下载文档原格式
烟气脱硫FGD设备及工艺原理讲义一、概述烟气脱硫FGD是一种用于减少烟气中SO2含量的环保设备，广泛应用于火力发电厂、燃煤锅炉等工业生产中。
FGD工艺通过将含有SO2的烟气与吸收剂接触，最终形成硫酸盐，并将其分离出处理。
本讲义将介绍烟气脱硫FGD设备及其工艺原理。
二、FGD设备1.洗涤塔洗涤塔是烟气脱硫FGD的主要设备，主要由吸收塔、喷嘴、泵站、底部料液分离器等组成。
烟气通过洗涤塔时，与喷入的吸收剂充分接触，SO2被吸收生成硫酸溶液，烟气中的SO2含量得以降低。
2.氧化风机氧化风机主要作用是将洗涤塔中吸收的二氧化硫气体氧化成亚硫酸气体，进一步加速反应的进行。
通常选择使用压力风机或离心风机。
3.除雾器除雾器主要用于防止SO2吸收后形成的硫酸雾进入大气中，从而对环境和人体造成伤害。
除雾器可采用湿式或干式结构，使得硫酸雾物理或化学地沉降。
三、FGD工艺原理1.化学反应烟气脱硫FGD过程中，主要发生以下化学反应：SO2 + CaCO3 + 1/2O2 + H2O → CaSO4•2H2O + CO2化学反应中，烟气中的SO2与吸收剂CaCO3产生反应生成硫酸盐CaSO4•2H2O。
这个反应是FGD工艺中的核心反应。
2.吸收与再生烟气中的SO2通过洗涤塔与吸收剂接触吸收，形成硫酸盐。
硫酸盐随后经过氧化风机的氧化反应，形成亚硫酸盐。
最后，亚硫酸盐通过再生装置进行再生，得到纯净的吸收剂，并且产生浓缩的硫酸。
3.处理副产品FGD工艺除了可以减少烟气中SO2的含量外，还能产生有价值的副产品硫酸。
硫酸可作为化肥原料或者工业原料使用，具有较高的经济价值。
以上就是对烟气脱硫FGD设备及工艺原理的简要介绍，FGD工艺在环保和资源利用方面具有重要意义，对减少大气污染和促进资源回收利用具有重要作用。
烟气脱硫FGD设备及工艺原理四、FGD工艺的应用1.环保效果烟气脱硫FGD工艺可以有效降低燃煤电厂和工业锅炉等设施排放的二氧化硫，减少大气中的酸雨、酸性沉积物等问题，保护生态环境，改善空气质量。
工业通风与除尘课程设计任务书摘要本次课程设计根据燃煤的原始数据计算锅炉燃烧产生的烟气量，烟尘和二氧化硫浓度。
对净化系统设计方案进行分析，包括净化设备的工作原理及特点；运行参数的选择与设计；净化效率的影响分析等。
除尘设备结构设计计算、脱硫设备结构设计计算、烟囱设计计算及管道系统设计、阻力计算、风机电机的选择，最后确定设备选型。
使排放的烟气达到锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区执行标准。
关键词：锅炉烟气；湿法脱硫；袋式除尘器目录1.引言 (1)2.燃煤锅炉烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算 (2)2.1所以由上表可得燃煤1kg的理论需氧量为： (2)2.4燃烧1kg该煤产生的理论烟气量为： (3)2.5二氧化硫质量为： (3)2.6烟气中飞灰质量为： (3)2.7160℃时烟气量为： (3)2.8二氧化硫浓度为： (3)2.9灰尘浓度为： (3)2.10锅炉烟气流量为： (3)3.袋式除尘器的设计 (4)3.1袋式除尘器的除尘机理 (4)3.2 袋式除尘器的主要特点 (4)3.3 除尘效率的影响因素 (5)3.4 运行参数的选择 (5)4.袋式除尘器设计 (6)5.填料塔的设计及计算 (9)5.1吸收SO2的吸收塔的选择 (9)5.2脱硫方法的选择 (10)5.3填料的选择 (12)5.4湿式石灰法脱硫运行参数的选择和设计 (12)6.烟囱设计计算 (15)6.1烟囱出口直径的计算: (15)6.2 烟气的热释放率: (15)6.3 烟囱几何高度: (15)6.4烟气抬升高度: (16)6.5烟囱高度： (16)6.6烟囱底部直径: (16)6.7烟囱抽力： (16)6.8烟囱排放核算 (17)7.阻力计算 (18)7.1 管道阻力计算 (18)7.2除尘器压力损失 (19)7.3 烟囱阻力计算 (20)7.4系统总阻力的计算 (20)8.引风机和电动机计算和选择 (21)8.1 风机风量的计算 (21)8.2 风机风压的计算 (21)8.3 电动机功率核算 (21)9.结论 (23)参考文献 (24)致谢 (24)附图1.引言在目前，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。
