脱硫吸收塔设计说明书【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709851目 录1 绪论 .12 总体方案论证 .23.脱硫塔总体设计 .33.1 脱硫塔结构组成 .43.2 脱硫塔主要结构参数确定 .43.2.1 浆液高(a) .43.2.2 烟气进口底部至浆液面距离(c) .53.2.3 烟气进出口高度 .53.2.4 烟气进口中心至第二层喷浆管距离(b) .53.2.5 最上层喷浆管至第一段除雾器高差(d) .53.2.6 除雾器冲洗水喷头距除雾器间距( f ) .53.2.7 搅拌器设置高度(h) .54 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 .86 防腐 .117 制作 .127.1 底板的预制 .127.2 壁板的预制 .137.3 顶板预制 .147.4 构件预制 .148 安装 .158.1 大型机组吸收塔概况 .158.2 安装工序 .158.3 基础划线、底板梁及底板安装 .158.4 吸收塔壁板及加强筋的安装 .158.5 变径段的安装 .17结论 .18参考文献 .19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3 m/s ，液气比为18 L/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，石灰石石膏法买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709853Design of desulfurize towerAbstract:Considering the adaptability to coal type and loads, the convenience of operation and maintenance, the relatively cheap and easy-obtaining absorbent,the comprehensive utilization of by-product (no secondary pollution, even abandoned gypsum), after comparing different technical process features and the application situation in China, the spray scrubber, which is the developing trend of absorption tower, is designed for CaCO3-CaCO4 wet flue gas desulfurization in this paper. The technology uses the high-performance integral spray scrubber, in which the function of desulfurization, dedusting, and forced oxidation on the spot are possessed simultaneously. The designed velocity of flue gas in countercurrent section is 3m/s. The liquid/gas ratio is 18L/m3 and Ca/S ratio is 1.04.Spray tower, mist eliminator, reheater are arranged one on top of another vertically, therefore the tower area layout of it is more compact and the occupied land area is smaller. For the desulfurization products,gypsum, the treatment of part being recovered and part being abandoned was adopt. Working principle of it is that the flue gas flows upwards into the scrubber countercurrent section after heat being released and temperature being lowered, reacts with high-density circulating slurry drops downwards fallen by gravity, gas and slurry two phases finish the process mass transferring and absorption reaction. Then the clean flue gas passed through mist eliminator and reheater, and discharges to the lower oxidation sump, and then enters gypsum concentration and dehydration system.KEY WORDS: wet flue gas desulfurization(WFGD), desulfurize tower, limestone-gypsum technology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。