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脱硫吸收塔设计说明书[带图纸].doc

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脱硫吸收塔设计说明书[带图纸].doc

盐城工学院本科生毕业设计说明书20091目录1绪论.....................................................................................................................................................42总体方案论证...................................................................................................................................53.脱硫塔总体设计..............................................................................................................................63.1脱硫塔结构组成..........................................................................................................................63.2脱硫塔主要结构参数确定.......................................................................................................73.2.1浆液高a................................................................................................................................73.2.2烟气进口底部至浆液面距离c.........................................................................................73.2.3烟气进出口高度.....................................................................................................................73.2.4烟气进口中心至第二层喷浆管距离b..........................................................................73.2.5最上层喷浆管至第一段除雾器高差d..........................................................................73.2.6除雾器冲洗水喷头距除雾器间距f..........................................................................73.2.7搅拌器设置高度h..............................................................................................................74喷浆部分设计...................................................................................................................................74.1喷浆管的设计..............................................................................................................................74.2喷头的选择...................................................................................................................................74.3喷浆管的支承..............................................................................................................................85除雾部分............................................................................................................................................95.1除雾器............................................................................................................................................95.2对除雾器的要求..........................................................................................................................95.3除雾器的形式............................................................................................................................116防腐...................................................................................................................................................117制作...................................................................................................................................................147.1底板的预制.................................................................................................................................147.2壁板的预制.................................................................................................................................157.3顶板预制.....................................................................................................................................167.4构件预制.....................................................................................................................................168安装...................................................................................................................................................178.1大型机组吸收塔概况..............................................................................................................178.2安装工序.....................................................................................................................................178.3基础划线、底板梁及底板安装............................................................................................178.4吸收塔壁板及加强筋的安装.................................................................................................