2 = CaSO 4 *2H 2 O CaSO 3*?H 2 O + ?O 2 = CaSO 4 *?H 2 O Ca(OH) 2 + CO 2 = CaCO 3 + H 2 O Ca(OH) 2 + 2HCl = CaCl 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + 2HF = CaF 2 + 2H 2 O 在烟气中含有HCl的情况下，最佳工作温度大概是比烟气饱和温度高15-25°C。 2.1.2 物理过程： 物理过程系指液滴的蒸发干燥及烟气冷却增湿过程，浆液从蒸发开始到干燥所需的时间，对反应塔的设计和脱酸效率都非常重要。影响液滴干燥时间的因素有液滴大小、液滴含水量以及趋近绝热饱和的温度值。液滴的干燥大致分为两个阶段：第一阶段由于浆料液滴中固体含量不大，基本上属于液滴表面水的自由蒸发，蒸发速度快而相对恒定。随着水分蒸发，液滴中固体含量增加，当液滴表面出现显著固态物质时，便进入第二阶段。由于蒸发表面积变小，水分必须穿过固体物质从颗粒内部向外扩散，干燥速率降低，液滴温度升高并接近烟气温度，最后由于其中水分蒸发殆尽形成固态颗粒而从烟气中分离。 2.2工艺流程描述 2.2.1从锅炉尾部排出的含尘及有害物质的烟气进入半干式反应塔顶部，经旋转导向板，形成螺旋状的烟气。石灰浆和水通过雾化器的高速转动, 石灰浆和水的混合液被雾化成微小液滴，该液滴与呈螺旋状向下运动的烟气形成逆流，并被巨大的烟气流裹带着向下运动，在此过程中，石灰浆与烟气中的酸性气体HCl、HF、SO2等发生反应。在反应过程的第一阶段，气-液接触发生中和反应，石灰浆液滴中的水份得到蒸发，同时烟气得到冷却；第二阶段，气-固接触进一步中和并获得干燥的固态反应生成物CaCl2、CaF2、CaSO3及CaSO4等。 2.2.2由于烟气温度过高，不利于化学反应及布袋的常用温度，因此必须向反应塔内进行喷水降温。由于烟气中吸收酸性成分的能力是随着温度的降低而增加
燃煤电厂烟气治理方法及脱硫脱硝技术探讨 发表时间：2018-08-13T15:54:21.587Z 来源：《电力设备》2018年第8期作者：杨英凯[导读] 摘要：进入新时期后，化工生产的整体水准正在获得突显的提升。（国家电投集团江西电力工程有限公司景德镇分公司脱硫项目部）摘要：进入新时期后，化工生产的整体水准正在获得突显的提升。对于燃煤电厂来讲，其应当能够全面关注于治理烟气涉及到的技术举措。在当前现状下，各地燃煤电厂仍然倾向于排放相对较多的烟气污染，因而带来了显著的当地污染。但是实质上，燃煤电厂现阶段运用的脱硫脱硝手段以及烟气治理措施都体现为复杂性，对此如果要综合予以运用那么将会耗费较高比例的烟气治理资金与其他成本。因此 可见，燃煤电厂应当将关注点全面转向脱硫脱硝以及妥善治理烟气，通过运用上述举措来显著优化整个电厂能够达到综合性治污水准。关键词：燃煤电厂；烟气治理方法；脱硫脱硝技术在目前阶段中，工业化已经获得了显著的提升与优化，其中涉及到与之密切相关的化工环保举措。作为燃煤电厂而言，其如果要实现日常性的发电操作，那么必须依赖于化石燃料。针对化石燃料具体在燃烧时，存在较大可能将会排出较高比例的氮氧化物、二氧化硫以及其他物质。在严重情形下，上述污染物就会引发程度较重的光化学烟雾或者带来酸雨效应。因此，燃煤电厂在目前阶段中有必要运用综合性的举措来妥善处理上述的污染物，因地制宜运用脱硝与脱硫的手段与方式来显著优化电厂烟气整治能够达到的实效性。 一、全面治理燃煤电厂烟气的重要意义燃煤电厂如果要产生电能，则必须借助燃烧锅炉予以实现。然而与此同时，锅炉燃烧附带的污染物包含了较多种类，其中典型为二氧化硫、一氧化碳、氮化物以及其他物质。从目前来看，化工行业仍需依赖于上述的锅炉运行，因而亟待探求可行性较强的烟尘治理举措，确保从根源上全面消除烟气给燃煤电厂日常运行带来的干扰或者影响。然而截至目前，仍有某些燃煤电厂过多关注了自身能够获取的经济实效，但却忽视了最根本的环保举措。电厂排出来的烟气如果飘散至周边区域，那么将会引发程度显著的人身健康伤害以及植被生长威胁。