一吸收塔简要描述在添加新鲜石灰石的情况下,石灰石，副产品和水的混合物从吸收塔再循环箱，循环至喷淋层。
浆液由喷嘴雾化成一定直径的雾滴。
在其返回至循环箱的过程中，雾滴将改善烟气中酸组分,SO2，SO3，HF和HCL。
二吸收塔可分为哪三个区域1 洗涤区：在此区域，主要是SO2和SO3的酸组分被浆液中的水吸收和溶解,SO2吸收生成HSO3亚硫酸，随后被氧化成SO24 ，再接着与石灰石反应。
2 气体区:在吸收塔上部，烟气经过两个水平安装的除雾器,以减少夹带的雾滴。
3 循环池：此池目的是：氧化亚硫酸盐，生成硫酸盐，溶解新鲜石灰石.硫酸盐与溶解的石灰石反应，生成石膏，石膏晶体进一步氧化生成。
三吸收塔循环泵的作用提供吸收塔的三层喷淋，送入石灰石浆液，利用泵的扬程将新鲜的石灰石打到位于不同高度喷淋盘。
四哪些设备设有密封风机，各起什么作用？1 在烟气系统各双挡板，设有净烟气密封和空气密封, 其中在FGD运行时，同烟道上的旁路挡板采用净烟气密封在FGD检修时入口双挡板与净烟气出口挡板采用空气密封以防止烟气进入FGD。
2 在GGH脏净烟气采用净烟气密封，在GGH四周采用空气密封以防止烟气漏入大气。
3 在升压风机轴与箱体采用空气密封以减少烟气对轴和箱体的腐蚀。
五真空皮带机的工作原理石膏浆液自其供给箱进入皮带机，真空泵运转所形成的负压使浆液中的水分通过滤布,流经传送带上的排水孔及排水通道进入真空箱，而滤出水分后的浆液在传送带上移动数米后形成含水分小于10%的固形物，为除去其中的氯，再加上清洗水再次脱水。
六湿式球磨机的工作原理球磨机为溢流式，磨机自身主要由钢球和转鼓组成,转筒里面有衬胶.原理：石灰石加水进入球磨机，通过球磨机的旋转将钢球带到一定高度下，经钢球的撞击、研磨将石灰石磨成粒径小于60微米，溢流到磨机浆液循环灌里。
七水力旋流器的工作原理从石膏排放泵出来的浆液，从分离器的下部进入，在分离器中旋转分离，浆液经浓缩后自下部流出,稀释的浆水混合物溢流管至循环水接收箱。
烟气脱硫吸收塔设计摘要在概述我国烟气脱硫技术现状，介绍了一些国外的烟气脱硫技术的基础上分析了我国燃煤锅炉烟气脱硫技术的发展前景。
本文针对设计任务书中所给出的烟气含量和脱硫要求，结合我国烟气脱硫的技术现状选择了顺应吸收塔发展潮流的喷淋塔作为设计对象来实现石灰石－石膏湿法烟气脱硫，主要设计吸收塔部分。
本设计用于小型机组的烟气脱硫，这套工艺采用了脱硫、除尘和就地强制氧化同时完成的高性能化组合塔型。
设计塔内烟气的流速为3 m•s-1 ，液气比为18 L•m-3，钙硫比为1.04。
喷淋塔主体、除雾器和再热器依次垂直布置，这样塔的整体布局将会更加紧凑，占地面积较小。
采用价廉易得的石灰石为原料，脱硫产物石膏品质优良，可代替天然石膏使用。
采取了回收与抛弃兼容的处理方法。
本文还介绍了湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺的各个子系统，大致确定了本工艺中选用各子系统的的处理流程、装置和设备。
并对所设计的烟气脱硫工艺进行了技术经济分析。
