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DG—120_39型火电厂锅炉高硫无烟煤烟气喷雾干燥法脱硫和袋式除尘系统设计

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1 绪论喷雾干燥法脱硫技术是20世纪80年代迅速发展起来的一种半干法脱硫工艺。

喷雾干燥法是目前市场份额仅次于湿钙法的烟气脱硫技术，其设备和操作简单，可使用碳钢作为结构材料，不存在有微量金属元素污染的废水。

目前，喷雾干燥法主要用于低硫煤烟气脱硫，用于高硫煤的系统只进行了示范研究，尚未工业化。

工艺流程及设备喷雾干燥法的工艺过程主要包括吸收剂制备、吸收和干燥、固体废物捕集以及固体废物处置四个主要过程。

烟气脱硫与干燥原理当2so 烟气进入喷雾干燥塔后，立即与雾化浆液混合，气相中2so 迅速溶解于滴状液体中，并与吸收剂发生化学反应。

2so 吸收的总反应为： 22322322CO O H CaSO O H SO CaCO +⋅→++ O H CaSO O H SO CaO 232222⋅→++以上反应使气相中2so 不断溶解从而达到脱硫目的，在此过程中碱性物质被不断消耗，需由固体吸收剂继续溶解补充。

在石灰干燥吸收中，烟气中2co 被吸收，并与浆液反应生成碳酸钙，从而减少了钙离子可用性，这个反应的重要性并未得到充分研究。

小试研究表明，与2co 反应损失的吸收剂有可能由固体循环得到回收。

特点干燥速度快。

料液经离心喷雾后，表面积大大增加，在高温气流中，瞬间喷雾干燥制粒机就可蒸发95%-98%的水份，完成干燥时间仅需数秒钟。

采用并流型喷雾干燥形式能使液滴与热风同方向流动，虽然热风的温度较高，但由于热风进入干燥室内立即与喷雾液滴接触，室内温度急降，而物料的湿球温度基本不变，因此也适宜于热敏性物料干燥净化效率的影响：影响2so 去除率的工艺参数包括吸收塔烟气出口温度接近绝热饱和温度的程度、吸收剂钙硫比，以及2so 入口浓度。

2 煤燃烧计算标准状态下烟气体积、二氧化硫及粉尘浓度以1kg 煤完全燃烧计算，则：重量（g ） 摩尔数（mol ） 需氧气数（mol ） 生成物(mol) C 605 CO 2: H 80 40 10 H 2O:20 S 15 SO 2: O 30N10N 2: W 80A 180由上表可得燃煤1kg 的理论需氧量为：()煤kg mol O n /643.739375.0625.01033.632=+-+=假设干空气中氮和氧的摩尔比为，则1kg 煤的完全燃烧所需要的理论空气量：()煤煤kg m kg mol V a /885.7/01.352178.3643.733==+=实际空气量煤kg mol V V a /211.3781.101.352=⨯==α则烟气的组成：CO 2: H 2O:20+=SO 2: N 2:⨯理论烟气量：()煤kg m V fg /18.810004.2273.27894.022.2233.6330=⨯+++= 实际烟气量：()()煤kg m V V fg fg /9685.811.1885.718.8130=-+=-+=α排烟温度下烟气体积、二氧化硫及粉尘浓度因排烟温度为160℃，即K T S 433=。

实际烟气体积： 由nn s s T PV T PV =得：煤kg m T T V V n s n s /22.1427343318.83=⨯== 烟气中SO 2的质量：()mg g SO M 6000060649375.02==⨯=烟气中SO 2的浓度：()322/015.421822.1460000)(m mg V SO M SO C s ===已知飞灰率为28%，则粉尘浓度：3/41.196822.1428000100028.0100m mg V C ==⨯⨯=粉尘已知火电厂锅炉设计耗煤量为14t/h ，即14000kg/h ，则每小时产烟量：s m h m V Q s /3.55/19908022.14140001400033==⨯==3除尘器的选择除尘效率%92.941097.1100113=⨯-=-=C C S η 除尘器的选择工况下烟气流量：()s m h m T T Q Q 33487.719231.31575627316027310908.19==+⨯⨯='=' 所以采用脉冲袋式清灰除尘器。

