600mw機組脫硫系統(tǒng)的設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　600MW機組脫硫系統(tǒng)的設(shè)計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文根據(jù)已知600MW機組對應(yīng)的鍋爐出口煙氣成分、石灰石成分，結(jié)合我國最新的要求進行脫硫系統(tǒng)的設(shè)計。首先，對當(dāng)下常見的幾種脫硫工藝進行綜述性介紹，然后通過對比各種工藝的優(yōu)缺點以及適用范圍，選出最適合本設(shè)計工況的除塵方式和脫硫工藝。本次設(shè)計最終采用了電除塵器

2、方式除塵和石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝進行脫硫。</p><p>　　本文主要介紹了除塵系統(tǒng)和脫硫工藝各子系統(tǒng)的工藝過程和設(shè)備的設(shè)計計算選型以及布置，并且對煙道煙囪進行了尺寸的計算，以及系統(tǒng)阻力的核算。設(shè)計的系統(tǒng)主要包括除塵系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、吸收劑漿液制備系統(tǒng)和石膏脫水系統(tǒng)。最后對本設(shè)計做綜述性評價和簡單的經(jīng)濟分析。</p><p>　　關(guān)鍵詞：脫硫；石灰石-石膏濕法脫硫；除塵；設(shè)

3、備選型</p><p>　　The design of 600 MW unit’s desulfurization system </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According to the known corresponding 600MW unit’s composition of flue

4、gas and limestone, I design the desulfurization system combined with the latest requirements in our country. First of all, I summarized several common desulfurization process which is popular at present;</p><

5、p>　　Then I compared the advantages and disadvantages of various technology and scope of application .At last, I choose the most suitable way of dust removal and desulfurization process. Eventually, I adopted the way o

6、f electrostatic precipitators and limestone-gypsum wet flue gas desulfurization process for desulfurization. </p><p>　　The artical mainly introduced the processes of the subsystems of the dedusting system、th

7、e desulphurization process and the design and calculation of equipment for the selection and arrangement. At the same time, I calculate the size of chimney, and the resistance of the accounting system. The system mainly

8、includes the dust removing system, flue gas sys-tem, absorption system, sorbent slurry preparation system, gypsum dewatering system. Finally I do a review assessment to this design and make a </p><p>　　Keywo

9、rds: desulfurization；limestone-gypsum wet flue gas desulfurization；dedusting;</p><p>　　equipment selection</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 火電廠脫硫的背景</p><p&

10、gt;　　我國能源結(jié)構(gòu)與世界其他國家顯著不同，煤炭在中國能源資源結(jié)構(gòu)中居絕對優(yōu)勢地位，水能次之，油氣相對較少。而煤炭的利用會產(chǎn)生各種各樣的污染物，若不加以控制將對人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來巨大危害。燃煤電廠是煤炭的最大用戶，火電廠的SO2排放量在全國SO2總排放量中占有最大的比例，1995年全國的SO2總排放量為2370萬t，排在世界第一位，也達到了國內(nèi)最高紀(jì)錄。其中電力行業(yè)排放SO2約為800萬t，到2000年電力行業(yè)的SO2年排放量約占

11、到全國SO2總排放量的44%，是SO2污染大戶。近年來，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展、人民對環(huán)境保護意識的提高以及霧霾問題的加重，促使我國開始加速對環(huán)境污染的治理。SO2是大氣的重要污染物之一，SO2的排放可以引起酸雨，對農(nóng)作物、森林、建筑物和人體健康等方面造成嚴(yán)重的危害，造成了極大的經(jīng)濟損失。另外，污染排放標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，按照《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》中的主要目標(biāo),到2015年,全國二氧化硫的排放總量要控制在20

12、86.4萬噸,同比2010年的2267.8萬噸下降8%[1]。至今，針對火電行業(yè)大氣污染物排放己經(jīng)進行了四次修訂,最新的《火電廠大</p><p>　　1.2 燃煤電廠煙氣脫硫情況</p><p>　　燃煤鍋爐脫硫技術(shù)的研究到現(xiàn)在已有百年的歷史，據(jù)統(tǒng)計，世界上現(xiàn)有的SO2脫除技術(shù)已有上百種，其中很多種脫硫技術(shù)相當(dāng)成熟，可應(yīng)用于實際工程。燃燒前脫硫技術(shù)主要有洗選煤、化學(xué)和生物等脫硫技術(shù)。燃

13、燒中脫硫技術(shù)主要有循環(huán)流化床燃燒技術(shù)和爐內(nèi)噴鈣技術(shù)，使用時往往與煙氣脫硫聯(lián)合使用。燃燒后脫硫也稱煙氣脫硫，是指對燃煤經(jīng)過燃燒以后所產(chǎn)生的含有SO2的煙氣進行處理的技術(shù)。煙氣脫硫技術(shù)具有脫硫效率高、穩(wěn)定性較好、安裝費用較低等優(yōu)點，是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方法。</p><p>　　我國煙氣脫硫技術(shù)起步雖早但是發(fā)展相當(dāng)緩慢,而且僅限于有色冶金廢氣與硫酸尾氣的凈化。70年代初開始進行燃煤發(fā)電廠煙氣脫硫的試

14、驗,但是我國對燃煤發(fā)電廠大煙氣量工業(yè)化的煙氣脫硫裝置的研究還不夠深入。國家為了鼓勵研究開發(fā)煙氣脫硫技術(shù), 有目的有計劃地引進了國外先進的技術(shù)和裝置,以日本、歐美的技術(shù)為主。隨著國家科技的迅猛發(fā)展,煙氣脫硫技術(shù)有了大大的提高。目前國內(nèi)外防治二氧化硫的途徑有很多,但是從成本費用與科技技術(shù)要求方面考慮,在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)防治二氧化硫的方法仍然會以煙氣脫硫為主體。我國目前采用的主流煙氣脫硫技術(shù)還是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫。石灰石-石膏濕法煙氣

15、脫硫所產(chǎn)生的副產(chǎn)品對環(huán)境和大氣沒有新的污染威脅,而選擇工藝安全可靠,簡單環(huán)保,經(jīng)濟合理的煙氣脫硫技術(shù)也是我國選擇脫硫技術(shù)所要考慮的因素。因此石灰石-石膏濕法煙氣脫硫被大規(guī)模的應(yīng)用，得到了商業(yè)化的運行。隨著生物技術(shù)等高科技的不斷發(fā)展,一系列高新且適用性強的脫硫技術(shù)將會代替經(jīng)典、傳統(tǒng)的脫硫技術(shù)。</p><p>　　比如下列所述新型技術(shù):</p><p>　　1) 電子束煙氣脫硫技術(shù)工藝。此工

