环境工程毕业设计（论文）-15TH燃油锅炉脱硫除尘工艺设计.pdf

15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 1 - 设计总说明设计总说明 全套图纸，加全套图纸，加 153893706 近年来,随着国民经济的迅速发展,我国的 2 so 排放量连年增长, 2 so 的排放已导 致许多地区出现了严重的酸雨现象,由此引起我国酸雨区不断扩大,造成全国每年经济损 失亿元以上,接近当年国民生产总值的%。据统计,我国目前约有 30 万台中小 型燃煤工业锅炉,耗煤量占全国原煤产量的 1/3。 而这些锅炉中,大部分没有安装脱硫设备, 致使许多地区酸雨频频发生,严重危害了工农业生产和人体健康。因此,烟气脱硫是当前 环境保护的一项重要工作。目前,国内外成熟的 2 so 脱除工艺有十几种,但都需要较高的 基建投资和运行费用。 在我国目前的经济状况下,这对于绝大多数企业来说都是难以承受 的。 由于工程基建费用是很难缩减的,而运行费用可以通过改良工艺和优化运行参数等得 到降低。为了控制和治理锅炉烟气污染我选择了燃油锅炉脱硫除尘的题目。 设计标准主要参考广东省大气污染物排放限值 （db44/27） 。在湛江造纸厂新建 锅炉(15t/h)采用旋流板塔的设计方案。 旋流板塔技术将碱性废液输入锅炉湿式除尘系统 中，对其燃煤烟气进行脱硫除尘，流出的废水经处理后可循环使用，该装置及整套处理 工艺运行设计达到国家 gb13271- - 91 锅炉大气污染物排放标准。 脱硫尘器设计原则(1)脱硫率87%。 除尘效率90%;(2)技术较为成熟,运行费用低;(3) 投资省;(4)能利用现有设施;(5)建造工期短,方便;(6)系统简便,易于操作管理;(7)主体设备 的使用寿命8;(8)烟气脱硫以廉价的石灰为主要吸收剂,并充分利用锅炉排渣水的脱硫 容量,达到以废治废,降低运行成本的目的。 能用于烟气脱硫和除尘的设备很多，但要满足运转稳定可靠、不影响生产同时去除 且压力降较小等要求，以旋流板为宜。 旋流板塔作为一种喷射型塔,脱硫除尘板采用内向型塔板,除雾板采用外向型塔板。 气流从底部以涡壳方式进入或切向进入,通过塔板螺旋上升,液体流到盲板上后向叶片均 匀分布,在叶片上形成薄液层,被旋转的气流喷洒成液滴,受离心力的作用抛到塔壁形成旋 转的液层,通过降液孔向下面塔壁分散。 气液主要以气体射流、 液滴和液膜 3 种方式进行 传质,由于液体是滴状高速穿过气流,改进了流体动力学因素,提高了设备的传质效率。旋 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 2 - 流板塔的空塔气速一般在 2.53.5/之间,与湍流塔相近,但制作费用比湍流塔低,而且 压降低,每块塔板的压降在 3060之间(除第一块塔板外)。 旋流板塔的开孔率在 28% 32%之间,因此,塔板的负荷高,不会因为碱液中带有固体颗粒而造成堵塞。综合以上旋 流板塔的特点和碱性废液的性质,我选择旋流板塔作为脱硫除尘装置,进行脱硫除尘一体 化。 旋流板塔为气液相接触式的烟气脱硫除尘装置，是一种高效传质设备,具有负荷高、 压降低、不易堵、具有接触面大、处理负荷高、阻力小、不易结垢、结构简单等特点， 适合于气量小、 高空速的烟气脱硫除尘， 弹性宽等优点,其综合性能优于国内外普遍使用 的湿法吸收器。 以石灰， 石灰石浆液为脱硫剂的烟气脱硫技术,由于具有脱硫剂价廉易得、 脱硫率高 等优点而得到广泛应用.研究表明,向石灰 石灰石浆液中添加有机废液或某些镁盐,可进 一步提高脱硫率。 钠碱吸收法脱硫的主要原理是利用氢氧化钠溶液作为起始吸收液，与烟气中要 2 so 和 2 co 反应生成 23 na so ，再与 2 so 继续反应生成 23 na so 和 3 nahso 。含有 3 nahso 的废 水用 naoh 中和，生成 23 na so ，再去重复吸收烟气中 2 so 。钠碱废水的 ph 值对烟气脱 硫效果有一定影响。采用碱性废水进行脱硫时，其废水量与进气气量的比值(液气比)， 对烟气脱硫效率影响较为显著。最佳液气比在 2l/m 左右，液气比越小，则脱硫率越低， 反之则高，但能耗亦随之增大。 以碱性水作脱硫吸收剂，既节约自来水，又充分利用了碱性废水和锅炉烟气，其工 艺简单、操作方便，建设投资少，运行费用低，烟气脱硫除尘效果好，设备运行可靠性 强其环境与社会效益十分显著。 