除尘器的设计过滤面积3517543601015.360m v Q A =⨯⨯='=滤袋的尺寸单个滤袋直径：mm D 300~200=，取mm D 250= 单个滤袋长度：m L 12~2=，取m L 2.8=滤布长径比一般为40~5， 2.8325.02.8==D L 每条滤袋面积344.62.825.014.3m DL a =⨯⨯==π滤袋条数滤袋布置按矩形布置：a.滤袋分16组; b.每组17条；c.组与组之间的距离：250mm（B ）组内相邻滤袋的间距：70mm （C ）滤袋与外壳的间距：210mm4吸收塔设计条2724.27244.61754≈===a A n一般空塔流速为1-5m/s ，此处以3m/s 设计，因s mD Qv m v Q D Av Q /385.414.43.5544,85.414.34,22=⨯⨯=====π则得吸收塔直径为： 计算脱硫塔高t v h ⋅=式中，v--烟气流速。

此处取3m/st —吸收反应时间，一般石灰系统的烟气脱硫时间为3—5s ，此处取5s进行设计，则可得其有效高度为：m h 1553=⨯=其余设备按需要选相应型号5烟囱设计计算具有一定速度的热烟气从烟囱出口排除后由于具有一定的初始动量,且温度高于周围气温而产生一定浮力，所以可以上升至很高的高度。

这相对增加了烟囱的几何高度，因此烟囱的有效高度为：式中：H —烟囱的有效高度，m ； H s —烟囱的几何高度，m ； H ∆—烟囱抬升高度，m 。

烟囱的几何高度的计算查相关资料可得燃烧锅炉房烟囱最低允许高度设为H s 为60m 烟气释放热计算式中：H Q —烟气热释放率，kw ；a p —大气压力，取邻近气象站年平均值； v Q —实际排烟量，s m 3s T —烟囱出口处的烟气温度，433K ； a T —环境大气温度，K ； 取环境大气温度a T =293K ，大气压力a p =kw Q H 82.11238433140507.1014.97835.0=⨯⨯⨯= ()sm Q V 3507.10106.01201324.1012738027371.87=+⨯⨯+⨯=烟气抬升高度计算由K T T kw Q kw s a H 35,210002100≥-<<，可得 式中：210,,n n n —系数，1n 取，2n 取，0n 取，则：m H 305.3946082.11238292.014.06.0=⨯⨯⨯=∆- 则烟囱有效高度烟囱直径的计算设烟气在烟囱内的流速为s m v 20=，则烟囱平均截面积为：208.520507.101m A ==则烟囱的平均直径d 为： m Ad 54.214.308.544=⨯==π取烟囱直径为DN1200mm ，校核流速v 得：s m d Q v v 2054.214.34507.1014122=⨯⨯==π烟囱阻力损失计算烟囱亦采用钢管，其阻力可按下式计算：（4-5）式中：λ——摩擦阻力系数，无量纲；v ——管内烟气平均流速，s m ；ρ——烟气密度，3m kg ；l ——管道长度，m ； d ——管道直径，m ；已知钢管的摩擦系数为，所以烟囱的阻力损失为：a m p P 59.235254.2748.02020002.02=⨯⨯⨯⨯=∆6管道设计1、管道采用薄皮钢管，管内烟气流速为s m v o 18=，则管道直径D 为：vQD π4=式中 Q ——锅炉出口的烟气流量m 3；v ——烟气流速m ，煤粉、焦炭粉粒等管道烟气最低流速为s m 18m 978.11814.33.554≈⨯⨯=D管壁厚度'B 取mm 2.1查《环境工程设计手册》得 取管径为mm 2000,管壁厚度为mm 2.1的钢板制风管，7.系统阻力的计算摩擦压力损失取m L 200=，对于圆管22v d l P L ρλ=∆工作状态下的烟气密度：3/84.016027327334.1160273273m kg n =+⨯=+=ρρa L p p 19.27521884.0978.120002.02=⨯⨯⨯=∆局部压力损失22v P ρξ=∆︒90弯头，23.0=ξa p p 30.3121884.023.02=⨯⨯=∆40个弯头a p p p 125230.314040=⨯=∆='∆出口前阻力为850Pa ，除尘器阻力选1400Pa ，脱硫设备阻力选100Paa p p 78.4222125219.27559.2351001400960=+++++=∆∑8.风机的选择风量的计算h m B tp Q Q y 353331047.310325.10110325.1012731602731990801.110325.1012732731.1⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯=⨯+= 风压的计算()()ay y p y y p B t t S p H 74.388334.1293.110325.10110325.10125027316027353.17178.42222.1293.110325.1012732732.1333=⨯⨯⨯++⨯-⨯=⨯++-∆∑=ρ结合风机全压及送风量，选用C Y 6475--型离心引风机，其性能参数见表3。

