石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、 學(xué) 號畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：50000Nm3/h石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝的設(shè)計(jì)湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 摘要畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)

2、于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽

3、名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日摘要 本設(shè)計(jì)選擇石灰石石膏濕法脫硫工藝，脫硫能力為50000Nm3/h（標(biāo)干煙氣）.該工藝系統(tǒng)共有六大系統(tǒng)，分別是：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)、石膏脫水系統(tǒng)以及廢水處理系統(tǒng)。吸收系統(tǒng)，石

4、膏脫水系統(tǒng)，除塵系統(tǒng)主要涉及系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)計(jì)算。除塵系統(tǒng)采用電除塵器法，吸收系統(tǒng)采用的是噴淋塔。關(guān)鍵字：煙氣脫硫；石灰石石膏濕法；吸收塔湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 AbstractAbstractThis design choice limestone - gypsum wet FGD process, desulfurization capacity for 50000Nm3 / h (standard dry flue gas). The process a total of six systems are: dust removal system, flue gas system, abso

5、rption system absorbent slurry preparation systemgypsum dewatering system and wastewater treatment systems. Absorption system, gypsum dewatering system, dedusting system, mainly related to the system process design calculations. The dust removal system using the ESP method, the absorption system is

6、used in the spray tower.Keywords：flue gas desulfurization; wet limestone - gypsum; absorber湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 目錄目錄 HYPERLINK l _Toc22398 第一章 緒論 PAGEREF _Toc22398 1 HYPERLINK l _Toc9687 1.1 煙氣脫硫的背景1 HYPERLINK l _Toc21329 1.2我國煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀1 HYPERLINK l _Toc16514 1.3煙氣脫硫的目的及意義2 HYPERLINK l _Toc24678 第二章 煙氣脫硫工藝的選

7、擇3 HYPERLINK l _Toc10480 2.1 煙氣脫硫方法分類3 HYPERLINK l _Toc32517 2.2 幾種常見的脫硫工藝3 HYPERLINK l _Toc13085 2.2.1 MgO濕法煙氣脫硫工藝3 HYPERLINK l _Toc25469 2.2.2 氨法脫硫工藝3 HYPERLINK l _Toc23893 2.2.3 石灰石-石膏濕法脫硫工藝4 HYPERLINK l _Toc15376 2.3脫硫工藝的確定5 HYPERLINK l _Toc13189 2.3.1 石灰石（石灰）/石膏濕法脫硫主要優(yōu)點(diǎn)5 HYPERLINK l _Toc26853 2

8、.3.2 MgO濕法煙氣脫硫發(fā)主要優(yōu)點(diǎn)5 HYPERLINK l _Toc12668 2.3.3氨法脫硫的主要優(yōu)缺點(diǎn)6 HYPERLINK l _Toc10693 2.4本設(shè)計(jì)采用的脫硫系統(tǒng)6 HYPERLINK l _Toc26154 2.5石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝系統(tǒng)的介紹7 HYPERLINK l _Toc12013 2.5.1煙氣系統(tǒng)7 HYPERLINK l _Toc20927 2.5.2 SO2吸收系統(tǒng)7 HYPERLINK l _Toc19746 2.5.3石灰石漿液制備系統(tǒng)7 HYPERLINK l _Toc24031 2.5.4 石膏脫水系統(tǒng)8 HYPERLINK l _

9、Toc22440 2.5.5供水系統(tǒng)8 HYPERLINK l _Toc3686 2.5.6 排放系統(tǒng)8 HYPERLINK l _Toc2112 第三章 濕法煙氣脫硫存在的問題及解決8 HYPERLINK l _Toc30421 3.1煙氣的預(yù)處理9 HYPERLINK l _Toc30421 3.2煙氣的預(yù)冷卻9 HYPERLINK l _Toc30421 3.3凈化后氣體再加熱10 HYPERLINK l _Toc23403 3.4除霧10 HYPERLINK l _Toc18517 3.5富液的處理11 HYPERLINK l _Toc30421 3.6結(jié)垢與堵塞11 HYPERLIN

10、K l _Toc28294 3.7脫硫裝置各腐蝕區(qū)域的腐蝕分析12 HYPERLINK l _Toc3674 3.7.1 煙氣輸送機(jī)熱交換系統(tǒng)腐蝕特點(diǎn)分析12 HYPERLINK l _Toc10650 3.7.2 SO2吸收及氧化系統(tǒng)腐蝕特點(diǎn)分析14 HYPERLINK l _Toc10650 3.7.3 吸收劑（石灰石漿液）傳輸及回收系統(tǒng)腐蝕特點(diǎn)分析15 HYPERLINK l _Toc15954 第四章 物料平衡的計(jì)算16 HYPERLINK l _Toc11332 4.1鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)16 HYPERLINK l _Toc7455 4.2各種設(shè)計(jì)參數(shù)的確定17 HYPERLIN

11、K l _Toc9528 4.3脫硫效率的計(jì)算18 HYPERLINK l _Toc5696 4.4吸收劑消耗量的計(jì)算18 HYPERLINK l _Toc3674 4.4.1 凈煙氣中SO2濃度18 HYPERLINK l _Toc10650 4.4.2 石灰石消耗量18 HYPERLINK l _Toc21407 第五章 主要設(shè)備尺寸及規(guī)格的計(jì)算20 HYPERLINK l _Toc3829 5.1 除塵器20 HYPERLINK l _Toc27314 5.1.1 各種除塵器的比較20 HYPERLINK l _Toc16494 5.1.2 袋式除塵器的特點(diǎn)20 HYPERLINK l

12、_Toc3534 5.1.3 電除塵器的特點(diǎn)21 HYPERLINK l _Toc23967 5.1.4 除塵器選擇結(jié)論21 HYPERLINK l _Toc6987 5.2 煙氣系統(tǒng)22 HYPERLINK l _Toc7195 5.2.1 旁路煙道 PAGEREF _Toc7195 22 HYPERLINK l _Toc26784 5.2.2 FGD入口煙道 PAGEREF _Toc26784 22 HYPERLINK l _Toc24809 5.2.3 FGD出口煙道 PAGEREF _Toc24809 22 HYPERLINK l _Toc15992 5.2.4 煙氣換熱器 PAGER

13、EF _Toc15992 22 HYPERLINK l _Toc29372 5.3 SO2吸收系統(tǒng)23 HYPERLINK l _Toc20108 5.3.1 吸收塔的選擇23 HYPERLINK l _Toc29430 5.3.2 吸收塔尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算24 HYPERLINK l _Toc14617 5.3.3 吸收塔附屬設(shè)備的選型26 HYPERLINK l _Toc31675 5.3.4 吸收塔高度的計(jì)算27 HYPERLINK l _Toc10023 5.3.5 吸收塔附屬部件設(shè)計(jì)28 HYPERLINK l _Toc29595 5.4 漿液制備系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算28 HYPERLINK l

