30th燃煤蒸汽锅炉烟气除尘脱硫系统设计毕业设计

环境工程综合实验课程设计专业: 环境工程姓名:学号:目录1 课程设计题目 (3)2 设计依据 (3)2.1 技术标准及依据 (3)2.2 设计参数及参数范围 (3)2.3 设计原则及设计目标 (4)3 污染源强分析 (4)3.1 污染物浓度的计算 (4)3.2烟气中SO2的浓度计算 (6)3.3烟气SO2排放量的计算 (6)4 工艺设计 (7)4.1 工艺选择 (7)4.2吸收设备的选择 (7)4.3 工艺原理 (8)4.4 脱硫系统工艺流程 (9)4.5 工艺组成 (9)5 相关的设计计算 (10)5.1 脱硫剂液箱容量与设计 (10)5.2 增压风机 (10)5.3 SO2吸收系统 (10)5.3.1 塔径及底面积计算 (10)5.3.2 脱硫塔高度计算 (11)6 附图 (12)附图1 双碱法烟气脱硫工艺流程图 (12)附图2 吸收塔系统 (13)附图3 吸收塔平面图 (13)1 课程设计题目四川省某火电厂30t/h燃煤锅炉烟气的脱硫系统设计2 设计依据2.1 技术标准及依据（1）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）（2）《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462－2009）（3）《大气污染防治手册》（4）《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）（5）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）（6）《四川省大气污染物排放标准》2.2 设计参数及参数范围（1）根据技术标准与排放标准，确定设计参数及设计范围。

锅炉型号：30 t/h 锅炉一台烟气排放量：19000m3/h燃料种类：无烟煤燃煤量：2.237152t/h炉内温度：700℃锅炉排烟温度：155℃烟气含氧量：60.2605mol/kg（燃煤）m目前SO2排放浓度：1353mg/3N含硫率：1.1%锅炉热效率：75%空气过剩系数：1.2(2)拟用双碱法，据《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ 462－2009），故有:液气比（G/L）为2钙硫比（Ca/S）为1.1净化效率η不小于95% 可用率为95%2.3 设计原则及设计目标设计原则：（1）设计中为将来更加严格的排放标准及规模扩大留有余地。

锅炉烟气脱硫毕业设计锅炉烟气脱硫是指通过一系列化学反应和物理操作，将燃煤锅炉烟气中的二氧化硫(SO2)等有害物质转化为无害的气态或固态化合物，从而达到减少大气污染物排放、改善空气质量的目的。