the design all explained in the recent 20 years, along with national economy national economy rapid development, our countrys 2 so withdrawal successive years grow, 2 so discharges has caused many areas to appear the serious acid rain phenomenon, from this causes our country acid rain area to expand unceasingly, creates the nation every year above the economic loss 100 billion yuan, approached the same year gross national product 2 %. statistics have indicated , our country approximately has 300,000 taichung small to burn coal at present the industry boiler ,the coal consumption accounts for the national raw coal output 1/3. but in these boilers,majority of has not installed the sweetener,causes many local acid rains to occur repeatedly,serious harm industry and agriculture production and human body health. therefore,the haze desulphurization is a current environmental protection important work. at 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 3 - present,domestic and foreign mature 2 so removes the craft to have several kinds,but all needs the high initial cost and the operating cost. in under our country at present economical condition,this regarding the overwhelming majority enterprise said all is withstands with difficulty. because the project capital construction expense is very difficult to reduce,but the operating cost may and so on obtains through the improvement craft and the optimized movement parameter reduces. in order to control with the government boiler haze pollutes me to choose the fuel oil boiler desulphurization dust removal topic. the design standard mainly refers to “guangdong province air pollutant to discharge limiting value“ (db44/27).in zhangjiang paper mill newly built boiler (15t/h) uses the eddy plate column the design proposal. the eddy plate column technology the alkalinity waste liquid input boiler wet type dust removal system in, burns coal the haze to it to carry on the desulphurization dust removal, flows out the waste water may circulate the use after processing, this equipment and the entire wrap processing craft movement design achieved the national gb1327191 boiler air pollutant discharges the standard. desulphurization dust principle of design (1) desulphurization rate 87%. dust removal efficiency 90%;(2) the technology is mature,the operating cost is low;(3) invests the province;(4) can