14、 _Toc26631 5.4.1 漿液制備系統(tǒng)的選擇28 HYPERLINK l _Toc27553 5.4.2 主要設(shè)備的計(jì)算29 HYPERLINK l _Toc13222 5.5 其他系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)選擇30 HYPERLINK l _Toc17099 5.5.1 增壓風(fēng)機(jī)30 HYPERLINK l _Toc178 5.5.2 攪拌器31 HYPERLINK l _Toc25132 5.5.3 石膏處置系統(tǒng)32 HYPERLINK l _Toc5278 5.5.4 廢水排放系統(tǒng)和處理系統(tǒng)32 HYPERLINK l _Toc16210 5.5.5 漿液排放與回收系統(tǒng)32 HYPERLINK

15、 l _Toc25864 5.5.6 工藝水耗量的計(jì)算32 HYPERLINK l _Toc32419 第六章 工藝布置34 HYPERLINK l _Toc23823 6.1 脫硫裝置的平面布置34 HYPERLINK l _Toc7622 6.2 漿液管道布置要求34 HYPERLINK l _Toc28313 6.3 設(shè)備一覽表35 HYPERLINK l _Toc3686 參考文獻(xiàn)36 HYPERLINK l _Toc3686 謝 辭37 HYPERLINK l _Toc3686 附 錄39 湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第一章 緒論P(yáng)AGE 40第一章 緒論1.1 煙氣脫硫的背景當(dāng)今世界

16、上電力產(chǎn)量的60%是利用煤炭資源生產(chǎn)的，我國是世界上少數(shù)幾個以煤炭為主要能源的國家之一。在80年代之前，我國燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫的研究及開發(fā)，基本上處于停滯階段。到了80年代末或90年代初，由于我國大氣污染及酸雨污染日趨嚴(yán)重，研究與開發(fā)燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。許多部門著手研究及開發(fā)燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)。1995年8月，我國修改后的中華人民共和國大氣污染防治法的正式出臺，在法規(guī)上定義為我國重要的必須治理的大氣污染物，污染防治及酸雨污染防治納入法律條文，以法規(guī)形式確保污染防治和酸雨污染防治。隨著中華人民共和國大氣污染防治法的貫徹和執(zhí)行，在很大程度上促進(jìn)了燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫的研究與

17、開發(fā)。我國相當(dāng)多的高等院校，中國科學(xué)院的院所，各部委的科研機(jī)構(gòu)，地區(qū)的科研部門，環(huán)保局的科研院所，以及民營科研機(jī)構(gòu)等，對燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)紛紛進(jìn)行研究與開發(fā)。參加研究與開發(fā)的單位之廣，人數(shù)之多，時間之長，在我國歷史上實(shí)屬罕見。燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫以其存在問題多，治理難度大，而成為我國當(dāng)今令人關(guān)注的熱點(diǎn)。由中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會發(fā)起和主辦的三屆務(wù)實(shí)和卓有成效的“全國燃煤鍋爐煙氣脫硫技術(shù)交流會”，把我國燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)研究與開發(fā)，從引進(jìn)、學(xué)習(xí)、消化、模擬階段推進(jìn)到獨(dú)立自行研究與開發(fā)階段，進(jìn)一步推進(jìn)到富有獨(dú)創(chuàng)的研究與開發(fā)階段。三屆技術(shù)交流會，極大地促進(jìn)了科研單位之間煙氣脫硫技術(shù)的交流與學(xué)習(xí)，

18、溝通了科研單位和用戶之間的產(chǎn)銷關(guān)系，促進(jìn)了煙氣脫硫技術(shù)及設(shè)備進(jìn)入燃煤工業(yè)鍋?zhàn)o(hù)的市場。1.2我國煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀 在90年代不到10年內(nèi)，我國研究與開發(fā)的煙氣脫硫技術(shù)多達(dá)50種以上。時間短，種類多，技術(shù)廣，在人類煙氣脫硫研究與開發(fā)歷史上也不多見。在研究與開發(fā)的50多種燃煤工業(yè)鍋爐煙氣脫硫技術(shù)中，包括爐內(nèi)直接噴石灰/石灰石、沸騰床石灰石和噴霧干燥法等干法煙氣脫硫，鈣堿法、氨堿法、鈉堿法及鎂堿法等濕法煙氣脫硫。濕法煙氣脫硫占95%左右，干法煙氣脫硫占5%左右。目前，干法煙氣脫硫除個別方法外，仍處于研究及中試階段，尚未工業(yè)化，近期內(nèi)很難推廣應(yīng)用。濕法煙氣脫硫趨于成熟，正處于工業(yè)化應(yīng)用，是當(dāng)前可行的脫硫

19、技術(shù)。濕法又分為除塵脫硫組合體化設(shè)備，和除塵與脫硫分體組合式設(shè)備。在研究與開發(fā)的50多種煙氣脫硫技術(shù)中，運(yùn)行穩(wěn)定、安全可靠的煙氣脫硫技術(shù)大約有10種左右，其脫硫效率均能達(dá)到國家允許的排放標(biāo)準(zhǔn)。其性能為脫硫效率較高(7090%)，無二次污染，液氣及灰水分離良好，防腐、耐磨，無結(jié)垢、無堵塞、運(yùn)轉(zhuǎn)效率高(90%)，使用壽命長(10年以上)，能耗低，價格低廉，工藝過程及設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，占地面積小。不到10年內(nèi)，在煙氣脫硫研究及開發(fā)中，一向被人們認(rèn)為難以解決的腐蝕、磨損、結(jié)垢及堵塞等棘手的問題，取得突破性的解決，脫硫設(shè)備的使用壽命在10年以上，運(yùn)轉(zhuǎn)效率在90%以上。相當(dāng)部分關(guān)鍵技術(shù)，如防腐、耐磨

20、、防結(jié)垢、防堵塞、灰水分離、液氣分離等，達(dá)到或接近國際的先進(jìn)技術(shù)。1.3煙氣脫硫的目的及意義鍋爐燃料中的硫在燃燒過程中與O2反應(yīng)生成氧化物（主要是SO2和SO3），脫硫工藝所要脫除的就是鍋爐尾氣中的有害氣體SO2和SO3。采用濕法煙氣脫硫工藝之后，排放的大氣污染物(、煙塵)排放量及排放濃度均明顯減小，從而降低了電廠大氣污染物對當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響程度，將極大地改善區(qū)域大氣環(huán)境質(zhì)量，環(huán)境效益十分顯著。同時根據(jù)國務(wù)院排污費(fèi)征收使用管理?xiàng)l例(國務(wù)院令第369號)及排污費(fèi)征收標(biāo)準(zhǔn)管理辦法(國家計(jì)委、財政部、國家環(huán)保局、國家經(jīng)貿(mào)委令第31號)，實(shí)施煙氣脫硫后每年可減少大氣中二氧化硫的排放量，這對人類可持續(xù)發(fā)展