16、藝是二十世紀(jì)70年代日本制作提出并完成研究的。目前僅適于在中小型的裝置應(yīng)用。</p><p>　　2) 荷電干式噴射工藝。荷電干式噴射工藝是美國能源公司在20世紀(jì)末研究開發(fā)出來的技術(shù),其特點是投資小、占地小并且沒有廢水。但有很多劣勢需要改進。目前國內(nèi)廣州造紙有限公司自備熱電廠、山東德州熱電廠均采用該技術(shù)。</p><p>　　3) 膜法煙氣脫硫技術(shù)。該技術(shù)是目前仍然在研究階段的技術(shù),但是實

17、驗結(jié)果已經(jīng)證明該技術(shù)的脫硫率可以達到90%,膜法煙氣脫硫技術(shù)是有著巨大應(yīng)用潛力的煙氣脫硫技術(shù),也將會是未來濕法脫硫領(lǐng)域的研究熱點。</p><p>　　4) 活性焦干法脫硫技術(shù)?；钚越垢煞摿蚣夹g(shù)是我國煤炭科學(xué)研究院開發(fā)的項目之一, 該方法是比較新型的脫硫方法,在日本有該技術(shù)的應(yīng)用,其脫硫率高達95%。</p><p>　　5) 磁流化床煙氣脫硫。該技術(shù)是新型的半干法煙氣脫硫技術(shù),能克服各

18、種煙氣脫硫技術(shù)法的多種缺點。</p><p>　　1.3 最新燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-2011代替GB13223-2003）</p><p>　　自2014年7月1日起，現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組執(zhí)行表1-1規(guī)定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值。</p><p>　　自2012年1月1日起，新建火力發(fā)電鍋爐及燃氣輪機組執(zhí)行表1-1

19、規(guī)定的煙塵、二氧化硫、氮氧化物和煙氣黑度排放限值。</p><p>　　自2015年1月1日起，燃燒鍋爐執(zhí)行表1-1規(guī)定的汞及其化合物污染物排放限值。</p><p>　　表1-1 燃煤發(fā)電鍋爐大氣污染物排放濃度限值</p><p><b>　　單位：mg/m3</b></p><p><b>　　2 工程概

20、況</b></p><p>　　2.1 已知設(shè)計參數(shù)</p><p>　　山西某電廠擬安裝2臺國產(chǎn)600MW超臨界燃煤汽輪發(fā)電機組，配套建設(shè)除塵、脫硫、脫硝裝置。本課題將為該電廠600MW機組鍋爐煙氣脫硫裝置進行初步設(shè)計。</p><p><b>　　已定參數(shù)如下：</b></p><p>　　表2-1 鍋

21、爐出口煙氣參數(shù)</p><p>　　表2-1 石灰石參數(shù)</p><p>　　2.2 設(shè)計原則及依據(jù)</p><p>　　2.2.1 設(shè)計原則</p><p>　　1） 脫硫裝置的設(shè)計要保證能快速啟停(旁路擋板有快速開啟功能)。</p><p>　　2） FGD裝置性能：</p><p>　

22、　能適應(yīng)鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷（40%BMCR）工況和100%BMCR工況之間的任何負(fù)荷。</p><p>　　FGD裝置在沒有大量的和非常規(guī)的操作或準(zhǔn)備的情況下，能通過冷或熱起動程序投入運行。</p><p>　　在鍋爐運行時，F(xiàn)GD裝置和所有輔助設(shè)備能投入運行而對鍋爐負(fù)荷和鍋爐運行方式不產(chǎn)生任何干擾。</p><p>　　FGD裝置能夠在煙氣排放濃度為最小值和最大值之

23、間任何點運行，并確保排放指標(biāo)不大于保證值。</p><p>　　3） 最低停運溫度不低于170℃。</p><p>　　4） 整套FGD系統(tǒng)及其裝置的設(shè)置能夠滿足整個系統(tǒng)在各種工況下自動運行的要求，F(xiàn)GD裝置及其輔助設(shè)備的啟動、正常運行監(jiān)控和事故處理應(yīng)在FGD電子設(shè)備間實現(xiàn)完全自動化。</p><p>　　5） 在電源故障時，所有可能造成不可挽回?fù)p失的設(shè)備，應(yīng)同由業(yè)

24、主提供的保安電源連接。</p><p>　　6） 在裝置停運期間，各個需要沖洗和排水的設(shè)備和系統(tǒng)能實現(xiàn)自動沖洗和排水。在短期停運或事故中斷期間，主要設(shè)備和系統(tǒng)的排水和沖洗應(yīng)能通過FGD_DCS的遠方操作實現(xiàn)。</p><p>　　7） 對于容易損耗、磨損或出現(xiàn)故障并因此影響裝置運行性能的所有設(shè)備設(shè)計成易于更換、檢修和維護。</p><p>　　8） 在設(shè)備的沖洗和清

25、掃過程中產(chǎn)生的廢水應(yīng)收集在FGD島的排水坑內(nèi)，然后送至吸收塔系統(tǒng)中重復(fù)利用的設(shè)備。</p><p>　　9） FGD裝置可用率不小于99%。</p><p>　　10） FGD裝置服務(wù)壽命為30年。</p><p>　　2.2.2 設(shè)計依據(jù)</p><p>　　《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223—2011)；</p>

26、<p>　　《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297—1996)；</p><p>　　《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095—2012)；</p><p>　　《火力發(fā)電廠煙氣脫硫設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T5196—2004)；</p><p>　　《火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL5000—2000)；</p><p>　　《火電廠

27、煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范石灰石/石灰—石膏法》(HJ/T179—2005)；</p><p>　　《火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》(DL/T5121—2000)；</p><p>　　《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095—2012）</p><p>　　《工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范》（GB50264—97）</p><p>　　3 脫硫

28、工藝的選擇</p><p>　　隨著電力建設(shè)的快速發(fā)展和對環(huán)境保護的日益重視，我國的煙氣脫硫工作取得了重大進展，越來越多的煙氣脫硫系統(tǒng)在燃煤電廠投產(chǎn)運行。與此同時，脫硫設(shè)施投運后暴露出來的問題也日益突現(xiàn)，如投運率不高、可靠性差、經(jīng)濟性低下等，有些問題嚴(yán)重困擾著電廠，成為發(fā)電企業(yè)新的包袱。分析原因是多方面的，在法規(guī)上，有關(guān)煙氣脫硫的設(shè)計、設(shè)備改造、施工、調(diào)試、性能的考核、運行等國家及行業(yè)規(guī)范出臺較晚或不夠完善，脫硫

29、設(shè)施缺乏科學(xué)的評價體系；在管理上，脫硫公司良莠不濟，招投標(biāo)中存在低價競爭現(xiàn)象，使整體脫硫設(shè)備性能低劣，同時建設(shè)過程又缺少有效的質(zhì)量監(jiān)督；在技術(shù)上，不少問題的出現(xiàn)則是由于脫硫設(shè)計不合理、不規(guī)范引起的。因此，燃煤電廠如何以國家和行業(yè)法規(guī)為依據(jù)，滿足系統(tǒng)運行可靠性和經(jīng)濟性的要求，完成脫硫項目的決策和脫硫工藝的選擇意義重大。</p><p>　　3.1 常用煙氣脫硫工藝</p><p>　　3.

