大气污染控制---脱硫塔设计

《大气污染控制---脱硫塔设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大气污染控制---脱硫塔设计（33页珍藏版）》请在文档大全上搜索。

1、1 大气污染控制课程设计大气污染控制课程设计 脱硫塔设计脱硫塔设计报告报告书书 报告人： 陈 玉 班级：环境1101班 学号： 11233002 指导老师： 任福民 大气污染控制工程课程设计任务1.1 设计任务与目的任务：完成某电厂湿法钙基烟气脱硫工艺流程中吸收塔的设计。目的：通过该设计，使学生能够综合运用课堂上学过的理论知识和专业知识。以巩固和深化课程内容；熟悉使用规范、设计手册和查阅参考资料，培养学生分析问题、解决问题和独立工作的能力；进一步提高学生计算、绘图和编写说明书的基本技能。1.2 设计内容和步骤某电厂地处东南季风区，四季分明，温暖湿润，春季温暖雨连绵，夏季炎热雨量大，秋季凉爽干燥

2、，冬季低温，少雨雪。根据当地气象台多年气象资料统计，其特征值如下：累年平均气压： 1011.0hPa累年最高气压： 1038.9hPa累年最低气压： 986.6hPa累年平均气温： 17.6极端最高气温： 40.9极端最低气温： -9.9厂址处全年北(N)风出现频率为 20.0%，西北 (NW)风 出现频率为 14.7%，西(W)风出现频率 13.1%，南(S)风出现频率 6.0%，东北(WE)风出现频率 9.6%，东(E)风出现频率 8.3%，东南(SE)风出现频率 8.0%，西南(SW)风出现频率7.2%，静风出现频率为 13.1%。电厂有 4 台 60MW 的发电机组，占地面积 2500

3、0m2。电厂所用煤的组成成分：C 70.7%；灰分 12.1%；S 2.7%；H 3.2%；水分 9.0%； O 2.3%，每小时煤的用量 90t，采用石灰石石膏脱硫工艺流程，脱硫率要求为 85-90%。1. 根据上述资料，确定烟气量(锅炉燃烧的过剩空气系数取a=1.05-1.2,锅炉每小时用煤 90t)、烟气中 SO2浓度和每天石灰石（其纯度为 90%）的消耗量(设系统钙硫比为 1.1-1.2 时，脱硫率达到 85-90%)；(过剩空气系数系数、钙硫比和脱硫率在给的范围内自定，希望不要雷同)2. 计算和设计各处理构筑物。（1）吸收喷淋塔 确定吸收塔的大小，塔内气流速度以及停留时间； 根据烟气

4、量确定循环浆液喷淋层数，除雾器层数（不超过 4 层） ； 绘制 1：501：200 的吸收塔，标上各部分尺寸； 要有详细的技术和说明（2）总平面图设计根据前述条件，绘制湿法烟气脱硫电厂的平面布置图(1：2001：2000)：包括处理构筑物的平面布置及输配水管线的布置。生产性辅助建筑物（鼓风机房、浆液泵房、配电间、锅炉房、机修间、化验室、仓库等） ，环保设施（脱硫设备、污水处理厂及灰场等） 、以及生活福利建筑（办公室、车库、宿舍、食堂、传达室等）的布置。具体要求： 平面布置应尽量紧凑，在规定的范围内结合远期发展布置，并应考虑施工上的方便。平面布置中应考虑事故排除和超越管。厂内应有道路通向各构筑物

5、，以便运输；合理布置上、下水管、空气管、蒸气管、电缆等管线。厂内应充分绿化，以改善卫生条件和美化环境。4 台发电机组以及与其配套的实施在图中均要绘出。1.3 设计成果1. 设计说明书要求（1）整理后的说明书应编有章节目录，设计任务来源，原始资料和设计要求放在最前，分组表随其后，各人在分组表中划定自己的设计条件。（2）处理构筑物的设计与计算应按流程的先后次序分章节编写。（3）对所采用的设计数据（反映了设计者的设计思想及设计原则）应做必要的说明。（4）说明书要求 A4 开纸，用钢笔书写或打印（正文宋体、小四号字，1.5行距） ，草图要求按比例.（5）设计计算书各构筑物的计算过程、主要设备（如吸收塔

6、、等）的选取等；2. 图纸要求总平面图比例 1：2001：2000，并附有图例，建筑物名称及必要的说明。吸收塔按已有说明给出。1.4 主要参考资料1 郝吉明, 马广大. 大气污染控制工程. 2 吴忠标. 大气污染控制工程. 3 魏先勋 等. 环境工程设计手册(修订版). 4 刘天齐. 三废处理工程技术手册(废气卷). 目 录一、钙基湿法烟气脱硫工艺.11.概述.12.湿法烟气脱硫的工作原理.193.脱硫机理.34.石灰石湿法烟气脱硫装置.21二、烟气脱硫工艺主要设备吸收塔.191.吸收塔的设计.72.吸收塔的选型.73.基础资料处理.84.烟气脱硫吸收塔工艺技术要求.85.喷淋吸收塔主要工艺设

