锅炉烟气脱硫毕业设计.docx

锅炉烟气脱硫毕业设计.docx

《锅炉烟气脱硫毕业设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《锅炉烟气脱硫毕业设计.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

锅炉烟气脱硫毕业设计

毕业论文

题目名称锅炉烟气脱硫设计

系（部）动力工程系

专业热能动力设备与应用

班级动力

学号

姓名

指导教师

毕业设计（论文）任务书

学生

姓名

班级

学号

联系电话

电子邮箱

课题

题目

锅炉烟气脱硫设计

形式

毕业设计（√）

毕业论文（）

任务

来源

指导教师命题（√）

指导教师结合学生就业岗位命题（）

学生从实习岗位提炼，指导教师确认（）

完成时间

任务下达

10月25日

毕业答辩

定稿提交

指导教师

姓名

职称

联系电话

电子邮箱

毕业设计（论文）任务简介：

利用所学专业知识，通过收集资料和查阅参考书，结合就业岗位撰写一篇锅炉运行方面的论文。

毕业设计（论文）应完成的工作内容：

1．在岗收集资料，查阅参考书；

2．综合分析，撰写10000~15000字论文一篇。

主要文献资料和参考书：

1.企业相关资料；

2.《电厂锅炉》、《热工理论及应用》、《电厂金属材料》

本任务书一式三份。

由指导教师和学生认真填写，经教研室主任审查报系主任批准后，下达给学生，一份留系备查，一份由指导教师保存。

学生签名：

指导教师签名：

审批:

教研室主任：

系主任：

年月日

一、绪论……………………………………………………………………………………2

（一）烟气脱硫技术的现状………………………………………………………………2

（二）国外主要的几种烟气脱硫技术简介……………………………………………………4

二、烟气脱硫技术概述…………………………………………………………………………5

（一）燃烧前脱硫…………………………………………………………………………5

（二）燃烧中脱硫…………………………………………………………………………6

（三）燃烧后脱硫…………………………………………………………………………6

三、燃料的燃烧计算…………………………………………………………………8

四、石灰石-石膏湿法脱硫技术………………………………………………………………11

（一）石灰石石膏湿法脱硫技术原理简介………………………………………………11

（二）主要工艺系统设备及功能…………………………………………………………13

五、循环流化床锅炉烟气湿式氨法脱硫……………………………………………………15

（一）工艺过程……………………………………………………………………………15

（二）脱硫…………………………………………………………………………………16

（三）回收…………………………………………………………………………………16

（四）工艺特点……………………………………………………………………………17

（五）经济效益……………………………………………………………………………18

（六）环保效益……………………………………………………………………………19

六双碱法烟气脱硫……………………………………………………………………19

（一）工艺基本原理………………………………………………………………………19

（二）工艺流程介绍………………………………………………………………………20

（三）工艺流程说明………………………………………………………………………21

（四）二次污染的解决问题………………………………………………………………23

（五）工艺特点………………………………………………………………………23

七、烟气脱硫存在的问题及解决………………………………………………23

（一）湿式石灰石烟气脱硫工艺存在的问题分析及技术措施………………………23

（二）烟气脱硫系统换热器常见问题和解决方法…………………………………………28

八、心得体会……………………………………………………………………………30

结论………………………………………………………………………………………31

致谢……………………………………………………………………………………………32

参考文献………………………………………………………………………………………33

锅炉脱硫设计

[摘要]烟气脱硫是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是火力发电厂控制酸雨和二氧化硫污染的主要技术手段。

烟气脱硫的方法很多，就目前来看，烟气脱硫在技术上是湿法、半干法和干法脱硫工艺同步发展。

在国内，这三种类型的烟气脱硫装置都已经有了实际的工程应用，并且取得了较好的环境效益。

国内火力发电厂烟气脱硫工程绝大多数是从国外进口设备，国内只负责安装。

本设计的主要工作为：

介绍了现有的烟气脱硫的工艺并进行分析之后决定了系统的脱硫方法为湿式石灰石-石膏法，循环流化床锅炉烟气湿式氨法脱硫，双碱法烟气脱硫。

介绍了一些主要的脱硫装置和类型对湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺的各个子系统进行了介绍并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。

