第一章 绪论 .................................................................................................................................... 2 1.1 设计的背景及意义 ............................................................................................................... 2 1.2 国内外研究现状 ................................................................................................................... 3 1.2.1 烟气脱硫技术现状 ....................................................................................................... 3 1.2.2 我国烟气脱硫技术研究开发进展 ............................................................................... 5 1.3 课程设计任务及采用技术 ................................................................................................... 8 1.3.1 设计任务及目的 ........................................................................................................... 8 1.3.2 脱硫工艺采用的技术 ................................................................................................... 8 第二章 脱硫工艺 .......................................................................................................................... 10 2.1 脱硫过程 ............................................................................................................................. 10 2.2 低阻高效喷雾脱硫工艺 ..................................................................................................... 11 2.3 脱硫系统组成 ..................................................................................................................... 12 2.4 本技术工艺的主要优点 ..................................................................................................... 15 2.5 物料消耗 ............................................................................................................................. 15 第三章 工程计算 .......................................................................................................................... 17 3.1 脱硫塔 ................................................................................................................................. 17 3.2 物料恒算 ............................................................................................................................. 18 第四章 脱硫工程内容 .................................................................................................................. 20 4.1 脱硫剂制备系统 ................................................................................................................. 20 4.2 烟气系统 ............................................................................................................................. 20 4.3 SO2吸收系统....................................................................................................................... 20 4.4 脱硫液循环和脱硫渣处理系统 ......................................................................................... 22 4.5 消防及给水部分 ................................................................................................................. 23 第五章 流程图 .............................................................................................................................. 25 5.1 方框流程图 ......................................................................................................................... 25 5.2 管道仪表流程图 ................................................................................................................. 25 第六章 参考文献 .......................................................................................................................... 26
第一章 绪论
1.1 设计的背景及意义
中国是燃煤大国,能源结构中约有70%的煤。而又随着近年来中国经济的快速发展,由日益增多的煤炭消耗量所造成的二氧化硫污染和酸雨也日趋严重,给农业生产和人民生活带来极大的危害,因此,采取有效的烟气治理措施,切实削减二氧化硫的排放量,控制大气二氧化硫污染、保护大气环境质量,事关国家可持续发展战略,是目前及未来相当长时间内中国环境保护的重要课题之一。就目前的技术水平和现实能力而言,烟气脱硫((Flue gas desulfurization，缩写 FGD)技术是世界上应用最广泛、最经济、最有效的一种控制SO2排放的技术。按照脱硫方式和产物的处理形式划分,烟气脱硫一般可分为湿式脱硫、干式脱硫和半干式脱硫三类。湿法脱硫占世界80%以上的脱硫市场,是目前世界上应用最广的FGD工艺,具有设备简单、投资少、操作技术易掌握、脱硫效率高等特点。而湿式石灰石/石灰法又占湿法的近80%。湿式钙法的优点是效率和脱硫剂的利用率高,缺点是设备易结垢,严重时造成设备、管道堵塞而无法运行,且工程投资大、运行成本高,对于中小型锅炉和窑炉不合适。双碱法正是中小型燃煤锅炉和发电厂应用较广的烟气脱硫技术,为了克服湿法石灰/石灰石-石膏法容易结垢和堵塞的缺点而发展起来的。该法种类较多,有钠钙双碱法、钙钙双碱法、碱性硫酸铝法等,其中最常用的是钠钙双碱法。由于主塔内采用液相吸收,吸收剂在塔外的再生池中进行再生,从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题,从而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前广泛使用的喷淋塔浆液法,减小吸收塔的尺寸及操作液气比,降低成本,再生后的吸收液可循环使用。另外,该工艺有钠碱法中反应速度快的优点,脱硫效率高--可达90%以上,应用较为广泛。因此双碱法脱硫工艺在中小型燃煤锅炉的除尘脱硫上有推广价值,符合国家目前大力提倡的循环经济,具有显著的环境效益和社会效益。
以前我国燃煤电厂烟气脱硫项目的引进大多对硬件比较重视，而对软件的重视程度不够，不少引进项目大多停留在购买设备上，但现在越来越注重烟气脱硫技术的国产化。而国产化的关键在于掌握烟气脱硫的设计技术，只有实现烟气脱硫设计国产化，才能按市场规则选用更多质量优良、价格合理的脱硫设备，才有资格、有能力对脱硫工程实行总承包，承担全部技术责任，推动烟气脱硫设计国
产化的进程。因此我们在引进设计和制造技术，在消化吸收和创新方面还需要做大量的工作。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 烟气脱硫技术现状
烟气脱硫的历史悠久,早在一百多年前就有人进行了这方面的研究\据1990年美国环保局(EPA)统计,世界各国开发、研究、使用的502控制技术达189种,预计目前已超过200种\这些技术归纳起来可分为三大类:(l)燃烧前脱硫,如洗煤、微生物脱硫件;(2)燃烧中脱硫,如工业型煤固硫、炉内喷钙;(3)燃烧后脱硫,即烟气脱硫(FGD)\法是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术\技术,主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的502,并使其转化为较稳定的硫的化合物\技术种类繁多,但是真正工业化的只有十几种\
FGD技术按脱硫后产物的含水量大小可分为湿法、半干法和干法;按脱硫剂是否再生分为再生法和不可再生法;按脱硫产物是否回收分为回收法和抛弃法\其中湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的85%左右,而湿式石灰石/石灰法又占湿法的近80%,在现有烟气脱硫技术中占主导地位。近年来,世界各国在烟气脱硫(FGD)方面均取得了较大进展\目前常用的工业化的FGD技术有:
(l)湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术
该法是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的502,生成半水亚硫酸钙或石膏\这种技术曾在70年代因其投资大!运行费用高和腐蚀!结垢!堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用\经过多年的实践和改进,工作性能和可靠性大为提高,投资与运行费用显著减少\该法主要优点为:a.脱硫效率高(有的装置C留S=1时,脱硫效率大于90%);b.吸收剂利用率高,可大于90%;c.设备运转率高(可达90%以上)\该法是目前我国引进的烟气脱硫装置中主要方法\主要缺点是投资大、设备占地面积大、运行费用高。七五期间重庆路磺电厂引进日本三菱重工的与2又360MW机组配套2套湿式石灰石/石膏法烟气脱硫技术与设备,率先建成了大型电厂锅炉烟气脱硫示范工程,并于1992年和1993年正式投入商业运转,系统脱硫率达95%以上,副产品石膏纯度高于90%。
目前,从设计上综合考虑加强反应控制,强制氧化,从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗、减少基本建设投资和运行费用\选用耐腐蚀材料,提高吸收塔