本篇文章将从脱硫技术的原理、种类、工艺流程以及发展趋势等方面进行详细介绍，总字数为1200字以上。

锅炉烟气脱硫技术的原理是利用化学、物理方法将烟气中的SO2转化为易处理或排放的化合物。

常见的脱硫技术有湿法脱硫、干法脱硫和混合脱硫等。

湿法脱硫是通过喷淋脱硫剂(如石灰浆)与烟气进行接触，将SO2吸收并转化为硫酸盐或硫酸，最终形成固体或液体废物。

干法脱硫是将干燥的脱硫剂(如活性炭、液态脱硫剂等)注入烟气中，通过吸附或催化反应将SO2转化为固体产品。

混合脱硫则是将湿法脱硫和干法脱硫技术结合使用，既能够脱除大部分的SO2，又能减少产生的废物。

脱硫工艺流程一般包括烟气净化、吸收剂制备、脱硫吸收、氧化还原、过滤和废弃物处理等步骤。

烟气净化是指对烟气中的悬浮颗粒物进行处理，以保证后续处理步骤的正常进行。

吸收剂制备是将固体或液体吸收剂与水进行混合以制备脱硫液体。

脱硫吸收是将脱硫液体与烟气进行充分接触，并使其中的SO2被吸收。

氧化还原过程是指对吸收剂中的二价硫酸盐进行氧化生成硫酸，从而完成脱硫反应。

过滤是将脱硫后的烟气中的固体颗粒物进行分离。

废弃物处理则是对产生的废弃物进行妥善处理，以减少其对环境的污染。

锅炉烟气脱硫技术的发展趋势主要表现在以下几个方面。

首先是脱硫效率的提高。

目前，湿法脱硫技术已经能够达到90%以上的脱硫效率，而干法脱硫技术也在不断改进中，其脱硫效率正在逐步提高。

其次是减少废物排放。

传统的湿法脱硫技术会产生大量的固体或液体废物，对环境造成二次污染。

因此，如何减少废物排放成为了研究的重点。

第三是脱硫成本的降低。

传统的脱硫技术需要耗费大量的吸收剂和能源，导致脱硫成本较高。

因此，如何降低脱硫成本，提高技术经济性成为烟气脱硫技术发展的一个重要方向。

目录一、引言 (1)1.1 烟气除尘脱硫的意义ﻩ 11.2 设计目的 (1)１．3 设计任务及内容ﻩ 11.４设计资料.................................................... ２二、工艺方案的确定及说明 (3)2.１工艺流程图................................................... ３2.2 基础资料的物料衡算 (3)2.3 工艺方案的初步选择与确定.................................. ５2.４整体工艺方案说明ﻩ 5三、主要处理单元的设计计算ﻩ 63.1 除尘器的选择和设计ﻩ６3．１.１除尘器的选择ﻩ 63.1.２袋式除尘器滤料的选择 (7)3．1．3 选择清灰方式 (9)3.１.4 袋式除尘器型号的选择ﻩ103.２脱硫设备设计ﻩ１13.２.1常见的烟气脱硫工艺ﻩ１1３.２.2 比对脱硫技术ﻩ123.２.３脱硫技术的选择 (14)3.3 湿法脱硫简介和设计........................................ １４3.3.1 基本脱硫原理 (14)3.３.2 脱硫工艺流程 (15)3.3.3 脱硫影响因素 (15)3.4 脱硫中喷淋塔的计算ﻩ163.4.1 塔内流量计算ﻩ163.4.２喷淋塔径计算 (16)3.4．３喷淋塔高计算ﻩ173.４.4 氧化钙的用量 (18)3.5 烟囱设计ﻩ193．5.1 烟囱高度计算 (19)３．５.２烟囱直径计算ﻩ193.5．3 烟囱内温度降 ............................................ 2０3.5．4 烟囱抽力计算ﻩ20四、官网的设置ﻩ214.1 管道布置原则ﻩ214.２管道管径计算ﻩ２1４．3 系统阻力计算ﻩ22五、风机和电动机的计算........................................... 2３5.1 风机风量计算................................................ 2３5.２风机风压计算ﻩ235.3 电机功率计算ﻩ25六、总结ﻩ２6七、主要参考文献.................................................. ２7一、引言1.1烟气除尘脱硫的意义目前,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。

