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文檔簡介
1、<p> 題目:20t/h(蒸發(fā)量)燃煤鍋爐煙氣的</p><p><b> 除塵脫硫工藝設(shè)計(jì)</b></p><p><b> 目錄</b></p><p> 前言………………………………………………………………………4</p><p><b> 1設(shè)計(jì)任務(wù)書<
2、;/b></p><p><b> 1.1課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p> 1.2 設(shè)計(jì)原始材料……………………………………………………………6</p><p> 2. 設(shè)計(jì)方案的選擇確定……………………………………………………7</p><p> 2.1 除塵系統(tǒng)的論證選擇…………………………………
3、…………………7</p><p> 2.1.1.2 旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選用|……………………………………8</p><p> 2.1.1 預(yù)除塵設(shè)備的論證選擇……………………………………………… 8</p><p> 2.1.1.1 旋風(fēng)除塵器的工作原理、應(yīng)用及特點(diǎn)………………………………8</p><p> 2.1.1.2 旋
4、風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選用………………………………………8</p><p> 2.1.1.3 旋風(fēng)除塵器分割粒徑、分級(jí)效率和總效率的計(jì)算………………10</p><p> 2.1.2 二級(jí)除塵設(shè)備的論證選擇……………………………………………10</p><p> 2.1.2.1二級(jí)除塵設(shè)備的工作原理、應(yīng)用及特點(diǎn)……………………………15</p>
5、<p> 2.1.2.2 二級(jí)除塵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………………………………………17</p><p> 2.1.3 除塵系統(tǒng)效果分析……………………………………………………17</p><p> 2.2 鍋爐煙氣脫硫工藝的論證選擇…………………………………………17</p><p> 2.3 風(fēng)機(jī)和泵的選用及節(jié)能設(shè)備……………………………
6、………………24</p><p> 2.4 投資估算和經(jīng)濟(jì)分析……………………………………………………24</p><p> 2.5 設(shè)計(jì)結(jié)果綜合評(píng)價(jià)………………………………………………………25</p><p><b> 我國大氣治理概況</b></p><p> 我國大氣污染嚴(yán)重,污染廢氣排放總量處于較高
7、水平。為控制和整治大氣污染,“九五”以來,我國在污染排放控制技術(shù)等方面開展了大量研究開發(fā)工作,取得了許多新的成果,大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。在“八五”、“九五”期間,國家辟出??铋_展全球氣候變化預(yù)測、影響和對策研究,在溫室氣體排放和溫室效應(yīng)機(jī)理、海洋對全球氣候變化的影響、氣候變化對社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然資源的影響等方面取得很大進(jìn)展。近年來,我國環(huán)境監(jiān)測能力有了很大提高,初步形成了具有中國特色的環(huán)境監(jiān)測技術(shù)和管理體系,環(huán)境監(jiān)測工作的進(jìn)展明顯。
8、</p><p> 我國國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展推動(dòng)了我國環(huán)保科技研究領(lǐng)域不斷拓展,我國早期的環(huán)境科學(xué)偏重單純研究污染引起的環(huán)境問題,現(xiàn)在擴(kuò)展到全面研究生態(tài)系統(tǒng)、自然資源保護(hù)和全球性環(huán)境問題;特別是污染防治,由工業(yè)“三廢”治理技術(shù),擴(kuò)展到綜合防治技術(shù),由點(diǎn)源的治理技術(shù),擴(kuò)展到區(qū)域性綜合防治技術(shù),并研究開發(fā)了無廢少廢的清潔生產(chǎn)工藝、廢物資源化技術(shù)等。 </p><p> 在大氣污染防治技術(shù)的研
9、究開發(fā)方面,近年來我國取得眾多成果,與此同時(shí),如表1所列,大氣污染的治理也取得了很大進(jìn)展。 </p><p> 表1 近年我國大氣污染治理取得的一些進(jìn)展</p><p> “九五”期間全國主要污染物排放總量控制計(jì)劃基本完成。在國內(nèi)生產(chǎn)總值年均增長8.3%的情況下,在大氣污染防治方面,2000年全國二氧化硫、煙塵、工業(yè)粉塵等項(xiàng)主要污染物的排放總量比“八五”末期分別下降了10~15%。 &
10、lt;/p><p> 結(jié)合經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整,國家取締、關(guān)停了8.4萬多家技術(shù)落后、浪費(fèi)資源、質(zhì)量低劣、污染環(huán)境和不符合安全生產(chǎn)條件的污染嚴(yán)重又沒有治理前景的小煤礦、小鋼鐵、小水泥、小玻璃、小煉油、小火電等“十五小”企業(yè),對高硫煤實(shí)行限產(chǎn),有效地削減了污染物排放總量。 </p><p> 全國23萬多家有污染的工業(yè)企業(yè)中,90%以上的企業(yè)實(shí)現(xiàn)了主要污染物達(dá)標(biāo)排放。46個(gè)考核的環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)城市中,
11、25個(gè)城市實(shí)現(xiàn)了大氣質(zhì)量按功能分區(qū)達(dá)標(biāo),有19個(gè)城市(區(qū))被授予國家環(huán)境保護(hù)模范城市(區(qū))。 </p><p> 重點(diǎn)區(qū)域的污染治理也取得了階段性成果?!皟煽貐^(qū)”二氧化硫排放總量降低,酸雨范圍和頻率得到控制,保持穩(wěn)定。北京市環(huán)境治理初見成效。重點(diǎn)區(qū)域的污染治理帶動(dòng)了全國污染防治工作的全面展開。 </p><p><b> 大氣污染防治技術(shù)</b></p>
12、;<p> 為控制和整治大氣污染,“九五”以來,我國在煤炭潔凈加工開發(fā)技術(shù)、煤炭潔凈高效燃燒技術(shù)、煤炭潔凈轉(zhuǎn)化技術(shù)、污染排放控制技術(shù)等方面開展了大量研究和開發(fā),取得了許多新的成果。與此同時(shí),我國大氣污染的防治也取得重要進(jìn)展。酸雨和二氧化硫控制區(qū)的污染防治工作已深入展開。“兩控區(qū)”內(nèi)175個(gè)地市和電力、煤炭等行業(yè)編制了二氧化硫污染防治規(guī)劃。關(guān)停小火電機(jī)組198臺(tái)(裝機(jī)容量208萬千瓦)。8個(gè)省、自治區(qū)、直轄市開始限制燃煤含
