火电厂烟气脱硫工艺设计

燃煤电厂烟气脱硫技术简介摘要：现阶段，社会经济发展速度显著加快，一定程度上提升了人们物质生活水平，使煤炭资源紧张程度加剧，且可持续发展思想与环保理念深入人心。

火电厂污染物的排放量大，对于能源的消耗也更多，因而有必要加大控制力度，对脱硫脱硝与烟气防尘技术进行优化与改善，使污染物的实际排放量得以降低，全面优化能源的利用效果。

由此可见，深入研究并分析火电厂锅炉脱硫脱硝与烟气除尘技术十分有必要。

关键词：燃煤；电厂；烟气脱硫技术引言通过燃烧煤炭、天然气、石油等能源物质实现由化学能向电能的转化，是中国现阶段最主要的电力生产方式。

随着人们生活水平的提升，对于电能的需求也在不断增加，进而导致了较为严重的烟气污染问题。

在这样的情况下，有必要围绕电厂实际运行情况落实完善的锅炉烟气脱硫、脱硝及烟气除尘技术，同时进一步提升对于烟气污染的治理能力，确保可以在发电过程中有效落实可持续发展的绿色理念。

1燃煤电厂烟气脱硫技术各国从脱硫技术的要求出发，已经开发了很多燃煤锅炉控制SO2排量技术，并应用于工程中。

这些技术总结起来分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫。

利用化学、物理或生物方法脱去煤中硫被称为燃烧前脱硫，因其工艺成本高，尚未得到广泛应用。

在燃烧过程中对煤进行脱硫称为燃烧中脱硫，主要有循环流化床锅炉燃烧脱硫技术和炉内喷钙技术。

燃烧后脱硫（Flue Gas Desulfurization，FGD）是对燃烧后的烟气进行脱硫，主要有海水法、石灰石—石膏法、氨吸收法和双碱法，是目前世界范围内应用最广泛、规模最大的脱硫技术。

西安某火电厂1#、2#机组（2×300MW）采用石灰石—石膏湿法脱硫工艺，使用石灰石作为脱硫剂，工艺上将其研磨成细粉与水混合制成吸收浆，吸收浆与烟气在吸收塔内混合接触，浆液中的碳酸钙与烟气中SO2、空气混合接触并发生氧化反应，最终生成二水石膏。

脱硫后的烟气经换热器加热升温后排入空气，余下的石膏浆经脱水处理后回收并循环利用。

毕业设计说明书（论文）中文摘要第 1 页毕业设计说明书（论文）外文摘要第 2 页目录前言 (5)第一章绪论 (7)1.1课题背景 (7)1.2国内外研究现状 (7)1.2.1PLC下位机研究现状 (7)1.2.2上位机研究现状 (9)1.3本文研究内容 (9)第二章工作原理和流程分析 (10)2.1石灰石湿法脱硫的基本原理 (12)2.2石灰石湿法脱硫的系统组成和主要设备 (13)第三章控制方案设计 (16)3.1 控制需求 (16)3.2控制系统分析 (17)3.2.1系统架构 (17)3.2.2控制系统功能分析 (18)3.2.2.1启停控制功能实现分析 (20)3.2.2.2石灰石浆液制备功能实现分析 (20)3.2.2.3烟气通入功能实现分析 (20)3.2.2.4石膏制备功能实现分析 (21)3.2.2.5报警功能实现分析 (21)3.2.2.6模拟量控制功能实现分析 (21)3.3控制系统系统配置和I/O清单 (22)3.3.1脱硫浆液制备系统 (22)3.3.2烟气净化系统 (24)3.3.3循环液处理系统 (25)3.4系统配置 (26)第 3 页第四章火电厂烟气脱硫系统控制系统设计 (32)4.1控制系统硬件设计 (33)4.2控制系统软件设计 (33)4.2.1 编程环境 (33)4.2.2 PLC控制程序设计 (34)4.2.3 触摸屏监控界面设计 (40)第五章控制方案实施 (44)5.1控制程序的调试 (44)5.2与上位机的连接 (45)5.3程序的调试 (46)5.3.1 PLC的通讯端口 (46)5.3.1.1 Modbus通讯和USB通讯 (46)5.3.1.2 TCP/IP通讯方式 (47)5.2.2与上位机的连接 ................................................... 错误!未定义书签。