前言据统计,我国目前约有30万台中小型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的1/3.而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备,致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康.因此,烟气脱硫是当前环境保护的一项重要工作.能用于烟气脱硫和除尘的设备很多,但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除且压力降较小等要求,以袋式除尘器和旋流板为宜.1.设计任务书1.1.课程设计题目燃煤采暖锅炉烟气处理系统设计1.2.设计原始材料锅炉型号:SZL4-13型(额定热功率2.8米W),共3台设计耗煤量:600 千克/h·台烟气温度:160℃脱硫塔出口烟温:60℃标准状态下烟气密度:1.34千克/米3空气过剩系数:α=1.4锅炉外形尺寸:4866×3660×2550锅炉烟囱尺寸:Φ600排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例:16%烟气在锅炉出口前阻力:800Pa当地大气压力:97.86kPa冬季室外空气温度:5℃标准状态下空气含水:0.01293千克/米3烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值:C=68% H=4% S=1% O=5%N=1% W=6% A=15% V=13%锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米32.设计概况2.1.设计内容某燃煤采暖锅炉,烟气排放最大量Q=18450米3/h,烟气最高温度160℃,烟气含尘量2340米g/米3,烟气中二氧化硫含量1950米g/米3.2.2.设计依据《锅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》 GB3095-19962.3.设计要求2.3.1.排放标准锅炉大气污染物排放标准(GB 13271-2001)二类标准:标准状态下烟尘浓度排放标准:200米g/米3标准状态下二氧化硫排放标准:900米g/米33.处理工艺设计3.1.除尘工艺设计3.1.1.各除尘器的简述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.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.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.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.电除尘器的除尘效率与电场强度、集尘板面积、烟气流量、粉尘趋进速度,尤其是粉尘的导电性有关,电除尘器具有很高的除尘效率(可达99.99%),可捕集到0.1μ米以上的尘粒.它阻力小,运行费用低,处理烟气量的能力大,运行操作方便,可完全实现自动化.缺点是设备庞大,投资费用高.旋风除尘器旋风除尘器是利用旋转的含尘气体所产生的离心力,将粉尘从气流中分离出来的一种干式气-固分离装置.旋风除尘器用于工业生产以来,已有百余年历史.对于捕集5-10μ米以上的粉尘效率较高,其除尘效率可达90%以上,被广泛地应用于化工、石油、冶金、建筑、矿山、机械、轻纺等工业部门.旋风除尘器结构简单,除尘器本身无运动部件,不需特殊的附件设备,占地面积小,制造、安装投资较少.操作、维护简单,压力损失中等,动力消耗不大,运转、维护费用较低.操作弹性较大,性能稳定,不受含尘气体的浓度、温度限制.对于粉尘的物理性质无特殊要求,同时可根据化工生产的不同要求,选用不同材料制成,或内衬各种不同的耐磨、耐热材料,以提高使用寿命.3.1.2.主要除尘器的选用在选择除尘技术时,应充分考虑经济性、可靠性、适用性和社会性等方面的影响.除尘技术的确定受到当地条件、现场条件、燃烧煤种特性、排放标准和需要达到的除尘效率等多种因素的影响.针对目前环保要求、污染物排放费用的征收情况以及静电除尘器和布袋除尘器在性能上的差异和在各行各业应用的实际情况,对两种除尘器在实际应用中的基本性能做一个简单客观的对比.1)除尘效率布袋除尘器:对人体有严重影响的重金属粒子及亚微米级尘粒的捕集更为有效.通常除尘效率可达99.99%以上,排放烟尘浓度能稳定低于50米g/N米3,甚至可达10 米g/N米3以下,几乎实现零排放.电除尘器:随着国家环保标准的进一步提高和越来越多的电厂燃用低硫煤(或者经过了高效脱硫),比电阻大,即使达标也变得越来越困难.而布袋除尘器的过滤机理决定了它不受燃烧煤种物化性能变化的影响,具有稳定的除尘效率.