13、硫量。目前,“兩控區(qū)”年削減二氧化硫排放量近80萬噸,93個(gè)城市二氧化硫的濃度達(dá)到國家環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。 </p><p> 如果中國的燃煤電站的煙氣排放要達(dá)到目前發(fā)達(dá)國家規(guī)定的水平,SO2的排放量將從每年680萬噸下降至170萬噸,NOx的排放量將從100%下降至30%,CO2也將減排2500萬噸。中國控制和整治大氣污染任重而道遠(yuǎn)。</p><p> 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)主要參考《大氣污染物排放限值
14、》,工藝運(yùn)行設(shè)計(jì)達(dá)到國家GB13271--91鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。</p><p> 除塵脫硫設(shè)計(jì)原則(1)脫硫率>80%。除塵效率>97%;(2)技術(shù)較為成熟,運(yùn)行費(fèi)用低;(3)投資省;(4)能利用現(xiàn)有設(shè)施;(5)建造工期短,方便;(6)系統(tǒng)簡便,易于操作管理;(7)主體設(shè)備的使用壽命>8a;(8)煙氣脫硫以氧化鎂為主要吸收劑,并充分利用鍋爐排渣水的脫硫容量,達(dá)到以廢治廢,降低運(yùn)行成本的
15、目的。</p><p> 能用于煙氣脫硫和除塵的設(shè)備很多,但要滿足運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定可靠、不影響生產(chǎn)同時(shí)去除且壓力降較小等要求,以袋式除塵器和旋流板為宜。</p><p><b> 1.設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b> 1.1課程設(shè)計(jì)題目</b></p><p> 設(shè)計(jì)蒸發(fā)量為20t/h的
16、燃煤鍋爐煙氣的除塵脫硫裝置</p><p> 1.2. 設(shè)計(jì)原始材料</p><p> 1.煤的工業(yè)分析如下表(質(zhì)量比,含N量不計(jì)):</p><p> 2.鍋爐型號(hào):FG-35/3.82-M型</p><p> 3.鍋爐熱效率:75%</p><p> 4.空氣過剩系數(shù):1.2</p><
17、;p> 5.水的蒸發(fā)熱:2570.8KJ/Kg</p><p> 6.煙塵的排放因子:30%</p><p> 7.煙氣溫度:473K</p><p> 8.煙氣密度:1.18kg/m3</p><p> 9.煙氣粘度:2.4X10-5 pa·s</p><p> 10.塵粒密度:2250k
18、g/m3</p><p> 11.煙氣其他性質(zhì)按空氣計(jì)算</p><p> 12.煙氣中煙塵顆粒粒徑分布: </p><p> 13.按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13217-2001)中二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行:</p><p> 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下煙塵濃度排放標(biāo)準(zhǔn):≤200mg/m3;</p><p> 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下SO2
19、排放標(biāo)準(zhǔn):≤900mg/m3;</p><p> 2.設(shè)計(jì)方案的選擇確定</p><p> 2.1除塵系統(tǒng)的論證選擇</p><p> ?。?)鍋爐煙氣含塵、含硫量計(jì)算</p><p> 利用低位發(fā)熱量、鍋爐熱效率、水的蒸發(fā)熱求需煤量</p><p> 蒸發(fā)量為20t/h的鍋爐所需熱量為</p>
20、<p><b> 需煤量</b></p><p><b> 設(shè)1kg燃煤時(shí)</b></p><p> 理論煙氣量:62.56+62.56×0.79/0.21=297.9 (mol/kg)</p><p> 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為:297.9×22.4×10-3=6.67 (m3
21、/kg)</p><p> 理論廢氣量:62.56×0.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg</p><p> 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下理論廢氣體積:311.62×22.4×10-3=6.98 (m3)</p><p> 在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下實(shí)際煙氣體積:6.98+6.67×(1.2-1)=8.31 (m
22、3)</p><p> SO2的濃度:C=4082 mg/m3</p><p> 煙塵的濃度:C=6534 mg/m3</p><p> 在473T時(shí)實(shí)際煙氣量: Q=47951 m3/h</p><p> (2)煙塵的除塵效率計(jì)算</p><p> 按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13217-2001),
23、可以計(jì)算出</p><p> 煙塵的除塵效率要達(dá)到:≧97﹪</p><p> (3) SO2 的脫硫效率計(jì)算</p><p> 按鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13217-2001),計(jì)算出</p><p> SO2 的脫硫效率要達(dá)到:≧78﹪</p><p><b> ?。?)方案初步設(shè)計(jì)</
24、b></p><p> 先用二級(jí)除塵系統(tǒng)除塵(一級(jí)預(yù)除塵用旋風(fēng)除塵器、二級(jí)用袋式除塵器),再用旋流板塔氧化鎂法脫硫。</p><p> 注:考慮到壓損過大對除塵器的不利影響和對操作的要求高,作為一級(jí)預(yù)除塵除塵要求不高,因此,確定旋風(fēng)除塵器型號(hào)時(shí)要求阻力不大于900Pa。</p><p> 3.1 除塵系統(tǒng)的論證選擇</p><p>
25、; 3.1.1 預(yù)除塵設(shè)備的論證選擇</p><p> 煙氣的預(yù)除塵設(shè)備一般選用重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器、多管旋風(fēng)除塵器和噴淋洗滌塔等。它們基本性能如表2—1示。</p><p> 表2—1 除塵設(shè)備的基本性能</p><p> 表2—2 各種除塵器設(shè)備費(fèi)、耗鋼量及能耗量指標(biāo)</p><p><b> 表2—3
26、 </b></p><p> 通過比較,旋風(fēng)除塵器管理、制作方便,體積小、價(jià)格便宜,因此,選用旋風(fēng)除塵器作為二級(jí)除塵系統(tǒng)中的預(yù)除塵。</p><p> 2.1.1.1 旋風(fēng)除塵器的工作原理、應(yīng)用及特點(diǎn)</p><p> 旋風(fēng)除塵器是利用旋轉(zhuǎn)氣流所產(chǎn)生的離心力將塵粒從合塵氣流中分離出來的除塵裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單,體積較小,不需特殊的附屬設(shè)備,造價(jià)較低