7、计参数.116.喷淋塔的高度设计.12 三、 总平面图设计.191.一般规定.192.总平面布置.193.交通运输.204.综合管线布置.21四、配套设施设计计算.19 1.增压风机的选型.21 2.烟气换热器的选型.21 3.浆液循环泵的选型.22 4.氧化风机的选型.22 5.氧化吸收池搅拌机的选型.23 6.石灰石浆液制备系统.23五、存在的问题.19 1.烟气降温问题.21 2.结垢和堵塞问题.24 3.废水的处理.22六、课程设计心得体会.19七、参考文献.19 1一、钙基湿法烟气脱硫工艺1. 概述 能源和环境是当今社会发展的两大主题。中国的资源特点和经济发展水平决定了以煤为主的能源

8、结构将长期存在, 国内每年都会消费数亿吨煤。煤所含的杂质硫在燃烧时会排放酸性气体SO2, 这种气体在高空为雨雪所溶解而形成酸雨, 可导致动植物大量死亡, 给生态系统造成很大的破坏, 还会严重侵蚀桥梁楼屋、船舶车辆、机电设备等, 给经济的发展带来严重影响, 并对人类的健康造成危害。自上世纪80 年代以来, 由于我国经济的飞速发展,SO2 排放量也日益增多, 据统计, 2005 年全国SO2 排放量为2549 万吨。大量SO2 的排放, 使中国酸雨区迅速扩大, 目前已覆盖四川盆地和长江以南、青藏高原以东的广大地区, 占国土总面积的1/3, 而且每年还以10 万km2 的速度在递增。因此, 控制和减

9、少SO2 排放量已是刻不容缓、迫在眉睫了, 国家环保总局和国家发改委将采用多项措施加强SO2 污染的防治。专家认为消减SO2 排放总量是今后中国环保工作的重点, 对烟气脱硫是控制SO2 污染的主要措施之一。但到目前为止, 我国还仅限于燃煤电厂的脱硫( 仅有12%装机容量的火电厂建有烟气脱硫装置) 。因此开发新型高效、脱硫产物可循环再利用的脱硫技术已是当务之急。目前, 二氧化硫污染控制技术颇多, 诸如改善能源结构、采用清洁燃料等, 而烟气脱硫技术则是控制二氧化硫最有效的手段之一。国内外已开发和研究的脱硫方法有近200 种, 但真正工业化应用的不过10 余种。根据脱硫产物的状态可分为干法和湿法,

10、干法是指无论加入锅炉尾部烟道中的脱硫剂是干态或湿态的, 脱硫的最终产物是干态的。干法的优点是烟气中水汽含量少, 对风机及其它设备不易造成腐蚀; 缺点是设备庞大, 投资大, 对操作技术要求高, 且脱硫效率低。湿法是以水溶液或浆液作脱硫剂, 生成的脱硫产物存在于水溶液或浆液中。湿法烟气脱硫工艺是目前世界上应用最广的FGD脱硫效率高等特点。湿法烟气脱硫过程是气液反应, 脱硫反应速度快, 脱硫效率高, 钙利用率高, 在钙硫比等于1 时, 可达到90%以上的脱硫效率。当前已开发的湿法烟气脱硫技术, 主要是石灰石/ 石膏洗涤法, 它占整个湿法烟气脱硫技术的36.7%, 因此本文拟对其工作原理、化学反应机理

11、、工程流程、主要设备及其在实际应用中易出现的问题进行探讨。22.湿法烟气脱硫的工作原理 湿法石灰石/ 石膏烟气脱硫工艺是以价廉易得的石灰石粉作为吸收剂, 烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及通入的空气进行化学反应, 最终产品为石膏。由于吸收浆液是循环利用, 脱硫吸收剂的利用率很高。湿法烟气脱硫装置的核心是吸收塔, 它是一个单级的开放式喷淋、一体化吸收二氧化硫的装置。吸收塔分为洗涤区、再循环区和气流区三部分。在洗涤区中二氧化硫和三氧化硫溶解生成亚硫酸和硫酸, 此区由四层喷淋层组成, 浆液从再循环区通过四个循环泵打至各喷淋层, 在喷嘴的作用下浆液被雾化, 与逆流而上的原烟气充分接触并吸收烟气中的二