30、1.1 石灰石-石膏法脫硫工藝</p><p>　　石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝[2]是當(dāng)今世界各國應(yīng)用最多和最成熟的濕法工藝,該工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰作為吸收劑時,石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi),吸收漿液與煙氣接觸混合, 煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除,最終產(chǎn)物

31、為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴,加熱器加熱升溫后,由增壓風(fēng)機經(jīng)煙囪排放,脫硫石膏可以綜合利用。</p><p><b>　　工藝組成與設(shè)備</b></p><p>　　1） 工藝系統(tǒng)組成：煙氣系統(tǒng)、石灰石漿液制備系統(tǒng)、石灰石-二氧化硫反應(yīng)吸收系統(tǒng)、密封風(fēng)系統(tǒng)、氣-氣熱交換器（GGH）、再熱系統(tǒng)、空壓機系統(tǒng)、工業(yè)水系統(tǒng)及就地控制系統(tǒng)等。其中煙氣系統(tǒng)和石灰石-

32、二氧化硫反應(yīng)吸收系統(tǒng)是主要的工藝系統(tǒng)。</p><p>　　2） 主要設(shè)備：增壓風(fēng)機、氣-氣熱交換器、脫硫塔、漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、石灰石漿液輸送泵、石膏漿液輸送泵、密封風(fēng)機、高壓沖洗泵、攪拌器等。</p><p>　　石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫主要特點</p><p>　　1） 脫硫效率高，一般可達95%以上。脫硫后的煙氣不但二氧化硫濃度很低，而且煙氣含塵量也大

33、大減少；對高硫煤、大機組的煙氣脫硫更有特殊的意義；</p><p>　　2） 引進早，技術(shù)成熟，可靠性高，從70年代以來，已是最成熟的煙氣脫硫技術(shù)，全世界已有數(shù)百套裝置投入商業(yè)運行，在世界脫硫市場上占有的份額達85%以上。國外火電廠石灰石（石灰）-石膏濕法脫硫裝置投運率一般可達98%以上，不會因脫硫設(shè)備而影響鍋爐的正常運行；</p><p>　　3） 對煤種變化的適應(yīng)性強；</p&g

34、t;<p>　　4） 脫硫吸收劑石灰石易采購，價格便宜；脫硫副產(chǎn)物石膏可作為水泥緩凝劑或加工成建材產(chǎn)品。不僅可以增加電廠效益、降低運行費用，而且可以減少脫硫副產(chǎn)物處置費用，延長灰場使用年限；</p><p>　　5） 系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積較大，一次性建設(shè)投資相對較大；</p><p>　　6） 脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用；</p><p>　　7) 后期處理

35、復(fù)雜，二次污染嚴(yán)重；</p><p>　　8) 脫硫系統(tǒng)無法快速響應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化運行；</p><p>　　9) 粉塵排放濃度較難滿足要求；</p><p>　　10) 整個系統(tǒng)物料處于漿狀，制漿、噴淋系統(tǒng)易結(jié)垢、堵塞，工藝復(fù)雜，系統(tǒng)管理、維護費用較高。</p><p><b>　　工藝原理[3]</b></p&

36、gt;<p>　　石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。吸收劑漿液與煙氣在吸收塔內(nèi)混合接觸，煙氣中的SO2與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)被脫除，最終反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣經(jīng)除霧器除去攜帶的細小液滴，經(jīng)加熱器加熱升溫后排入煙囪，脫硫石膏漿經(jīng)脫水裝置脫水后拋棄或利用。 </p><p><b>　　反應(yīng)過程如下： </b></p>&l

37、t;p><b>　　1） PH<7時</b></p><p>　　SO2+H2O→H2SO3</p><p>　　H2SO3+CaSO3→CaSO3+CO2+H2O</p><p>　　CaSO3+O2→CaSO4</p><p>　　CaSO3+O2+H2O→Ca(HSO3)2</p><

38、;p><b>　　2） PH>7時</b></p><p>　　CaO+H2O→Ca(OH)2</p><p>　　Ca(OH)2+ SO2→CaSO3+H2O</p><p>　　CaSO3+O2→CaSO4</p><p>　　3.1.2 旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝（LSD法）</p>&

39、lt;p>　　旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝[4]是一種在國外有較多應(yīng)用的煙氣脫硫工藝，特別在歐州應(yīng)用多,原西德截止1990年有2480MW容量的燃煤機組采用噴霧干燥法煙氣脫硫裝置。這種工藝相對于傳統(tǒng)的石灰石-石膏法來說,具有設(shè)備簡單、投資較低、占地而積小等特點、但脫硫率相對較低。針對我國國情而言則具有一定的推廣價值 。之前在山東黃島電廠進行的中日合作項目高硫煤煙氣脫硫試驗工程采用的就是這種旋轉(zhuǎn)噴霧煙氣脫硫工藝。</p>

40、<p>　　旋轉(zhuǎn)噴霧煙氣脫硫是利用噴霧干燥的原理，將吸收劑漿液以霧狀形式噴入吸收塔內(nèi)，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中，又不斷吸收煙氣中的熱量使霧料中水份蒸發(fā)干燥，最后完成脫硫后的廢渣以干態(tài)灰渣形式排出。</p><p>　　旋轉(zhuǎn)噴霧法煙氣脫硫工藝具有如下特點:</p><p><b>　　1）投資費用較低；</b></p><p>　　2）設(shè)備

41、簡單、維護量??；</p><p><b>　　3）占地面積較少；</b></p><p>　　4）能耗低、水耗低, 運行費用主要是購置生石灰的費用；</p><p>　　5）脫硫效率不高，多在70～90%之間；</p><p>　　6）適應(yīng)性廣，技術(shù)日趨成熟。</p><p>　　3.1.3 爐

42、內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化工藝（LIFAC法）</p><p>　　爐內(nèi)噴鈣加尾部增濕活化器脫硫工藝[4]是在爐內(nèi)噴鈣脫硫工藝的基礎(chǔ)上在鍋爐尾部增設(shè)了增濕段，以提高脫硫效率。該工藝多以石灰石粉為吸收劑，石灰石粉氣力噴入爐膛850℃～1150℃溫度區(qū)，石灰石受熱分解為氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣。由于反應(yīng)在氣固兩相之間進行，受到傳質(zhì)過程的影響，反應(yīng)速度較慢，吸收劑利用率較低。在尾部增濕活化反

43、應(yīng)器內(nèi)，增濕水以霧狀噴入，與未反應(yīng)的氧化鈣接觸生成氫氧化鈣進而與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)。當(dāng)鈣硫比控制在2.5及以上時，系統(tǒng)脫硫率可達到65～80%。由于增濕水的加入煙氣溫度下降，一般控制出口煙氣溫度高于露點溫度10～15℃，增濕水由于吸收煙氣熱量而被迅速蒸發(fā)，未反應(yīng)的吸收劑、反應(yīng)產(chǎn)物呈干燥態(tài)隨煙氣排出，被除塵器收集下來。</p><p><b>　　該法的主要特點： </b></p>