21、十分有利。 因此本課題主要研究目的為根據(jù)設(shè)計(jì)所給參數(shù)對50000m3/h的煙氣脫硫除塵系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使排放煙氣中的SO2及煙塵達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，有效地控制當(dāng)?shù)乜諝馕廴疚?，改善空氣質(zhì)量，提高居民生活質(zhì)量，該課題是具有實(shí)際意義和具有一定必要性的。湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第二章 煙氣脫硫工藝的選擇第二章 煙氣脫硫工藝的選擇2.1 煙氣脫硫方法分類化煙氣脫硫（Flue gas desulfurization，簡稱FGD）,在FGD技術(shù)中,按有無液相介入劃分，可分為以下五種方法：濕法，干法，半干法，電子束法，海水法。其中，濕法是利用堿性溶液為脫硫劑，應(yīng)用吸收原理在氣、液、固三相中進(jìn)行脫硫的方法，

22、脫硫產(chǎn)物和殘液混合在一起，為稀糊狀的流體。濕法脫硫的操作溫度在4455C。半方法是指在有液相和氣相介入脫硫方法，脫硫產(chǎn)物為干粉狀。半方法的操作溫度控制在6080C。干法是指無液相介入完全在干燥狀態(tài)下進(jìn)行脫硫的方法。如向爐內(nèi)噴干燥的生石灰或石灰石粉末，即脫硫產(chǎn)物為粉狀。干法的操作溫度在8001300C。海水法受地域條件限制。且有氯化物嚴(yán)重腐蝕設(shè)備的問題。脫硫殘液PH很低，必須配置參數(shù)合理的水質(zhì)恢復(fù)系統(tǒng)，才能達(dá)到環(huán)保要求的排放條件。電子束法是一種利用高能物理原理，采用電子束輻照煙氣，或以脈沖產(chǎn)生電暈對煙氣實(shí)施脫硫的方法。電子束法使用的脫硫劑為合成氨，目前僅限于噸位不大的燃煤鍋爐煙氣脫硫。 按脫硫劑

23、的種類劃分,可分為以下五種方法：以CaCO3（石灰石）為基礎(chǔ)的鈣法，以MgO為基礎(chǔ)的鎂法，以Na2SO3為基礎(chǔ)的鈉法，以NH3為基礎(chǔ)的氨法，以有機(jī)堿為基礎(chǔ)的有機(jī)堿法。世界上普遍使用的商業(yè)化技術(shù)是鈣法，所占比例在90%以上。按吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過程中的干濕狀態(tài)又可將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和半干（半濕）法。2.2 幾種常見的脫硫工藝2.2.1 MgO濕法煙氣脫硫工藝工藝系統(tǒng)主要包括：煙氣系統(tǒng)，SO2吸收系統(tǒng)，脫硫劑漿液制備系統(tǒng)，副產(chǎn)物處理系統(tǒng)，工藝水系統(tǒng)等。2.2.2 氨法脫硫工藝氨法脫硫技術(shù)在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用普遍，用氨吸收硫酸生產(chǎn)尾氣中的SO2, 生產(chǎn)亞硫銨和硫銨。2.2.3 石灰石-石膏濕

24、法脫硫工藝石灰石/石膏法是目前應(yīng)用最廣泛、最多、最成熟的典型的濕法煙氣脫硫技術(shù)。我國濕法煙氣脫硫率可達(dá)98以上，接近100。國內(nèi)采用此法脫硫的電廠主要有：重慶珞璜電廠一期、重慶珞璜電廠二期、太原第一熱電廠、重慶電廠、杭州半山電廠、北京第一熱電廠、陜西韓城第二電廠等。該工藝具有操作方便、原理簡單、脫硫效率高(部分機(jī)組CaS接近1，脫硫效率超過9O)、可應(yīng)用于大容量機(jī)組、高濃度條件、可利用率高(90)、吸收劑來源廣泛、價格也低廉、副產(chǎn)品石灰具有綜合利用價值、運(yùn)行和維護(hù)成本以及脫硫成本較低，是目前公認(rèn)應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最為成熟的脫硫技術(shù)。石灰石（石灰）/石膏濕法脫硫工藝系統(tǒng)主要有：煙氣系統(tǒng)、吸收氧化系

25、統(tǒng)、漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)組成。其基本工藝流程如下：鍋爐煙氣經(jīng)電除塵器除塵后，通過增石灰石石膏濕法煙氣脫硫工藝是當(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(xì)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(jìn)行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除, 最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴, 壓風(fēng)機(jī)、GGH(可選)降溫后進(jìn)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

26、式洗滌。循環(huán)漿液則通過噴漿層內(nèi)設(shè)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除SO2、SO3、HCl和HF，與此同時在“強(qiáng)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（CaSO42H2O），并消耗作為吸收劑的石灰石。循環(huán)漿液通過漿液循環(huán)泵向上輸送到噴淋層中，通過噴嘴進(jìn)行霧化，可使氣體和液體得以充分接觸。每個泵通常與其各自的噴淋層相連接，即通常采用單元制。在吸收塔中，石灰石與二氧化硫反應(yīng)生成石膏，這部分石膏漿液通過石膏漿液泵排出，進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)。脫水系統(tǒng)主要包括石膏水力旋流器（作為一級脫水設(shè)備）、漿液分配器和真空皮帶脫水機(jī)。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)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

27、除。同時按特定程序不時地用工藝水對除霧器進(jìn)行沖洗。進(jìn)行除霧器沖洗有兩個目的，一是防止除霧器堵塞，二是沖洗水同時作為補(bǔ)充水，穩(wěn)定吸收塔液位。在吸收塔出口，煙氣一般被冷卻到4655左右，且為水蒸氣所飽和。通過GGH將煙氣加熱到80以上，以提高煙氣的抬升高度和擴(kuò)散能力。最后，潔凈的煙氣通過煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。2.3脫硫工藝的確定2.3.1 石灰石（石灰）/石膏濕法脫硫主要優(yōu)點(diǎn)A 技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠，目前國內(nèi)煙氣脫硫的80以上采用該法，設(shè)備和技術(shù)很容易取得，脫硫效率高；B 脫硫劑石灰石易得，價格便宜，副產(chǎn)品石膏目前有一定的市場，吸收劑資源豐富，價格便宜；C 對鍋爐負(fù)荷變化有良好的適應(yīng)性，在不同的煙氣