表3 Y 5-机号 功率 W K 转速 min /r 流量 h m /3全压Pa 6C28508020~151293364~2452电机的效率式中；N e —电机功率，kW ；Q —风机的总风量，m 3/h ；1η--通风机全压效率，一般取～；2η--机械传动效率，对于直联传动为；β—电动机备用系数，对引风机，β=； 代入数据得：kw Ne 47.1599.06.010*******.174.38831014.64=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=9达标分析从从排放浓度核算在排烟温度160℃下，SO 2的排放浓度33/1045.32m mg so ⨯=ρ，转换为烟囱出口温度25℃：112212T T P P ρρ=则 ()()()33/9.50122981602731045.32732516027322m mg so so=+⨯⨯=++⨯='ρρ设脱硫效率为％，脱硫后：()()353.2069.5012%8.8951%96122m mg soso =⨯-='-=ρρ3700m mg < 依据大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行，烟尘最高排放标标准700mg/m 3，所以本设计符合排放要求。

从排放速率核算（1） 二氧化硫的排放速率设硫转化为二氧化硫的效率为 %，则二氧化硫的排放速率为： ×64×14000××%×310-=h kg /<h kg /其为GB16297-1996现有污染源大气污染物排放限值中二级排放区中二氧化硫最高允许排放速率，所以符合要求，设计合理。

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火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析 王海礁

火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析 王海礁

火力电厂锅炉脱硫脱硝及烟气除尘的技术分析王海礁发表时间：2019-10-14T11:44:07.083Z 来源：《河南电力》2019年2期作者：王海礁[导读] 我国是世界上重要的煤炭生产国，也是煤炭消耗大国。

王海礁（吉林电力股份有限公司长春热电分公司吉林长春 130607）摘要：我国是世界上重要的煤炭生产国，也是煤炭消耗大国。

但是随着我国煤炭资源的利用，环境污染问题逐渐加剧，属典型的煤烟型污染。

火电厂发电主要的能量来源就是煤炭，并会在燃烧中产生大量的硫化物、氮氧化物、灰尘、重金属、二氧化碳等物质，排入大气会产生污染造成生态破坏。

基于此在火电厂锅炉的运转中一定要增加脱硫脱硝技术、烟气除尘技术，减少工业污染源的排放，为人类生存环境的净化贡献力量。

关键词：火电厂；锅炉；脱硫脱硝；烟气除尘；技术引言：众所周知，环境污染问题受到国家、社会的高度关注，我国电力构成以煤电为主，燃煤火电厂作为耗煤大户，在发展电力的同时，认真做好电力环境保护工作，大力进行环保治理，进行脱硫脱硝技术、烟气除尘技术进行改造和研究。

一、火电厂锅炉脱硫脱硝技术1.1 干法烟气脱硫技术干法烟气脱硫技术包括：活性碳吸附法、电子束辐射法、荷电干式吸收剂喷射脱硫法、金属氧化物脱硫法等，其中最具代表性的技术是活性炭吸附法。

SO2被活性碳吸附并被催化氧化为三氧化硫（SO3），再与水反应生成H2SO4，饱和后的活性碳可通过水洗或加热再生，同时生成稀H2SO4或高浓度SO2。

可获得副产品H2SO4，达到脱硫的目的。

1.2 湿法烟气脱硫技术湿法烟气脱硫技术可以说是现阶段大多数火力电厂所采用的脱硫技术，湿法脱硫包括：石灰石—石膏湿法脱硫、海水法、镁法烟气脱硫、氨法脱硫技术、双碱法等，石灰石—石膏湿法脱硫技术工艺流程简单、技术先进又可靠，脱硫效率高达95%以上，是目前国内外烟气脱硫应用最广泛的脱硫工艺。