针对目前国家环保的排放标准和排放费用的征收办法,布袋除尘器所带来的经济效益是显而易见的.2)系统变化对除尘器的影响锅炉系统是一个经常变动和调节的系统,因此从锅炉中出来的烟气物化性能、烟尘浓度、温度等参数也不能保证不发生变化.这一系列的变化,针对不同的除尘器会引起明显不同的变化.下面从主要的几个方面进行对比:(1)送、引风机风量不变,锅炉出口烟尘浓度变化①除尘器:烟尘浓度的变化只引起布袋除尘器滤袋负荷的变化,从而导致清灰频率改变(自动调节).烟尘浓度高滤袋上的积灰速度快,相应的清灰频率高,反之清灰频率低,而对排放浓度不会引起变化.②对静电除尘器:烟尘浓度的变化直接影响粉尘的荷电量,因此也直接影响了静电除尘器的除尘效率,最终反映在排放浓度的变化上.通常烟尘浓度增加除尘效率提高,排放浓度会相应增加;烟尘浓度减小除尘效率降低,排放浓度会相应降低.(2)锅炉烟尘量不变,送、引风机风量变化①对布袋除尘器:由于风量的变化直接引起过滤风速的变化,从而引起设备阻力的变化,而对除尘效率基本没有影响.风量加大设备阻力加大,引风机出力增加;反之引风机出力减小.②对静电除尘器:风量的变化对设备没有什么太大影响,但是静电除尘器的除尘效率随风量的变化非常明显.若风量增大,静电除尘器电场风速提高,粉尘在电场中的停留时间缩短,虽然电场中风扰动增强了荷电粉尘的有效驱进速度,但是这不足以抵偿高风速引起的粉尘在电场中驻留时间缩短和二次扬尘加剧所带来的负面影响,因此除尘效率降低非常明显;反之,除尘效率有所增加,但增加幅度不大.(3)烟气温度的变化①对布袋除尘器:烟气温度太低,结露可能会引起“糊袋”和壳体腐蚀,烟气温度太高超过滤料允许温度易“烧袋”而损坏滤袋.但是如果温度的变化是在滤料的承受温度范围内,就不会影响除尘效率.引起不良后果的温度是在极端温度(事故/不正常状态)下,因此对于布袋除尘器就必须设有对极限温度控制的有效保护措施.②对静电除尘器:烟气温度太低,结露就会引起壳体腐蚀或高压爬电,但是对除尘效率是有好处的;烟气温度升高,粉尘比电阻升高不利于除尘.因此烟气温度直接影响除尘效率,且影响较为明显.(4)气流分布①对布袋除尘器:除尘效率与气流分布没有直接关系,即气流分布不影响除尘效率.但除尘器内部局部气流分布应尽量均匀,不能偏差太大,否则会由于局部负荷不均或射流磨损造成局部破袋,影响除尘器滤袋的正常使用寿命.②对静电除尘器:静电除尘器非常敏感电场中的气流分布,气流分布的好坏直接影响除尘效率的高低.在静电除尘器性能评价中,气流分布的均方根指数通常是评价一台静电除尘器的好坏的重要指标之一.3)运行与管理(1)运行与管理①对布袋除尘器:运行稳定,控制简单,没有高电压设备,安全性好,对除尘效率的干扰因素少,排放稳定.由于滤袋是布袋除尘器的核心部件,是布袋除尘器的心脏,且相对比较脆弱、易损,因此设备管理要求严格.②对静电除尘器:运行中对除尘效率的干扰因素多,排放不稳定;控制相对较为复杂,高压设备安全防护要求高.由于静电除尘器均为钢结构,不易损坏,相对于布袋除尘器,设备管理要求不很严格.(2)停机和启动①对布袋除尘器:方便,但长期停运时需要做好滤袋的保护工作.②对静电除尘器:方便,可随时停机.(3)检修与维护①对布袋除尘器:可实现不停机检修,即在线维修.②对静电除尘器:检修时一定要停机4)设备投资(1)对于常规的烟气条件和粉尘(主要是指比较适合静电除尘器的烟气),两种除尘器排放浓度要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资布袋除尘器比静电除尘器约高20-35%左右(2)对于低硫高比电阻粉尘、高SiO2、Al2O3类不适合静电除尘器捕集的粉尘,两种除尘器要达到目前较低的环保要求(如150米g/米3)初期投资静电除尘器和布袋除尘器相当或静电除尘器投资高些.(3)通常条件下达到相同的除尘效率或者说达到相同的排放浓度,静电除尘器的投资通常要比布袋除尘器的投资高.以呼和浩特电厂200米W机级为例:布袋除尘器:每台机组的除尘器投资＜2000万元,保证排放浓度＜50米g/N米3以下.对静电除尘器:按四电场,比集尘面积130米2/米3/S计算.达标250米g/N米3,每台除法器投资约2500万元.5)运行维护费用(1)运行能耗对布袋除尘器:风机能耗大,清灰能耗小.对静电除尘器:风机能耗小,电场能耗大.但是,总体来讲两种除尘器的电耗相当.对于静电除尘器难以捕集的粉尘,或者说当静电除尘器的电场数量超过4电场时,静电除尘器的能耗比布袋除尘器的要高,也就是说此时的静电除尘器运行费用要比布袋除尘器高.如果按照即将出台的新环保标准,静电除尘器要是做到达标话,必定是采用4电场以上的静电除尘器,其电耗也就一定比布袋除尘器高.(2)维护费用布袋除尘器的维护检修费用主要是滤袋更换费,从目前实际运行情况来看,一次滤袋的更换费用只需要1.5-2年排污费比静电除尘器的少缴部分就可以抵偿.静电除尘器的维护维修费用主要是对阳极板、阴极线和振打锤等的更换等.