27、.阻力中等,器內(nèi)無運(yùn)動(dòng)部件,操作維修方便等優(yōu)點(diǎn)。旋風(fēng)除塵器一般用于捕集5-15微米以上的顆粒.除塵效率可達(dá)80%以上,近年來經(jīng)改進(jìn)后的特制旋風(fēng)除塵器.其除塵效率可達(dá)95%以上。旋風(fēng)除塵器的缺點(diǎn)是捕集微粒小于5微米的效率不高. 旋風(fēng)除塵器內(nèi)氣流與塵粒的運(yùn)動(dòng)概況: 旋轉(zhuǎn)氣流的絕大部分沿器壁自圓簡體,呈螺旋狀由上向下向圓錐體底部運(yùn)動(dòng),形成下降的外旋含塵氣流,在強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn)過程中所產(chǎn)生的離心力將密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氣體的塵粒甩向器壁,塵粒一旦
28、與器壁接觸,便失去慣性力而靠入口速度的動(dòng)量和自身的重力沿壁面下落進(jìn)入集灰斗。旋轉(zhuǎn)下降的氣流在到達(dá)圓錐體底部后.沿除塵器的軸心部位轉(zhuǎn)而向上.形成上升的內(nèi)旋氣流,并由除塵器的排氣管排出。 自進(jìn)氣口流人的另一小部分氣流,則向旋風(fēng)除塵器頂蓋處流動(dòng),然后沿排氣管外側(cè)向下流動(dòng),當(dāng)達(dá)到排氣管下端時(shí),即反轉(zhuǎn)向上隨上升的中心氣流一同從誹氣管排出,分散在其中的塵粒也隨同被帶走。</p><p> 2.1.1.2 旋風(fēng)除塵
29、器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選用</p><p><b> 1、尺寸計(jì)算</b></p><p> (1)煙氣處理量:Q=47951 (m3/h)</p><p> ?。?)初步選用XLP/B型旋風(fēng)除塵器,處理煙氣量大,將選用10個(gè)并聯(lián)</p><p><b> ,取ξ=5.8</b></p>
30、<p> 每個(gè)煙氣處理量 47951/10=4795.1 (m3/h)</p><p> u=(2△P/ρ ξ)0.5 =(2×900/(1.18×16.1))0.5=16.2m/s</p><p> 在這里取u=16m/s</p><p> △P=876﹤900 </p><p> 進(jìn)口面積
31、 A=Q/u= 4795.1/16/3600=0.0832m2</p><p> 根據(jù)XLP/B型旋風(fēng)除塵器尺寸比例</p><p> 入口寬度 b=(A/2)0.5=0.203m</p><p> 筒體直徑 D=3.33b=0.676m</p><p> 參考XLP/B型旋風(fēng)除塵器產(chǎn)品系列①,取D=700mm,則是XLP/B-
32、7.0-Y型號(hào)</p><p><b> 參數(shù)見表2—4</b></p><p><b> 表2—4</b></p><p> XLP/B型旋風(fēng)除塵器外形尺寸</p><p><b> (3) 選型論證 </b></p><p> a×
33、;b=0.0882 m2</p><p> u=Q/A=15.1 m/s</p><p> △P=ξu2ρ/2=780.2 </p><p> 因?yàn)椴捎玫氖遣⒙?lián),所以要乘一個(gè)壓力系數(shù)變化 780.2×1.1=859 Pa﹤900 Pa 符合要求。</p><p> 3.1.1.3 XLP/B型旋風(fēng)除塵器的分割
34、粒徑、分級(jí)效率和總效率的計(jì)算</p><p> bc50=0.27(μ D/3.14(ρp-ρ )u=6 (μm)</p><p><b> 表2—5</b></p><p> 經(jīng)過預(yù)除塵后(一級(jí)處理),煙塵濃度是6534×(1-67.2﹪)=2144 mg/ m3</p><p> 二級(jí)除塵的效率將
35、要達(dá)到:(2144-200)/2144=90.67 ﹪</p><p> 3.1.2 二級(jí)除塵設(shè)備的論證選擇</p><p> 在選擇除塵技術(shù)時(shí),應(yīng)充分考慮經(jīng)濟(jì)性、可靠性、適用性和社會(huì)性等方面的影響。除塵技術(shù)的確定受到當(dāng)?shù)貤l件、現(xiàn)場條件、燃燒煤種特性、排放標(biāo)準(zhǔn)和需要達(dá)到的除塵效率等多種因素的影響。</p><p> 針對目前環(huán)保要求、污染物排放費(fèi)用的征收情況以
36、及靜電除塵器和布袋除塵器在性能上的差異和在各行各業(yè)應(yīng)用的實(shí)際情況,對兩種除塵器在實(shí)際應(yīng)用中的基本性能做一個(gè)簡單客觀的對比。 </p><p><b> 1)除塵效率 </b></p><p> 布袋除塵器:對人體有嚴(yán)重影響的重金屬粒子及亞微米級(jí)塵粒的捕集更為有效。通常除塵效率可達(dá)99.99%以上,排放煙塵濃度能穩(wěn)定低于50mg/Nm3,甚至可達(dá)10 mg/Nm3
37、以下,幾乎實(shí)現(xiàn)零排放。 </p><p> 從目前電力行業(yè)燃煤鍋爐應(yīng)用的情況來看,布袋除塵器的排放能保證在30 mg/Nm3以下。呼和浩特電廠兩臺(tái)200MW機(jī)組的鍋爐煙氣凈化采用了布袋除塵器,從CEMS系統(tǒng)長期自動(dòng)監(jiān)測的結(jié)果和權(quán)威檢測單位的測試人員人工采樣測試的結(jié)果來看,排放濃度均低于27 mg/Nm3。 </p><p> 電除塵器:隨著國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)一步提高和越來越多的電廠燃用低
38、硫煤(或者經(jīng)過了高效脫硫),比電阻大,即使達(dá)標(biāo)也變得越來越困難。</p><p> 而布袋除塵器的過濾機(jī)理決定了它不受燃燒煤種物化性能變化的影響,具有穩(wěn)定的除塵效率。</p><p> 針對目前國家環(huán)保的排放標(biāo)準(zhǔn)和排放費(fèi)用的征收辦法,布袋除塵器所帶來的經(jīng)濟(jì)效益是顯而易見的。</p><p> 2)系統(tǒng)變化對除塵器的影響 </p><p>
39、; 燃煤電廠的煤種相對穩(wěn)定,但也不能避免遇到煤種或煤質(zhì)發(fā)生變化的時(shí)候;鍋爐系統(tǒng)是一個(gè)經(jīng)常變動(dòng)和調(diào)節(jié)的系統(tǒng),因此從鍋爐中出來的煙氣物化性能、煙塵濃度、溫度等參數(shù)也不能保證不發(fā)生變化。這一系列的變化,針對不同的除塵器會(huì)引起明顯不同的變化。下面從主要的幾個(gè)方面進(jìn)行對比: </p><p> ?。?)送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變,鍋爐出口煙塵濃度變化</p><p><b> ①除塵器:<
40、;/b></p><p> 煙塵濃度的變化只引起布袋除塵器濾袋負(fù)荷的變化,從而導(dǎo)致清灰頻率改變(自動(dòng)調(diào)節(jié))。煙塵濃度高濾袋上的積灰速度快,相應(yīng)的清灰頻率高,反之清灰頻率低,而對排放濃度不會(huì)引起變化。</p><p><b> ②對靜電除塵器:</b></p><p> 煙塵濃度的變化直接影響粉塵的荷電量,因此也直接影響了靜電除塵器的
41、除塵效率,最終反映在排放濃度的變化上。通常煙塵濃度增加除塵效率提高,排放濃度會(huì)相應(yīng)增加;煙塵濃度減小除塵效率降低,排放濃度會(huì)相應(yīng)降低。 </p><p> ?。?)鍋爐煙塵量不變,送、引風(fēng)機(jī)風(fēng)量變化 </p><p><b> ①對布袋除塵器:</b></p><p> 由于風(fēng)量的變化直接引起過濾風(fēng)速的變化,從而引起設(shè)備阻力的變化,而對除塵