将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏。

国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述

国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述

国外燃煤电厂烟气脱硫技术综述【摘要】国外燃煤电厂烟气脱硫技术取得了较大的发展。

湿法脱硫技术使用较广，约占85%左右，其它如喷雾干燥式脱硫技术等也有较好的业绩。

美国、德国、日本等工业发达国家的燃煤电厂普遍采用了脱硫措施，并制定了严格的环境保护法律、法规；对燃煤电厂规定了烟气的SO2排放标准，减轻了对周围环境的污染。

【关键词】燃煤电厂环境保护脱硫技术烟气SO21．国外常用的脱硫技术近年来，世界各发达国家在烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization，FGD）方面均取得了很大的进展，美国、德国、日本等发达工业国家计划在2000年前完成200610MW的FGD处理容量。

目前国际上已实现工业应用的燃煤电厂烟气脱硫技术主要有：（1）湿法脱硫技术，占85%左右，其中石灰-石膏法约占36.7%，其它湿法脱硫技术约占48.3%；（2）喷雾干燥脱硫技术，约占8.4%；（3）吸收剂再生脱硫法，约占3.4%；（4）炉内喷射吸收剂/增温活化脱硫法，约占1.9%；（5）海水脱硫技术；（6）电子束脱硫技术；（7）脉冲等离子体脱硫技术；（8）烟气循环流化床脱硫技术等。

以湿法脱硫为主的国家有：日本（约占98%）、美国（约占92%）和德国（约占90%）等。

1.1 湿法石灰石/石灰烟气脱硫工艺技术这种技术在70年代因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用，经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。

突出的优点是：（1）脱硫效率高（有的装置Ca/S=1时，脱硫效率大于90%）；（2）吸收剂利用率高，可大于90%；（3）设备运转率高（可达90%以上）。

目前从设计上综合考虑加强反应控制，强制氧化和加入氧化剂，从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗，减小基建投资和运行费用；选用耐腐蚀材料，提高吸收塔及出口烟道、挡板、除雾装置等处的使用寿命，提高气液传质效率，建造大尺寸的吸收塔等因素，对此项技术作了进一步改进和提高。

火电厂锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统设计

火电厂锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统设计

火电厂锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统设计随着环境保护要求的提高，火电厂锅炉烟气处理逐渐成为一个重要的环节。