44、;<p>　　1) 工藝簡單靈活，投資少，占地面積小，能耗低；</p><p>　　2) 吸收劑一般為石灰石，利用率較低，約2.5%；</p><p>　　3) 脫硫效率中等，一般為(75～85)%；</p><p>　　4) 耗水量小，無污水排放，在燃煤含硫量不高的中小容量機組中應(yīng)用優(yōu)勢突出；</p><p>　　5) 對鍋爐

45、和煙氣處理系統(tǒng)略有影響；</p><p>　　6) 副產(chǎn)品為CaSO3和CaSO4，對粉煤灰利用有影響。</p><p>　　3.2 脫硫工藝對比</p><p>　　表3-1 國內(nèi)火電廠煙氣脫硫的應(yīng)用</p><p>　　3.3 脫硫工藝的確定</p><p>　　根據(jù)以上的分析，對煙氣除塵和脫硫要求較高，均要求

46、達到95%以上。噴霧干燥法脫硫工藝脫硫效率較低，系統(tǒng)機械傳動部件較多，而故障率較高，占地面積大，且到目前為止尚無用于600MW機組脫硫的先例，也不適用于本設(shè)計工況；而濕式石灰石-石膏法脫硫技術(shù)具有工藝最為成熟、運行可靠性最高、吸收劑資源廣泛、成本低廉、反應(yīng)速度快、設(shè)備簡單、脫硫效率高、鈣利用率高、其廢渣可拋棄也可作為石膏回收、對高硫煤脫硫率可達90%以上、對低硫煤脫硫率可達95%以上、適用煤種及機組范圍廣、運行穩(wěn)定、適合水源較充足地區(qū)及

47、大型燃煤電站安裝使用等優(yōu)點，該工藝最大的優(yōu)勢在于國產(chǎn)化水平高，這對降低工程成本和運行費用非常的重要，而且已經(jīng)在600MW機組得到商業(yè)運行。當(dāng)燃煤含硫量大于1％，鈣硫比等于1時，脫硫率可達98％以上，排煙溫度在55℃左右，經(jīng)過GGH加熱后，能夠滿足本工程的要求。綜上所述，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫在該自備電廠新建脫硫項目中體現(xiàn)了較為明顯的優(yōu)勢，比其他脫硫工藝更加適合本設(shè)計工況的具體情況。因此，該方案采用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝進行該電廠

48、600MW工程的新建脫硫裝置。</p><p>　　3.4 本設(shè)計采用的脫硫系統(tǒng)</p><p>　　脫硫系統(tǒng)工藝采用石灰石/石膏濕法脫硫工藝，系統(tǒng)主要由:煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)等組成。其基本工藝流程為:鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，通過增壓風(fēng)機、GGH降溫后進入吸收塔。在吸收塔內(nèi)煙氣向上流動且被向下流動的循環(huán)漿液以逆流方式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設(shè)

49、置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除SO2、HCl和HF，與此同時在“強制氧化工藝”的處理下反應(yīng)的副產(chǎn)物被導(dǎo)入的空氣氧化為石膏(CaSO4·2H2O)，并通過石膏漿液泵排出，進入石膏脫水系統(tǒng)。漿液池底部進行攪拌，防止?jié){液中的固體成分沉積結(jié)垢。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)吸收塔頂部的兩級除霧器除霧，在此處將清潔煙氣中所攜帶的漿液霧滴去除。最后，潔凈的煙氣通過煙道進入煙囪排向大氣。</p><p>　　3.5 石灰

50、石-石膏濕法煙氣脫硫工藝系統(tǒng)</p><p>　　3.5.1 煙氣系統(tǒng)</p><p>　　鍋爐出來的煙氣經(jīng)過電氣除塵器除塵后，依次經(jīng)過引風(fēng)機和增壓風(fēng)機增壓后進入氣氣換熱器（GGH）的冷卻側(cè)降溫，然后進入吸收塔系統(tǒng)除去SO2，再經(jīng)過氣氣換熱器（GGH）的加熱側(cè)升溫后，通過煙囪排入大氣[5]。</p><p>　　煙道設(shè)有旁路系統(tǒng)。進出口擋板門為雙擋板型式，在脫硫系

51、統(tǒng)運行時打開。旁路擋板門也為雙擋板型式，在吸收塔系統(tǒng)運行時關(guān)閉。當(dāng)吸收塔系統(tǒng)停運、事故或維修時，入口擋板和出口擋板關(guān)閉，旁路擋板全開，煙氣通過旁路煙道經(jīng)煙囪排放。</p><p>　　3.5.2 SO2吸收系統(tǒng)</p><p>　　煙氣由進氣口進入吸收塔的吸收區(qū)，在上升過程中與石灰石漿液逆流接觸，煙氣中所含的污染氣體絕大部分因此被清洗入漿液，與漿液中的懸浮石灰石微粒發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被脫除，

52、處理后的凈煙氣經(jīng)過除霧器除去水滴后進入煙道。</p><p>　　吸收塔內(nèi)煙氣上升流速為2.5～5m/s并配有噴淋層，每組噴淋層由帶連接支管的母管制漿液分布管道和噴嘴組成。噴淋組件及噴嘴的布置設(shè)計成均勻覆蓋吸收塔上流區(qū)的橫截面。噴淋系統(tǒng)采用單元制設(shè)計，每個噴淋層配一臺與之相連接的吸收塔漿液循環(huán)泵。 </p><p>　　每臺吸收塔配多臺漿液循環(huán)泵。運行的漿液循環(huán)泵數(shù)量根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變化和對

53、吸收漿液流量的要求來確定。</p><p>　　吸收塔排放泵連續(xù)地把吸收漿液從吸收塔送到石膏脫水系統(tǒng)。通過排漿控制閥控制排出漿液流量，維持循環(huán)漿液濃度在大約8～25％。</p><p>　　脫硫后的煙氣通過除霧器來減少攜帶的水滴，除霧器出口的水滴攜帶量不大于75mg/Nm3[6]。兩級除霧器采用傳統(tǒng)的頂置式布置在吸收塔頂部或塔外部，除霧器由聚丙烯材料制作，型式為折流板型，兩級除霧器均用工藝

54、水沖洗。沖洗過程通過程序控制自動完成。</p><p>　　3.5.3 石灰石漿液制備系統(tǒng)</p><p>　　漿液制備通常分濕磨制漿與干粉制漿兩種方式。不同的制漿方式所對應(yīng)的設(shè)備也各不相同。至少包括以下主要設(shè)備：磨機（濕磨時用）、粉倉（干粉制漿時用）、漿液箱、攪拌器、漿液輸送泵。</p><p>　　每個系統(tǒng)設(shè)置一個石灰石漿液箱，每塔設(shè)置2臺石灰石漿液供給泵。吸