use the existing facility;(5) constructs the time limit for a project to be short,convenient;(6) the system is simple,easy to operate the management;(7) main body equipment service life 8 a;(8) the haze desulphurization take the inexpensive lime as the main absorbent,and full use pot fire grate pulp water desulphurization capacity,reduces the movement cost the goal. can use in the haze desulphurization and the dust removal equipment very many, but must satisfy the revolution stable reliable, does not affect at the same time the production to remove also the pressure drop small and so on the request, as is suitable take the eddy board. the eddy plate column takes one kind of spraying tower,the desulphurization dust removal board uses the introversion column tray,the defogging board uses the export- oriented type column tray. the air current enters from the base by 涡 the shell way or cuts toward enters,through column tray spiral rise,liquid flow after blind board on to leaf blade uniform distribution,forms the thin fluid level on the leaf blade,the air current which revolves is sprayed the bubble,is thrown the fluid level the centrifugal force function which forms to the tower wall revolves,through falls the fluid hole to be dispersible to the under tower wall. was mad the fluid mainly by the gas jet, the bubble and the fluid film 3 ways carries on the mass transfer,because the liquid is the drop shape high speed passed through the air current,improved the hydrodynamics factor,enhanced the equipment mass transfer 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 4 - efficiency. eddy plate column void tower air speed generally in 2.5- 3.5 m/is close with the rapids tower,but the manufacture expense is lower than the rapids tower,moreover the pressure drop is low,each column tray pressure drop between 30- 60 p a (besides first column tray). the eddy plate column opens the porosity between 28%- 32%,therefore,the column tray load is high,cannot because in the lye has the solid particle but to create stops up. above synthesis eddy plate column characteristic and alkalinity waste liquid