28、負(fù)荷及SO2濃度下，脫硫系統(tǒng)依然可以保持較高的脫硫效率及系統(tǒng)穩(wěn)定性。D 單塔處理煙氣量大，SO2脫除量大，適用于任何含硫量的煤種的煙氣脫硫，處理后的煙氣含塵量大大減少。缺點(diǎn)：A系統(tǒng)復(fù)雜，占地面積較大，脫硫塔設(shè)備投資稍高，一次性建設(shè)投資相對較大；B 脫硫塔循環(huán)量大，耗電量較高,脫硫系統(tǒng)無法快速響應(yīng)鍋爐負(fù)荷的變化運(yùn)行；C 石膏純度須在94以上才有出路；D 后期處理復(fù)雜，二次污染嚴(yán)重, 粉塵排放濃度較難滿足要求；E 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(hù)費(fèi)用較高。2.3.2 MgO濕法煙氣脫硫發(fā)主要優(yōu)點(diǎn)A 技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠。氧化鎂脫硫技術(shù)是一種成熟度僅次于鈣法的

29、脫硫工藝。在日本和美國，氧化鎂脫硫在各工業(yè)領(lǐng)域得到一定應(yīng)用。并且目前在國內(nèi)也已有使用，但副產(chǎn)品拋棄不回收；B 脫硫效率高。在化學(xué)反應(yīng)活性方面氧化鎂要大于鈣基脫硫劑，并且由于氧化鎂的分子量較碳酸鈣和氧化鈣都比較小。因此其他條件相同的情況下氧化鎂的脫硫效率要高于鈣法的脫硫效率，一般情況下氧化鎂的脫硫效率可達(dá)到95-98;C副產(chǎn)物有利用前景。副產(chǎn)物亞硫酸鎂是造紙工業(yè)的化工原料，亞硫酸鎂硫酸鎂是重要的肥料，可以生產(chǎn)含鎂復(fù)合肥。缺點(diǎn)：A 副產(chǎn)品回收困難。因MgSO3和MgSO4在水中的溶解度較高，如采用蒸發(fā)結(jié)晶的方法將消耗大量能源。對于本項(xiàng)目最經(jīng)濟(jì)的辦法就是加入生石灰CaO，此法實(shí)際上就是“雙堿法”。其

30、最終副產(chǎn)品也是石膏；B 到目前為止，國內(nèi)還沒有帶回收副產(chǎn)品的鎂法脫硫裝置；C 鎂法脫硫工藝成立的前提是：副產(chǎn)品有市場，能回收利用。其出路有造紙業(yè)（MgSO3）和硫酸生產(chǎn)廠。2.3.3氨法脫硫的主要優(yōu)缺點(diǎn)氨法是高效、低耗能的濕法。 氨法是氣液相反應(yīng)，反應(yīng)速率快，吸收劑利用率高，能保持脫硫效率95%99%。 氨在水中的溶解度超過20%。氨法具有豐富的原料。氨法以氨為原料，其形式可以是液氨、氨水和碳銨。目前我國火電廠年排放二氧化硫約1000萬噸，即使全部采用氨法脫硫，用氨量不超過500萬噸/年，供應(yīng)完全有保證。氨法的最大特點(diǎn)是 SO2的可資源化，可將污染物SO2回收成為高附加值的商品化產(chǎn)品。副產(chǎn)品硫

31、銨是一種性能優(yōu)良的氮肥，在我國具有很好的市場前景。缺點(diǎn)：1 對煙氣中的塵含量要求較高（不大于200mgm3),如煙氣中塵含量達(dá)到350mgm3,平均每天將近有1t的濾料要清理；2 脫硫陳本主要取決于氨的價格。氨的消耗為1tSO2消耗0.5t氨。如氨的價格上漲比較多，將影響脫硫成本（一般地說，硫按價格與氨的價格掛鉤，同漲同降）；3 系統(tǒng)須采用重防腐；4 如氨系統(tǒng)泄漏，易造成二次污染。 根據(jù)以上各種脫硫工藝優(yōu)缺點(diǎn)的比較，結(jié)合當(dāng)前市場運(yùn)用的前景及經(jīng)濟(jì)狀況分析，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫在脫硫項(xiàng)目中體現(xiàn)了較為明顯的優(yōu)勢，因此，該方案選用石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝。2.4本設(shè)計(jì)采用的脫硫系統(tǒng) 脫硫系統(tǒng)工

32、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(jī)、GGH降溫后進(jìn)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)置的噴嘴噴射到吸收塔中，以便脫除S02、HCl和HF，與此同時在“強(qiáng)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(CaSO42H2O)，并通過石膏漿液泵排出，進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng)。漿液池底部進(jìn)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

33、除。最后，潔凈的煙氣通過煙道進(jìn)入煙囪排向大氣。2.5石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝系統(tǒng)的介紹2.5.1煙氣系統(tǒng)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(jī)和增壓風(fēng)機(jī)增壓后進(jìn)入氣氣換熱器（GGH）的冷卻側(cè)降溫，然后進(jìn)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。煙道設(shè)有旁路系統(tǒng)。進(jìn)出口擋板門為雙擋板型式，在脫硫系統(tǒng)運(yùn)行時打開。旁路擋板門也為雙擋板型式，在吸收塔系統(tǒng)運(yùn)行時關(guān)閉。當(dāng)吸收塔系統(tǒng)停運(yùn)、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。2.5.2 SO2吸收系統(tǒng)煙氣由進(jìn)氣口進(jìn)入吸收塔的吸收區(qū)，在上升過程中與石灰石漿液逆

34、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，處理后的凈煙氣經(jīng)過除霧器除去水滴后進(jìn)入煙道。吸收塔內(nèi)煙氣上升流速為2.5m/s5m/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(jì)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(jì)，每個噴淋層配一臺與之相連接的吸收塔漿液循環(huán)泵。 每臺吸收塔配多臺漿液循環(huán)泵。運(yùn)行的漿液循環(huán)泵數(shù)量根據(jù)鍋爐負(fù)荷的變化和對吸收漿液流量的要求來確定。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825wt。脫

35、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。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水沖洗。沖洗過程通過程序控制自動完成。2.5.3石灰石漿液制備系統(tǒng)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(jī)（濕磨時用）、粉倉（干粉制漿時用）、漿液箱、攪拌器、漿液輸送泵。每個系統(tǒng)設(shè)置一個石灰石漿液箱，每塔設(shè)置2臺石灰石漿液供漿泵。吸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