42、效率基本沒有影響。風(fēng)量加大設(shè)備阻力加大,引風(fēng)機(jī)出力增加;反之引風(fēng)機(jī)出力減小。</p><p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p> 風(fēng)量的變化對設(shè)備沒有什么太大影響,但是靜電除塵器的除塵效率隨風(fēng)量的變化非常明顯。若風(fēng)量增大,靜電除塵器電場風(fēng)速提高,粉塵在電場中的停留時(shí)間縮短,雖然電場中風(fēng)擾動(dòng)增強(qiáng)了荷電粉塵的有效驅(qū)進(jìn)速度,但是這不足以抵償高風(fēng)速引起的
43、粉塵在電場中駐留時(shí)間縮短和二次揚(yáng)塵加劇所帶來的負(fù)面影響,因此除塵效率降低非常明顯;反之,除塵效率有所增加,但增加幅度不大。 </p><p><b> ?。?)溫度的變化 </b></p><p><b> ?、賹Σ即龎m器:</b></p><p> 煙氣溫度太低,結(jié)露可能會(huì)引起“糊袋”和殼體腐蝕,煙氣溫度太高超過濾料
44、允許溫度易“燒袋”而損壞濾袋。但是如果溫度的變化是在濾料的承受溫度范圍內(nèi),就不會(huì)影響除塵效率。引起不良后果的溫度是在極端溫度(事故/不正常狀態(tài))下,因此對于布袋除塵器就必須設(shè)有對極限溫度控制的有效保護(hù)措施。</p><p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p> 煙氣溫度太低,結(jié)露就會(huì)引起殼體腐蝕或高壓爬電,但是對除塵效率是有好處的;煙氣溫度升高,粉
45、塵比電阻升高不利于除塵。因此煙氣溫度直接影響除塵效率,且影響較為明顯。 </p><p> ?。?)煙氣物化成分(或燃燒煤種)變化 </p><p><b> ①對布袋除塵器:</b></p><p> 煙氣的物化成份對布袋除塵器的除塵效率沒有影響。但是如果煙氣中含有對所有濾料都有腐蝕破壞的成分時(shí)就會(huì)直接影響濾料的使用壽命。</p&g
46、t;<p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p> 煙氣物化成份直接引起粉塵比電阻的變化,從而影響除塵效率,而且影響很大。影響最為直接的是煙氣中硫氧化物的含量,通常硫氧氣化物的含量越高,粉塵比電阻越低,粉塵越容易捕集,除塵效率就高;反之,除塵效率就低。另外煙塵中的化學(xué)成分(如硅、鋁、鉀、鈉等含量)的變化也將引起除塵效率的明顯變化。 </p>&l
47、t;p><b> ?。?)氣流分布 </b></p><p><b> ?、賹Σ即龎m器:</b></p><p> 除塵效率與氣流分布沒有直接關(guān)系,即氣流分布不影響除塵效率。但除塵器內(nèi)部局部氣流分布應(yīng)盡量均勻,不能偏差太大,否則會(huì)由于局部負(fù)荷不均或射流磨損造成局部破袋,影響除塵器濾袋的正常使用壽命。</p><p&g
48、t;<b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p> 靜電除塵器非常敏感電場中的氣流分布,氣流分布的好壞直接影響除塵效率的高低。在靜電除塵器性能評(píng)價(jià)中,氣流分布的均方根指數(shù)通常是評(píng)價(jià)一臺(tái)靜電除塵器的好壞的重要指標(biāo)之一。 </p><p> ?。?)空氣預(yù)熱器及系統(tǒng)管道漏風(fēng) </p><p><b> ?、賹Σ即龎m器:<
49、/b></p><p> 對于耐氧性能差的濾料會(huì)影響布袋壽命,比如:RYTON濾料,但是除塵效率不受影響。由于混入冷風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量增加導(dǎo)致系統(tǒng)阻力增加。</p><p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p> 設(shè)備阻力無明顯變化,但是系統(tǒng)風(fēng)量增加提高了電場風(fēng)速對除塵效率有影響。</p><p>&l
50、t;b> 3)運(yùn)行與管理 </b></p><p><b> (1)運(yùn)行與管理</b></p><p><b> ?、賹Σ即龎m器:</b></p><p> 運(yùn)行穩(wěn)定,控制簡單,沒有高電壓設(shè)備,安全性好,對除塵效率的干擾因素少,排放穩(wěn)定。由于濾袋是布袋除塵器的核心部件,是布袋除塵器的心臟,且相對比
51、較脆弱、易損,因此設(shè)備管理要求嚴(yán)格。</p><p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p> 運(yùn)行中對除塵效率的干擾因素多,排放不穩(wěn)定;控制相對較為復(fù)雜,高壓設(shè)備安全防護(hù)要求高。由于靜電除塵器均為鋼結(jié)構(gòu),不易損壞,相對于布袋除塵器,設(shè)備管理要求不很嚴(yán)格。 </p><p><b> ?。?)停機(jī)和啟動(dòng)</b&g
52、t;</p><p><b> ?、賹Σ即龎m器:</b></p><p> 方便,但長期停運(yùn)時(shí)需要做好濾袋的保護(hù)工作。</p><p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p><b> 方便,可隨時(shí)停機(jī)。</b></p><p>&l
53、t;b> (3)檢修與維護(hù)</b></p><p><b> ?、賹Σ即龎m器:</b></p><p> 可實(shí)現(xiàn)不停機(jī)檢修,即在線維修。</p><p><b> ?、趯o電除塵器:</b></p><p><b> 檢修時(shí)一定要停機(jī)</b></
54、p><p><b> 4)設(shè)備投資 </b></p><p> ?。?)對于常規(guī)的煙氣條件和粉塵(主要是指比較適合靜電除塵器的煙氣),兩種除塵器排放濃度要達(dá)到目前較低的環(huán)保要求(如150mg/m3)初期投資布袋除塵器比靜電除塵器約高20-35%左右</p><p> ?。?)對于低硫高比電阻粉塵、高SIO2、AL2O3類不適合靜電除塵器捕集的粉塵
55、,兩種除塵器要達(dá)到目前較低的環(huán)保要求(如150mg/m3)初期投資靜電除塵器和布袋除塵器相當(dāng)或靜電除塵器投資高些。</p><p> ?。?)通常條件下達(dá)到相同的除塵效率或者說達(dá)到相同的排放濃度,靜電除塵器的投資通常要比布袋除塵器的投資高。</p><p> 以呼和浩特電廠200MW機(jī)級(jí)為例:</p><p><b> 布袋除塵器:</b>
56、</p><p> 每臺(tái)機(jī)組的除塵器投資<2000萬元,保證排放濃度<50mg/Nm3以下。</p><p><b> 對靜電除塵器:</b></p><p> 按四電場,比集塵面積130m2/m3/S計(jì)算。達(dá)標(biāo)250mg/Nm3,每臺(tái)除法器投資約2500萬元。</p><p><b> 5)運(yùn)行維護(hù)費(fèi)
57、用 </b></p><p><b> ?。?)運(yùn)行能耗</b></p><p> 對布袋除塵器:風(fēng)機(jī)能耗大,清灰能耗小。</p><p> 對靜電除塵器:風(fēng)機(jī)能耗小,電場能耗大。</p><p> 但是,總體來講兩種除塵器的電耗相當(dāng)。對于靜電除塵器難以捕集的粉塵,或者說當(dāng)靜電除塵器的電場數(shù)量超過4電場
58、時(shí),靜電除塵器的能耗比布袋除塵器的要高,也就是說此時(shí)的靜電除塵器運(yùn)行費(fèi)用要比布袋除塵器高。如果按照即將出臺(tái)的新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),靜電除塵器要是做到達(dá)標(biāo)話,必定是采用4電場以上的靜電除塵器,其電耗也就一定比布袋除塵器高。 </p><p><b> ?。?)維護(hù)費(fèi)用</b></p><p> 布袋除塵器的維護(hù)檢修費(fèi)用主要是濾袋更換費(fèi),從目前實(shí)際運(yùn)行情況來看,一次濾袋的更換費(fèi)用
