五搅拌器及滤网六再循环系统设计七湿法烟气脱硫的影响因素八脱硫防腐设计第六章烟气系统设计烟道设计二增压风机设计三烟气换热器设计四烟囱五挡板门六膨胀节第七章脱硫吸收剂的设计石灰石的卸车输送和贮存二石灰石浆液制备设备三石灰石浆液的贮存量四结构材料的选择第八章脱硫产品的设计脱硫副产物处理流程及设备配制二级脱水三二级脱水四脱硫副产物的最终处理五整个脱硫产品生成的过程第九章其他辅助系统的设计工艺水系统二排空系统三压缩空气四事故浆液系统五集水池系统六废水系统第二部分火力发电厂计算说明书第章基本数据的计算需煤量的计算二脱硫装置入口烟气参数第二章烟气系统设计主要物料平衡计算二烟道尺寸选取三增压风机压力损失计算,第三章吸收塔系统主要参数的选择与计算吸收塔内喷淋层的布置二主要参数三再循环系统设计四氧化空气和搅拌器第四章烟气排放烟囱的设计烟气流量二烟囱高度的计算三烟囱内径第五章脱硫吸收剂设计石灰石消耗量的计算二石灰石筒仓的计算三石灰石浆液贮存罐计算第六章事故浆液池的计算第七章主要设备清单结论致谢参考文献第部分火力发电厂设计说明书第章绪论我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,也是世界上少数几个以燃煤为主要能源的国家之。燃煤是造成大气污染的根本原因,也是形成和酸雨的主要来源。酸雨污染的加剧对生态系统建筑物材料农业和人体健康等方面均造成重大危害。近几年我国火电行业发展很快,截至年底,我国火电厂装机容量达到亿千瓦,燃煤量超过亿吨,煤耗量超过亿吨。火电厂二氧化硫排放总量为万吨,占全国二氧化硫总排放量的火电厂氮氧化物排放总量约为万吨,占全国氮氧化物总排放量的。由此可见,火电厂是我国二氧化硫和氮氧化物排放控制的首要对象。燃煤电厂机组进行脱硫建设或脱硫改造,必将越来越重要,也将成为新建或能否生存的必要条件之,也是电力工业可持续发展与追球经济环保和社会综合效益的必然要求。火电机组脱硫工艺处理技术在国内火电机组烟气脱硫工程中得到了大量的应用，这些脱硫工艺处理技术基本都是从国外发达国家引进的。我们在引进过程中，不断地消化和吸收国外先进的脱硫技术，并通过些火电机组脱硫工程示范项目的建设，逐渐掌握这些技术，同时完成脱硫装置的国产化，最终填补国家在环境保护中有关大气污染处理技术上的空白。针对国内火电机组的实际情况，约的火电厂采用湿法烟气脱硫技术，采用干法烟气脱硫技术的火电机组比较少，在湿法烟气脱硫技术中，基本上都采用石灰石石膏法脱硫技术，原因是该技术成熟稳定，应用业绩最多且国内石灰石矿产量丰富，作为吸收剂的成本非常低。该处理技术分为三个主要部分是烟气与脱硫吸收剂进行化学反应的部分，该部分是脱硫工艺的重点，主要有烟气的引入系统，原烟道净烟道烟道密封空气烟道档板烟气换热器和增压风机等用于液体和气体进行化学反应的反应器吸收塔浆液再循环系统氧化风机系统和吸收塔除雾器等。二是脱硫剂制备部分，主要有石灰石接收系统石灰石输送系统和石灰石储存设备石灰石磨制系统，湿式球磨机系统石灰石浆液箱等。三是脱硫副产品的处理部分，主要有石膏级脱水系统旋流设备石膏二级脱水系统真空皮带脱水机石膏输送系统和储存系统等。本文旨在通过对级火电机组的脱硫处理工艺设计，了解并逐渐掌握主要的湿法脱硫工艺设计技术，获得足够的工程设计经验。