55、收塔配有一條石灰石漿液輸送管，石灰石漿液通過管道輸送到吸收塔。每條輸送管上分支出一條再循環(huán)管回到石灰石漿液箱，以防止?jié){液在管道內(nèi)沉淀。</p><p>　　3.5.4 石膏脫水系統(tǒng)</p><p>　　石膏脫水系統(tǒng)包括水力旋流器和真空皮帶脫水機等關(guān)鍵設(shè)備。</p><p>　　石膏旋流站底流漿液由真空皮帶脫水機脫水到含90％固形物和10％水分，脫水石膏經(jīng)沖洗降低其

56、中的Cl—濃度。濾液進入濾液水回收箱。脫水后的石膏經(jīng)由石膏輸送皮帶送入石膏庫房堆放，后由螺旋卸料裝置卸至汽車運輸。</p><p>　　3.5.5 供水和排放系統(tǒng)</p><p><b>　　供水系統(tǒng)</b></p><p>　　從電廠供水系統(tǒng)引接至脫硫島的水源，提供脫硫島工業(yè)和工藝水的需要。工業(yè)水主要用戶為：除霧器沖洗水及真空泵密封水。冷卻

57、水冷卻設(shè)備后排至吸收塔排水坑回收利用。</p><p><b>　　工藝水主要用戶為：</b></p><p>　　1） 石灰石漿液制備用水；</p><p>　　2） 煙氣換熱器的沖洗水；</p><p>　　3） 所有漿液輸送設(shè)備、輸送管路、貯存箱的沖洗水。</p><p><b>

58、　　排放系統(tǒng)</b></p><p>　　FGD島內(nèi)設(shè)置一個公用的事故漿液箱，事故漿液箱的容量應(yīng)該滿足單個吸收塔檢修排空時和其他漿液排空的要求，并作為吸收塔重新啟動時的石膏晶種。 </p><p>　　吸收塔漿池檢修需要排空時，吸收塔的石膏漿液輸送至事故漿液箱最終可作為下次FGD啟動時的晶種。事故漿液箱設(shè)漿液返回泵（將漿液送回吸收塔）1臺。</p><p&g

59、t;　　FGD裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運時需要進行沖洗，其沖洗水就近收集在各個區(qū)域設(shè)置的集水坑內(nèi)，然后用泵送至事故漿液箱或吸收塔漿池。</p><p><b>　　4 物料平衡計算</b></p><p>　　4.1 除塵、脫硫效率的計算</p><p>　　4.1.1 除塵效率的計算</p><p>　　根

60、據(jù)2011年《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，粉塵含量≤30mg/Nm3。在這里飛灰密度按2200kg/Nm3則：</p><p>　　除塵效率=（1-=98.5%</p><p>　　4.1.2 脫硫效率的計算</p><p>　　根據(jù)2011年《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，新建電廠SO2含量≤100mg/Nm。則：</p><p>　　煙氣

61、中SO2的濃度：</p><p>　　脫硫效率：==95.79%</p><p>　　C為以ppm（V/V）表示的濃度。</p><p>　　4.2 吸收劑消耗量的計算</p><p>　　4.2.1 凈煙氣中SO2濃度 </p><p>　　在設(shè)計煤種情況下，煙氣流量為2160000Nm3/h，煙氣中SO2含量為

62、2377mg/Nm3，按脫硫效率達96%的脫硫效率。</p><p><b>　　凈煙氣中SO2含量</b></p><p>　　Cj=Cy(1-)=2377×（1-96%）=95.08mg/Nm3</p><p>　　式中：Cj—凈煙氣中SO2含量；</p><p>　　Cy—原煙氣中SO2含量；</p

63、><p>　　4.2.2 石灰石消耗量</p><p>　　式中：——吸收劑碳酸鈣的耗量，t/h；</p><p>　　——需要脫除的SO2摩爾數(shù)，mol；</p><p>　　——鈣硫比，一般為1.02～1.05[7]；</p><p>　　——碳酸鈣分子量，g/mol；</p><p><

64、b>　　——石灰石純度。</b></p><p>　　該電廠脫硫系統(tǒng)所需的吸收劑是采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的石灰石粉，純度為92%，其中</p><p>　　nso2= </p><p>　　式中：——吸收塔入口SO2的濃度，mg/Nm3；</p><p>　　——設(shè)計煤種情況下

65、吸收塔入口干標(biāo)煙氣量，Nm3/h；</p><p><b>　　——脫硫效率</b></p><p>　　——SO2分子量，g/mol。</p><p>　　則：NSO2==2377×（2160000-116640）×95%÷64×10=72856mol/h</p><p>　　理

66、論上1摩爾的石灰石與1摩爾的二氧化硫反應(yīng)，但因石灰石塊中含有一定的雜質(zhì)，經(jīng)過化驗石灰石成分之后，可確定鈣硫比一般在1.02～1.05之間，本次設(shè)計選用優(yōu)化值1.03，則：</p><p><b>　　=8.15t/h</b></p><p>　　石灰石粉設(shè)計耗量連續(xù)運行3～7天，按5天計，則石灰石粉貯量應(yīng)為</p><p>　　8.15

67、5;24×5=978t </p><p>　　粉倉體積V=978×103×10-3/2.7=362m3 石灰石ρ=2.7g/cm3</p><p>　　5 脫硫系統(tǒng)主要設(shè)備尺寸、規(guī)格的計算</p><p><b>　　5.1 除塵器</b></p><p>　　5

68、.1.1 除塵器類型的確定</p><p><b>　　各種除塵器的比較</b></p><p>　　表5-1 各種除塵器性能的比較[8]</p><p>　　從選擇除塵器的原則來看，首先是除塵效率和出口濃度，應(yīng)當(dāng)排除離心式除塵器和洗滌式除塵器，因為他們的除塵效率很低，一般為80%到95%。根據(jù)之前的計算表明，達不到設(shè)計要求。能滿足要求的只有

69、文丘里除塵器、袋式除塵器、電除塵器。其次從粉塵的特性以及煙氣的條件來看，燃煤電站鍋爐燃煤粉塵的黏性和親水性都不適合用濕式除塵器來處理，并且濕式除塵器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投資較大。故只有電除塵器和袋式除塵器滿足設(shè)計要求。</p><p><b>　　袋式除塵器的特點</b></p><p><b>　　袋式除塵器的優(yōu)點：</b></p><

70、;p>　　袋式除塵器對凈化含微米或亞微米數(shù)量級的粉塵粒子的氣體凈化效率較高，一般可達99%以上；</p><p>　　袋式除塵器可以捕集多種干擾粉塵，特別是高比電阻粉塵；</p><p>　　含塵氣體濃度在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化時對袋式除塵器效率和阻力影響不大；</p><p>　　袋式除塵器可設(shè)計制造出適應(yīng)不同氣量的含塵氣體的要求；</p><