nature,i choose the eddy plate column to take the desulphurization dust removal installment,carries on the desulphurization dust removal integration. the eddy plate column for was mad the liquid phase contact type the haze desulphurization dust removal installment, is one kind of highly effective mass transfer equipment,has shoulders, the pressure drop high low, yi du, does not have the contact face in a big way, processing shoulders, the resistance high small, not the easy scaling, the structure simple and so on the characteristic, suits in is narrowminded, the high airspeed haze desulphurization dust removal, shoots merit and so on broad minded,its overall performance surpasses the domestic and foreign universal uses the aqueous method absorber. take the lime, the limestone size as the sweetening agent haze desulphurization technology,as a result of has the sweetening agent moderate price to be easy, the desulphurization rate higher merit but obtains the widespread applicationthe research indicated,increases the organic waste liquid or certain magnesium salt to the limestone limestone size in,may further enhance the desulphurization rate. the soda absorption law desulphurization main principle is using the caustic soda solution took the outset absorption fluid, wants 2 so and the 2 co response with the haze in produces 23 na so again continues with 2 so to respond produces 23 na so and 3 nahso . includes 3 nahso the waste water with na0h in and, produces 23 na so , again goes to in the repetition absorption haze 2 so . the soda waste water ph value has the certain influence to the haze desulphurization effect. uses when the alkalinity waste water carries on the desulphurization, its waste water volume with lets in air the spirit ratio (fluid to be mad compared to), is remarkable to the haze desulphurization efficiency influence. the best fluid gas compares in 2l/about m, the fluid is mad compared to slightly, then desulphurization rate lower, otherwise then is high, but the energy consumption also increases along with it. makes the desulphurization absorbent by the alkaline water, both saves