[关键词]湿法石灰石－石膏法循环流化床锅炉烟气湿式氨法脱硫，双碱法烟气脱硫烟气脱硫系统

随着我国经济的快速发展，煤炭消耗量不断增加，二氧化硫的排放量也日趋增多，造成二氧化硫污染和酸雨的严重危害。

据最新报道[1]，1999年我国二氧化硫排放总量为1857万吨，其中工业来源为1460万吨，生活来源为397万吨。

酸雨区面积占国土面积的30％，主要分布在长江以南、青藏高原以东的广大地区及四川盆地。

对106个城市的降水pH值监测结果统计表明，降水年均pH值低于5.6的有43个城市，占统计城市的40.6％。

统计的59个南方城市中，降水年均pH低于5.6的有41个，占69.5％。

酸雨使得森林枯萎，土壤和湖泊酸化，植被破坏，粮食、蔬菜和水果减产，金属和建筑材料被腐蚀[2]。

空气中的二氧化硫也严重地影响人们的身心健康[3]，它还可形成硫酸酸雾，危害更大。

为防止二氧化硫和酸雨污染，1990年12月，国务院环委会第19次会议通过了《关于控制酸雨发展的意见》。

自1992年在贵州、广东两省，重庆、宜宾、等九个城市进行征收二氧化硫排污费的试点工作。

1995年8月，全国人大常委会通过了新修订的《大气污染防治法》。

1998年2月17日，国家环保局召开了酸雨和二氧化硫污染综合防治工作会议。

这都说明我国政府高度重视酸雨和二氧化硫污染的防治。

国家环保局局长解振华指出[4]：

“成熟的二氧化硫污染控制技术和设备是实现两控区控制目标的关键因素。

”他同时指出：

为了实现酸雨和二氧化硫污染控制目标，要加快国产脱硫技术和设备的研究、开发、推广和应用。

因此研究开发适合我国国情的烟气脱硫技术和装置，吸收消化国外先进的脱硫是当前的迫切任务。

（以下为主体部分）

一、绪论

二氧化硫控制方法多种多样，可以分为三大类：

（1）燃烧前脱硫，如洗煤等[5]。

（2）燃烧中脱硫，如型煤固硫、炉内喷钙[6]等。

（3）燃烧后脱硫，即烟气脱硫（FGD），是目前应用最广、效率最高的脱硫技术。

（一）烟气脱硫技术的现状

⑴烟气脱硫经典工艺

烟气脱硫（FGD）是目前世界上唯一大规模商业应用的脱硫方式,也是最经济切实可行的方法。

迄今为止,世界各国研究开发的FGD技术估计超过了200多种,目前成熟可行的有十多种。

通常按照脱硫剂和脱硫产物的干湿状态分为湿法、半干法和干法[7]。

①湿法脱硫

这是目前较成熟、运行较稳定的方法。

由于是气液反应,脱硫反应速率快、效率高、脱硫剂利用率高。

但其废水处理量大,运行成本

也较高。

（1）石灰石－石灰法

是以石灰石或石灰的浆液为脱硫剂,在吸收塔内对SO2烟气进行洗涤吸收的方法,其产物为CaSO3和CaSO4。

（2）石灰石－石膏法

是以空气鼓入吸收塔,使得CaSO3氧化为CaSO4（石膏）,由于其鼓入气体使料液更为均匀,脱硫率更高,其堵塞和结垢的几率大大降低。

（3）双碱法

此法种类较多,主要是钠碱双碱法。

即采用NaCO3或NaOH溶液为第一吸收液,再用石灰石或石灰溶液为第二碱液使之再生,再生后溶液继续循环使用。

此法得到的SO2仍以CaSO3和CaSO4的形式沉淀出来。

（4）钠碱吸收法

本法是用NaOH、Na2CO3和Na2SO3的水溶液为吸收剂,吸收烟气中的SO2。