71、;p>　　袋式除塵器可以做成小型的，安裝在散塵設(shè)備附近，占地面積?。?lt;/p><p>　　袋式除塵器運行性能穩(wěn)定可靠，無污泥處理和腐蝕等問題，操作維護簡單。</p><p>　　2) 袋式除塵器的缺點：</p><p>　　袋式除塵器的應(yīng)用主要是受濾料的耐溫和耐腐蝕等性能影響； </p><p>　　不適合含粘結(jié)和吸濕性強的粉塵氣體；

72、</p><p>　　據(jù)初步統(tǒng)計，用袋式除塵器凈化大于17000m3/h含塵量的投資費用要比電除塵器高，而小于17000m3/h，則袋式除塵器比較低。</p><p><b>　　電除塵器的特點</b></p><p><b>　　1)電除塵器的優(yōu)點</b></p><p>　　吸塵效率高，電除塵器

73、裝置可通過加長電場長度達到99%以上的除塵效率；</p><p>　　吸塵效率穩(wěn)定，電除塵器能長期保持高效的除塵效率；</p><p>　　煙氣阻力小，總能耗低； </p><p><b>　　適用范圍大；</b></p><p>　　可處理大容量煙氣，目前單臺電除塵器處理氣量已達2000000m3/h，這樣的氣量用袋式

74、除塵器或用旋風(fēng)除塵是極不經(jīng)濟的；</p><p>　　捕集到的粉塵干燥，無二次污染，維護保養(yǎng)簡單。</p><p>　　2）電除塵器的缺點：</p><p>　　一次投資大，電除塵器和其他除塵器相比，結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，耗用鋼材量較大，每個電場需配備一套高壓供電裝置及控制設(shè)備，因此價格大；</p><p>　　對粉塵的比電阻有嚴(yán)格的要求，煙氣中粉塵

75、的比電阻對電除塵器的運行有較大的影響。</p><p><b>　　除塵器選擇結(jié)論</b></p><p>　　從以上的優(yōu)缺點比較分析可知：本課題設(shè)計選用電除塵器。</p><p>　　首先從除塵器的進口粉塵濃度來看，粉塵濃度較高，且必須達到最低98.5%的凈化效率，燃煤電站中，燃煤費用占整個發(fā)電成本的60%～70%之間。所以，盡管含塵量大的煤

76、對鍋爐對流受熱面有磨損，但為了降低成本，煤粉爐不得不用含灰量大的價格便宜的煤。導(dǎo)致鍋爐出口粉塵濃度較高，不適合用袋式除塵器。若用袋式除塵器，高濃度的粉塵會導(dǎo)致除塵器的清灰頻率增加，布袋磨損加劇，加快更換布袋的時間，壽命變得更短；</p><p>　　其次，從兩種投資和運行費用來看，盡管電除塵器的一次投資費用較大，但袋除塵器的阻力較大，布袋更換導(dǎo)致其運行費用大，總的費用來看電除塵器的設(shè)備費加上20年左右的運行費用比

77、大多數(shù)袋除塵器費用低；</p><p>　　再次，使用年限來看。袋式除塵器的使用壽命為1到5年，而電除塵器的使用壽命為5到10年甚至為20年，剛好為一般小型電廠鍋爐的使用年限。</p><p>　　從上述幾點可以看出，燃煤電站比較適合用電除塵器來處理煙塵，雖然電除塵器也有缺點，不過隨著科學(xué)技術(shù)的進步，可以逐漸克服。</p><p>　　5.1.2 電除塵器的設(shè)計計

78、算</p><p>　　本設(shè)計選用單區(qū)電除塵器，即粒子的捕集和荷電在同一個區(qū)域中進行的，集塵極和放電極也在同一個區(qū)域。單區(qū)除塵器按結(jié)構(gòu)和類型可分為立式和臥式電除塵器。立式電除塵器一般用于含塵量較小，除塵效率不高的場合；臥式電除塵器內(nèi)的氣流是沿水平方向流動，它的優(yōu)點是按照不同的要求可以任意的增加電場的長度和電場個數(shù)，能分段供電，適合于負(fù)壓操作，引風(fēng)機的使用壽命長。本次設(shè)計煙氣量大，除塵效率高，電場多，因此采用臥式電

79、除塵器。</p><p>　　綜上所述，本次設(shè)計采用臥式，板式，無輔助電極的電除塵器。</p><p>　　電除塵器臺數(shù)的確定：2臺鍋爐各自采用1臺電除塵器，共2臺。</p><p>　　靜電除塵器電場風(fēng)速一般在0.7～1.4m/s，本設(shè)計取1m/s。</p><p>　　驅(qū)進速度一般在0.04～0.2m/s，本設(shè)計取0.15m/s。<

80、;/p><p>　　集塵極間距設(shè)計為405mm，電暈線間距400mm。</p><p>　　1) 集塵極板總面積</p><p><b>　　=</b></p><p>　　式中：We—— 驅(qū)進速度，m/s；</p><p>　　Q —— 設(shè)計工況下煙氣量，m3/h。</p><

81、p>　　2) 實際需集塵極面積</p><p>　　考慮到處理煙氣量、溫度、壓力、供電系統(tǒng)可靠性等因素的影響，參照實際情況，取儲備系數(shù)k=1.5～2.0，則所需集塵極面積：</p><p>　　取實際集塵總面積40000m</p><p>　　3) 比表面積的確定</p><p><b>　　m3/s·m2<

82、/b></p><p><b>　　4) 除塵效率驗算</b></p><p><b>　　5) 電場斷面積</b></p><p><b>　　6) 極板高度</b></p><p><b>　　h=</b></p><p>

83、;<b>　　7) 電場斷面寬度</b></p><p><b>　　8) 氣流通道數(shù)</b></p><p><b>　　9) 集塵極排數(shù)</b></p><p>　　集塵極排數(shù)=氣流通道數(shù)+1=75排</p><p><b>　　10) 集塵極長度</b&g

84、t;</p><p>　　L=m，圓整后取L=14m，即集塵極長度為14000mm</p><p><b>　　11) 電場設(shè)計</b></p><p>　　設(shè)計4個電場，實際安裝集塵極個數(shù)為 4×集塵極排數(shù)=4×75=300個。</p><p><b>　　12) 停留時間</b&g

85、t;</p><p><b>　　13) 工作電流：</b></p><p>　　取單個電流常數(shù)為i=0.005A/m，</p><p>　　則：I=Ai=40000×0.005=200A</p><p>　　14) 電除塵器陰極線的個數(shù)</p><p>　　電暈線間距 400mm，采取

86、3mm的圓形線，1個通道的電暈線個數(shù)N=10/0.4=25</p><p>　　則每個電場總電暈電線個數(shù)：N=74×25=1850根。</p><p>　　每個電場長度：l=A/(2nZh)=40000/(2×4×75×20)=3333.33mm取3500mm.</p><p>　　總電場長度：L=4×3500=14