对于高硫无烟煤烟气的处理，电除尘湿式脱硫系统是一种有效的治理方式。

电除尘是烟气处理过程中常用的技术之一、它通过高电压电场产生的电离作用，将烟气中的颗粒物捕集下来，从而达到净化烟气的目的。

对于高硫无烟煤烟气，电除尘可以有效去除烟气中的灰尘和颗粒物，减少对环境的污染。

同时，电除尘还可以有效地提高锅炉的热效率，减少能源的浪费。

在电除尘之后，湿式脱硫是进一步处理烟气中的二氧化硫的有效方法。

湿式脱硫使用碱液或碱性物质与烟气中的二氧化硫发生反应，生成不溶于水的化合物，从而达到减少烟气中二氧化硫含量的目的。

在高硫无烟煤烟气处理过程中，湿式脱硫是一种重要的脱硫方法，可以有效地将烟气中的二氧化硫含量降低到环保标准以下。

设计电除尘湿式脱硫系统的关键是确定合适的操作参数和设备。

首先，根据烟气中的污染物成分和浓度，确定电除尘装置的处理能力和效果。

其次，根据烟气中的二氧化硫含量和水分含量，确定湿式脱硫装置的操作参数，如碱液浓度、进料量、吸收塔温度等。

最后，选择适当的设备，如电除尘器、吸收塔、风机、泵站等。

在电除尘器的设计中，要考虑烟气中的颗粒物性质和负荷，选择合适的电场形式和电场布局。

同时，还要考虑电除尘器的清灰系统，确保灰尘的及时清除和回收。

在湿式脱硫设备的设计中，要考虑碱液的循环和浓度控制，以及酸性废水的处理问题。

设计完整的电除尘湿式脱硫系统需要考虑以下几个方面：首先，确定烟气中的污染物成分和浓度，以此确定电除尘和湿式脱硫的处理能力和效果。

其次，确定合适的操作参数，如电场电压、湿式脱硫塔中碱液的浓度和流量等。

最后，选择合适的设备和材料，确保系统的可靠性和稳定性。

综上所述，火电厂锅炉高硫无烟煤烟气电除尘湿式脱硫系统设计是一个复杂的工程，需要综合考虑烟气成分和浓度、操作参数以及设备选型等多方面因素。

只有通过科学合理的设计，才能确保系统的高效运行和达到环保要求。

喷雾干燥法脱硫+袋式除尘

喷雾干燥法脱硫+袋式除尘

目录一、基本概述 (1)二、烟气量及污染物排放量计算 (1)1.烟气计算 (1)2.排放烟气量计算 (2)3.烟气浓度 (2)4.除尘效率 (3)5.脱硫效率 (3)三、喷雾干燥法脱硫系统设计计算 (3)1.工艺简介 (3)2.工艺特点 (4)3.脱硫原理 (5)4.吸收塔计算 (5)四、袋式除尘器设计与计算 (7)1.袋式除尘器简介 (7)2.袋式除尘器设计计算 (9)五、烟囱的几何高度的计算 (10)1.烟气释放热计算 (10)2.烟气抬升高度计算 (11)3.烟囱直径的计算 (11)4. 烟囱阻力损失计算 (12)5.烟囱抽力 (12)六、管道系统设计与系统阻力计算 (13)1. 管道设计计算 (13)2.沿程阻力计算 (13)3.局部阻力计算 (13)4.系统总损失 (14)七、风机电机选择 (14)1.风量计算 (14)2.风压计算 (14)3.电动机功率计算 (14)参考文献 (16)一、基本概述1.设计题目 DG-120/39型火电厂锅炉烟气喷雾干燥法脱硫+袋式除尘系统设计2.设计原始资料锅炉型号：DG-120/39 即，东方锅炉厂制造，蒸发量120t/h，出口蒸汽压力39MPa 燃烧方式是室燃炉（煤粉炉），所配发电机组功率25MW设计耗煤量：14t/h；设计煤成分：C Y=60.5% H Y=8% O Y=3% N Y=1% S Y=1.5% A Y=18% W Y=8%；V Y＝15％；属于中硫烟煤排烟温度：160℃空气过剩系数＝1.2飞灰率＝21％烟气在锅炉出口前阻力960Pa污染物排放按照锅炉大气污染物排放标准中2类区新建排污项目执行。

二、烟气量及污染物排放量计算1.烟气计算建立煤燃烧的假定：1.煤中固定氧可用于燃烧；2.煤中硫主要被氧化为 SO2；3.不考虑NOX的生成；4.煤中的N在燃烧时转化为N2。

设计煤成分：C Y=60.5% H Y=8% O Y=3% N Y=1% S Y=1.5% A Y=18% W Y=8%；以1kg煤燃烧为基础，则：理论氧气量：50.42+20-0.94+0.469 = 69.95 mol/kg理论空气量：69.95*（1+3.78）= 334.36 mol/kg334.36×22.4/1000 = 7.49 m3/kg假设含湿量为0.012kg/m 3理论烟气量：50.42+40+4.44+（7.49*0.012/0.018）+0.47+0.357+3.78*69.95 = 365 mol/kg = 8.17 m3/kg实际烟气量：365+334.36*0.2 = 432 mol/kg = 9.67 m3/kgSO 2体积分数：0.47/432 = 1.08*10-3SO 2浓度： 1.08*10-3*64/22.4 = 3143 mg/m32.排放烟气量计算标准状态下烟气排放量：14000*9.67 = 135380 m3/h运行工况下除尘器需净化的烟气量Q ：PQ =nRTQ N T 1=Q T 2 135380273=Q 2273+160 Q 2=214723m 3ℎ⁄ 排放烟气量：Q = 214700m 3/h = 59.65 m 3/s3.烟气浓度标准状态下烟气含尘浓度：式中 Q ——排烟中飞灰占煤中不可燃成分的质量分数，Q ——煤中不可燃成分的含量，Q ——标准状态下实际烟气量，Q 。