the running water, and fully has used the alkalinity waste water and the boiler haze, its craft simple, the ease of operation, the construction invests few, operating cost low, haze desulphurization dust 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 5 - removal effect good, the equipment movement reliability strong its environment and the social efficiency is extremely remarkable. 目目 录录 1.绪论6 1.1.我国大气治理概况6 1.2.大气污染防治技术7 1.2.1.脱硫技术7 1.2.2.除尘技术9 1.3.旋流板塔10 1.3.1.旋流板塔技术应用范围10 2.工艺设计10 2.1.设计项目概况 10 2.2.工艺选择 11 2.2.1. 旋流塔板的技术特点11 2.2.2.旋流塔板的主要特点11 2.2.3.技术原理12 2.2.4.旋流塔板脱硫反应原理12 2.2.5.吸收反应13 2.2.6.再生反应13 2.3.工程技术方案13 2.3.1.工艺流程13 2.3.2.主要设计工艺参数14 2.4.设计计算14 2.4.1.旋流板除尘器的主要尺寸14 2.4.2.碱液循环系统设计计算. 16 2.5.水泵与风机的选择 17 2.6.经济和环境效益分析 17 2.6.自动控制与检测 17 3.致谢18 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 6 - 主要参考资料18 附录 外文及翻译 附图一、高程图 附图二、平面布置图 1.绪论绪论 1.1.我国大气治理概况我国大气治理概况 我国大气污染严重， 污染废气排放总量处于较高水平。 为控制和整治大气污染， “九 五”以来，我国在污染排放控制技术等方面开展了大量研究开发工作，取得了许多新的 成果，大气污染的防治也取得重要进展。在“八五” 、 “九五”期间，国家辟出专款开展 全球气候变化预测、影响和对策研究，在温室气体排放和温室效应机理、海洋对全球气 候变化的影响、气候变化对社会经济与自然资源的影响等方面取得很大进展。近年来， 我国环境监测能力有了很大提高，初步形成了具有中国特色的环境监测技术和管理体 系，环境监测工作的进展明显。 我国国民经济的高速发展推动了我国环保科技研究领域不断拓展，我国早期的环境 科学偏重单纯研究污染引起的环境问题，现在扩展到全面研究生态系统、自然资源保护 和全球性环境问题；特别是污染防治，由工业“三废”治理技术，扩展到综合防治技术， 由点源的治理技术，扩展到区域性综合防治技术，并研究开发了无废少废的清洁生产工 艺、废物资源化技术等。 在大气污染防治技术的研究开发方面，近年来我国取得众多成果，与此同时，如表 1 所列，大气污染的治理也取得了很大进展。 表 1 近年我国大气污染治理取得的一些进展 大气污染防治 1995 年 1996 年 1997 年 1998 年 1999 年 2000 年年 工业废气治理率（%） 82.5 84.4 86.3 87.1 85.1 89.8 建成城市烟尘控制区数 （个） 3002 2319 2339 2446 2364 2718 烟尘控制区面积 （平方公里） 12532 12961 15791 13796 16000 18000 “九五”期间全国主要污染物排放总量控制计划基本完成。在国内生产总值年均增 长 8.3%的情况下，在大气污染防治方面，2000 年全国二氧化硫、烟尘、工业粉尘等项 主要污染物的排放总量比“八五”末期分别下降了 1015%。 结合经济结构调整，国家取缔、关停了 8.4 万多家技术落后、浪费资源、质量低劣、 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 7 - 污染环境和不符合安全生产条件的污染严重又没有治理前景的小煤矿、 小钢铁、 小水泥、 小玻璃、小炼油、小火电等“十五小”企业，对高硫煤实行限产，有效地削减了污染物 排放总量。 全国 23 万多家有污染的工业企业中，90以上的企业实现了主要污染物达标排放。 46 个考核的环境保护重点城市中，25 个城市实现了大气质量按功能分区达标，有 19 个 城市（区）被授予国家环境保护模范城市（区） 。 重点区域的污染治理也取得了阶段性成果。 “两控区”二氧化硫排放总量降低，酸 雨范围和频率得到控制，保持稳定。北京市环境治理初见成效。重点区域的污染治理带 动了全国污染防治工作的全面展开。 1.2.