36、，以防止?jié){液在管道內(nèi)沉淀。2.5.4 石膏脫水系統(tǒng)石膏脫水系統(tǒng)包括水力旋流器和真空皮帶脫水機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備。石膏旋流站底流漿液由真空皮帶脫水機(jī)脫水到含90固形物和10水分，脫水石膏經(jīng)沖洗降低其中的Cl濃度。濾液進(jìn)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(yùn)輸。2.5.5供水系統(tǒng)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。冷卻水冷卻設(shè)備后排至吸收塔排水坑回收利用。工藝水主要用戶為： 石灰石漿液制備用水； 煙氣換熱器的沖洗水； 所有漿液輸送設(shè)備、輸送管路、貯存箱的沖洗水。2.5.6排放系統(tǒng)FG

37、D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。 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。FGD裝置的漿液管道和漿液泵等，在停運(yùn)時需要進(jìn)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。湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第三章 濕法煙氣脫硫存在的問題及解決第三章 濕法煙氣脫硫存在的問題及解決 濕法煙氣脫硫通常存在富液難以處理、沉淀、結(jié)垢及堵塞、腐蝕及磨損等等棘手的問題。這些問題如解決的

38、不好，便會造成二次污染、運(yùn)轉(zhuǎn)效率低下或不能運(yùn)行等。 3.1煙氣的預(yù)處理 含有SO2的煙氣，一般都含有一定量的煙塵。在吸收SO2之前，若能專門設(shè)置高效除塵器，如電除塵器和濕法除塵器等，除去煙塵，那是最為理想的。 然而，這樣可能造成工藝過程復(fù)雜，設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用過高，在經(jīng)濟(jì)上是不太經(jīng)濟(jì)的。若能在SO2吸收時，考慮在凈化SO2的過程中同時除去煙塵，那是比較經(jīng)濟(jì)的，是較為理想的，即除塵脫硫一機(jī)多用或除塵脫硫一體化。 例如，有的采取在吸收塔前增設(shè)預(yù)洗滌塔、有的增設(shè) HYPERLINK /view/1721751.htm t _blank 文丘里洗滌器。這樣，可使高溫?zé)煔獾玫嚼鋮s，通?？蓪?20180的

39、高溫?zé)煔饫鋮s到80左右，并使煙氣增濕，有利于提高SO2的吸收效率，又起到了除塵作用，除塵效率通常為95%左右。 有的將預(yù)洗滌塔和吸收塔合為一體，下段為預(yù)洗滌段，上段為吸收段。 HYPERLINK /view/1867165.htm t _blank 噴霧干燥法煙氣脫硫技術(shù)更為科學(xué)，含硫煙氣中的煙塵，對噴霧干燥塔無任何影響，生成的硫酸鹽干粉末和煙塵一同被袋濾器捕集，不用增設(shè)預(yù)除塵設(shè)備，是比較經(jīng)濟(jì)的。 近年來，我國研究及開發(fā)的燃煤工業(yè)鍋爐和窯爐煙氣脫硫技術(shù)，多為脫硫除塵一體化，有的在脫硫塔下端增設(shè)旋風(fēng)除塵器，有的在同一設(shè)備中既除塵又脫硫。 3.2煙氣的預(yù)冷卻 大多數(shù)含硫煙氣的溫度為120185或更

40、高，而吸收操作則要求在較低的溫度下（60左右）進(jìn)行。低溫有利于吸收，高溫有利于解吸。因而在進(jìn)行吸收之前要對煙氣進(jìn)行預(yù)冷卻。 通常，將煙氣冷卻到60左右較為適宜。常用冷卻煙氣的方法有：應(yīng)用熱交換器間接冷卻；應(yīng)用直接增濕（直接噴淋水）冷卻；用預(yù)洗滌塔除塵增濕降溫，這些都是較好的方法，也是目前使用較廣泛的方法。 我國目前已開發(fā)的濕法煙氣脫硫技術(shù)，尤其是燃煤工業(yè)鍋爐及窯爐煙氣脫硫技術(shù)，高溫?zé)煔馕唇?jīng)增濕降溫直接進(jìn)行吸收操作，較高的吸收操作溫度，使SO2的吸收效率降低，這就是目前我國燃煤工業(yè)鍋爐濕法煙氣脫硫效率較低的主要原因之一。 3.3凈化后氣體再加熱 在處理高溫含硫煙氣的濕法煙氣脫硫中，煙氣在脫硫塔內(nèi)

41、被冷卻、增濕和降溫，煙氣的溫度降至60左右。將60左右的凈化氣體排入大氣后，在一定的氣象條件下將會產(chǎn)生“白煙”。 由于煙氣溫度低，使煙氣的抬升作用降低。特別是在凈化處理大量的煙氣和某些不利的氣象條件下，“白煙”沒有遠(yuǎn)距離擴(kuò)散和充分稀釋之前就已降落到污染源周邊的地面，容易出現(xiàn)高濃度的SO2污染。 為此，需要對洗滌凈化后的煙氣進(jìn)行二次再加熱，提高凈化氣體的溫度。被凈化的氣體，通常被加熱到105130。為此，要增設(shè)燃燒爐。燃燒爐燃燒天然氣或輕柴油，產(chǎn)生10001100的高溫燃燒氣體，再與凈化后的氣體混對。 這里應(yīng)當(dāng)指出，不管采用何種方法對凈化氣體進(jìn)行二次加熱，在將凈化氣體的溫度加熱到105130的同

42、時，都不能降低煙氣的凈化效率，其中包括除塵效率和脫硫效率。 為此，對凈化氣體二次加熱的方法，應(yīng)權(quán)衡得失后進(jìn)行選擇。 吸收塔出口煙氣一般被冷卻到4555（視煙氣入口溫度和濕度而定），達(dá)飽和含水量。是否要對脫硫煙氣再加熱，取決于各國環(huán)保要求。 3.4除霧 濕法吸收塔在運(yùn)行過程中，易產(chǎn)生粒徑為1060m的“霧”?！办F”不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等，如不妥善解決，任何進(jìn)入煙囪的“霧”，實(shí)際就是把SO2排放到大氣中，同時也造成引風(fēng)機(jī)的嚴(yán)重腐蝕。 因此，工藝上對吸收設(shè)備提出除霧的要求。被凈化的氣體在離開吸收塔之前要進(jìn)行除霧。通常，除霧器多設(shè)在吸收塔的頂部。 目前，我國相當(dāng)一部分吸收塔尚未設(shè)