其中使用最多的是威尔曼－洛德（Wellman-Lord）法,是美国和日本应用较多的脱硫方法。

此法实际上是采用Na2CO3和NaHSO3混合液为吸收剂。

当吸收剂中NaHSO3浓度达到80%-90%时,就要对吸收剂进行再生,可获得较高浓度的SO2和Na2CO3。

再生后的Na2CO3可用于循环使用,SO2可用于生产硫酸。

对烟气的吸收效率可达到90%以上。

除以上方法外,湿法还包括氧化镁吸收法、氨法、碱式硫酸铝法

等。

这些方法由于吸收效率不高,应用范围较窄。

②半干法脱硫

（1）炉内喷钙式活化（LIFAC）法

是在传统炉内喷钙法基础上增加了活化反应器,并促进喷水增湿。

脱硫效率可达到75%-80%左右。

（2）旋转喷雾干燥（SDA）法

此法是利用喷雾干燥的原理,将吸收剂（如石灰浆液）雾化喷入吸收塔内,使得吸收剂与烟气中的SO2发生化学反应。

得到的固体以废渣形式排出。

③干法脱硫

传统是用石灰苏打（CaO-Na2CO3）干粉来除去烟道内废气所含的SO2。

从而得到干粉状钙盐和钠盐及未反应的干燥粉尘的混合产物的方法。

⑵新工艺发展现状

由于传统工艺存在效率低、操作复杂等特点,在科技的发展和环保要求下,许多国家已不局限于传统经典工艺。

所以,新工艺不断被研究开发出来。

①荷电干式喷射脱硫（CDSI）法。

此法是美国ALANCO公司开发的专利技术。

其技术核心是吸收剂以高速通过高压静电电晕充电区,得到强大的静电荷后,被喷射到烟气中,扩散形成均匀的悬浮状态。

此法投资及占地仅为传统湿法的10%~27%。

但脱硫效率相对较低。

②电子束照射（EBA）法

其原理是在烟气进入反应器之前先加入氨气,然后在反应器中用电子加速器产生的电子束照射烟气,使水蒸气与氧等分子激发产生氧化能力强的自由基,这些自由基使烟气中的SO2很快氧化,产生硫酸。

再和氨气反应形成硫酸氨。

其主要特点是系统简单,操作方便,过程易于控制,副产物可用于生产化肥。

脱硫成本低于传统方法。

但此法需要大功率、长期温度的电子枪,同时需要防辐射屏蔽。

③脉冲电晕等离子体（PPCP）法。

是日本专家增田闪一在EBA法的基础上提出的。

它是*脉冲高压电源在普通反应器中形成等离子体,产生高能电子。

此法设备简单,操作简便,投资是EBA法的60%。

除以上介绍的以外,近年发展的新工艺还有ABB公司开发的新型集成半干式脱硫（NID）法,适合于海边工厂的海水脱硫工艺、常温精脱硫工艺[8]等。

（二）国外主要的几种烟气脱硫技术简介

（1）LIFAC脱硫工艺[9]

（1.1.1.2半干法脱硫中已经提到）芬兰IVO公司和Tampella公司开发了LIFAC脱硫工艺,这项技术是改进的石灰石喷射工艺,进一步提高了脱硫率。

它的主要优点是,耗电量小,经济效益高,工艺设备简单,投资明显低于湿式和雾化干式脱硫方法,且无废水排放。

同时维修较方便,占地面积小。

（2）　尿素法[10]

尿素法净化烟气工艺由俄罗斯门捷列夫化学工艺学院等单位联合开发,可同时去除SO2和NOX,SO2的脱除率可达99%～100%,NOX脱除率大于95%。

对设备无腐蚀作用,NOX,SO2的脱除率与烟气中NOX,SO2的浓度无关,尾气可直接排放,吸收液经处理后可回收硫酸铵。

此外还有丹麦开发的SNOX技术[9，11]和微生物烟气脱硫