此项费用较高,但年限比较长,约6年左右.(3)经济效益分析实际运行中布袋除尘器的排放浓度约是静电除尘器的10%,因此,电厂采用布袋除尘器实际交缴的排污费也为静电除尘器排污费的1/10左右.如果按照目前国家征收排污费的情况来看,采用布袋除尘器后每炉/每年的排污费少缴部分是相当可观的,至少上百万到几百万元.按照以前达标即不需要交纳排污费的话,采用布袋除尘器就可以免交排污费.另外,布袋除尘器有约5%左右的脱硫效率;这同样可以减少二氧化硫的排污费.总之,新的环保标准出台以后,静电除尘器要想做到达标排放,就必须采用4电场以上的除尘器.此时静电除尘器的初期投资已经比布袋除尘器高,同时4电场以上的静电除尘器(或者4电场的高比积尘面积)运行电耗要比布袋除尘器的高很多.因此在新的环保要求下,静电除尘器即使达标,其初期投资和运行费用都比布袋除尘器高.另外,静电除尘器的排放浓度总是在布袋除尘器的10倍左右,目前新的排污费制度下,即使达标了也要对排放粉尘量进行收费,因此两种除尘器即使达标以后,静电除尘器又比布袋除尘器多支出了一笔费用.因此,布袋除尘器必将成为工业粉尘控制的首选设备.表1 布袋除尘器与电除尘器的比较表通过比较,选择袋式除尘器.3.2.脱硫工艺设计3.2.1.脱硫方法概述目前,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.3.2.2.工艺比选1)脱硫工艺及脱硫吸收器比较选择(1) 脱硫工艺比较选择(见表2)表2 脱硫工艺比较表3 脱硫工艺比较(2)石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺和氧化镁脱硫法的特点对比①石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺石灰(石)/石膏湿法脱硫工艺是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脱硫吸收剂原料,经消化处理后加水搅拌制成氢氧化钙(Ca(OH)2)作为脱硫吸收浆.石灰或吸收剂浆液喷入吸收塔,吸附其中的SO2气体,产生亚硫酸钙,进而氧化为硫酸钙(石膏)副产品.该工艺的优点主要是:A、脱硫效率高,在Ca/S比小于1.1的时候,脱硫效率可高达 90％以上;B、吸收剂利用率高,可达到90％;C、吸收剂资源广泛,价格低廉;D、适用于高硫燃料,尤其适用于大容量电站锅炉的烟气处理;E、副产品为石膏,高品位石膏可用于建筑材料.该工艺的缺点是:A、系统复杂,占地面积大;B、造价高,一次性投资大;C、运行问题较多——由于副产品CaSO4易沉积和粘结,所以, 容易造成系统积垢,堵塞和磨损;D、运行费用高,高液/气比所带来的电、水循环和耗量非常大;E、副产品处理问题——目前,世界上对该副产品处理,主要采用抛弃和再利用两种方法:西欧和日本因缺乏石膏资源,所以用此副产品做建筑用石膏板,与此同时,当地建筑规范也为该产品的推广使用提供了方便.但对副产品石膏的成分要求严格(CaSO4>96%).在美国,因天然石膏资源丰富,空地较多,过去一般采用抛弃处理.在中国,天然石膏资源丰富,而石灰石的成分却很难保证,因此脱硫石膏的成分不稳定,建筑行业很难采用;对于建在城市近郊或工业区的需要脱硫的电厂,又很难容纳大量石膏渣液的抛弃,即使有空闲场地抛弃,从长远来讲,仍然可能造成固体废弃物的二次污染.因而副产物处理存在问题.F、由于该工艺技术成熟,运用广泛,目前国家有相应技术规范,但国家环保总局在脱硫技术指导文件中明确指出该种方法适用于大型电站锅炉的脱硫,中小锅炉运用存在规模不经济等问题.G、为适应国内中小型锅炉的烟气脱硫,对该工艺进行了改造运用,减少脱硫剂制备和石膏生成系统尚可,但其他部分的或缺带来诸多问题,因此要谨慎用之.②氧化镁脱硫法氧化镁脱硫技术是利用氢氧化镁作为脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫,生成亚硫酸镁,并通入空气将亚硫酸镁生成溶解度更大的硫酸镁.氢氧化镁作脱硫剂具有反应活性大、脱硫效率高、液气比小等优点,因此具有综合投资低,运行费用低等特点.氧化镁吸收SO2的湿法脱硫方式是目前适合于中、小型锅炉烟气脱硫技术最为成熟的脱硫方式之一.综合氢氧化镁脱硫法具有以下四个特点:A、氧化镁原料取得容易目前包括在日本、首尔、东南亚地区、台湾地区等均有普遍使用的实绩和经验,而所使用的的氧化镁大部分均来自大陆地区.我国拥有丰富的氧化镁资源,储量约为160亿吨,占全世界的80%左右,环渤海湾的山东、辽宁地区以及山西都有丰富的产量.由于广泛地运用,使该技术相对于其他脱硫技术更加成熟.B 、米gO工艺也是技术成熟的脱硫工艺,该工艺在日本已应用了100多个项目,台湾的电厂约95﹪是.米gO法,美国波士顿的米gstic电厂150米w机组.