43、置除霧器，這不僅造成SO2的二次污染，對引風(fēng)機(jī)的腐蝕也相當(dāng)嚴(yán)重。 脫硫塔頂部凈化后煙氣的出口應(yīng)設(shè)有除霧器，通常為二級除霧器，安裝在塔的圓筒頂部（垂直布置）或塔出口的彎道后的平直煙道上（述評布置）。后者允許煙氣流速高于前者。對于除霧器應(yīng)設(shè)置沖洗水，間歇沖洗除霧器。凈化除霧后煙氣中殘余的水分一般不得超過100mg/m3，更不允許超過200mg/m3，否則含沾污和腐蝕熱交換器、煙道和風(fēng)機(jī)。 3.5富液的處理 用于煙氣脫硫的化學(xué)吸收操作，不僅要達(dá)到脫硫的要求，滿足國家及地區(qū)環(huán)境法規(guī)的要求，還必須對洗后 SO2的富液（含有煙塵、硫酸鹽、亞硫酸鹽等廢液）進(jìn)行合理的處理，既要不浪費(fèi)資源，又要不造成二次污染。

44、 合理處理廢液，往往是濕法煙氣脫硫煙氣脫硫技術(shù)成敗的關(guān)鍵因素之一。因此，吸收法煙氣脫硫工藝過程設(shè)計(jì)，需要同時考慮SO2吸收及富液合理的處理。 所謂富液合理處理，是指不能把堿液從煙氣中吸收SO2形成的硫酸鹽及亞硫酸鹽廢液未經(jīng)處理排放掉，否則會造成二次污染?；厥蘸屠酶灰褐械牧蛩猁}類，廢物資源化，才是合理的處理技術(shù)。 典型廢水處理方法為：先在廢水中加入石灰乳，將PH值調(diào)至67，去除氟化物（產(chǎn)品CaF2沉淀）和部分重金屬；然后加入石灰乳、有機(jī)硫和絮凝劑，將PH升至89，使重金屬以氫氧化物和硫化物的形式沉淀。 3.6結(jié)垢和堵塞 在濕法煙氣脫硫中，設(shè)備常常發(fā)生結(jié)垢和堵塞。設(shè)備結(jié)垢和堵塞，已成為一些吸收設(shè)

45、備能否正常長期運(yùn)行的關(guān)鍵問題。 為此，首先要弄清楚結(jié)構(gòu)的機(jī)理，影響結(jié)構(gòu)和造成堵塞的因素，然后有針對性地從工藝設(shè)計(jì)、設(shè)備結(jié)構(gòu)、操作控制等方面著手解決。 一些常見的防止結(jié)垢和堵塞的方法有：在工藝操作上，控制吸收液中水份蒸發(fā)速度和蒸發(fā)量；控制溶液的PH值；控制溶液中易于結(jié)晶的物質(zhì)不要過飽和；保持溶液有一定的晶種；嚴(yán)格除塵，控制煙氣進(jìn)入吸收系統(tǒng)所帶入的煙塵量，設(shè)備結(jié)構(gòu)要作特殊設(shè)計(jì)，或選用不易結(jié)垢和堵塞的吸收設(shè)備，例如流動床洗滌塔比固定填充洗滌塔不易結(jié)垢和堵塞；選擇表面光滑、不易腐蝕的材料制作吸收設(shè)備。 脫硫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和堵塞，可造成吸收塔、氧化槽、管道、噴嘴、除霧器設(shè)置熱交換器結(jié)垢和堵塞。其原因是煙氣中

46、的氧氣將CaSO3氧化成為CaSO4（石膏），并使石膏過飽和。這種現(xiàn)象主要發(fā)生在自然氧化的濕法系統(tǒng)中，控制措施為強(qiáng)制氧化和抑制氧化。 強(qiáng)制氧化系統(tǒng)通過向氧化槽內(nèi)鼓入壓縮空氣，幾乎將全部CaSO3氧化成CaSO4，并保持足夠的漿液含固量（大于12%），以提高石膏結(jié)晶所需要的晶種。此時，石膏晶體的生長占優(yōu)勢，可有效控制結(jié)垢。 抑制氧化系統(tǒng)采用氧化抑制劑，如單質(zhì)硫， HYPERLINK /view/450307.htm t _blank 乙二胺四乙酸（EDTA）及其混合物。添加單質(zhì)硫可產(chǎn)生硫代硫酸根離子，與亞硫酸根自由基反應(yīng)，從而干擾氧化反應(yīng)。EDTA則通過與過渡金屬生成螯合物和亞硫酸根反應(yīng)而抑制氧

47、化反應(yīng)。 3.7脫硫裝置各腐蝕區(qū)域的腐蝕分析 煤炭燃燒時除生成SO2以外，還生成少量的SO3，煙氣中SO3的濃度為1040ppm。由于煙氣中含有水（4%12%），生成的SO3瞬間內(nèi)形成硫酸霧。當(dāng)溫度較低時，硫酸霧凝結(jié)成硫酸附著在設(shè)備的內(nèi)壁上，或溶解于洗滌液中。這就是濕法吸收塔及有關(guān)設(shè)備腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重的主要原因。 3.7.1煙氣輸送機(jī)熱交換系統(tǒng)腐蝕特點(diǎn)分析(1) 亞硫酸露點(diǎn)腐蝕：高溫原煙氣在正常運(yùn)行條件下因無水份存在，對裝置幾乎無腐蝕，但在三種情形下將導(dǎo)致腐蝕。 一是 HYPERLINK /view/2385117.htm t _blank 列管式換熱器管程因某種原因穿孔，導(dǎo)致冷卻水泄漏，致使高溫

48、原煙氣所含SO2與水反應(yīng)生成亞硫酸，形成高溫亞硫酸還原性腐蝕。 二是回轉(zhuǎn)式蓄熱換熱器清洗水外瀉或蓄集形成高溫亞硫酸還原性腐蝕。 三是在裝置開停車時，因環(huán)境大氣濕度影響，裝置內(nèi)殘留的氣態(tài)SO2被鋼基體表面凝聚水吸收生成亞硫酸，形成亞硫酸露點(diǎn)腐蝕（雖然煙道外保溫可延遲鋼基體表面凝聚水生成時間，但無法完全防止該類腐蝕的形成）。低溫凈煙氣雖只殘存少量SO2且經(jīng)除霧器除去大部分水霧，但微量水和SO2的存在及環(huán)境大氣濕度在裝置開停車時形成的鋼基體表面凝聚水仍會形成緩慢的亞硫酸還原性露點(diǎn)腐蝕（如 HYPERLINK /view/2833.htm t _blank 重慶珞璜除霧器出口凈煙氣煙道，原設(shè)計(jì)不防腐，

