湖南理工学院本科毕业论文 目录
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第一章 绪论 ............................................................. 1
1.1 烟气脱硫的背景 .................................................. 1 1.2我国烟气脱硫技术现状 ............................................. 1 1.3烟气脱硫的目的及意义 ............................................. 2 第二章 烟气脱硫工艺的选择 ............................................... 3
2.1 烟气脱硫方法分类 ................................................ 3 2.2 几种常见的脱硫工艺 .............................................. 3
2.2.1 MgO湿法烟气脱硫工艺..................................... 3 2.2.2 氨法脱硫工艺 ............................................. 3 2.2.3 石灰石-石膏湿法脱硫工艺 .................................. 4 2.3脱硫工艺的确定 ................................................... 5
2.3.1 石灰石（石灰）/石膏湿法脱硫主要优点 ...................... 5 2.3.2 MgO湿法烟气脱硫发主要优点............................... 5 2.3.3氨法脱硫的主要优缺点 ...................................... 6 2.4本设计采用的脱硫系统 ............................................. 6 2.5石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺系统的介绍 ............................ 7
2.5.1烟气系统 .................................................. 7 2.5.2 SO2吸收系统 .............................................. 7 2.5.3石灰石浆液制备系统 ........................................ 7 2.5.4 石膏脱水系统 ............................................. 8 2.5.5供水系统 .................................................. 8
2.5.6 排放系统 ................................................. 8 第三章 湿法烟气脱硫存在的问题及解决 ..................................... 8
3.1烟气的预处理 ..................................................... 9 3.2烟气的预冷却 ..................................................... 9 3.3净化后气体再加热 ................................................ 10 3.4除雾 ............................................................ 10 3.5富液的处理 ...................................................... 11 3.6结垢与堵塞 ...................................................... 11 3.7脱硫装置各腐蚀区域的腐蚀分析 .................................... 12
3.7.1 烟气输送机热交换系统腐蚀特点分析 ...................... 12
3.7.2 SO2吸收及氧化系统腐蚀特点分析 .......................... 14 3.7.3 吸收剂（石灰石浆液）传输及回收系统腐蚀特点分析 .......... 15 第四章 物料平衡的计算 .................................................. 16
4.1《锅炉大气污染物排放标准》 ...................................... 16 4.2各种设计参数的确定 .............................................. 17 4.3脱硫效率的计算 .................................................. 18 4.4吸收剂消耗量的计算 .............................................. 18
4.4.1 净烟气中SO2浓度 ........................................ 18 4.4.2 石灰石消耗量 ............................................ 18
第五章 主要设备尺寸及规格的计算 ........................................ 20
5.1 除尘器 ......................................................... 20
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5.1.1 各种除尘器的比较 ........................................ 20 5.1.2 袋式除尘器的特点 ........................................ 20 5.1.3 电除尘器的特点 .......................................... 21 5.1.4 除尘器选择结论 .......................................... 21 5.2 烟气系统 ....................................................... 22
5.2.1 旁路烟道 ................................................ 22 5.2.2 FGD入口烟道 ............................................ 22 5.2.3 FGD出口烟道 ............................................ 22 5.2.4 烟气换热器 .............................................. 22 5.3 SO2吸收系统 .................................................... 23
5.3.1 吸收塔的选择 ............................................ 235.3.2 吸收塔尺寸设计计算 ...................................... 24 5.3.3 吸收塔附属设备的选型 .................................... 26 5.3.4 吸收塔高度的计算 ........................................ 27 5.3.5 吸收塔附属部件设计 ...................................... 28 5.4 浆液制备系统的设计计算 ......................................... 28