178.5变径段的安装............................................................................................................................19结论.......................................................................................................................................................20参考文献..............................................................................................................................................20致谢...................................................................................................................................................20附录..............................................................................................................................................21脱硫吸收塔设计2脱硫塔设计摘要考虑到对煤种及锅炉负荷的适应性、运行与维修的方便性、吸收剂的廉价性和来源广范性、副产品具有的综合利用价值性即使抛弃搁置也无二次污染,在比较了几种不同工艺的特性以及它们中国的实际应用情况之后,本文选择了顺应吸收塔发展潮流的喷淋塔作为设计对象来实现石灰石-石膏湿法烟气脱硫。这套工艺采用了脱硫、除尘和就地强制氧化同时完成的高性能化组合塔型。设计塔内烟气的流速为3m/s,液气比为18L/m3,钙硫比为1.04。喷淋塔主体、除雾器和再喷淋层依次垂直布置,这样塔的整体布局将会更加紧凑,占地面积较小。对于脱硫产物石膏,则采取了回收与抛弃兼容的处理方法。塔内脱硫工作流程为经释热降温后的烟气自下而上的进入吸收塔的逆流段,与依靠重力降落的高密度循环喷淋液滴进行高效接触,气液两相在空间完成传质和吸收的过程。然后洁净的烟气经过除雾器的除雾和再热器的加热后从烟囱中被释放到大气当中去。吸收浆液在塔下部的氧化槽中被氧化成石膏浆液,然后进入石膏浓缩脱水系统。关键词湿法烟气脱硫,脱硫塔,石灰石-石膏法DesignofdesulfurizetowerAbstractConsideringtheadaptabilitytocoaltypeandloads,theconvenienceofoperationandmaintenance,therelativelycheapandeasyobtainingabsorbent,thecomprehensiveutilizationofbyproductnosecondarypollution,evenabandoned盐城工学院本科生毕业设计说明书20093gypsum,aftercomparingdifferenttechnicalprocessfeaturesandtheapplicationsituationinChina,thesprayscrubber,whichisthedevelopingtrendofabsorptiontower,isdesignedforCaCO3CaCO4wetfluegasdesulfurizationinthispaper.Thetechnologyusesthehighperformanceintegralsprayscrubber,inwhichthefunctionofdesulfurization,dedusting,andforcedoxidationonthespotarepossessedsimultaneously.Thedesignedvelocityoffluegasincountercurrentsectionis3m/s.Theliquid/gasratiois18L/m3andCa/Sratiois1.04.Spraytower,misteliminator,reheaterarearrangedoneontopofanothervertically,thereforethetowerarealayoutofitismorecompactandtheoccupiedlandareaissmaller.Forthedesulfurizationproducts,gypsum,thetreatmentofpartbeingrecoveredandpartbeingabandonedwasadopt.Workingprincipleofitisthatthefluegasflowsupwardsintothescrubbercountercurrentsectionafterheatbeingreleasedandtemperaturebeinglowered,reactswithhighdensitycirculatingslurrydropsdownwardsfallenbygravity,gasandslurrytwophasesfinishtheprocessmasstransferringandabsorptionreaction.Thenthecleanfluegaspassedthroughmisteliminatorandreheater,anddischargestotheloweroxidationsump,andthenentersgypsumconcentrationanddehydrationsystem.KEYWORDSwetfluegasdesulfurizationWFGD,desulfurizetower,limestonegypsumtechnology脱硫吸收塔设计41绪论随着工业化进程的持续发展和人民生活水平的不断提高,社会对能源的需求量越来越大,能源利用过程中的环境污染问题也日益严重。其中大气污染是较为突出的方面。大气污染物来源可概括为三大方面1、燃料燃烧2、工业生产过程3、交通运输。在我国大气中90的SO2来自煤炭的直接燃烧。二氧化硫大量排放使我国城市中二氧化硫污染程度不断加重,某些城市大气污染程度已达到发达国家五六十年代污染最为严重的程度。自1999年初,国务院颁布了关于酸雨控制区和二氧化硫污染控制区的批复我国烟气脱硫技术有了很快的发展。二氧化硫控制技术根据不同的机理,可分为炉前脱硫、炉内脱硫和炉后脱硫。炉前脱硫一般指洗煤、选煤。意思是在煤投入炉内燃烧前给予控制,减少煤中的含硫量,从而减少二氧化硫排放。炉内脱硫是指在煤燃烧过程中脱硫,一般采取炉内喷钙或其它碱性物质,将硫固定在煤渣中,达到控制二氧化硫的目的。炉后脱硫是指在硫燃烧变成二氧化硫后再从烟气中脱除,也就是我们常说的烟气脱硫。本次课题设计的目的和任务了解整个FGD装置的运行原理,以及其核心部件脱硫塔的结构组成以及工作原理,同时也应该了解整个脱硫塔的加工制作以及安装过程。在了解了吸收塔的组成以及工作原理之后,进行吸收塔图纸的绘制。完成吸收塔总装配图,以及喷淋层,除雾器部装图。并针对此次设计编写设计说明书。盐城工学院本科生毕业设计说明书200952总体方案论证到目前为止国内的脱硫技术基本上是引进德国、美国、日本等先进技术。在脱硫效率、运行可靠性和成本方面有了很大的改进,运行可靠率可达99。烟气脱硫的方法甚多,但根据物理及化学的基本原理,大体上可分为吸收法、吸附法、催化法三种。吸收法是净化空气中二氧化硫的最重要的、最广泛的方法。吸收法通常是指应用液体吸收净化空气中的二氧化硫,因此吸收法烟气脱硫也称为湿法或湿式烟气脱硫。湿法脱硫的优点是脱硫效率高、设备小、投资省、易操作、易控制、操作稳定、以及占地面积小。目前常见的湿法烟气脱硫是石灰石/石灰石膏法。其工业化装置已有四十余年的历史,经过多年的不断改进发展与完善,目前已成为世界上技术最为成熟、应用最为广泛的烟气脱硫工艺。烟气湿法脱硫是当今国际上85左右大型火电厂采用的工艺流程,吸收塔是火电厂湿法脱硫FGD的核心设备。其作用是将除尘后的烟气中SO2被石灰浆液吸收,经除雾器除雾后进入烟道。吸收SO2后的浆液在塔体下部浆池内逐步氧化反应生成石膏作为商品外销。该塔操作压力不高3kPa左右,温度不高进气温度一般在140℃左右,出口温度小于50℃,但直径较大一般配30万kW机组,其直径约为Φ13m~Φ14m。属大型薄壁容器。本塔为气液逆向反应的立式塔,其大致结构如图1所示。最底部为浆池,提供与烟气中的二氧化硫反应所需的浆液,并在内氧化生成二水石膏,往上为喷淋层,其上的喷头喷出浆池中的浆液与上升的烟气反应吸收烟气中的二氧化硫喷淋层再上面则为除雾器,一般设置两层,目的是吸收通过喷淋层后烟气中的液滴和水雾然后是出口烟道,进过吸收二氧化硫后的烟气从出口烟道中排出。本次设计选择石灰石湿法烟气脱硫系统。石灰石石膏湿法烟气脱硫的主要工艺流程烟气→挡板门→升压风机→GGH→吸收塔→GGH→挡板门→烟囱.烟气取自锅炉引风机出口,经过烟道旁路挡板门进入湿法烟气脱硫(FGD)装置,烟气经过脱硫升压风机汇合进入烟气换热器(GGH),经过降温后进入吸收塔。烟气中的SO2在吸收塔内与石灰石浆液吸收剂反应被除去,从吸收塔出来的清洁烟气再进入烟气换热器升温到80℃后,排入锅炉水平烟道,经烟囱排入大气。当FGD装置停运时,旁路挡板门打开,增压风机进出口挡板门关闭,烟气从烟道进入烟囱直接排入大气。

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