49、經(jīng)多年運(yùn)行可看到明顯腐蝕現(xiàn)象，現(xiàn)已實(shí)施鱗片防腐）。 (2) 防腐蝕襯層高溫?zé)釕?yīng)力失效：鑒于上述腐蝕因素的存在，通常在原煙氣流經(jīng)區(qū)域采用1.21.5mm厚耐高溫鱗片涂料防腐，但在實(shí)際使用中該區(qū)防腐蝕襯層時常發(fā)生龜裂、開裂、剝落等腐蝕失效現(xiàn)象，其原因主要有三： 一是由于火電廠環(huán)保脫硫裝置開停車較頻繁，使生成的熱應(yīng)力處于間歇性交變狀態(tài)中，加速襯層的熱應(yīng)力腐蝕失效；四是鱗片涂層屬脆性材料，襯層內(nèi)熱應(yīng)力的長期存在，特別是在熱應(yīng)力交變期內(nèi)易導(dǎo)致涂層龜裂、開裂、剝落等物理腐蝕失效； 二是襯里材料選擇不合理，樹脂耐溫能力不足，在高溫?zé)釕?yīng)力作用下形成熱應(yīng)力開裂。 三是在襯層施工中，存在有襯層厚薄不均、界面粘接不

50、良、固化劑分布不均等局部質(zhì)量缺陷，使環(huán)境熱應(yīng)力易于在襯層薄弱處形成應(yīng)力集中，導(dǎo)致襯層熱應(yīng)力破壞。 (3) 防腐蝕襯層煙塵磨損失效：在配套有電除塵設(shè)備的火力發(fā)電裝置中，該類腐蝕失效雖有但并不嚴(yán)重，若無電除塵設(shè)備，由于煙氣中含有大量粉塵，則磨損較嚴(yán)重。低溫凈煙氣煙道因含塵量極小，此類腐蝕失效可不作重點(diǎn)考慮。 (4) 防腐蝕襯層高溫碳化燒蝕失效：正常情況下從電除塵排出的原煙氣溫度為140150，此溫度不足以使耐高溫鱗片襯里高溫碳化燒蝕，但當(dāng)鍋爐的蒸汽預(yù)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等設(shè)備運(yùn)行不正常時，電除塵排出的原煙氣溫度將達(dá)160以上，此溫度將導(dǎo)致大多數(shù)耐高溫鱗片襯里材料由表及里緩慢高溫碳化，此類襯里材

51、料碳化并不嚴(yán)重影響襯里的完整性及耐蝕性，但襯里一旦因熱應(yīng)力作用形成開裂，則裂紋的發(fā)展加快，介質(zhì)沿裂紋滲透速度加快，導(dǎo)致襯里局部整塊剝離。當(dāng)溫度超過180時，長期高溫作用會導(dǎo)致大多數(shù)耐高溫鱗片襯里由表及里燒蝕碳化，此種情形將導(dǎo)致襯里嚴(yán)重失強(qiáng)減薄，其腐蝕破壞是致命的。 (5) 液滴沖擊磨蝕：當(dāng)高速流動的煙氣中夾帶水滴（形成雙相流）時，易對煙道壁襯里，特別是對迎風(fēng)面煙道壁襯里（如導(dǎo)流板及彎煙道壁）產(chǎn)生液滴沖擊磨蝕（即空泡腐蝕），形成力學(xué)疲勞破壞。水相來源一是換熱器的清洗水，二是列管式換熱器的泄漏水。因液滴在煙氣中分布的隨機(jī)性和液滴的獨(dú)立存在特點(diǎn)，使襯層承受著連續(xù)點(diǎn)擊交變沖擊作用，導(dǎo)致襯層力學(xué)疲勞破壞

52、。 (6) 襯里震顫疲勞破壞：襯層在下述條件下易產(chǎn)生震顫疲勞破壞： 一是該區(qū)煙道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)強(qiáng)度、剛性不足，特別是煙道布置受環(huán)境所限，彎道、過流截面變化較大時，高速流動的煙氣在煙道中過流時會因彎道及過流截面變化的影響，產(chǎn)生較大的壓力變化，形成不穩(wěn)定流動，導(dǎo)致煙道結(jié)構(gòu)震顫，使本來就高溫失強(qiáng)的襯里形成疲勞腐蝕開裂，嚴(yán)重時形成大面積剝落。 二是在煙道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)時，出于結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)需要，采用細(xì)桿內(nèi)支承補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)高速流動的煙氣在煙道中過流時，因煙氣沖擊壓力作用引發(fā)支承細(xì)桿抖動變形，導(dǎo)致支承桿與煙道壁焊接區(qū)襯層開裂。由于煙氣引發(fā)的結(jié)構(gòu)震顫是通過襯層傳導(dǎo)給金屬基體的，而襯層與基體是通過界面底漆粘接聯(lián)接的，故此類破壞

53、往往發(fā)生在界面底漆粘接層，其對襯層的破壞是非常致命的。 3.7.2 SO2吸收及氧化系統(tǒng)腐蝕特點(diǎn)分析(1) 防腐蝕襯層稀（亞）硫酸滲透失效：導(dǎo)致介質(zhì)滲透腐蝕失效原因有三： 一是室溫條件下固化成型的有機(jī)非金屬樹脂均為非致密體，固化樹脂基體中存有大量的分子級空穴； 二是襯里材料均為復(fù)合材料，不同相材料界面間總存在有界面孔隙； 三是襯里材料在混配、施工過程中，必然會生成微氣泡、微裂紋等缺陷。這就為介質(zhì)遷移性滲透提供了通道。可以說，正是襯里自身具有的這些固有缺陷，導(dǎo)致腐蝕介質(zhì)滲透的不可避免性。橡膠及鱗片襯里之所以被選擇為煙氣脫硫裝置的適用防腐蝕襯里技術(shù)，鱗片襯里是因其具有優(yōu)異的抗?jié)B透能力，橡膠是因其為

54、壓延成型故膠板致密性好。 (2) 防腐蝕襯層熱應(yīng)力腐蝕失效：導(dǎo)致該區(qū)應(yīng)力腐蝕失效原因除上述原因外，還應(yīng)特別注意吸收塔內(nèi)噴漿區(qū)環(huán)境狀態(tài)，該區(qū)為高溫原煙氣與低溫吸收劑漿液交匯區(qū)（溫度由120110降至4550），對該區(qū)防腐襯層而言，溫度急變將導(dǎo)致處于不同溫度區(qū)的襯層熱膨脹狀態(tài)不一樣，形成不均勻熱應(yīng)力,其破壞性較恒定熱環(huán)境下的熱應(yīng)力大得多。應(yīng)力的存在增加了襯層內(nèi)及界面間微裂紋及界面孔隙等缺陷，且為缺陷發(fā)展及介質(zhì)滲透創(chuàng)造了條件。吸收塔非噴漿區(qū)及氧化區(qū)，由于環(huán)境溫度較低，熱應(yīng)力小，襯層的應(yīng)力腐蝕失效易較小。 (3) 防腐蝕襯層固體物料磨損腐蝕失效：在脫硫氧化體系中，固體物料除煙氣所帶粉塵外還有作為吸收劑