59、只需要1.5-2年排污費(fèi)比靜電除塵器的少繳部分就可以抵償。</p><p> 靜電除塵器的維護(hù)維修費(fèi)用主要是對陽極板、陰極線和振打錘等的更換等。此項(xiàng)費(fèi)用較高,但年限比較長,約6年左右。</p><p><b> ?。?)經(jīng)濟(jì)效益分析</b></p><p> 實(shí)際運(yùn)行中布袋除塵器的排放濃度約是靜電除塵器的10%,因此,電廠采用布袋除塵器實(shí)際
60、交繳的排污費(fèi)也為靜電除塵器排污費(fèi)的1/10左右。如果按照目前國家征收排污費(fèi)的情況來看,采用布袋除塵器后每爐/每年的排污費(fèi)少繳部分是相當(dāng)可觀的,至少上百萬到幾百萬元。按照以前達(dá)標(biāo)即不需要交納排污費(fèi)的話,采用布袋除塵器就可以免交排污費(fèi)。另外,布袋除塵器有約5%左右的脫硫效率;這同樣可以減少二氧化硫的排污費(fèi)。</p><p> 總之,新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)以后,靜電除塵器要想做到達(dá)標(biāo)排放,就必須采用4電場以上的除塵器。此時(shí)
61、靜電除塵器的初期投資已經(jīng)比布袋除塵器高,同時(shí)4電場以上的靜電除塵器(或者4電場的高比積塵面積)運(yùn)行電耗要比布袋除塵器的高很多。因此在新的環(huán)保要求下,靜電除塵器即使達(dá)標(biāo),其初期投資和運(yùn)行費(fèi)用都比布袋除塵器高。另外,靜電除塵器的排放濃度總是在布袋除塵器的10倍左右,目前新的排污費(fèi)制度下,即使達(dá)標(biāo)了也要對排放粉塵量進(jìn)行收費(fèi),因此兩種除塵器即使達(dá)標(biāo)以后,靜電除塵器又比布袋除塵器多支出了一筆費(fèi)用。因此,布袋除塵器必將成為工業(yè)粉塵控制的首選設(shè)備。&
62、lt;/p><p> 表2—6布袋除塵器與電除塵器的比較表</p><p> 通過比較,選擇袋式除塵器。</p><p> 2.1.2.1 袋式除塵器的工作原理、應(yīng)用及特點(diǎn)</p><p> 常用袋式除塵器有簡易袋除塵器、機(jī)械振打袋式除塵器、脈沖噴吹袋式除塵器和氣環(huán)式袋式除塵器。</p><p> (1) 機(jī)械
63、振打袋式除塵器:是利用機(jī)械裝置使濾袋產(chǎn)生振動(dòng)而清灰的袋式除塵器。此類除塵器的特點(diǎn)是施加于粉塵層的動(dòng)能較少而次數(shù)較多,因此要求濾料薄而光滑,質(zhì)地柔軟,有 利于 傳遞振動(dòng),在過濾面上生成足夠的振動(dòng)力。</p><p> 結(jié)構(gòu)及工作原理 中部振打袋式除塵器,又稱ZX型袋式除塵器?;静考蔀V袋、</p><p> 箱體、灰斗、振打清灰裝置、進(jìn)出風(fēng)管及螺旋輸送機(jī)等部分組成。含塵氣體由灰斗上部
64、進(jìn)入,然后向上進(jìn)入濾袋,粉塵積于濾袋內(nèi)表面,凈氣經(jīng)濾料由閥箱向外排出。箱體由隔板分成相等濾袋數(shù)目的多個(gè)倉,袋底開口,并固定于底板的短管上,袋頂由帽蓋封閉,并懸吊在振打機(jī)構(gòu)的吊架上。箱體的頂蓋上裝有閥箱及振打機(jī)構(gòu)。</p><p> 特點(diǎn) 具有較高、穩(wěn)定的除塵效率和較低的阻力,構(gòu)造簡單,濾袋裝卸方便,維護(hù)</p><p> 容易,應(yīng)用范圍較廣,適用于常溫氣體的過濾。</p>
65、<p> (2)脈沖袋式除塵器</p><p> 脈沖袋式除塵器有側(cè)噴脈沖、順噴脈沖、對噴脈沖、氣箱脈沖、大型分室脈沖、旁插扁</p><p> 袋脈沖、離線脈沖、環(huán)隙噴吹、回轉(zhuǎn)清灰脈沖袋式除塵器等多種形式。 </p><p> 工作原理 含塵空氣進(jìn)氣口進(jìn)入除塵箱,因氣體突然擴(kuò)張,流速驟然降低,顆料較粗的粉塵,靠其自重力向下沉降,落入灰斗
66、。細(xì)小粉塵通過各種效應(yīng)被吸附在濾袋外壁,經(jīng)濾袋過濾后的凈化空氣,通過文氏管進(jìn)入上箱體,從出氣口排出,被吸附在濾袋外壁的粉塵,隨著時(shí)間的增長,越積越厚,除塵器阻力逐漸上升,處理的氣體量不斷減少,為了使除塵器經(jīng)常保持有效狀態(tài),設(shè)備阻力穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi),就需要清除吸附在濾袋外面的積灰。</p><p> 消灰過程是由控制儀按規(guī)定要求對各個(gè)電磁脈沖閥發(fā)出指令,依次打開閥門,順序向各組濾袋內(nèi)噴吹高壓空氣。于是,氣包內(nèi)壓
67、縮空氣經(jīng)由噴吹管的孔眼穿過文氏管進(jìn)入濾袋(稱為一次風(fēng))。而當(dāng)噴吹的高速氣流通過文氏管——引射器的一剎那,數(shù)位于一次的周圍空氣被誘導(dǎo)同時(shí)進(jìn)入袋內(nèi)(稱二次風(fēng))。由于這一、二次風(fēng)形成一股與過濾氣流相反的強(qiáng)有力逆向氣流射入袋內(nèi),使濾袋在一瞬間急劇從收縮——膨脹——收縮,以及氣流反向作用,逐將吸附在袋壁外面的粉塵清除下來。由于清灰時(shí)向袋內(nèi)噴吹高壓空氣是在幾組濾袋間依次進(jìn)行的,并不切斷需要處理的含塵空氣。所以在清灰過程中,除塵器的壓力損失和被處理的
68、含塵氣體量都幾何不變。這一點(diǎn)就是脈沖袋式除塵器的先進(jìn)性之一。</p><p> 特點(diǎn) 清灰方式作用強(qiáng)度很大,而且其強(qiáng)度和頻率都可以調(diào)節(jié),所以清灰效果好。</p><p> (3)氣環(huán)式風(fēng)袋式除塵器</p><p> 含塵氣體從上部進(jìn)入頂部的分布室,均勻進(jìn)入各個(gè)濾袋內(nèi),凈化后的氣體經(jīng)排氣管排出。吸附在濾袋內(nèi)壁的粉塵和纖維縫中的粉塵,被氣環(huán)箱噴出的高速空氣吹落,
69、吹落的粉塵沉降到集灰斗中,經(jīng)輸送機(jī)械送走。氣環(huán)箱緊貼濾袋靠機(jī)械傳動(dòng)裝置作周期性上下移動(dòng),每移動(dòng)一次,即完成一次清灰過程。</p><p> 氣環(huán)反吹袋式除塵器的主要特點(diǎn):適用于高濕</p><p> 度、高濃度的含塵氣體;可采用小型高壓鼓風(fēng)機(jī)作為氣源,過濾風(fēng)速大,投資省,由于裝在機(jī)體外部,所以維修管理方便;不需要高精度的控制儀表,造價(jià)較低。主要缺點(diǎn):氣環(huán)箱上下移動(dòng)時(shí)緊貼濾袋,使濾袋磨損
70、加快,故障率較高。</p><p><b> 它們的性能比較見</b></p><p><b> 表2—7</b></p><p> 注:中凈化——能夠捕集大于10μm的塵粒。且其效率在90﹪以上者</p><p> 細(xì)凈化——能夠捕集大于1μm的塵粒。且其效率在90﹪以上者,當(dāng)氣體中的粉塵
71、主要由較粗大顆粒組成且含塵濃度高時(shí),可以滿足二級(jí)凈化要求。</p><p> 綜合比較,將選用脈沖袋式除塵器。</p><p> 2.1.2.2 袋式除塵器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及選型</p><p> 根據(jù)粉塵的性質(zhì)、處理氣量和效率。參考產(chǎn)脈沖噴吹袋式除塵器產(chǎn)品系列。將選用LCPM型側(cè)噴脈沖除塵器。型號(hào):LCPM-384-24-2700</p><p