本文对级火电机组石灰石石膏法脱硫处理技术进行了设计规划，完成了烟气和脱硫剂的物料平衡计算，按照应达到的脱硫率要求，计算需要投入消耗的原料和产出的物料之间的关系进行系统设备的主要性能参数设定，完成系统设备的选型进行相关辅助系统的设计计算，完成相关的物料平衡设计，完成脱硫系统工艺设计。本文还对脱硫设计过程中的些关键问题如吸收塔浆液循环量与烟气含硫量的关系等进行了探讨，为最终掌握石灰石石膏法脱硫处理技术优化设计以及主要设备国产化打下基础。目前,世界各国开发研制用来控制的脱硫技术概括起来已超过多种,尤其西方些发达国家及日本韩国等,脱硫技术已相当成熟。归纳起来,主要有四大类燃烧前脱硫原煤净化工艺,主要除无机硫燃烧中脱硫燃烧后脱硫烟气脱硫和煤的转化利用技术。最为广泛应用的是燃烧后脱硫,即烟气脱硫技术,也是目前世界最大规模商业化应用的脱硫方式,其他方法还不能在技术成熟程度和经济的承受能力等方面与之竞争。所谓烟气脱硫就是用化学或物理的方法将烟气中的予以固定和脱除。按脱硫方式和产物的处理形式,烟气脱硫般可分为湿法半干法和干法三类。在这三类烟气脱硫技术中,湿法脱硫技术最成熟,工业应用最广泛,脱硫效率最高,但投资及运行费用也最高半干法脱硫效率中等,投资及运行费用较湿法低,综合经济性能较好干法脱硫投资及运行费用最低,且无结垢腐蚀等问题,但脱硫效率有待于进步提高。在湿法脱硫技术中又以石灰石石膏脱硫技术应用最典型和广泛，该工艺主要采用蕴藏量十分丰富的石灰石作为原料，石灰石成本低廉，是理想的吸收剂。湿式石灰石石膏法脱硫工艺是技术成熟业绩多运行状况稳定的脱硫工艺，脱硫率在以上，而且适应各种机组和煤种，运行费用低和副产品易回收等优点。在世界各国的大型火电厂中，以上都采用湿式石灰石石膏法烟气脱硫工艺技术。石灰石石膏湿法烟气脱硫系统的核心是吸收塔。在吸收塔内进行的脱除过程按如下步骤进行烟气与喷入吸收塔的石灰石循环浆液接触，烟气中的通过软垢堵塞。在大多数实际的石灰石脱硫系统中，气液接触后的值很少超过，故石灰石脱硫系统比较少发生软垢堵塞。石灰系统中的再碳酸化问题在石灰系统中，较高值下烟气中的,未找到引用源。的再碳酸化，使得,未找到引用源。过饱和，生成石灰石沉积物，总反应式为般烟气中未找到引用源。的浓度达以上，是浓度的倍。美国和的实验证明，当进口浆液的时,未找到引用源。的再碳酸化作用是显著的。所以，无论从生成软垢的角度还是从的再碳酸化作用的角度，石灰系统浆液的进口大于时定会结垢。石灰石系统不存在,未找到引用源。的再碳酸化问题。沉积结垢的形成石灰石石灰湿法脱硫浆液是种含有固体颗粒的悬浮液，如果由于结构设计不合理搅拌不充分管道内流速过低等原因，造成浆液流速过低，不足以夹带其中的颗粒，就会引起固体颗粒沉积而堆积在容器底部或管道上。垢体的防治湿法脱硫系统易结垢堵塞，故在脱硫塔的总体设计方面，应尽量使塔体简化，吸收塔设计越复杂，结垢的危险就越大。因此，云石床不用再添加填料，吸收塔填料隔栅也不用布置那么复杂。喷淋塔不设置隔栅，或者最好采用隔栅和测杆交叉布置。同时对于各类垢型，在了解其形成机理的基础二，应相应采取适当的措施。湿千结垢防治湿干结垢需要及时冲洗，冲洗结构般选用喷嘴装置。塔壁面处千湿交界区的冲洗方式可采用连续冲洗或间隔冲洗，间隔冲洗的周期般应小于。气水分离器采用间隔冲洗，冲洗周期般为。