55、的石灰石漿液及脫硫生成物硫酸鈣。導(dǎo)致襯層固體物料磨損腐蝕失效的原因有五： 一是石灰石漿液經(jīng)漿液泵從噴漿管帶壓噴出，在與煙氣中SO2反應(yīng)過程中，同時沖刷襯層表面； 二是吸收漿液自重落體對襯層產(chǎn)生較強(qiáng)的磨損能力。 三是在高溫環(huán)境下，樹脂具有高溫失強(qiáng)，橡膠具有高溫?zé)崂匣忍匦?，使襯層本體強(qiáng)度降低或材質(zhì)硬化，使磨損更為嚴(yán)重。 四是吸收塔為現(xiàn)場拼焊制作，表面凹凸不平，其凸起部位更易因磨損而破壞。 五是吸收塔氧化池底部因工藝機(jī)械攪拌及空氣攪拌作用亦產(chǎn)生較強(qiáng)的磨損。 (4) 防腐蝕襯層機(jī)械力損傷失效：此種情形主要發(fā)生在設(shè)備內(nèi)件吊裝及檢修時，特別應(yīng)關(guān)注吸收塔氧化池底部氧化空氣對底部襯層的吹沖破壞及空氣管檢修時

56、人為機(jī)械損傷。 (5) 含亞硫酸熱蒸汽腐蝕區(qū)：該區(qū)指吸收塔原煙氣入口延長段，在該區(qū)域，高溫原煙氣與低溫吸收劑漿液交匯，漿液中的水被汽化并吸收原煙氣中的SO2生成 含H2SO3水蒸汽，受汽化擴(kuò)散能的作用向入口延長段擴(kuò)散并進(jìn)一步被高溫原煙氣加熱，經(jīng)一段時間后達(dá)到平衡，在此區(qū)形成具有熱沖擊、間歇性交變熱應(yīng)力作用特征的含亞硫酸熱蒸汽腐蝕環(huán)境，特別是當(dāng)該區(qū)設(shè)有冷卻噴淋水時，該區(qū)還同時伴隨著空泡腐蝕作用，其腐蝕環(huán)境十分苛刻。 橡膠襯里耐熱性不足易熱老化破壞，一般不銹鋼因Cl-及H2SO3的存在不耐腐蝕。采用鱗片襯里必須充分考慮其熱沖擊、間歇性交變熱應(yīng)力及空泡腐蝕作用特點(diǎn)，實(shí)施有效補(bǔ)強(qiáng)措施。國內(nèi)許多業(yè)主及設(shè)

57、計(jì)方出于對非金屬襯里技術(shù)的擔(dān)心，往往在該區(qū)域選擇價格昂貴的高鎳基合金（如59合金等）純金屬結(jié)構(gòu)。3.7.3吸收劑（石灰石漿液）傳輸及回收系統(tǒng) 腐蝕特點(diǎn)分析 (1) 石灰石漿液制備輸送系統(tǒng)的主要腐蝕介質(zhì)為CaCO3、水及微量Cl-和OH-，對襯里而言腐蝕條件并不苛刻。石膏漿液處理輸送系統(tǒng)的主要腐蝕介質(zhì)為CaSO42H2O、水及微量Cl-、H2SO3和H2SO4，對襯里而言腐蝕條件也不苛刻。 (2) 防腐蝕襯層固體物料磨損腐蝕失效：由于腐蝕環(huán)境溫度較低，襯里本體強(qiáng)度高，盡管固體物料含量大，但磨損腐蝕失效并不十分嚴(yán)重，故襯里磨損余量適度考慮即可。 湖南理工學(xué)院本科畢業(yè)論文 第四章 物料平衡的計(jì)算第四

58、章 物料平衡的計(jì)算4.1鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) 為符合國家大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)要求，引用表4.1（鍋爐大氣污染物排放限值）和表4.2（火電廠鍋爐大氣污染物排放限值） 作為參考準(zhǔn)則。表4.1 鍋爐大氣污染物排放限值污染物鍋爐類型適用區(qū)域燃煤鍋爐燃輕柴油燃油鍋爐燃?xì)忮仩t7MW7MW時段時段時段時段全部時段全部時段煙塵mg/m3在用鍋爐A150禁排150803010改擴(kuò)鍋爐B10080二氧化硫mg/m3在用鍋爐A400禁排4002005020B400250400200新改擴(kuò)鍋爐B250200氮氧化物mg/m3在用鍋爐A400禁排400400300300B40040040040

59、0新改擴(kuò)鍋爐B400400煙氣黑度(林格曼,級)全部鍋爐全部區(qū)域1級級 注：環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3095-1996中規(guī)定的一類區(qū)域，燃煤鍋爐煙塵排放限值為80mg/m3。表4.2 火電廠（站）鍋爐大氣污染物排放限值污染物鍋爐類型燃煤鍋爐a燃輕柴油燃油鍋爐b燃?xì)忮仩t時段時段全部時段全部時段煙塵mg/m3在用鍋爐100303010改擴(kuò)建鍋爐30二氧化硫mg/m3在用鍋擴(kuò)建鍋爐100氮氧化物mg/m3在用鍋爐650450300300改擴(kuò)建鍋爐450煙氣黑度林格曼黑度(級)全部鍋爐1級1級1級累計(jì)時間(分鐘)6-4.2各種設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 本設(shè)計(jì)的任務(wù)要求以及設(shè)計(jì)所用到的關(guān)鍵參

60、數(shù)見表4.3。表4.3 設(shè)計(jì)參數(shù)物質(zhì)類別設(shè)計(jì)參數(shù)煙氣流量50000Nm3/h（標(biāo)干煙氣）煙氣中SO2的含量70010-6m3/m3煙氣排出口SO2的含量 400mg/m3煙氣密度 1.297kg/m3脫硫效率 95石灰石的純度92石灰石的密度2.61103Kg/m34.3脫硫效率的計(jì)算 根據(jù)2003年火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，SO含量400mg/Nm。則：煙氣中SO的濃度：CSO2=70010-6m3/m3煙氣/(22.410-3m3/mol)64103mg/mol=2000mg/m3脫硫效率：(2000-400)/2000=80.0按脫硫效率達(dá)到95核算，則排出口SO2的含量為100mg/N