5.3.2与上位机的连接 ................................................... 错误!未定义书签。

火电厂烟气脱硫课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解火电厂烟气脱硫的基本原理，掌握脱硫技术的种类及各自优缺点。

2. 学生能描述火电厂排放的二氧化硫对环境的影响，以及控制排放的重要性。

3. 学生能掌握火电厂烟气脱硫的主要工艺流程及其操作要点。

技能目标：1. 学生通过实验和案例分析，能够分析不同脱硫技术的效率及其适用范围。

2. 学生能够运用所学知识，对火电厂的脱硫系统进行简单的故障排查和优化建议。

3. 学生能够设计简单的烟气脱硫实验方案，并实施以验证脱硫效果。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对环境保护的责任感和意识，认识到科学技术在环保中的重要作用。

2. 激发学生对能源科学领域的兴趣，鼓励其探索和解决现实环境问题。

3. 增强学生的团队合作意识，通过小组讨论和实验，培养学生的协作能力和科学探究精神。

课程性质分析：本课程属于高中化学与环境科学领域，结合当前环保政策和能源发展趋势，旨在提高学生对火电厂污染控制的认识。

学生特点分析：高中生已具备一定的化学基础和实验能力，能够理解较为复杂的环境科学问题，并具有一定的探究和动手能力。

教学要求：结合学生的认知水平，通过理论与实践相结合的教学方法，引导学生主动学习，加强知识的应用与实践操作能力的培养。

通过具体的学习成果的分解，为教学设计和评估提供明确的方向。

二、教学内容1. 火电厂烟气脱硫技术原理：- 煤的燃烧与二氧化硫生成过程- 烟气脱硫技术分类及其基本原理（如湿法、干法、半干法等）2. 环境影响与排放控制：- 二氧化硫对大气环境的影响- 我国火电厂排放标准及政策要求3. 脱硫工艺流程与操作要点：- 湿法脱硫工艺流程及关键设备- 干法脱硫工艺流程及关键设备- 不同工艺流程的操作要点和优化措施4. 脱硫技术案例分析：- 国内外典型火电厂脱硫技术应用案例- 案例分析：脱硫效率、运行成本、环境影响等5. 实验教学：- 设计简单的烟气脱硫实验方案- 实验操作与脱硫效果分析教学大纲安排：第一课时：火电厂烟气脱硫技术原理及分类第二课时：二氧化硫的环境影响与排放控制第三课时：脱硫工艺流程与操作要点第四课时：脱硫技术案例分析及实验方案设计第五课时：实验操作与脱硫效果分析教学内容关联教材章节：- 《化学》教材中环境化学相关章节- 《环境保护》教材中大气污染控制相关章节教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节，有序安排教学进度，旨在帮助学生全面掌握火电厂烟气脱硫知识，提高实际应用能力。