关键词：湿法烟气脱硫，喷淋塔，石灰石－石膏法ABSTRACTAfter summarizes the flue gas desulphurization technical present situation of our country，also introduces some overseas technologies of flue gas desulphurization. This thesis analyzed developing prospect of the flue gas desulphurization technologies of our country. The spray scrubber, which is the developing trend of absorption tower ,is designed for CaCO3－CaSO4 wet flue gas desulphurization in this paper according to the composition of the fume gas and the desulphurization request. The major mission of the paper is design of the absorber.The system is fit for small-sized unit in thermal .The technology uses the high-performance integral spray scrubber, in which the function of desulphurization、dedusting and forced oxidation on the spot are possessed simultaneously. The designed velocity of flue gas in countercurrent sect ion is 3 m•s-1. The liquid/gas ratio is 18 L•m-3 and Ca/S ratio is 1.04. Spray tower, mist eliminator, reheaters are arranged one on top of another vertically, therefore the tower area layout of it is more compact and the occupied land area is smaller. The raw material is limestone because of its low-price, the product-gypsum is reliable enough to take the place of natural gypsum. The treatment of part of the gypsum being recovered and part being abandoned was adopt.This thesis introduces the subsystems of the WFGD technology and ascertains the technological process、devices and equipments of every subsystem approximately. And also carries out economical and technical analyze of the WFGD system designed.KEY WORDS：wet flue gas desulphurization(WFGD)，spray scrubber，limestone-gypsum technology目录前言 1第1章脱硫方案的选择以及塔体选型 61.1 脱硫方案的选择 61.2 塔型选择 61.3 氧化方式的选择[9] 71.4 石灰石－石膏法WFGD的工艺原理 81.4.1石灰石－石膏法WFGD反应机理 81.4.2 SO2的吸收 10第2章石灰石-石膏法WFGD系统概述 112.1 典型工艺流程 112.2 工艺设备布置 122.3 脱硫风机的布置 13第3章喷淋塔的设计计算 153.1 设计初值 153.1.1 