大气污染防治技术大气污染防治技术 为控制和整治大气污染， “九五”以来，我国在煤炭洁净加工开发技术、煤炭洁净 高效燃烧技术、煤炭洁净转化技术、污染排放控制技术等方面开展了大量研究和开发， 取得了许多新的成果。与此同时，我国大气污染的防治也取得重要进展。酸雨和二氧化 硫控制区的污染防治工作已深入展开。 “两控区”内 175 个地市和电力、煤炭等行业编 制了二氧化硫污染防治规划。关停小火电机组 198 台（装机容量 208 万千瓦） 。8 个省、 自治区、直辖市开始限制燃煤含硫量。目前， “两控区”年削减二氧化硫排放量近 80 万 吨，93 个城市二氧化硫的浓度达到国家环境质量标准。 如果中国的燃煤电站的烟气排放要达到目前发达国家规定的水平，so2 的排放量将 从每年 680 万吨下降至 170 万吨，nox 的排放量将从 100下降至 30，co2 也将减排 2500 万吨。中国控制和整治大气污染任重而道远。 1.2.1 脱硫技术 控制 so2 排放的工艺按其在燃烧过程中所处位置可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后脱 硫三种。燃烧前脱硫主要是洗煤、煤的气化和液化。洗煤可用作脱硫的辅助手段，经济 适用的煤气化和液化技术在进一步开发之中。 就燃烧中脱硫的型煤和循环流化床燃烧来 说，燃用型煤比直接燃用原煤节煤又干净，较多用于中小锅炉上；国内最大的循环流化 床是 75t/h 炉型，适用于工业锅炉和采暖，国外电站应用于机组容量有的高达 300t/h。 表 2 烟气脱硫技术 湿 法 干 法半 干 法 石灰石/石灰抛弃法 旋转喷雾干燥（sda）法 石灰石/石膏法 炉内喷钙尾部增湿活化(lifac 与 limb) 法 双碱法 循环流化床脱硫技术 氧化镁法 荷电干式喷射脱硫（cdsi）法 韦尔曼洛德法 电子束照射（eba）法 氨法 脉冲电晕等离子体（ppcp）法 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 8 - 燃烧后烟气脱硫技术是当前世界唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制 so2 污 染和酸雨的主要技术手段。而烟气脱硫被认为是控制 so2 最行之有效的途径。烟气脱硫 主要有湿法、半干法、干法和硫氮联脱法等。目前世界上采用烟气脱硫系统最多的国家 为美国、日本和德国。各国目前采用的各种主要烟气脱硫技术列于表 2。其中，湿式石 灰石-石膏法、喷雾干燥法、lifac 法、cdsi 法是工艺成熟、应用较广的烟气脱硫方法， 其工艺流程和经济性能比较列于表 3。 表 3 几种烟气脱硫（fgd）工艺经济性能比较 工艺流程 湿式石灰石-石膏法 喷雾干燥法 lifac 法 cdsi 法 适用煤种含硫量(%) 1.5 1-3 2 2 ca/s 1.1 1.5 2.0 1.5 钙的利用率(%) 90 40-45 35-40 4-45 脱硫成效(%) 90 80-85 70-75 60-70 投资占电厂投资比例(%) 13-19 8-12 3-5 2-4 脱硫费用(元/tso2 脱除) 900-1250 750-1050 600-900 600-800 设备占地面积 大 中 小 极小 灰渣状态 湿 干 干 干 烟气再热 需 无需 无需 无需 目前， 世界上运行着 500 座以上的烟气脱硫装置。 而其中 90以上 （按机组容量计） 为湿法脱硫工艺。 发达国家大型燃煤锅炉几乎都配备有效率在 95%以上的湿法脱硫设备， 中小锅炉也采取了经济可行的脱硫措施，包括炉内喷钙及增湿活化脱硫工艺。半干法旋 转喷雾法、炉内喷吸收剂增湿活化脱硫工艺在欧洲应用较多。流化床燃烧技术在燃 烧过程中有效控制 so2 和 nox 的生成，日益受到重视。日本开展利用表面热处理后的活 性炭纤维（acf）对烟道气进行脱硫、脱氮的试验研究，取得了很好效果。利用 acf 净 化烟道气的技术属于半干式氧化型，其优点是：脱硫、脱氮反应在常温下进行，副产的 硫酸、硫酸盐及硝酸、硝酸盐等可以获得连续回收。这种燃煤锅炉烟气脱硫、脱氮技术 不仅具有较高的脱硫、脱氮性能，而且用水量少，所需设备简单，目前正在进行实用化 研究。 二氧化硫不仅在大气中形成酸雨，造成空气污染，而且严重腐蚀锅炉尾部设备，影 响生产和安全运行。 电站锅炉是我国二氧化硫的主要排放源， 它的特点是烟气量大， so2 浓度低，综合利用难度大。在电站烟气脱硫的运行费中，脱硫剂的费用占有很高比例。 我国发电用煤的平均含硫量高达 1.15%，因此，电站烟气脱硫对我国来说更为重要。 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 9 - 我国燃煤二氧化硫控制技术的研究开发始于 20 世纪 60 年代初， 其后规模不断扩大。 “七五”期间，工业型煤开发、燃煤固硫新型循环床锅炉技术开发、火电厂排烟脱硫技 术研究等列入国家科技攻关计划； “八五”期间，循环床燃烧脱硫技术完善化及工程配 套应用技术研究、工业型煤固硫技术完善化及工业应用研究、湿式脱硫除尘技术研究、 喷钙脱硫成套技术开发等列入国家科技攻关计划； “九五”期间，又把燃煤烟气二氧化 硫控制关键技术及设备研究列入科技攻关计划。 