72、> 2.1.3 除塵系統(tǒng)效果分析</p><p> 經(jīng)過二級(jí)除塵,總除塵效率達(dá)到96﹪,完全達(dá)到排放要求.一般經(jīng)過二級(jí)除塵,效率都可以達(dá)到99.5%,同時(shí)壓損也會(huì)很大,對濾袋、除塵儀器都有不利的影響,儀器的操作要求也會(huì)很高,運(yùn)行耗能也會(huì)很大,實(shí)例說明在高效率時(shí)每降低一個(gè)百分點(diǎn)就會(huì)減少很大的壓損,也考慮到后面要用濕法脫硫,對除塵也有一定的效率,所以降低除塵效率,降低壓損,減少對濾袋、除塵儀器都有不利的影
73、響,降低儀器的操作要求和運(yùn)行耗能。為企業(yè)創(chuàng)造更多的收益。但選用型號(hào)除塵器后,要進(jìn)行必要的改裝,才可以達(dá)到要求。</p><p> 2.2 鍋爐煙氣脫硫工藝的論證選擇</p><p> 目前, 世界上煙氣脫硫工藝有上百種, 但具有實(shí)用價(jià)值的工藝僅十幾種。根據(jù)脫硫反應(yīng)物和脫硫產(chǎn)物的存在狀態(tài)可將其分為濕法、干法和半干法 3 種。濕法脫硫工藝應(yīng)用廣泛, 占世界總量的 85.0%, 其中氧化鎂法
74、技術(shù)成熟, 尤其對中、小鍋爐煙氣脫硫來說, 具有投資少, 占地面積小, 運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn), 非常適合我國的國情。</p><p> 采用濕法脫硫工藝, 要考慮吸收器的性能, 其性能的優(yōu)劣直接影響煙氣的脫硫效率、系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用等。旋流板塔吸收器具有負(fù)荷高、壓降低、不易堵、彈性好等優(yōu)點(diǎn), 可以快速吸收煙塵, 具有很高的脫硫效率。 1). 脫硫工藝及脫硫吸收器比較選擇</p><p>
75、; (1) 脫硫除塵工藝比較選擇(見表2—8)</p><p><b> 表2—8</b></p><p><b> 表2—9</b></p><p> ?。?) 下列將最成熟工藝石灰(石)/石膏濕法脫硫工藝和氧化鎂脫硫法的特點(diǎn)作對比</p><p> ① 石灰(石)/石膏濕法脫硫工藝<
76、;/p><p> 石灰(石)/石膏濕法脫硫工藝是采用石灰石(CaCO3)或石灰(CaO)作脫硫吸收劑原料,經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥蓺溲趸}(Ca(OH)2)作為脫硫吸收漿。石灰或吸收劑漿液噴入吸收塔,吸附其中的SO2氣體,產(chǎn)生亞硫酸鈣,進(jìn)而氧化為硫酸鈣(石膏)副產(chǎn)品。</p><p> 該工藝的優(yōu)點(diǎn)主要是:</p><p> A、脫硫效率高,在Ca/S比小于1.1
77、的時(shí)候,脫硫效率可高達(dá) 90%以上;</p><p> B、吸收劑利用率高,可達(dá)到90%;</p><p> C、吸收劑資源廣泛,價(jià)格低廉;</p><p> D、適用于高硫燃料,尤其適用于大容量電站鍋爐的煙氣處理;</p><p> E、副產(chǎn)品為石膏,高品位石膏可用于建筑材料。</p><p><b&g
78、t; 該工藝的缺點(diǎn)是:</b></p><p> A、系統(tǒng)復(fù)雜,占地面積大;</p><p> B、造價(jià)高,一次性投資大;(在美國,單位一般造價(jià)在 $150—200/kW;在中國,重慶珞璜電廠一期煙氣脫硫工程2×360MW脫硫裝置占電廠總投資的11.15%,太原第一熱電廠高速平流 簡易濕式300MW機(jī)組的600000m3/h脫硫裝置的單位造價(jià)約 RMB650元/
79、kW,杭州半山電廠2×125MW和北京第一熱電廠 2×410t/h鍋爐脫硫裝置單位造價(jià)更高達(dá) RMB 1600/KW);</p><p> C、運(yùn)行問題較多——由于副產(chǎn)品CaSO4易沉積和粘結(jié),所以, 容易造成系統(tǒng)積垢,堵塞和磨損;</p><p> D、運(yùn)行費(fèi)用高,高液/氣比所帶來的電、水循環(huán)和耗量非常大;</p><p> E、副產(chǎn)品處
80、理問題——目前,世界上對該副產(chǎn)品處理,主要采用拋棄和再利用兩種方法:西歐和日本因缺乏石膏資源,所以用此副產(chǎn)品做建筑用石膏板,與此同時(shí),當(dāng)?shù)亟ㄖ?guī)范也為該產(chǎn)品的推廣使用提供了方便。但對副產(chǎn)品石膏的成分要求嚴(yán)格(CaSO4>96%)。在美國,因天然石膏資源豐富,空地較多,過去一般采用拋棄處理。在中國,天然石膏資源豐富,而石灰石的成分卻很難保證,因此脫硫石膏的成分不穩(wěn)定,建筑行業(yè)很難采用;對于建在城市近郊或工業(yè)區(qū)的需要脫硫的電廠,又很難
81、容納大量石膏渣液的拋棄,即使有空閑場地拋棄,從長遠(yuǎn)來講,仍然可能造成固體廢棄物的二次污染。因而副產(chǎn)物處理存在問題。</p><p> F、由于該工藝技術(shù)成熟,運(yùn)用廣泛,目前國家有相應(yīng)技術(shù)規(guī)范,但國家環(huán)??偩衷诿摿蚣夹g(shù)指導(dǎo)文件中明確指出該種方法適用于大型電站鍋爐的脫硫,中小鍋爐運(yùn)用存在規(guī)模不經(jīng)濟(jì)等問題。</p><p> G、為適應(yīng)國內(nèi)中小型鍋爐的煙氣脫硫,對該工藝進(jìn)行了改造運(yùn)用,減少脫
82、硫劑制備和石膏生成系統(tǒng)尚可,但其他部分的或缺帶來諸多問題,因此要謹(jǐn)慎用之。</p><p><b> ?、?氧化鎂脫硫法</b></p><p> 氧化鎂脫硫技術(shù)是利用氫氧化鎂作為脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫,生成亞硫酸鎂,并通入空氣將亞硫酸鎂生成溶解度更大的硫酸鎂。氫氧化鎂作脫硫劑具有反應(yīng)活性大、脫硫效率高、液氣比小等優(yōu)點(diǎn),因此具有綜合投資低,運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。&l
83、t;/p><p> 氧化鎂吸收SO2的濕法脫硫方式是目前適合于中、小型鍋爐煙氣脫硫技術(shù)最為成熟的脫硫方式之一。綜合氫氧化鎂脫硫法具有以下四個(gè)特點(diǎn):</p><p> A、氧化鎂原料取得容易 </p><p> 目前包括在日本、首爾、東南亞地區(qū)、臺(tái)灣地區(qū)等均有普遍使用的實(shí)績和經(jīng)驗(yàn),而所使用的的氧化鎂大部分均來自大陸地區(qū)。我國擁有豐富的氧化鎂資源,儲(chǔ)量約為160億噸,
84、占全世界的80%左右,環(huán)渤海灣的山東、遼寧地區(qū)以及山西都有豐富的產(chǎn)量。由于廣泛地運(yùn)用,使該技術(shù)相對于其他脫硫技術(shù)更加成熟。</p><p> B 、MgO工藝也是技術(shù)成熟的脫硫工藝,該工藝在日本已應(yīng)用了100多個(gè)項(xiàng)目,臺(tái)灣的電廠約95﹪是.MgO法,美國波士頓的Mgstic電廠150Mw機(jī)組.MgO濕 法脫硫1982年投產(chǎn)。</p><p> 在中國深圳X玻璃廠,500T/D熔化爐排煙
85、;珠海X集團(tuán)90t/h燃油鍋爐;湛江x公司320t/h鍋爐;無錫X熱電廠100t/h鍋爐。均采用濕 式MgO法。尚有更多MgO法脫硫工程在建設(shè)中。</p><p> C、 MgO法脫硫效率達(dá)到90﹪~98﹪,因?yàn)镸gO活性強(qiáng),實(shí)例表明在相同操作條件下,MgO作為吸收劑比用CaCO3作為吸收劑時(shí)吸附效率高。</p><p> D 、脫除等量的SO2消耗的MgO量僅為CaCO3的40﹪.