87、000mm=14m</p><p>　　15) 電極的選擇[9]</p><p><b>　　陽極系統(tǒng)：</b></p><p>　　陽極板的作用是捕集荷電粉塵，通過振打機構(gòu)沖擊振打，使陽極發(fā)生沖擊或抖動，將陽極表面附著的粉塵成片狀或團狀剝落到灰斗中，達到除塵的目的。</p><p>　　板式陽極板形式有魚鱗形、波紋形、

88、棒帷形、Z形、C形等。C形板從其斷面形狀組成來看，基本上由兩部分組成，中間是凹凸條槽較小，平直部分較大，兩邊做成彎鉤形，通常稱為防風(fēng)溝。防風(fēng)溝能防止氣流直接吹到極板表面，這樣可減少粉塵的二次揚塵，提高除塵效率。這種板面電性能好，有足夠的剛度，板面的振打加速度分布較均勻，粉塵的二次揚塵少。材料一般采用1.2～1.5mm的普通碳素鋼卷板，質(zhì)量較輕，耗鋼量少。目前，國內(nèi)靜電除塵器制造廠在設(shè)計生產(chǎn)中采用這種斷面形式的最多，尤其在大型靜電除塵器中

89、，幾乎都采用這種C形極板。所以本次設(shè)計中，靜電除塵器陽極板采用C形板。</p><p>　　陽極板振打裝置選用電磁錘振打，因為這種方式工藝成熟，運行可靠，且此種振打裝置布置在除塵器外側(cè)，不知空間與電場隔離，故可以在靜電除塵器運行期間進行必要的維修。</p><p><b>　　陰極系統(tǒng)：</b></p><p>　　陰極線的形式有圓形線、管形芒

90、刺線、星形線、鋸齒線、魚骨針刺線、螺旋線、角鋼芒刺線等。本設(shè)計采用圓形線。</p><p>　　5.1.3 電除塵器零部件設(shè)計與計算</p><p><b>　　1） 進氣箱</b></p><p>　　采用水平引入式進氣箱，取V=8m/s，則進氣箱進氣口的面積為：</p><p>　　F=Q/3600×V=

91、3109450.5/(3600×8)=108m2</p><p>　　考慮到進氣口盡可能與電場斷面相似，可?。篎=10.39×10.39m2</p><p>　　進氣箱長度:L=（0.55～0.56）×（a-a）+250</p><p>　　式中：a，a —— FK與F0處最大邊長；</p><p>　　F —

92、— 進氣箱大端的面積。</p><p>　　進氣箱大端的頂角可取距底梁面350mm左右，考慮下端氣流不要垂直沖擊收塵極的振打裝置，所以需上移600mm，為了防止粉塵在進氣箱底板的沉積，底板的斜度要大于50度，所以：a1=29440-350-600=28490mm a2=10390mm</p><p>　　則L=0.56×（29440-10390）+2

93、50=6678mm</p><p><b>　　2） 出氣箱</b></p><p>　　出氣箱最小端面積為：F0=10390×10390mm</p><p>　　出氣箱長度為：L=0.8L=0.8×6678=5342.4mm</p><p><b>　　3） 灰斗</b><

94、;/p><p>　　采用錐形灰斗，沿氣流方向設(shè)4個，垂直于氣流方向也設(shè)4個，灰斗下口取300mm×300mm，斗壁斜度最小60，則灰斗高度為：</p><p>　　H=sin60（LH/4-300）=1.732×(30780.4/4-300)/2=6404.07mm</p><p>　　灰斗采用鋼結(jié)構(gòu)。為了保持灰斗的傾角大于灰斗的安息角，每個電場有4

95、個灰斗，總共16個，并在灰斗內(nèi)有3道隔板，用來防止氣流短路和二次飛塵的產(chǎn)生。</p><p>　　5.1.4 電除塵器總體尺寸的計算</p><p><b>　　寬度方向上的尺寸</b></p><p><b>　　1）內(nèi)壁寬</b></p><p><b>　　由公式:</b&g

96、t;</p><p>　　式中： ——電除塵器的內(nèi)壁寬，mm；</p><p>　　——最外層的一排極板中心線與內(nèi)壁間的距離，mm。</p><p><b>　　取=50mm </b></p><p>　　Z——電場氣流通道數(shù)</p><p>　　則：B=2×50+400×

97、74=29700mm</p><p><b>　　2）柱間距</b></p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　式中： ——電除塵器寬度方向上的柱間距，mm；</p><p>　　——收塵器殼體鋼板的厚度，mm；</p><p>　　——柱的寬度，mm

98、。</p><p>　　依據(jù)經(jīng)驗取=5mm，=300mm，則：Lk=29700+2×5+300=30010mm</p><p><b>　　長度方向上的尺寸</b></p><p><b>　　1）電除塵器長度</b></p><p><b>　　由公式：</b>&l

99、t;/p><p>　　式中： ——電除塵器長度，mm；</p><p>　　——電暈極吊桿至進氣箱大端面的距離，mm；</p><p>　　——集塵極一側(cè)距電暈極吊桿的距離，mm；</p><p>　　依據(jù)經(jīng)驗取=500mm, =470mm 則：</p><p>　　=2×500+2×4×4

100、70+4×3500+6678+5342.4=30780.4mm</p><p>　　2）長度方向上柱間距</p><p>　　將收塵極板安裝在頂梁底面，每電場的荷重由兩根梁和柱承擔(dān)，立柱設(shè)成等距。</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　式中： ——長度方向上柱間距，mm。</

101、p><p>　　則： Ld=3500+2×470+400=4840mm</p><p><b>　　高度方向上的尺寸</b></p><p>　　1）從收塵器頂梁底面到陽極板上端的距離</p><p><b>　　由公式：</b></p><p>　　式中：

102、——從收塵器頂梁底面到陽極板上端的距離，mm；</p><p>　　——除塵器下端至撞擊桿的中心距離，mm；</p><p>　　——撞擊桿中心至灰斗上端的距離，mm。</p><p>　　依據(jù)經(jīng)驗取=200mm，=40mm, =200mm，則：</p><p><b>　　mm</b></p><p

103、>　　2）灰斗上端到支柱基礎(chǔ)面的距離</p><p>　　依據(jù)電除塵器的大小，可取8000m</p><p><b>　　5.2 煙氣系統(tǒng)</b></p><p>　　脫硫工程每臺爐分別設(shè)置1套獨立的煙氣系統(tǒng)，當(dāng)FGD裝置運行時，煙道旁路擋板門關(guān)閉，脫硫煙氣從鍋爐引風(fēng)機出口匯集煙道引接，經(jīng)增壓風(fēng)機升壓后再進入吸收塔，洗滌脫硫后的煙氣經(jīng)

104、除霧器除去霧滴，通過煙囪排入大氣。當(dāng)FGD裝置停運時，旁路擋板門打開，F(xiàn)GD裝置進出口擋板門關(guān)閉，煙氣從旁路煙道進入煙囪直接排入大氣。旁路煙道具有快速開啟的功能，全關(guān)到全開的開啟時間將小于或等于15s。</p><p>　　5.2.1 旁路煙道</p><p>　　煙道設(shè)計按《火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程》DL/T5121-2000 進行煙道的強度和穩(wěn)定性計算，在BMCR工況下，煙