5.4.1 浆液制备系统的选择 ...................................... 28 5.4.2 主要设备的计算 .......................................... 29 5.5 其他系统设备设计选择 ........................................... 30
5.5.1 增压风机 ................................................ 30 5.5.2 搅拌器 .................................................. 31 5.5.3 石膏处置系统 ............................................ 32 5.5.4 废水排放系统和处理系统 .................................. 32 5.5.5 浆液排放与回收系统 ...................................... 32 5.5.6 工艺水耗量的计算 ........................................ 32
第六章 工艺布置 ......................................................... 34
6.1 脱硫装置的平面布置 ............................................. 34 6.2 浆液管道布置要求 ............................................... 34 6.3 设备一览表 ..................................................... 35 参考文献 ................................................................ 36 谢 辞 ................................................................ 37 附 录 ................................................................ 39
湖南理工学院本科毕业论文 第一章 绪论
第一章 绪论
1.1 烟气脱硫的背景
当今世界上电力产量的60%是利用煤炭资源生产的，我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源的国家之一。在80年代之前，我国燃煤工业锅炉烟气脱硫的研究及开发，基本上处于停滞阶段。到了80年代末或90年代初，由于我国大气SO2污染及酸雨污染日趋严重，研究与开发燃煤工业锅炉烟气脱硫技术便应运而生。许多部门着手研究及开发燃煤工业锅炉烟气脱硫技术。1995年8月，我国修改后的《中华人民共和国大气污染防治法》的正式出台，SO2在法规上定义为我国重要的必须治理的大气污染物，SO2污染防治及酸雨污染防治纳入法律条文，以法规形式确保SO2污染防治和酸雨污染防治。随着《中华人民共和国大气污染防治法》的贯彻和执行，在很大程度上促进了燃煤工业锅炉烟气脱硫的研究与开发。我国相当多的高等院校，中国科学院的院所，各部委的科研机构，地区的科研部门，环保局的科研院所，以及民营科研机构等，对燃煤工业锅炉烟气脱硫技术纷纷进行研究与开发。参加研究与开发的单位之广，人数之多，时间之长，在我国历史上实属罕见。燃煤工业锅炉烟气脱硫以其存在问题多，治理难度大，而成为我国当今令人关注的热点。由中国环境科学学会发起和主办的三届务实和卓有成效的“全国燃煤锅炉烟气脱硫技术交流会”，把我国燃煤工业锅炉烟气脱硫技术研究与开发，从引进、学习、消化、模拟阶段推进到独立自行研究与开发阶段，进一步推进到富有独创的研究与开发阶段。三届技术交流会，极大地促进了科研单位之间烟气脱硫技术的交流与学习，沟通了科研单位和用户之间的产销关系，促进了烟气脱硫技术及设备进入燃煤工业锅护的市场。
1.2我国烟气脱硫技术现状
在90年代不到10年内，我国研究与开发的烟气脱硫技术多达50种以上。时间短，种类多，技术广，在人类烟气脱硫研究与开发历史上也不多见。在研究与开发的50多种燃煤工业锅炉烟气脱硫技术中，包括炉内直接喷石灰/石灰石、沸腾床石灰石和喷雾干燥法等干法烟气脱硫，钙碱法、氨碱法、钠碱法及镁碱法等湿法烟气脱硫。湿法烟气脱硫占95%左右，干法烟气脱硫占5%左右。目前，干法烟气脱硫除个别方法外，仍处于研究及中试阶段，尚未工业化，近期内很难推广应用。湿法烟气脱硫趋于成熟，正处于工业化应用，是当前可行的脱硫技术。湿法又分为除尘脱硫组合—体化设备，和除尘与
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湖南理工学院本科毕业论文 第一章 绪论
脱硫分体组合式设备。在研究与开发的50多种烟气脱硫技术中，运行稳定、安全可靠的烟气脱硫技术大约有10种左右，其脱硫效率均能达到国家允许的排放标准。其性能为脱硫效率较高(70～90%)，无二次污染，液气及灰水分离良好，防腐、耐磨，无结垢、无堵塞、运转效率高(>90%)，使用寿命长(10年以上)，能耗低，价格低廉，工艺过程及设备结构简单，操作方便，占地面积小。不到10年内，在烟气脱硫研究及开发中，一向被人们认为难以解决的腐蚀、磨损、结垢及堵塞等棘手的问题，取得突破性的解决，脱硫设备的使用寿命在10年以上，运转效率在90%以上。相当—部分关键技术，如防腐、耐磨、防结垢、防堵塞、灰水分离、液气分离等，达到或接近国际的先进技术。
1.3烟气脱硫的目的及意义
锅炉燃料中的硫在燃烧过程中与O2反应生成氧化物（主要是SO2和SO3），脱硫工艺所要脱除的就是锅炉尾气中的有害气体SO2和SO3。
采用湿法烟气脱硫工艺之后，排放的大气污染物(SO2、烟尘)排放量及排放浓度均明显减小，从而降低了电厂大气污染物对当地环境的影响程度，将极大地改善区域大气环境质量，环境效益十分显著。同时根据国务院《排污费征收使用管理条例》(国务院令第369号)及《排污费征收标准管理办法》(国家计委、财政部、国家环保局、国家经贸委令第31号)，实施烟气脱硫后每年可减少大气中二氧化硫的排放量，这对人类可持续发展十分有利。
因此本课题主要研究目的为根据设计所给参数对50000m3/h的烟气脱硫除尘系统进行系统的设计，使排放烟气中的SO2及烟尘达到国家排放标准，有效地控制当地空气污染物，改善空气质量，提高居民生活质量，该课题是具有实际意义和具有一定必要性的。
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湖南理工学院本科毕业论文 第二章 烟气脱硫工艺的选择
第二章 烟气脱硫工艺的选择
2.1 烟气脱硫方法分类
化烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD）,在FGD技术中,按有无液相介入划分，可分为以下五种方法：湿法，干法，半干法，电子束法，海水法。其中，湿法是利用碱性溶液为脱硫剂，应用吸收原理在气、液、固三相中进行脱硫的方法，脱硫产物和残液混合在一起，为稀糊状的流体。湿法脱硫的操作温度在44～55oC。半方法是指在有液相和气相介入脱硫方法，脱硫产物为干粉状。半方法的操作温度控制在60～80oC。干法是指无液相介入完全在干燥状态下进行脱硫的方法。如向炉内喷干燥的生石灰或石灰石粉末，即脱硫产物为粉状。干法的操作温度在800～1300oC。海水法受地域条件限制。且有氯化物严重腐蚀设备的问题。脱硫残液PH很低，必须配置参数合理的水质恢复系统，才能达到环保要求的排放条件。电子束法是一种利用高能物理原理，采用电子束辐照烟气，或以脉冲产生电晕对烟气实施脱硫的方法。电子束法使用的脱硫剂为合成氨，目前仅限于吨位不大的燃煤锅炉烟气脱硫。
按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以MgO为基础的镁法，以Na2SO3为基础的钠法，以NH3为基础的氨法，以有机碱为基础的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在90%以上。按吸收剂及脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。
2.2 几种常见的脱硫工艺
2.2.1 MgO湿法烟气脱硫工艺
工艺系统主要包括：烟气系统，SO2吸收系统，脱硫剂浆液制备系统，副产物处理系统，工艺水系统等。
2.2.2 氨法脱硫工艺
氨法脱硫技术在化学工业领域应用普遍，用氨吸收硫酸生产尾气中的SO2, 生产亚硫铵和硫铵。
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