86、</p><p> E 、MgO法脫硫循環(huán)液呈溶液狀,不易結(jié)垢,不會(huì)堵塞。</p><p> 氧化鎂濕法的脫硫產(chǎn)物硫酸鎂是一種溶解度很大的物質(zhì),因此在吸收塔脫硫的反應(yīng)過程中,不似石灰石(石灰)/石膏法會(huì)產(chǎn)生結(jié)垢或堵塞的問題。</p><p> F、 脫硫后溶液,處理后可直接排放,無二次污染。</p><p> G、脫硫設(shè)備簡單,操作簡
87、單,成本低。</p><p> 脫硫系統(tǒng)包括熟化系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、廢液處理系統(tǒng),系統(tǒng)簡單明了,現(xiàn)場布置簡潔緊湊,系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。</p><p> L、 脫硫產(chǎn)物的用途</p><p> 如果把MgO法脫硫工藝產(chǎn)物,不 經(jīng)氧化曝氣則可以把漿液脫水濕渣,其組成MgSO3 60~70 MgSO4 20~30 溶解狀,雜質(zhì)10 ,濕渣可以作為農(nóng)用肥料。可直接作基肥
88、,追肥和葉面肥。植物正常發(fā)育的所需鎂量,一般為干重5g/kg左右。施用鎂肥不僅可增加作物產(chǎn)量,還可改善產(chǎn)品品質(zhì),如鎂肥對甘蔗、香蕉、煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)都有良好作用。據(jù)調(diào)查本地區(qū)盛產(chǎn)甘蔗、香蕉。</p><p> 根據(jù)全國土壤普查表明不少地區(qū)土壤缺鎂比較嚴(yán)重,缺鎂土壤面積巨大,大約占全國耕地面積的5.8 ,若對每畝地施鎂肥,則每年需求鎂肥量十分巨大。</p><p> ③ 石灰(石)/石膏濕
89、法脫硫工藝和氧化鎂脫硫法技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,以220t/h 鍋爐為例(見表2—10、表2—11)</p><p><b> 表2—10</b></p><p><b> 表2—11</b></p><p> 通過對脫硫除塵工藝———濕法、半干法、干法的對比分析: 石灰石- 石膏法雖然工藝非常成熟,但投資大, 占地面積大,
90、不適合中、小鍋爐。具有投資少、占地面積小、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn), 因此, 本方案選用氧化鎂法脫硫工藝。</p><p> 2) 脫硫吸收器比較選擇</p><p> 脫硫吸收器的選擇原則, 主要是看其液氣接觸條件、設(shè)備阻力以及吸收液循環(huán)量。脫硫吸收器比較選擇如表2—12所示。</p><p><b> 表2—12</b></p>
91、<p> 吸收設(shè)備中: 噴淋塔液氣比高, 水消耗量大; 篩板塔阻力較大, 防堵性能差; 填料塔防堵性能差, 易結(jié)垢、黏結(jié)、堵塞, 阻力也較大; 湍球塔氣液接觸面積雖然較大, 但易結(jié)垢堵塞, 阻力較大。相比之下, 旋流板塔具有負(fù)荷高、壓降低、不易堵、彈性好等優(yōu)點(diǎn), 適用于快速吸收過程, 且具有很高的脫硫效率。因此, 選用旋流板塔脫硫吸收器。</p><p><b> 3)脫硫除塵原理&l
92、t;/b></p><p> ?。?) 氧化鎂法脫硫原理</p><p> 化鎂法脫硫的主要原理: 在洗滌中采用含有MgO 的漿液作脫硫劑, MgO 被轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徭V(MgSO3) 和硫酸鎂 (MgSO4) , 然后將硫從溶液中脫除。氧化鎂法脫硫工藝有如下特點(diǎn): A 、氧化鎂法脫硫工藝成熟, 目前日本、中國臺(tái)灣應(yīng)用較多, 國內(nèi)近年有一些項(xiàng)目也開始應(yīng)用。
93、B、脫硫效率在 90.0%~95.0%之間。 C 、脫除等量的 SO2, MgO的消耗量僅為 CaCO3的 40.0%。 D 、要達(dá)到 90.0%的脫硫效率, 液氣比在 3~5L/m 3之間, 而石灰石- 石膏工藝一般要在 10~15L/m 3之間。 E、 我國 MgO儲(chǔ)量約 80 億 t, 居世界首位, 生產(chǎn)量居世界第一。(2) 旋流板塔吸收器脫硫原
94、理</p><p> 旋流板塔工作時(shí),煙氣由塔底從切向高速進(jìn)入,在塔板葉片的導(dǎo)向作用下旋轉(zhuǎn)上升。逐板下流的液體在塔板上被煙氣噴成霧滴狀,使氣液間有很大的接觸面積。液滴在氣流的帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn),產(chǎn)生的離心力強(qiáng)化氣液間的接觸,最后被甩到塔壁上,沿壁下流,經(jīng)過溢流裝置流到下一層塔板上,再次被氣流霧化而進(jìn)行氣液接觸。由于塔內(nèi)提供了良好的氣液接觸條件,氣體中的SO2等酸性氣體被堿性液體吸收的效果好;旋流板塔同時(shí)具有很好的除塵性
95、能,氣體中的塵粒在旋流塔板上被水霧粘附,并受離心力作用甩到塔壁而除去,從而具有較高的除 塵除霧效率。</p><p> 來自鍋爐的含塵煙氣首先切向進(jìn)入塔底段,呈螺旋形上升到旋流板,從旋流板葉片間的開孔高穿過,將經(jīng)特殊給液裝置分配到各葉片上的洗滌溶液霧化,霧化后的洗滌溶液獲得較高比表面積,并與廢氣接觸完成脫硫除塵。</p><p> 4) 脫硫除塵工藝設(shè)計(jì)(1)主要設(shè)計(jì)參數(shù)
96、; 主要設(shè)計(jì)參數(shù): 處理煙氣量 47951 m3/h; 煙氣溫度 150~160℃; 脫硫除塵塔入口煙溫 150~160℃;脫硫除塵塔出口煙溫 55 ℃; 脫硫塔入口煙氣 SO2 濃度 4082mg/m3 (計(jì)算值); 脫硫效率>83.0% (設(shè)計(jì)值); 脫硫劑氧化鎂粉>200 目, 純度>90.0%; 液氣比 2~3 L/m3; 脫硫劑耗量23 kg/h (max); 脫硫劑漿液濃
97、度 10.0% 。除塵效率86% (設(shè)計(jì)值)。</p><p> (2)脫硫除塵工藝設(shè)計(jì)說明 煙氣脫硫除塵工藝可分為脫硫劑配制系統(tǒng)、煙氣脫硫除塵系統(tǒng)和循環(huán)水系統(tǒng)三大部分。鍋爐煙氣從煙道切向進(jìn)入主塔底部, 在塔內(nèi)螺旋上升中與沿塔下流的脫硫液接觸, 進(jìn)行脫硫除塵, 經(jīng)脫水板除霧后, 由引風(fēng)機(jī)抽出排空。脫硫液從旋流板塔上部進(jìn)入, 在旋流板上被氣流吹散, 進(jìn)行氣液兩相的接觸,