米gO湿法脱硫1982年投产.C、米gO法脱硫效率达到90﹪~98﹪,因为米gO活性强,实例表明在相同操作条件下,米gO作为吸收剂比用CaCO3作为吸收剂时吸附效率高.D 、脱除等量的SO2消耗的米gO量仅为CaCO3的40﹪.E 、米gO法脱硫循环液呈溶液状,不易结垢,不会堵塞.氧化镁湿法的脱硫产物硫酸镁是一种溶解度很大的物质,因此在吸收塔脱硫的反应过程中,不似石灰石(石灰)/石膏法会产生结垢或堵塞的问题.F、脱硫后溶液,处理后可直接排放,无二次污染.G、脱硫设备简单,操作简单,成本低.脱硫系统包括熟化系统、吸收系统、废液处理系统,系统简单明了,现场布置简洁紧凑,系统运行安全可靠.L、脱硫产物的用途如果把米gO法脱硫工艺产物,不经氧化曝气则可以把浆液脱水湿渣,其组成米gSO3 60~70% 米gSO4 20~30 %溶解状,杂质10% ,湿渣可以作为农用肥料.可直接作基肥,追肥和叶面肥.植物正常发育的所需镁量,一般为干重5g/千克左右.施用镁肥不仅可增加作物产量,还可改善产品品质,如镁肥对甘蔗、香蕉、烟叶产量和品质都有良好作用.据调查本地区盛产甘蔗、香蕉.根据全国土壤普查表明不少地区土壤缺镁比较严重,缺镁土壤面积巨大,大约占全国耕地面积的5.8 ,若对每亩地施镁肥,则每年需求镁肥量十分巨大.2) 脱硫吸收器比较选择脱硫吸收器的选择原则, 主要是看其液气接触条件、设备阻力以及吸收液循环量.脱硫吸收器比较选择如表4所示.表4 脱硫塔性能吸收设备中: 喷淋塔液气比高, 水消耗量大; 筛板塔阻力较大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易结垢、黏结、堵塞, 阻力也较大; 湍球塔气液接触面积虽然较大, 但易结垢堵塞, 阻力较大.相比之下, 旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点, 适用于快速吸收过程, 且具有很高的脱硫效率.因此, 选用旋流板塔脱硫吸收器.3.2.3.工艺原理(1) 氧化镁法脱硫原理氧化镁法脱硫的主要原理:在洗涤中采用含有米gO 的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.氧化镁法脱硫工艺有如下特点:A 、氧化镁法脱硫工艺成熟, 目前日本、中国台湾应用较多, 国内近年有一些项目也开始应用.B、脱硫效率在90.0%～95.0%之间.C 、脱除等量的SO2, 米gO的消耗量仅为CaCO3的40.0%.D 、要达到90.0%的脱硫效率, 液气比在3～5L/米3之间, 而石灰石- 石膏工艺一般要在10～15L/米3之间.E、我国米gO储量约80 亿t, 居世界首位, 生产量居世界第一.(2) 旋流板塔吸收器脱硫原理旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.来自锅炉的含尘烟气首先切向进入塔底段,呈螺旋形上升到旋流板,从旋流板叶片间的开孔高穿过,将经特殊给液装置分配到各叶片上的洗涤溶液雾化,雾化后的洗涤溶液获得较高比表面积,并与废气接触完成脱硫除尘.3.3.工艺流程3.3.1.工艺流程图燃煤采暖锅炉烟气处理工艺流程3.3.2.工艺流程简述工艺流程主要分为两个工段.第一个工段为烟气除尘,第二个工段为烟气脱硫.该工艺采用过滤式脉冲布袋除尘器,脉冲袋式除尘器主要由上箱体、中箱体、下箱体和控制器等组成.含尘空气从进气口进入除尘箱,因气体突然扩张,流速骤然降低,颗料较粗的粉尘,靠其自重力向下沉降,落入灰斗.细小粉尘通过各种效应被吸附在滤袋外壁,经滤袋过滤后的净化空气,通过文氏管进入上箱体,从出气口排出,被吸附在滤袋外壁的粉尘,随着时间的增长,越积越厚,除尘器阻力逐渐上升,处理的气体量不断减少,为了使除尘器经常保持有效状态,设备阻力稳定在一定的范围内,就需要清除吸附在滤袋外面的积灰.经除尘后的烟气进入第二个脱硫工段,采用湿法烟气脱硫技术在旋流板塔吸收器中对除尘后的烟气进行脱硫处理.在洗涤液中采用含有米gO的浆液作脱硫剂, 米gO 被转变为亚硫酸镁(米gSO3) 和硫酸镁(米gSO4) , 然后将硫从溶液中脱除.旋流板塔工作时,烟气由塔底从切向高速进入,在塔板叶片的导向作用下旋转上升.逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状,使气液间有很大的接触面积.液滴在气流的带动下旋转,产生的离心力强化气液间的接触,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,经过溢流装置流到下一层塔板上,再次被气流雾化而进行气液接触.由于塔内提供了良好的气液接触条件,气体中的SO2等酸性气体被碱性液体吸收的效果好;旋流板塔同时具有很好的除尘性能,气体中的尘粒在旋流塔板上被水雾粘附,并受离心力作用甩到塔壁而除去,从而具有较高的除尘除雾效率.主要化学反应式:米gO + H2O →米g(OH)2SO2 + H2O → H2SO3→ 2H+ + SO3-2。