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098552 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13m 14 m )。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。脱硫吸收塔设计63.脱硫塔总体设计此次设计的烟气参数如下：原烟气量（吸收塔入口）：1191876Nm 3/h（标况、湿态、实际含氧）净烟气量（吸收塔出口）：1226109Nm 3/h（标况、湿态、实际含氧）氧化空气量：1800Nm 3/h（标况、湿态）石灰石量：1750kg/h（CaCO 3含量 92%）脱硫石膏量：2891kg/h脱硫废水量：3062kg/h工艺水耗量：33656kg/h3.1 脱硫塔结构组成图 1 吸收塔示意图脱硫吸收塔是 FGD 装置的核心装置，由下而上依次由浆池，进口烟道，喷淋层，除雾层，以及出口烟道五大部分组成。浆池设置在吸收塔的最底部，提供喷淋层喷出雾化浆液以吸收烟气中的 SO2，同时，吸收过 SO2的浆液落入浆池，经氧化生成石膏。进口烟道设在浆池上方，含有 SO2的烟气经进口烟道进入吸收塔内部。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 119709857喷淋层设置在吸收塔的中上部，每个喷淋层都是由一系列喷嘴组成，其作用是将循环浆液进行细化喷雾。一个喷淋层包括母管和支管，母管的侧向支管成对排列，喷嘴就布置在其中。吸收塔内最上面的喷淋层上设有二级除雾器，他主要用于分离有烟气携带的液滴。经喷淋层吸收 SO2，以及除雾器除去烟气中的液滴以后，洁净的烟气从最上方的出口烟道中排出。一般配 30 万 kW 机组直径为 15m 20m , 5 万 kW 机组直径约为 6m7m 。本次设计为 30 万 kw，再综合烟气参数，此次设计塔筒直径定为 16.5m。3.2 脱硫塔主要结构参数确定3.2.1 浆液高(a)浆池内浆液距离塔底的高度是由工艺专业根据液气比需要的浆液循环量，以及吸收 SO2后的浆液在池内逐步氧化反应成石膏浆液所需停留时间而定,设计塔内烟气的流速为 3 m/s ，液气比为 18 L/m3，钙硫比为 1.04，综合以上参数，此次设计高度定为 11000mm。 3.2.2 烟气进口底部至浆液面距离(c)考虑浆液鼓入氧化空气和搅拌时液位有所波动; 入口烟气温度较高、浆液温度较低可对进口管底部有些降温影响; 加之该区间需接进料接管, 一般定为800mm1200mm 范围为宜。 3.2.3 烟气进出口高度根据工艺要求的进出口流速(一般为 12m/s18m/s ) 而定进出口面积, 一般希望进气在塔内能分布均匀些, 且烟道均呈方形, 故宽/高取得较大些, 即高度尺寸取得较小。但宽度亦不宜过大, 否则将会使壳体径向开口太大而影响壳体的稳定性。3.2.4 烟气进口中心至第二层喷浆管距离(b)根据烟气通过雾化区上升流速,反应时间算到第二层。层间高差(e)根据国外用离心式喷雾喷头经验,按 2m 计。喷浆管一般设 45 层,个别厂有设 2 层的(用实心锥状雾化喷头),这主要根据液/气比所需浆液循环量和喷头设置数量而定,而液/气比又与要求脱硫率有关。 3.2.5 最上层喷浆管至第一段除雾器高差(d)根据喷浆后雾滴大小及烟气上升流速考虑,一般在 3m 3. 5 m 左右。 3.2.6 除雾器冲洗水喷头距除雾器间距( f )按 0.5m0.6m 计,两层除雾器之间还设有上下冲水的两层水管,其间隔(A)应考脱硫吸收塔设计8虑到便于安装维修。加上两层波形除雾器高度,最底部上冲水管至最上部下冲水管总高差(g)约 3.4m3.5m。以上尺寸适于平铺波纹板式除雾器。如用菱形除雾器,其空间高度(g)将可降 1m 左右。3.2.7 搅拌器设置高度(h) 离塔底部 1.5m1.8m 处均布。综上所述:只要定出烟气进出口高度,则塔的有效高 H 和总高即可得到。关于结构方面，FGD 的吸收塔设计特点: 直径大,跨直径的零部件多,如喷浆管,冲水管,支撑梁等;开孔大(烟道进口宽度达塔直径的 80%以上)。由此而产生的对设计要求刚度要好,有些部件的支撑、固定需作特殊设计。要求固定牢固,不能有颤动现象,否则易损坏防护层。买文档就送您 CAD 图纸，Q 号交流 197216396 或 1197098594 喷浆部分设计喷浆部分是吸收塔功能最主要的部分,靠喷出的雾化浆液吸收烟气中的 SO2（喷淋层见图 2） 。图 2 喷淋层4.1 喷浆管的设计喷浆管（图 3）的作用是浆液通过分布在管子上的喷头喷出雾状液以吸收烟气中的 SO2。要求管内外都需要耐磨蚀,管内同时要求耐浆液腐蚀,管表面要求耐浆液冲刷。喷浆管的设计,首先要考虑喷头的布置,应保证塔内喷出浆液匀称,避免疏密不均。喷头的数量根据液/气比需要的浆液量而定。为保证浆液与烟气的接触充分,一般喷浆管分成 45 层(极个别厂有用 2 层的, 但用的是锥尾式单向喷头)。喷浆管的材料,目前大致有两种:玻璃钢和钢管内外衬橡胶。玻璃钢重量轻,据了解国外支管都用柔性接头, 而我国只能做插管手糊加强性连接,考虑此连接部受弯和喷浆时可能由颤抖现象而引起疲劳开裂(因为喷头处压力为 0.07MPa,喷头质量有 8kg,支管呈悬臂梁状态工作而且浆液流动也没有