冲洗时应注意水的压力不宜过火，尤其是向下冲洗的喷嘴，否则容易发生飞溅而使烟气的含湿量增加。具体的水压应根据喷嘴性能及其与气水分离器的距离来确。对于氧化空气管内的湿干结垢，可在氧化空气各支管上加装冷却水管，并在氧化风机运行时开启各冷却水门。这样由于氧化空气温度将有定程度的下降，加之氧化空气中含有大量水分，因而使附着在氧化风管内的石膏浆液水分难以蒸发，从而保持了种相对湿润状态。当氧化空气流过时，这些石膏浆液随之被重新带回吸收塔内。为确保不堵塞，同时可对氧化管道采用的水进行间隔的冲洗，间隔冲洗周期不入于。对于整个冲洗系统，冲洗水量既要满足冲洗部位不结垢不堵塞，又要保证吸收塔内液位的稳定。如所有维持循环槽液位的补充水都用做冲洗水，还是不能保证冲洗部分不结垢，则要考虑冲洗装置的设计问题。般，对于清洗水的喷射问题，采用小角度多喷嘴方式不仅可以获得较好清洗效果，而且即使在出现喷嘴堵塞的情况时，所影响到未清洗面也比采用宽角度喷射清洗方式要小得多。另外，对于清洗水还必须保证其质量，清洗用水必须没有可能造成喷嘴堵塞的悬浮物或小碎片。为满足要求，可在清洗水水泵入口处加装滤网。结晶成垢的防治硬垢的防治要防止石灰石石灰湿法脱硫系统石膏垢淀形成，就要充分和连续地限制整个脱硫系统流通回路脱硫介质中硫酸钙的饱和度不超过石膏结垢的临界饱和度。选择合适的氧化方式对石灰石石灰湿法脱硫系统，氧化比例小于共沉淀临界值和大于强制氧化临界值时，能使石膏维持定的饱和度而不致结硬垢。相应地为使系统不结垢，有两种方法种是抑制氧化，使系统的氧化率小于共沉淀临界值另种是强制氧化使系统氧化率大于强制氧化临界值。抑制氧化。通过向脱硫浆液添加抑制氧化物质如硫乳剂抑制氧化，控制浆液的氧化比例低于共沉淀临界值。亚硫酸盐的氧化是个复杂的自由基反应。脱硫系统最早采用的抑制氧化添加剂，它是自由基接受体，可消耗自由基，阻止氧化。后来实验发现,未找到引用源。可通过在浆液中直接添加单质硫形成元素以乳化硫形式加入，较,未找到引用源。便宜得多，添加的方法不再采用。通过式转化成,未找到引用源。的量正比于添加乳化硫的数量。所需乳化硫的数量主要取决于自然氧化程度，自然氧化取决于锅炉运行工况，主要为过剩空气量。美国电厂脱硫抑制氧化系统浆液,未找到引用源。浓度为，典型值为。硫乳般加到石灰石浆液槽中，因为石灰石湿磨通常利用脱水系统返的含,未找到引用源。的澄清水，可促进硫的转化。其它影响转化率的冈素有停留时问硫乳粒径温度和搅拌强度。据报道，在美国脱硫系统中最大转化率可达。抑制氧化可大大减少结垢的发生，也就减少了除雾器泵吸入口和喷头的人二清洗次数，减少因结垢积累脱落引起吸收塔内衬和内部构件损坏的可能性，因而可减少系统维护费用。另外抑制氧化还降低了浆液硫酸钙浓度，使钙离子浓度降低，石灰石相对饱和度减少，石灰石利用率提高，此外抑制氧化生成的亚硫睃钙晶体粒径大，形成单个晶体的倾向较晶体凝聚明显，晶体硫酸钙成分很少，改善了脱水性能。强制氧化。脱硫系统的强制氧化方式有种异地半就地就地氧化。目前，就地强制氧化方式已成为最普遍的氧化方式，即氧化亚硫酸钙所需的空气直接从脱硫塔底部的浆液循环槽内鼓入。对于就地强制氧化系统，鼓入的空气通过循环槽底部的曝气器均匀鼓出，并在循环槽搅拌器的作用下将气流分散为较小的气泡。对于结构定的循环槽，其槽内氧的总传质系数由鼓入的空气量和搅拌器转数所决定。通常，鼓入循环