燃煤数据分析 153.1.2 烟气状态 163.2吸收塔喷淋区设计 163.2.1吸收区内径和塔截面积 173.2.2 喷淋塔吸收区喷淋层 183.2.3 喷浆管的设计 193.2.4 喷淋层的雾化喷嘴 193.2.5 喷雾管道的设计与布置 213.2.6喷淋塔烟气入口、出口及多孔托盘 223.3喷淋塔氧化区的设计 243.3.1持液槽 243.3.2喷淋塔氧化槽的隔板 253.3.3 喷淋塔持液槽的搅拌器和挡板 263.3.4喷淋塔氧化区的氧化管道（空气分布器） 273.3.5喷淋塔氧化风机 283.4喷淋塔除雾区的设计 293.5泵的选型 303.5.1 循环泵选型 303.5.2 排出泵选型 313.6 塔体的高度设计 323.6.1 持液槽 323.6.2 连接区 333.6.3 吸收区 333.6.4 除雾区 333.6.5 吸收塔总高 343.7喷淋塔主要技术经济指标 34第4章子系统分述 354.1 烟气热交换系统 354.2石灰石浆制备系统 384.3 SO2吸收系统 394.4石膏制备及处置系统 424.5废水处理系统 444.6公共系统 45第6章可*性分析 46第7章脱硫系统经济分析 47第8章结论 48致谢 49参考文献 50英语科技论文 52文献翻译 61前言煤炭为我国的第一能源。
脱硫塔除雾器原理及应用玻璃钢除雾器的工作原理主要是利用惯性除去雾滴，广泛应用于电力、环保、化工、石油、医药、轻工、冶金等行业中各种设备上的气液分离，其主要应用在如下几个方面：(1)饱和蒸汽、二次蒸汽气液及夹带物的分离，提高蒸汽品质。
(2)冷却塔、洗涤塔、饱和塔后的气液分离，防止带水，保证下游设备安全稳定地进行。
(3)压缩气体冷却后冷凝液和油雾的分离，防止击缸和油雾对下游设备的堵塞及损害。
(4)回收及净化装置气体中雾滴的除外，回收有价值物料及保证工艺指标的合格。
(5)氢氮压缩机油雾的分离，防止油雾对触媒的损害。
(6)燃煤烟气脱硫装置中硫的脱除及夹带物的分离。
(7)减少污染物的排放(如粉尘)，保护环境。
玻璃钢除雾器的典型应用：1、折流板除雾器折流板除雾器的接触面积很大，它的细分离性能很好，因此折流板除雾器在洗涤塔、蒸发器、回收塔、冷却塔后的气液分离等过程中被广泛应用。
当夹带微小液滴的气流以一定的速度通过特殊设计成形的波形板时，气流携带着微小液滴在波形板构成的通道内作曲线运动。
水滴受到惯性力、附着力和离心力这三者的作用，使其不能和气流一起偏转，从而撞击壁面并粘附在波形板的壁面上形成一层水膜，由于重力的作用，水膜向下流动并汇聚成较大水流，水流不断流动一直到波形板倒钩处，并最后离开波形板，达到分离的效果。
波形板分离器一般安装在蒸发室、冷却塔、洗涤塔、回收塔、饱和塔的顶部或出口管道上。
2、脱硫塔除雾器在锅炉烟气脱硫系统中，脱硫除雾器是关键设备，脱硫除雾器性能的优劣关系到系统的运行状态，即湿法烟气脱硫系统能否稳定的、连续的运行。
如果除雾器产生故障，脱硫系统就会停运，严重的话整个机组都会停机。
除雾器主要用于除去烟气中的液滴(还有少量的粉尘)，使得烟气带水量降低，这样一方面防止风机振动，另一方面减少对环境的污染。
在反应区中，烟气中的硫与石灰石浆液发生中和反应，所形成的雾滴和烟气一起流至除雾器区域，从而被除雾器捕集。
羽叶除雾分离器用于烟气超重力脱硫装置出气配对专用气液固分离器设计
诺卫能源技术（北京）有限公司 罗力
本篇主要针对烟气湿法超重力脱硫装置出口气配套专用气液固分离器设计进
行分析探讨。
在以往的技术讨论中，与大家一起分析探讨过湿法烟气洗涤塔装置的烟气气液
固分离除雾脱盐脱固抗堵塞高效稳定运行的羽叶除雾器。采用烟气湿法脱硫塔装置，
主要针对大流量及超大流量烟气的湿法脱硫，在炼化企业催化再生烟气、动力站循
环流化床锅炉烟气、热电联产企业锅炉烟气等湿法脱硫工艺上使用。比如
EXXON-WGS工艺包、BELCO工艺包、EDV工艺包 等。
而烟气湿法超重力脱硫装置，主要针对中小烟气量装置采用。其主要优势在于，