98、完成脫硫除塵后從塔底流出, 通過明渠流到綜合循環(huán)池。(3)脫硫劑制備系統(tǒng)工藝流程設(shè)計(jì)說明 脫硫劑 MgO 乳液的制備系統(tǒng)主要由螺旋給料機(jī)、乳液貯槽、攪拌機(jī)、乳液泵等組成。(4) 脫硫除塵工藝設(shè)備設(shè)計(jì)說明 ① 旋流板塔:脫硫除塵塔 (旋流板塔) 塔體采用麻石砌筑, 主塔平臺(tái)、支架、梯子等為碳鋼,塔內(nèi)件包括噴頭、旋流板、脫水器、
99、檢修孔、支架、接管, 這些物件均采用 316 L不銹鋼材質(zhì), 以確保整套裝置的使用壽命。設(shè)備外徑為 2 540 mm (塔壁厚 220 mm), 高度為 17 000 mm。 ② 除霧器</p><p> ?。?) 廢水處理系統(tǒng) 脫硫廢水產(chǎn)生量較小, pH 在 6~7 之間, 主要含 SO3, MgSO4 和固體懸浮物等,將其匯入工廠沉淀池中經(jīng)過曝氣
100、處理,上層清液再進(jìn)入循環(huán)池。 (6) 煙氣排放分析 經(jīng)濕法脫硫洗滌凈化后的冷煙氣經(jīng)脫水器脫水后, 溫度降至露點(diǎn)以下, 通常為 50~60 ℃, 所含水蒸氣已近飽和, 極易結(jié)露, 對后續(xù)煙道腐蝕性較大, 采用蒸汽再熱器提高煙氣擴(kuò)散溫度 (≥80 ℃)后經(jīng)煙囪排放。通過對鍋爐煙氣污染物凈化, 最終排放煙氣中污染物濃度預(yù)計(jì)為: SO2≤500mg/m3,煙塵≤100mg/m3。</p>
101、<p> 2.3 .風(fēng)機(jī)和泵的選用及節(jié)能設(shè)備</p><p> 通風(fēng)機(jī)選用G4-73-11-No11D型 (轉(zhuǎn)速(r/min):730) 2個(gè)</p><p> 引風(fēng)機(jī)選用Y4-73-11-No12D型 (轉(zhuǎn)速(r/min):960) 1個(gè)</p><p> 水泵 5個(gè)
102、</p><p> 乳液水泵 1個(gè)</p><p> 熱交換器 1個(gè)</p><p> 2.4 投資估算和經(jīng)濟(jì)分析1) 工程主要費(fèi)用:??萬元。</p><p> 2) 效益: 環(huán)境效益, 每
103、年減少煙塵排放 1512.0t, SO2 排放 847.92 t,按照SO2 排污收費(fèi)0.63元/kg計(jì),投運(yùn)前應(yīng)繳納SO2排污費(fèi)為53.43萬元/年,投運(yùn)后應(yīng)繳納SO2排污費(fèi)為7.458萬元/年。</p><p> 2.5 結(jié)果綜合評(píng)價(jià)</p><p> 2.5.1 方案的優(yōu)勢 </p><p> 1. 最終排放煙氣中污染物濃度預(yù)計(jì)為: SO2≤500mg
104、/m3,煙塵≤100mg/m3。不僅低于排放標(biāo)準(zhǔn),而且在以后10年內(nèi)排放標(biāo)準(zhǔn)再嚴(yán)格也有適用。</p><p> 2.經(jīng)過一級(jí)除塵后,除去大部分粗粉塵,對后面的二級(jí)除塵起了很大的作用。除塵效果更好,對二級(jí)除塵器的損害,有 很好的保護(hù),從而降低對儀器的維修費(fèi)用,提高儀器的使用壽命。</p><p> 3. 經(jīng)過二級(jí)除塵,設(shè)計(jì)總除塵效率達(dá)到96﹪,降低壓損,減少對濾袋、除塵儀器都有不利的影響
105、,降低儀器的操作要求和運(yùn)行耗能。為企業(yè)創(chuàng)造更多的收益。</p><p> 4.廢氣經(jīng)過二級(jí)除塵系統(tǒng)后,除塵效率可以達(dá)到97﹪以上,已達(dá)到煙塵排放標(biāo)準(zhǔn)(≦200mg/m3),再經(jīng)過后面的旋流板塔氧化鎂濕法脫硫工藝,預(yù)計(jì)可以達(dá)到99﹪,使用本方案煙塵排放不會(huì)超標(biāo)。</p><p> 5. 旋流板塔氧化鎂濕法脫硫工藝</p><p> 1) 旋流板塔氧化鎂濕法脫硫工
106、藝通過工程實(shí)例證明, 其系統(tǒng)運(yùn)行可靠性高, 除塵脫硫效率高,完全達(dá)到了國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn), 在技術(shù)上是完全可靠的。 2) 旋流板塔氧化鎂濕法脫硫技術(shù)投資少,占地面積小, 運(yùn)行費(fèi)用低, 非常適合我國的國情。 3) 旋流板塔氧化鎂濕法脫硫技術(shù)不但在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上是可行的, 而且經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常顯著。</p><p> 2.5.2 方案的可持型</p><p&
107、gt; 1.經(jīng)過二級(jí)除塵,設(shè)計(jì)總除塵效率達(dá)到96﹪,降低壓損,減少對濾袋、除塵儀器都有不利的影響,降低儀器的操作要求和運(yùn)行耗能。同時(shí)也為以后的排放標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格留了很大的空間。</p><p> 2. 除塵系統(tǒng)過于復(fù)雜龐大,總體站的面積大,維護(hù)維修量大,一次性投資大,又加上投資的周轉(zhuǎn)回報(bào)慢,對一般中小型的生產(chǎn)單位難于承受。 </p><p> 3.脫硫產(chǎn)物的利用和回收,在傳統(tǒng)上大多是采
108、用拋棄法,現(xiàn)在這方面的市場有待開發(fā),根據(jù)本地區(qū)盛產(chǎn)甘蔗、香蕉,可以在作肥料這方面開發(fā)。</p><p> 4.因此可以考慮,現(xiàn)在不 用二級(jí)除塵,而是只經(jīng)過一級(jí)初處理后(使用旋風(fēng)除塵器,提高風(fēng)速,使除塵效率達(dá)到85﹪),直接進(jìn)入脫硫工藝,加強(qiáng)旋流板塔氧化鎂濕法脫硫的除塵效率,使除塵脫硫都可以達(dá)標(biāo),產(chǎn)物可以直接作肥料。這樣可以省去本方案中的二級(jí)處理的投資費(fèi)用,減少儀器的維護(hù)維修費(fèi)用,也降低能耗。從而達(dá)到既可以達(dá)標(biāo)排
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