对于燃煤烟气净化技术，近年来，我国在基础研究和中小锅炉烟气净化技术方面取 得了一定进展。为提高脱硫剂的脱硫效率，在 ca(oh)2 中加入易潮解盐和碱，或用燃烧 飞灰和 ca(oh)2 的水合物作吸着剂，或用活性焦或活性炭作吸附剂，在实验室研究中都 取得一定成果。适合中小型锅炉的网膜塔除尘脱硫系统、双击式除尘脱硫工艺、旋转喷 雾半干法烟气脱硫小型试验装置等都取得初步成效。 另外，在“九五”国家科技攻关计划中，脉冲电晕法离子体烟气脱硫技术取得了重 要进展，完成了 2 万 nm3/h 中试线建设与试验，脱硫率大于 80% 7；新型氨法脱硫技 术（nads）通过验收； “利用杭州湾海水脱除电厂烟气中二氧化硫”的中试研究取得突 破。 在自主开发研制的同时，如表 4 所列，一些大型电厂也相继从国外引进了一些先进 的除硫设备，对多种工艺进行了试验和示范。如珞璜电厂的石灰石-石膏法技术、黄岛 电厂的旋转喷雾干燥法、山西太原第一热电厂的高速水平流简易湿法、南京下关电厂的 炉内喷钙尾部增湿活化法（lifac） 、深圳西部电厂的海水脱硫法等等。 但是， 我国目前还没有掌握烟气脱硫设备的设计和制造技术， 治理手段也比较落后， 排放标准要求低，燃煤锅炉的二氧化硫排放基本处于失控状态。至今，我国 99以上的 电厂没有脱硫装置。表 4 中所列从国外引进的先进除硫设备，无论何种脱硫工艺，其环 境效益是明显的，对我国积累设备设计、运行和管理经验也是有用的。但价格既昂贵， 国力难以承受，又无中国知识产权，而且，总的来说，在运行中在经济上是亏损的。 1.2.2.除尘技术 尘埃细粒子对人体呼吸系统、大气能见度和城市景观等都会产生极其不良的影响。 随着各种除尘器的使用和对土壤扬尘、道路扬尘的控制，较易被去除的大粒子的排放水 平有很大的降低，但由于细粒子的去除比较困难，细粒子的排放水平没有显著下降，它 在大气气溶胶中的比例反而有所上升。因此，许多发达国家早已把大气气溶胶的环境标 准由总悬浮颗粒物（tsp100m）改变为对人体健康危害更大的 pm10（又称为可吸入 颗粒物或 ip10m） ，并对 pm10 的污染现状、来源、环境影响、健康影响和控制对策 等问题进行了一系列深入的调查研究。特别是美国经过多年的研究，注意到控制大气气 溶胶的污染，不能只控制总悬浮微粒物（tsp）的排放，更应重点控制 pm10，甚至 pm2.5 （颗粒粒径2.5m）的排放，为此，美国联邦环保局（epa）于 1997 年 6 月新颁布的 大气环境质量标准中增加了 pm2.5 的标准。 而大量的研究表明对人体健康和大气环境影 响最大的恰恰是粒径2.5m 的粒子。近几年，在大气气溶胶的研究中，人们逐渐重视 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 10 - 细粒子，并对 pm2.5、pm1 和凝结核（0.1m）进行系统的研究。 我国已开始重视细粒子的污染和控制问题， 1982 年首次颁布的大气环境质量标准中 只将飘尘（相当于 pm10）作为参考标准，而 1996 年颁布的新修订的环境空气质量标 准（gb 3095-1996） 已将飘尘改称为可吸入颗粒物（ip） ，并列为正式标准，同时增加 了大气气溶胶中苯并a芘的浓度标准。这也表明中国正在由单一的 tsp 控制转向 tsp 和细粒子共同控制。但对细粒子的产生、作用机理的研究及控制技术的开发都还不够。 在传统除尘技术方面， 中国已经研究并开发了多种实用有效的技术， 我国有 90的 火电站装了除尘器，平均除尘效率达 90，其中静电除尘（除尘效率达 96）仅占总 数的 12。新建大型电站靠高烟囱（210 米以上）扩散，扩散效果虽不差，可减轻附近 城市的空气污染，但不能解决地区的污染问题。由于受资金不足的制约，我国大型燃煤 锅炉仅配备 34 个电场的电除尘器，加之国产除尘设备运行不稳定，控制性能差，实 际排放浓度往往高于现有标准。 相比之下， 欧洲、美国、日本的大型电站燃煤锅炉都配备 5 个甚至更多电场的高 效静电除尘器或多室的布袋除尘器，除尘效率高于 99.9%，实际排放浓度都低于标准要 求，一般为 50mgnm3。 我国目前的总体平均除尘效率在 95左右， 只相当于发达国家 20 世纪 70 年代的水 平。 目前国外烟气净化技术比较成熟先进，我国必须与国外合作，学习借鉴国外先进技 术经验。另一方面，当务之急是发展我国自己的烟气净化技术及产业，逐步实现烟气净 化技术和设备的国产化。 1.3.旋流板塔旋流板塔 旋流板塔是一种高效通用型传质设备，具有通量大、压降低、操作弹性宽、不易堵、 效率稳定等优点，具有节能的传质，吸收设备，适宜于进行快速吸收、洗涤、除雾、除 尘等操作过程。其综合性能优于国内外普遍使用的吸收塔。自 70 年代问世以来在环保、 石油、化工、轻工、冶金等行业得到普遍的重视和应用。