装置占地小、投资少、操作弹性大。在硫磺尾气焚烧炉烟气湿法脱硫提质、中小规
模催化剂再生烟气湿法脱硫、中小型天然气站胺脱硫、化肥厂湿法脱硫、硫酸厂尾
气湿法脱硫、中小规模蒸汽锅炉、中小规模焦炉气脱硫等项目上应用较多。
下图即为湿法超重力脱硫装置的简易流程图：
从上面流程图可见，超重力脱硫属于气液两相逆流界面反应，脱硫的效果取决
于气液两相充分强度混合以增大反应界面和反应传质推动力。与大流量超大流量烟
气湿法脱硫洗涤塔装置一样，经气液两相逆流充分反应脱硫后的排出气流，挟带大
量脱硫反应液液滴液沫及其溶解的盐碱物质，必须采用抗堵塞、高效、高操作弹性
的气液固分离器完成气流净化。
在超重力脱硫装置上，企业往往把注意力放到超重力脱硫装置本体上，而对超
重力装置进出气流分离的关注，往往导致超重力脱硫进出口气流带液多，造成上下
游管线设备投资运行维护成本高昂。
下图是某企业的超重力脱硫装置排气，采用投资和运维成本高昂的分离沉降塔。
有的焦化企业的超重力脱硫装置出气分离，又走另一极端，采用造价很低的简
易丝网分离器，液泛、高压降，不得不降低处理量来勉强维持运转。下图即为超重
力脱硫装置出气采用的丝网分离器：
对超重力脱硫装置有全面技术了解的设计方、业主，除却对超重力装置本身给
予关注外，对进出气净化设备的对应匹配配置是羽叶除雾分离器。
下图即为国内某著名设计团队为某石化企业设计提供的超重力脱硫流程图，供
大家分析探讨：
上述该著名设计团队为客户提供的超重力脱硫流程图，有如下几个特点：
1、将超重力脱硫装置出气管线配置的羽叶分离器，直接对置在超重力脱硫装
置上，与超重力脱硫装置紧密设置，羽叶分离器捕集回收的脱硫液直接进入超重力
脱硫装置顶部脱硫液入口管补液，这不仅大大节省管线设备投资，更对于改造空间
十分受限情形提供难得的选择。
2、考虑到上下游工况压力波动，该流程还配置引风机作为备用。
3、进出超重力脱硫装置的气流，进行系统内换热，用进气对出气进行补热可
提升出气温度，这对于烟囱直排情形下提升排气在烟囱内的热力拔升很有贡献。而
出气对进气吸热以有效降低进气温度，这利于超重力脱硫反应中气体在脱硫液溶解
度。尤其对于高温原气工况，二者相得其彰。
为此方案拍案叫绝。
客户提供给NOVEL公司为其超重力脱硫装置出气精准设计匹配的羽叶分离器
的工况参数如下：
1、工况温度：50.8℃；
2、工况压力：-3.15kPaG；
3、气相组成：O2,2.88；N2,70.6;CO2,14.06;H2O,12.5；
4、气相流量：4850.38m^3/h；
5、气相粘度：0.018cp;
6、气相密度：1.02kg/m^3;
7、液相流量：9000kg/h；
8、液相密度：1080kg/m^3；
9、液相粘度：0.47cp.
客户的技术要求：
1、采用羽叶分离除雾技术；
2、羽叶分离器气相进口与超重力脱硫装置气相出口直接对接，接口尺寸由羽
叶分离器设计确定以配对；
3、分离效率：4N级，即99.99%；
4、长期运行压降：不超过0.6kPa。
诺卫公司依据客户工况数据通过其精准动力学分离技术计算和组态设计系统
平台完成的上述超重力脱硫装置出口气体专用羽叶除雾分离器，信息如下：
一、技术类型：羽叶除雾分离器；
二、分离器型号：NOVEL G50-28-72.5；
三、一级预聚结分配内件组：G50D20;
四、在线清洁系统型号：NOV-20-G1/2-120;
五、抗“虹吸”降液系统型号：G50LD4；
六、分离效率：100%分离脱除5.69微米及以上尺寸液滴液沫和颗粒物；
七、长周期运行压降：0.061psi。
NOVEL公司依据客户工况数据通过其精准动力学分离技术计算和组态设计系
统平台完成的上述超重力脱硫装置出口气体专用羽叶除雾分离器数图汇表如下：
下图是诺卫技术公司为某重催装置烟气湿法脱硫洗涤塔提供的抗堵塞高效羽
叶除雾器内件组安装现场照片：
关于羽叶分离器更多技术信息，请在本论坛搜索相关技术贴或登录NOVEL公
司分离技术专网进行了解。