105、道內(nèi)任意位置的煙氣流速不大于15m/s。</p><p>　　旁路煙道煙氣流速設(shè)計取15m/s，煙氣量為2160000m3/h，則煙道的橫截面積為 A=2160000/(3600×15)=40m2 ，煙道截面設(shè)計成矩形，長×寬為8m×5m。</p><p>　　5.2.2 FGD入口煙道</p><p>　　FGD入口煙道截面積A=

106、2160000/(15×3600)=40m2 ，煙道截面設(shè)計成矩形。長×寬=8m×5m。</p><p>　　5.2.3 FGD出口煙道</p><p>　　截面積A=2160000/(15×3600)=40m2，煙道截面設(shè)計成矩形。長×寬=8m×5m。</p><p>　　5.2.4 煙氣擋板門<

107、;/p><p>　　煙氣擋板門包括FGD入口擋板門、FGD出口擋板門、旁路擋板門。規(guī)格見表5-2：</p><p>　　表5-2 擋板門規(guī)格型號表</p><p>　　5.2.5 煙氣換熱器</p><p>　　煙氣換熱器的作用主要是利用原煙氣將脫硫后的凈煙氣進行加熱，使排煙溫度達到酸露點之上，減輕對煙道和煙囪的腐蝕，提高污染物的擴散度以利于煙

108、氣抬升和污染物的輸送擴散。同時降低進入吸收塔的煙氣溫度，降低塔內(nèi)對防腐的工藝技術(shù)要求?？梢栽谝欢ǔ潭壬蠝p少費用。同時采用煙氣換熱器后可以降低系統(tǒng)的阻力，減小系統(tǒng)的磨損，同時可以提高煙氣抬升高度和降低地面污染物濃度。但是總體來說GGH安裝與否還是需要根據(jù)運行情況而定的。</p><p>　　每臺機組配置一套回轉(zhuǎn)式氣—氣換熱器（GGH）。在BMCR工況下，GGH能夠?qū)魺煔饧訜嶂?0℃以上進入煙囪排房，而不需要補充其

109、他熱源。在BMCR工況下，GGH最大泄露量少于1%煙氣量。為了清潔和保證GGH的煙氣壓降滿足要求，系統(tǒng)配備了壓縮空氣吹掃系統(tǒng)。GGH的在線沖洗水泵在GGH壓降高于正常值投運，GGH的離線沖洗水泵在FGD定期檢修時投運。</p><p>　　5.3 SO2吸收系統(tǒng)</p><p>　　吸收系統(tǒng)是整個脫硫裝置的核心系統(tǒng)，把煙氣中SO2等有害氣體除去的過程主要在這里完成，主要設(shè)備有吸收塔、漿液

110、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、石膏排出泵、除霧器、水力旋流器、真空皮帶脫水機等。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫是由物理過程和化學(xué)過程兩個過程組成的。在物理吸收過程中，SO2溶解于吸收劑中，只要氣相中被吸收氣體的分壓大于液相呈平衡時該氣體的分壓，吸收過程就會進行，吸收過程取決于氣液平衡，滿足亨利定律。由于物理吸收過程的推動力很小，所以速度很慢，而化學(xué)吸收過程被吸收氣體的組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而有效的降低了被吸收氣體溶液表面上被吸收氣體的分壓，增加了過程的推動

111、力，吸收速率較快。FGD的反應(yīng)速率取決于四個速率控制步驟:SO2的吸收、H2SO3的氧化、石灰石的溶解和石膏的結(jié)晶。因此，在非滿負(fù)荷運行時，自動控制系統(tǒng)要能準(zhǔn)確快速的調(diào)整漿液流量、反應(yīng)池壓力等因素，以確保SO2的吸收速率與濃度要求。</p><p>　　5.3.1 吸收塔的選擇</p><p>　　吸收塔是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的核心設(shè)備，SO2的吸收與脫硫產(chǎn)物-亞硫酸鈣的氧化均是

112、在吸收塔內(nèi)完成的。煙氣進入吸收塔內(nèi)自下而上流動與噴淋層向下噴射的漿液進行反應(yīng)吸收SO2、SO3、HF、HCl等氣體。而吸收漿液在氧化池中進行氧化反應(yīng)形成石膏，最后通過漿液泵排除吸收塔進入脫水系統(tǒng)。</p><p>　　根據(jù)氣液接觸形式的不同，吸收塔類型可分為噴淋塔、填料塔、鼓泡塔、液柱吸收塔、液幕塔、文丘里塔、孔板塔等多種形式。</p><p>　　常用的四種類型塔的技術(shù)特性對比如表5-3

113、所示：</p><p>　　表5-3 四種常見類型脫硫塔的技術(shù)特性比較</p><p>　　結(jié)合上表可得，噴淋塔結(jié)構(gòu)簡單、操作與維護方便、脫硫效率高且在工程的應(yīng)用比較成熟，已成為濕法脫硫工藝的主流塔型。在設(shè)計中所選吸收塔類型為逆流噴淋空塔。</p><p>　　逆流噴淋塔設(shè)計流速一般為2.5～5m/s，取3m/s。</p><p>　　5.3

114、.2 吸收塔尺寸設(shè)計計算</p><p><b>　　1） 吸收塔塔徑</b></p><p>　　吸收塔截面積A===200m3</p><p>　　吸收塔塔徑: D===15.9m,取16m</p><p><b>　　2） 吸收漿液量</b></p><p>　　工

115、程設(shè)計中吸收區(qū)的高度一般是指煙氣進口水平中心線到噴淋層中心線的距離，該高度按照煙速和停留時間確定。原煙氣與吸收液中吸收塔內(nèi)反應(yīng)時間2～5s，取5s，吸收區(qū)高度為：</p><p>　　h=t=35=15m</p><p>　　液氣比與脫硫效率有關(guān)，一般在8～25L/m3,取20L/m3，所需的吸收漿液量為：</p><p>　　V=2160000×20=4

116、3200000L/h=43200m3/h</p><p><b>　　3） 氧化槽</b></p><p>　　吸收液在氧化槽內(nèi)停留時間一般為4～7min,取4min,則氧化槽容積為：</p><p>　　V=43200×4/60=2880m3</p><p>　　設(shè)計氧化槽直徑為D=20m，</p>

117、;<p>　　氧化槽高H= =2880((3.14×202÷4))=9.17m，圓整后H=10m</p><p><b>　　4） 噴淋層</b></p><p>　　設(shè)計中噴嘴選擇螺旋噴嘴，噴嘴流量一般為30～80 m/ h,設(shè)計每個噴嘴流量為 54 m/h，則所需噴嘴個數(shù)為：n=43200/54=800個</p>&