某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统是通过对煤燃烧产生的烟气进行除尘和脱硫处理，以减少烟气中对环境和人体健康产生的有害物质排放。

本文将对该系统的设计进行详细介绍。

首先，对于烟气除尘部分，我们将采用电除尘器。

电除尘器是一种高效、节能的除尘设备，能够有效去除烟气中的颗粒物质和微量的有害气体。

在设计中，我们将根据锅炉的烟气流量和温度选择合适的电除尘器型号，并合理设置电极间距、电压和电流等参数，以提高除尘效率。

其次，对于烟气脱硫部分，我们将采用湿法烟气脱硫技术。

湿法烟气脱硫是目前较为成熟和常用的脱硫技术，其原理是通过将烟气与喷射的石灰石浆液进行充分接触，使二氧化硫与石灰石中的氧化钙发生化学反应生成硫酸钙，在脱硫反应后根据生产工艺再生产氧化钙。

在设计中，我们将根据锅炉的烟气流量和硫含量选择合适的喷射器数量和尺寸，并合理设置喷射器位置和喷射液体流量，以达到脱硫效果。

此外，为了提高系统的整体效率和操作稳定性，我们还将引入一些辅助设备。

比如，在电除尘器前面设置预除尘器，用来去除更大颗粒的粉尘物质，降低电除尘器的负荷。

而对于湿法烟气脱硫系统，我们将在喷射器后设置烟气冷却器，以降低烟气温度，避免造成酸性气体对设备的侵蚀。

另外，系统的自动化程度也是设计中需要考虑的因素之一、我们将使用先进的自动化控制系统，根据烟气流量、温度和硫含量等参数，实时监测和调整电除尘器和湿法脱硫系统的运行状态。

同时，还可以将系统与锅炉的运行控制系统进行联动，确保烟气除尘脱硫系统与锅炉的协调运行。

综上所述，燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统的设计包括电除尘部分和湿法烟气脱硫部分，同时考虑了预除尘、冷却和自动化控制等辅助设备的加入。

通过合理选择设备型号和参数，并设置适当的辅助设备，可以提高系统的除尘和脱硫效率，减少对环境的污染。

同时，系统的自动化控制可以提高运行的稳定性和可靠性。

某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计毕业设计沈阳工业大学课程设计（论文）论文题目：某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计专业班级：环境工程1201班学生姓名：高莹莹学生学号：120704119指导教师：张林楠老师XX理工大学课程设计2015年7 月目录第一章总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计任务书 (1)1.2.1 设计题目 (1)1.2.2 设计目的 (1)1.2.3 设计原始资料 (2)1.2.4 设计内容和要求 (3)1.3 设计依据和原则 (4)第二章除尘器系统................... 错误！未定义书签。

2.1 方案确定与认证......................... - 6 -2.2 工艺流程描述........................... - 7 -第三章主要及辅助设备设计与选型..... 错误！未定义书签。

3.1 燃煤锅炉烟量及粉尘和二氧化硫计算 (8)3.1.1 烟气量计算 (8)3.1.2 烟气含尘浓度计算 (9)3.1.3 烟气中二氧化硫浓度的计算 (9)3.2 除尘器的选择 (10)3.3脱硫塔的选择 (11)3.3.1 旋流板塔内气体流量计算 (11)3.3.2 旋流板塔塔径计算 (12)3.3.3旋流板塔高度计算 (12)3.3.4循环浆液池容量计算 (13)3.3.5脱硫剂量的计算 (13)3.4 除尘器、风机和烟囱位置及管道布置 (14)3.4.1 各装置及管道布置的原则 (14)3.4.2 管径的确定 (14)3.4.3总管长的确定 (15)3.5 烟囱的设计 (16)3.5.1 烟囱高度确定 (16)3.5.2 烟囱直径计算 (16)3.5.3 烟囱轴力计算 (17)3.6 风机和电动机选择及计算 (17)3.6.1标准状态下风机风量计算 (17)3.6.2 电动机功率的计算 (18)3.7 系统中烟气温度的变化 (19)3.7.1 烟气在系统中的温度降 (19)3.7.2烟气在烟囱中的温度降 (19)第四章系统阻力的计算 (21)4.1 摩擦压力损失 (21)4.2局部压力损失 (21)第五章设备及布置图 (25)5.1 设备一览表 (25)5.2 净化处理设施的系统图、总平面、剖面布置图 (26)设计总结..................................... - 32 - 参考文献.. (30)第一章总论1.1 概述自从人类进入工业化以来，经济和社会得以迅猛发展，我国各方面的水平得到了全面的提升。

某燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计一、背景介绍燃煤锅炉房是一个大型工业锅炉房，锅炉燃烧煤炭产生的烟气中含有大量的粉尘和二氧化硫等有害物质。

为了减少大气污染以及保护员工的健康和安全，需要对烟气进行除尘和脱硫处理。

二、整体设计思路该燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统设计的整体思路是先进行除尘处理，然后进行脱硫处理。