由此可见，当前有关部门亟待借助脱硫脱硝的手段来全面处理烟气污染，进而全面优化当地现有的整体生态。 二、选择合适的烟气治理策略从现状来看，有关部门已经真正意识到了燃煤电厂涉及到的烟气排放威胁性，在此前提下也在着眼于妥善处理上述的烟气污染。具体在涉及到治理电厂烟气时，基本宗旨应当落实于保障健康并且实现全方位的生态保护，确保将烟气治理全面纳入综合性与发展性的视角下。具体来讲，针对长期以来的烟气污染应当着眼于侧重进行治理，同时也要密切监控新近出现的烟气污染。通过运用上述的综合性举措，对于治理烟气消耗的各类资源就能予以全方位的节约，在此前提下显著优化了治理烟气能够达到的实效性。例如近些年以来，有关部门正在着眼于推广新型的电厂除尘设施，其中典型性的除尘设施应当包含旋转式的电除尘器。相比于传统除尘设施，新型除尘设施本身体现为相对更低的设施运行成本，此项举措在客观上有助于杜绝高能耗。因此在现阶段，电除尘器已经受到了相对更多的关注与认可。具体在涉及到全方位的整治污染性烟气时，应当更多关注潜在性的污染防治，而并非停留于浅层次的烟气整治或者污染监控。除此以外，有关部门针对现有的各类烟气治理举措以及治理手段也要致力于全面加以转型，运用上述举措来服务于烟气脱硫水准的全面优化。作为燃煤电厂来讲，其有必要侧重于滞后技术的转型，同时也要引进新型的废气治理举措以及洁净煤措施。在全面实现此项节能改进的前提下，燃煤电厂就能够创设最大化的电厂节能实效性，进而从根源入手来突显最优的电厂节能整体效果。 三、脱硫脱硝技术的具体运用从烟气本身具备的各项成分来看，燃煤电厂涉及到的典型污染应当包含二氧化硫以及其他各类污染。由此可见，电厂在着眼于全面治污的具体举措中，关键点就在于妥善处理氮氧化物与二氧化硫引发的某些典型污染。具体在涉及到燃烧脱硫或者烟气脱硫时，电厂通常都会选择适用碘活性炭法、亚纳循环法、石膏与石灰石相结合的方法或者磷肥处理法。早在上世纪末，脱硫脱硝技术就已诞生，截至目前其已经获得了相对较高的完善度。具体来讲，脱硫脱硝方式适用于整治燃煤烟气污染应当包含如下举措：（一）烟气脱硫以及燃烧脱硫在目前阶段中，针对燃煤烟气如果要着手予以妥善处理，那么通常来讲都会用到烟气脱硫或者燃煤脱硫。因此可见，上述两类脱硫手段共同构成了实效性较强的烟气治理方式。具体而言，燃烧脱硫针对整个燃烧进程能够适度予以改变，其中结合了分段送风、循环与重复性的燃气运行、温度降低等处理举措，在此前提下针对硫化物现有的总量能够显著加以降低。此外在涉及到烟气脱硫时，针对此类脱硫方法应当能够将其分成干法与湿法的不同脱硫方式。从现状来看，湿法脱硫装置在当前的电厂脱硫中占据了核心性的位置。相比来讲，湿法脱硫突显了自身具备的独特优势。但是与此同时，湿法脱硫存在较大可能将会耗费较高的资金与其他成本，同时还将会呈现显著的设备腐蚀以及泄露污染等不良状态。与之相比，干法脱硫设有相对较高的脱硫技术指标，但是其却有助于杜绝全方位的脱硫污染。通过运用全方位的烟气净化举措，针对后续性的重复加热就能全面加以避免。（二）石膏法与石灰石法相结合湿法脱硫本身包含了石膏法与石灰石脱硫相融合的典型脱硫方法。具体在实践中，运用上述脱硫方法在客观上有助于显著改善现有的脱硫实效性。这是由于，上述脱硫方法涉及到的吸收剂应当为二氧化硫，在某些情形下也可能涉及到石灰石作为其中的脱硫浆液。因此可见，石灰石与石膏共同运用于脱硫处理的举措在客观上有助于减低综合性的脱硫成本，其中涉及到更小比例的脱硫二次污染。近些年以来，技术人员针对烟气脱硫必需的脱硫装置着眼于进行改造，在此前提下研发了联合引风机的全新脱硫方式。除此以外，针对催化法、生物法以及活性焦炭共同运用于烟气脱硫的相关措施也致力于全面予以优化。（三）运用SCR技术来处理燃煤烟气非催化还原的选择性技术，对此也可以称之为SCR技术。从基本特征来讲，SCR运用于烟气治理指的是将还原剂沿着窗口进行喷入处理，据此就可以实现脱硝反应的全面产生。与此同时，运用上述技术有助于尽快实现相应产物的还原处理，同时也能够借助氮氧化物等还原剂予以全方位的烟气处理。因此可见，SCR技术在根源上节省了催化剂，其有助于全面减低处理烟气消耗的总成本。结束语