近年广泛用于金属冶炼行业烟 气除尘和工业废气治理领域，创造了巨大的社会、环境和经济效益。 旋流板塔 1974 年首次用于碳铵干燥尾气回收以来，已广泛用于中小氮肥厂的半水 煤气脱硫(h2s)塔，饱和热水塔，除尘、冷却、冷凝塔等，也用于环保行业脱除烟气和 废气中的飞灰、nox、so2、h2s 及铅汞蒸汽等，取得了很大的经济效益和社会效益。 自 80 年代后期开始，旋流塔开始用于烟气的脱硫除尘研究，在实验室和小型锅炉 的工业化实验中，重点在除尘，脱硫，除雾和脱硫剂及工程性问题进行了研究。旋流板 塔脱硫技术作为一种实用可靠的脱硫除尘技术，具有投资和运行费用低，占地面积小， 管理和维护方便等特点，现已推广用于火电，热电，冶金等行业的烟气脱硫除尘和其他 工业废气治理。 旋流板塔技术可应用于化工、矿冶、建材等行业的工业废气净化工程。例如对酸洗 废气的脱氟脱氮、窖炉废气的脱氟脱硫等等，其脱硫、脱氟和脱氮效率分别大于 75%、 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 11 - 98%和 50%。 为进一步提高和完善旋流板塔脱硫除尘一体化技术， 重点研究旋流板吸收塔 的放大效应和脱硫系统烟气再加热、 自动监控和脱硫渣的综合利用， 向大型化、 自动化、 系统化发展。 2.工艺设计工艺设计 2.1.设计项目概况设计项目概况 广东冠豪高新技术股份有限公司位于广东省湛江市经济技术开发区昌平路， 是国家 级重点高新技术企业和上市公司，生产销售特种纸。现新建生产线，配套一台 15t/h 锅 炉生产排放生产大量的 2 so 和烟尘，为满足目前的环保要求，需选用先进的脱硫除尘装 置，有针对性地进行脱硫和除尘，从而达到锅炉烟气稳定达标的目的，现就该厂锅炉烟 气脱硫、除尘作出方案如下： 2.1.1.建设单位提供 15t/h 锅炉资料： （1）锅炉型号：wns151.25y，生产厂：柳州锅炉厂 （2）燃烧器：德国威索，型号：wkms70/2/a （3）烟囱尺寸：1110（外径） ，高度 18 米 （4）燃料：180#重油 2.1.2.设计依据 （1） 广东省大气污染物排放限值 （db44/27） （2）锅炉烟气基本参数及排放量：20000 3 m /h （3）烟气排放要求； a烟气含尘浓度：50mg/n 3 m b 2 so 浓度：400mg/n 3 m c氮氧化物：400mg/n 3 m d烟气林格曼黑度：1 级 e排放废水悬浮物30mg/ 3 m 目前的脱硫工艺普遍采用石灰/石灰石法,但该项目脱硫、 除尘在同一装置中同时进 行,对脱硫除尘系统的运行安全性要求较高,因此决定采用双碱法工艺。 2.2.工艺选择工艺选择 旋流板塔是一种高效通用型传质设备，具有通量大、压降低、操作弹性宽、不易堵、 效率稳定等优点。旋流板塔脱硫技术作为一种实用可靠的脱硫除尘技术，具有投资和运 行费用低，占地面积小，管理和维护方便等特点，现已推广用于火电，热电，冶金等行 业的烟气脱硫除尘和其他工业废气治理。 15t/h 燃油锅炉脱硫除尘工艺设计 xx 工业大学毕业设计 - 12 - 2.2.1.技术特点： 脱硫除尘效率高（脱硫效率 6595%；除尘效率大于 98%） ； 工程总投资及运行费用低，占地面积小； 系统运行稳定，操作管理方便，自动化程度较高； 操作弹性好，适用范围广； 主体设备坚固耐用，耐腐蚀性能好； 脱硫液循环使用，无废水排放，无二次污染。 2.2.2.旋流塔板的主要特点 传质、传热效果好； 防堵性能好、易于操作； 气液负荷高，雾沫夹带少； 塔板压降低，系统阻力小； 除尘、吸收性能好，可达 98% 以上 耐腐蚀性能优异； 不易结垢、无毒性； 重量轻、安装维护简便； 2.2.3.技术原理： 旋流板塔为圆柱塔体，塔内装有旋流塔板。工作时，气体由塔底从切向进入，在塔 板叶片的导向作用螺旋上升，液体从盲板分配到各个叶片上形成薄膜层，同时被气流喷 洒成流水液滴。液滴随气流运动的同时被离心力甩至塔壁，形成沿壁旋转的液环，并受 重力作用而沿壁下流至环形的集液槽， 再通过溢流装置流到下一块塔板的盲板上逐板下 流的液体在塔板上被气体喷成雾滴状，使气液间有很大的接触面积。液滴在气流的带动 下旋转，产生的离心力强化气液间的接触，当液体在旋流板上被喷洒于气体中时粘附其 中的尘粒，然后被甩至塔壁，带着尘粒下流，由于塔内提供了良好的气液接触条件，气 体中的酸性气体也可被碱性液体吸收；旋流板塔同时具有除雾性能，以延长风机的使用 寿命。如上所述，液体在与气体充分接触后又能有效的分离-避免雾沫夹带，其气液 负荷比常用塔板大一倍以上。又因塔板上液层薄，开孔率大而使压降较低，达同样效果 时的压降约低一半，因此，综合性能优于常用塔板。 由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的 so2 被碱性液体吸收（脱硫）的效 果好；旋流板塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