除尘设备选择电除尘器，脱硫设备选择湿法脱硫装置。

三、除尘系统设计除尘系统主要由电除尘器和风机组成。

电除尘器采用布袋式电除尘技术，布袋材料选择耐高温、耐腐蚀的玻璃纤维布袋。

根据锅炉燃烧煤炭产生的烟气量和粉尘浓度，确定了电除尘器的尺寸和数量。

电除尘器内部设置的高压电场通过高压直流电源供电，产生电场力使粉尘被捕集在布袋上，清洁的烟气经过排风管道排出。

为了保证系统的可靠性和运行效果，电除尘器需要定期清洗和维护。

脱硫系统主要由湿法脱硫装置、水泵和储液池组成。

湿法脱硫装置采用石灰石-石膏法脱硫技术。

石灰石经过破碎、磨细后与煤炭燃烧产生的二氧化硫反应生成石膏，同时产生大量的热量。

烟气经过预处理后进入湿法脱硫装置，与石灰石浆液进行反应，石膏经过沉淀后收集并处理。

水泵用于输送石灰石浆液和收集石膏产生的废水，储液池用于储存石灰石浆液。

五、控制系统设计控制系统主要由PLC控制系统和监控系统组成。

PLC控制系统用于对整个除尘脱硫系统进行自动化控制，包括设定相关参数、监测系统运行状态、报警，并实现与其他设备的联锁控制。

监控系统用于监测除尘脱硫系统的运行状态，包括各设备的工作状态、流量、压力等，并将数据发送到中央监控室进行实时监测和记录。

六、环境影响评价设计时需进行环境影响评价，包括对粉尘和二氧化硫排放浓度的限值、噪音和振动控制等方面的评估，并制定相应的环保措施和监测计划。

七、预算和进度计划根据以上设计要求，制定详细的预算和进度计划，包括设备采购、安装、调试和投产等工作。

以上是燃煤锅炉房烟气除尘脱硫系统的设计概述，详细设计需要进行更多的工程计算和技术选择，以及与相关部门和规范的沟通和协商。

目录1、设计概论 (1)设计任务书 (1)通风除尘系统的设计程序、内容和要求 (1)2、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化碳浓度的计算 (2)烟气量的计算 (2)烟气含尘浓度的计算 (3)烟气中二氧化硫浓度的计算 (4)3、净化系统设计方案的分析确定 (4)除尘器至少应达到的除尘效率 (5)除尘器的确定 (5)方案确定与论证 (7)4、除尘器、风机、烟囱的位置及管道布置 (7)各装置及管道布置的原则 (7)管径的确定 (8)5、烟囱的设计 (9)烟囱高度的确定 (9)烟囱直径的计算 (9)烟囱的抽力 (10)6、系统阻力计算 (11) (11)局部压力损失 (11)7、风机、电动机的选择及计算 (14)风机风量的计算 (14) (14)8、系统中烟气温度的变化 (15)烟气在管道中的温度降 (15)烟气在烟囱中的温度降 (16)9、设备一览表 (17)10、净化处理设施的总平面布置图、立面图及剖面图 (18)参考文献 (19)总结 (20)谢辞 (21)1、设计概论设计任务书：燃煤锅炉除尘系统设计设计原始资料(1) 锅炉房基本情况型号：SZL4—13型，共4台（）设计耗煤量：600kg/h(台)排烟温度：180℃烟气密度(标准状态下)：3空气过剩系数：a=排烟中飞灰占不可燃成分的比例：16%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa当地大气压力：冬季室外温度：－1℃(2) 煤的工业分析值C Y=68% H Y=4% S Y=1% O Y=5%N Y=1% W Y=6% A Y=15%(3) 烟气性质空气含水(标准状态下)3；烟气其他性质按空气计算(4) 处理要求按锅炉大气污染物排放标准(GB13271—2001)中二类区标准执行二氧化碳排放标准(标准状态下)：900 mg/m3烟尘浓度排放标准(标准状态下)：200 mg/m3通风除尘系统的设计程序、内容和要求(1) 燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。

(2) 净化系统设计方案的分析确定。

《大气污染控制工程》课程设计任务书颗粒物污染控制一、题目某燃煤采暖锅炉房烟气除尘系统设计二、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、编写设计说明书的能力。

三、设计原始资料锅炉型号：SZL4-13型，共4台（2.8MW³4）排烟温度：160 ℃烟气密度（标准状态下）：1.34kg/m3空气过剩系数：α=1.4排烟中飞灰占煤中不可燃成份的比例：16%烟气在锅炉出口前阻力：800Pa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烟气其他性质按空气计算煤的工业分析值：设计耗煤量：700kg/h（台）C ar=67% H ar=3.48% S ar=1.22% O ar=6.78%N ar=1% W ar=5.56% A ar=14.96% V ar=15.59%按锅炉大气污染物标准（GB13271-2001）中二类区标准执行。

烟尘浓度排放标准（标准状态下）：200mg/m3二氧化硫排放标准（标准状态下）：900mg/m3净化系统布置场地如图1所示的锅炉房北侧15m以内。

四、设计内容和要求1、燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算。

2、净化系统设计方案的分析确定。

3、除尘器的比较和选择：确定除尘器类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。

4、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。

5、风机及电机的选择设计：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、型号机电动机的种类、型号和功率。

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、设备选择和有关设计的简图等内容。