中国华能集团公司燃煤电厂烟气脱硫装置设计导则Guideline for designing flue gas desulphurization equipments of thecoal-fired power plant2011-XX-XX发布2011-XX-XX实施中国华能集团公司发布目录目录 (I)1范围 (6)2规范性引用文件 (6)3术语和符号 (8)3.1 脱硫岛 (8)3.2 吸收剂 (8)3.3 吸收塔 (8)3.4 副产物 (8)3.5 脱硫废水 (9)3.6 装置可用率 (9)3.7 脱硫效率 (9)3.8 钙硫比（Ca / S） (9)3.9 液气比（L/G） (9)3.10 浆液在吸收塔内停留时间 (9)3.11 浆液循环时间 (9)3.12 烟气在吸收塔内停留时间 (9)3.13 吸收塔吸收区高度 (9)3.14 吸收塔烟气流速 (10)3.15 吸收塔浆池容积 (10)3.16 标准状态 (10)4一般规定 (10)5总平面布置 (13)5.1 一般规定 (13)5.3 竖向布置 (14)5.4 交通运输 (15)5.5 管线布置 (15)6吸收剂制备系统 (16)6.1 吸收剂的选择 (16)6.2 吸收剂制备系统的选择 (16)6.3 湿式球磨机浆液制备系统 (17)6.4 石灰石粉浆液制备系统 (18)6.5 其它 (18)7二氧化硫吸收系统 (19)7.1 系统选择 (19)7.2 吸收塔 (21)8烟气系统 (22)8.1 增压风机 (22)8.2 烟气换热器（GGH） (23)8.3 烟道和挡板门 (24)8.4 烟囱防腐 (25)8.5 其它 (25)9副产物处置系统 (25)9.1 一般规定 (25)9.2 真空皮带脱水系统 (26)10废水处理 (26)10.1 一般原则 (26)10.2 废水水质 (27)10.3 废水处理系统和布置 (27)10.4 废水处理设备、管道和阀门 (27)10.6 脱硫废水的利用和排放 (28)11工业/工艺水和压缩空气系统 (29)11.1 工业/工艺水系统 (29)11.2 压缩空气系统 (29)12热工自动化 (29)12.1 热工自动化水平 (29)12.2 控制方式及控制室 (30)12.3 脱硫控制系统 (30)12.4 热工检测 (31)12.5 热工报警 (32)12.6 热工保护 (32)12.7 热工顺序控制及联锁 (33)12.8 热工模拟量控制 (34)12.9 脱硫烟气监测 (34)12.10 脱硫控制系统接口 (35)12.11 热工电源、气源 (35)12.12 就地仪表要求 (36)12.13 电缆及导管 (36)12.14 火灾报警系统 (37)12.15 闭路工业电视监视系统 (37)12.16 热工实验室 (38)13电气设备及系统 (38)13.1 脱硫电气设计总则 (38)13.2 脱硫高低压供电系统 (42)13.3 脱硫直流系统 (44)13.4 交流不停电电源（UPS） (44)13.6 脱硫岛电缆及其敷设 (48)13.7 脱硫岛防雷接地 (49)13.8 脱硫岛照明 (49)13.9 脱硫岛通讯 (50)13.10 脱硫岛电动机 (50)14建筑结构及暖通部分 (51)14.1 建筑 (51)14.2 结构 (54)14.3 生活给排水与消防系统 (56)14.4 采暖通风与空气调节系统 (59)附录A材料选择（资料性附录） (63)附录B建议进口范围清单 (66)附录C脱硫控制系统与主机DCS之间的硬接线接口信号（资料性附录） (67)附录D实验室设备仪表清单（资料性附录） (69)前言为贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国大气污染防治法》和《火电厂大气污染物排放标准》，实现“十二五”二氧化硫总量削减目标，规范华能燃煤发电机组烟气脱硫装置新建和改造工程管理，全面提升华能燃煤发电机组脱硫装置安全、稳定、达标和经济运行水平，完善燃煤机组烟气脱硫技术管理标准体系，促进华能集团燃煤机组烟气脱硫技术进步，借鉴近年来公司系统烟气脱硫装置新建及改造工程在设计、检修维护与和运行方面的经验教训，综合考虑公司在设备选型、技术改造、运行控制、检修维护等方面的节能降耗管理要求，在集团公司组织安排下，由西安热工研究院有限公司负责制订本导则。

40吨锅炉废气脱硫处理初步设计方案设计单位：编写人员审定：李智工艺：魏红电气：王长银机械：宋健土建：2007-05-28设计阶段：初步方案设计目录一、工程概述二、设计依据三、设计参数四、脱硫工艺选择五、附件1、工艺流程图2、项目报价表一、工程概述：3台40T/h燃煤热水锅炉配套脱硫除尘项目，燃料为烟煤，每台炉标准烟气量为120000m3/h,含硫量为450mg/m3。

二、设计依据：《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003《工业炉窑大气污染物排放标准》GB 9078---1996《大气污染物综合排放标准》GB/T16297----1996《保护农作物的大气污染物最高允许浓度》UDC614.79《农田灌溉水质标准》GB5084-92《实用环境工程守册》（大气污染控制工程卷）新泰正大热电有限责任公司提供的相关设计参数；新泰正大热电有限责任公司提出的治理条件及要求。

三、设计参数1、设计处理烟气参数：烟气量Q：约为120000m3/h烟气温度T：约为150℃煤含硫量：烟气中SO含量：450mg/Nm322、脱硫塔处理量：据厂家提供资料，设计脱硫塔的废气处理量为120000m3/h。

3、处理后排放的空气质量：按照环保部门的要求，治理后排放的空气指标必须达到《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003排放标准四、脱硫工艺流程选择1、脱硫工艺比较目前主要用于烟气脱硫工艺按形式可分为干法、半干法与湿法三大类。

国内外的烟气脱硫方法很多，按脱硫过程是否有水参与及脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为干法、半干法、湿法脱硫三类工艺。

目前国际上已实现工业应用Array的燃煤发电机组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-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。

火力发电厂烟气海水脱硫工艺运行与调节摘要：黄岛电厂3号锅炉烟气采用海水脱硫工艺，在入口烟气量为860000Nm3/h（标态、干基、6%O2）入口SO2浓度为2529mg/Nm3（标态、干基、6%O2）烟气入口温度为105 ℃烟气入口烟尘含量为30mg/Nm3。

（标态、干基、6%O2）保证3号炉脱硫效率不低于98.6%。

出口烟气SO2含量低于35mg/Nm3，烟尘出口浓度小于5mg/Nm3。

按一炉一塔配置脱硫系统。

经曝气后的海水应达到：pH≥6.8、耗氧量CODMn≤4mg/L、溶解氧DO≥4mg/L，符合集团公司要求的污染物排放标准。

关键词：海水脱硫SO2浓度污染物排放标准1.主要系统组成：烟气脱硫系统主要有：烟气系统、吸收剂―海水供给系统、脱硫海水后处理系统、吸收塔、锅炉烟气在线监测系统、控制系统组成。

1.1烟气系统3号炉烟气经过除尘器除尘后的烟气自锅炉引风机出口烟道引出，进入脱硫系统。

两台引风机出口烟气（105 ℃）汇合后，进入吸收塔，从吸收塔下部自下而上流经吸收塔填料区、喷淋区、高效除雾器，在吸收塔内脱除烟气中的SO2。

经吸收塔处理后的净烟气为低温饱和烟气，为防止净烟气在排放过程中结露腐蚀，同时也增加净烟气排入烟囱后的抬升高度，在吸收塔出口处进入烟气换热器（MGGH）加热，升温20 ℃以上，经由烟囱排入大气。

烟气系统是指从锅炉引风机后水平烟道引出到脱硫后烟气进入烟囱（接口为单管烟囱的进口处）的整个烟风道、吸收塔以及附属设备。

1.2吸收剂―海水供给系统3号炉脱硫系统的水源来自4号机组循环水泵，在4号虹吸井前提升后一部分进入海水增压泵前池，由海水增压泵送至脱硫吸收塔顶部，与烟气接触，洗涤烟气并吸收SO2，反应后的海水排至海水恢复系统；另一部分通过4号排水沟及3号排水沟汇合后依次自流至一期取水泵房阀门间、一期取水泵房至海水恢复系统（曝气池），与脱硫海水在海水恢复系统中混合。

脱硫排水达标后由电厂的循环水排水口排入大海。

火电厂石灰石∕石灰-石膏湿法烟气脱硫系统运行导则概述及解释说明1.1 概述:烟气脱硫是指通过对石灰石或石灰-石膏湿法进行处理，去除火电厂烟气中的硫化物，以减少大气污染和保护环境。

该系统运行导则旨在提供指导和规范，确保火电厂石灰石/石灰-石膏湿法的脱硫系统能够高效、安全地运行。

1.2 文章结构:本文将按以下结构进行描述: 引言、正文、火电厂石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫系统运行导则概述、解释说明和结论等。

1.3 目的:本文的主要目的是详细介绍火电厂石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫系统运行导则，并提供相应的解释说明。

通过了解该系统的运行原理和注意事项，可以加强对其重要性和操作技术要求的认识，并有效地应用于实践中。

这一部分主要对文章引言部分进行了概述，简要介绍了文章所涉及的内容和目标。

2. 正文在火电厂中，烟气脱硫系统是一项关键的环保设备，用于降低燃煤过程中产生的二氧化硫（SO2）排放。

其中，火电厂石灰石/石灰-石膏湿法是一种广泛应用的技术，在全球范围内被广泛采用。

2.1 火电厂石灰石/石灰-石膏湿法的基本原理火电厂使用石灰石或者活性石灰作为脱硫剂，并与进入脱硫系统的废气相接触。

这些脱硫剂会与废气中的二氧化硫发生化学反应，生成硫酸钙或者其他低水溶性物质。

这些物质会被捕集并沉积在吸收塔中的喷射层上。

通过周期性地从喷射层上刮走含有脱除硫酸盐沉淀物的污泥，并将其送至富含二氧化碳的稀释乳液中，就可以得到可回收的CaCO3或Ca(OH)2溶液，并继续循环使用于吸收塔的喷射装置中。

2.2 石灰石/石灰-石膏湿法系统运行导则为确保火电厂石灰石/石灰-石膏湿法系统的高效稳定运行，以下是一些运行导则：2.2.1 控制废气流量和温度：废气流量和温度对于脱硫反应的进行至关重要。

必须通过合适的调节措施确保进入吸收塔的废气流量和温度在合适的范围内，以保证反应能够顺利进行。

2.2.2 确保脱硫剂供应充足：火电厂需要确保有足够的石灰石或者活性石灰供应给脱硫系统，以满足脱硫反应所需。

1、化学反应原理任意浓度的硫酸、硝酸，都能够跟烟气当中细颗粒物的酸、碱性氧化物产生化学反应,生成某酸盐和水，也能够跟其它酸的盐类发生复分解反应、氧化还原反应,生成新酸和新盐，通过应用高精尖微分捕获微分净化处理技术产生的巨大量水膜，极大程度的提高烟气与循环工质接触、混合效率，缩短工艺流程，在将具有连续性气、固、液多项流连续进行三次微分捕获的同时,连续进行三次全面的综合性高精度微分净化处理.2、串联叠加法工作原理现有技术装备以及烟气治理工艺流程的效率都是比较偏低，例如脱硫效率一般都在98%左右甚至更低，那么，如果将三个这样工作原理的吸收塔原型进行串联叠加性应用，脱硫效率一定会更高,例如99.9999%以上。

工艺流程工作原理传统技术整治大气环境污染,例如脱硫都是采用一种循环工质,那么，如果依次采用三种化学性质截然不同的循环工质，例如稀酸溶液、水溶液和稀碱溶液进行净化处理,当然可以十分明显的提高脱除效率，达到极其接近于百分百无毒害性彻底整治目标。

1、整治大气环境污染,除尘、脱硫、脱氮、脱汞，进行烟气治理，当然最好是一体化一步到位，当然首选脱除效率最高，效价比最高，安全投运率最高，脱除污染因子最全面，运行操作最直观可靠,运行费用最低的，高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化高精尖技术装备.2、高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化高精尖技术装备，采用最先进湿式捕获大化学处理技术非选择性催化还原法，拥有原创性、核心性、完全自主知识产权，完全国产化,发明专利名称《一种高效除尘、脱硫、脱氮一体化装置》,发明专利号。

3、吸收塔的使用寿命大于30年，保修三年,耐酸、耐碱、耐摩擦工质循环泵，以及其它标准件的保修期，按其相应行业标准执行。

4、30年以内，极少、甚至可以说不会有跑、冒、滴、漏、渗、堵现象的发生。

5、将补充水引进到3#稀碱池入口,根据实际燃煤含硫量和烟气含硝量调整好钠碱量以及相应补充水即可正常运行。

6、工艺流程：三个工质循环系统的循环工质,分别经过三台循环泵进行加压、喷淋。