湿法脱硫毕业设计

***学院毕业设计说明书年解决1亿processingdesignofthewetprocessfluegasDesulfurizationwhichcandispose1billionm3everyyear系别***系专业***班级**班学号**姓名**指导教师**摘要本设计针对毕业设计任务书中所给出的烟气含量和脱硫规定，结合我国烟气脱硫的技术现状而设计出的一套较完备的烟气脱硫系统。做此设计的目的是为烟气脱硫技术的国产化积极的作准备。本设计的重要内容：介绍了现有的烟气脱硫的工艺并进行分析之后决定了系统的脱硫方法为湿式石灰石-石膏法。介绍了一些重要的脱硫装置和类型，比较选择之后拟定了吸取塔的类型、流程。对湿式石灰石-石膏烟气脱硫工艺的各个子系统进行了介绍并大体拟定了本工艺中选用各子系统的的解决流程、装置和设备。设计了各设备的物料流量，操作压力，做了设备的选型。对所设计的烟气脱硫工艺进行了技术经济分析。关键词：湿法石灰石－石膏法烟气脱硫物料衡算设备选型技术经济分析

AbstractAccordingtothecompositionoftheFlueGasandthedesurfurizationrequest,combiningwithexistingFGDtechnicalprocessinournation,thisarticledesignedasetofadequateFGDsystems.ThepurposeofthisarticalisthatdosomepreparesforthedesigningprocessoftheFGDofourowncountry.Thisarticle'smainworkare:AnalyzedandcomparedexistingFGDtechnologyofdomesticandoverseas,chosetheLimestone-GypsumWetMethodDesurfurizationTechnologyforFumeGas.Introducedmainequipmentofthedesurfurization,thendecidedthetypeandthediagramflowoftheabsorber.Designedthearrangmentofsystem'spopes,designtheequipment’smaterialflow,operatingpressuremadeselectionofequipment,CarriedouteconomicandtechnicalanalysisoftheFGDsystemdesigned.Keywords:Limestone-GypsumWetMethodFlueGasDesulfurationMaterialAccountingSelectionofequipmentTechnicalandEconomicAnalysis

目录1绪论 11.1概述 11.2设计任务和内容 11.3生产工艺车间布置设计的原则与在总体中的重要性 21.3.1生产工艺车间布置设计的原则 21.3.2生产工艺车间布置设计在总体中总要性 21.4生产车间设计程序 21.5生产方法和工艺流程的设计原则 31.6计算机在车间设计的应用 42脱硫方案的拟定 52.1湿法烟气脱硫的常用工艺 52.1.1石灰石-石膏法 52.1.2氨-酸法 62.1.3海水法 72.2脱硫方法的特点 92.2.1石灰石-石膏法及特点 92.2.3海水法及特点 92.3设计的生产方法 92.3.1工艺流程 92.3.2反映原理 102.3.3化学过程 102.3.4脱硫工艺流程 133物料衡算 233.1设计条件 233.1.1脱硫装置设计的重要锅炉烟气条件为: 233.2物料衡算 243.2.1喷淋塔物料衡算计算简图 243.2.2物料平衡计算 243.2.3换热器物料衡算： 293.2.4石膏旋流器物料衡算： 303.2.5废水旋流器物料衡算： 313.2.6皮带过滤机的物料衡算： 314主设备计算 334.1喷淋塔 334.1.1喷淋塔内径 334.1.2吸取区高度 334.1.3浆池高度 334.1.4除雾器及除雾区高度计算： 344.1.5搅拌器： 354.1.6管径计算 354.2各个储罐的体积计算 364.2.1事故浆液罐体积V： 364.2.2石灰石浆液储罐体积： 364.2.3工艺水箱体积V： 375设备选型 385.1搅拌器的选型 385.1.1搅拌器选型说明 385.1.2搅拌功率准数（N） 385.1.3电机功率 395.2风机的选型 405.2.1鼓风机选型 405.2.2引风机选型 405.3布袋除尘器的选型 405.4石膏旋流器和废水旋流器： 415.5皮带过滤机： 415.6湿式球磨机： 436车间布置设计 446.1生产工艺车间布置设计的重要性 446.2车间平立面布置设计和设备布置设计原则 446.2.1车间平立面布置设计原则 446.2.2设备布置设计原则及规定 446.3设计脱硫车间的布置 457技术经济分析 467.1经济估算依据 467.2重要建筑造价估算 467.3生产设备费用估算 467.4生产组织与人员编排 477.5运营费用和成本核算 477.5.1重要消耗指标 477.5.2运营成本估算 478设计收获与体会 48参考文献 491绪论1.1概述SO2是目前大气污染物中含量较大、影响面较广的一种气态污染物。大气中的SO2的来源很广，几乎所有的工业公司都也许产生。它重要来自化石燃料（煤炭、石油和天然气）的燃烧过程，以及硫化物矿石的焙烧、冶炼等过程，火力发电厂、有色金属冶炼厂、硫酸厂、炼油厂、以及燃煤燃油的工业锅炉、炉窖等都排放SO2烟气。在排放SO2过程，其中火电厂排放量最大。SO2为无色、有强烈刺激气味气体，对人体呼吸器官有很强的毒害作用，还可以通过皮肤经毛孔侵入人体或通过食物和饮水经消化道进入人体而导致危害。空气中SO2的浓度只有1×10-6时，人就会感到胸部有一种被压迫的不适感；当浓度达成8×10-6时，人就会感到呼吸困难；当浓度达成10×10-6时，咽喉纤毛就会排出黏液。人体重要经呼吸道洗手大气中的SO2，一起不同限度的呼吸道及眼黏膜的刺激症状。急性中毒者表现出眼睑膜和呼吸道黏膜强烈刺激症状，如流泪，畏光，鼻，咽，喉灼感及疼痛，咳嗽，胸闷，心悸，气短，恶心，呕吐等。长期接触低浓度SO2可引起慢性损害，以慢性鼻炎，咽炎，气管炎，肺气肿，肺间质纤维化等病理改变为常见。轻度中毒者可有眼灼痛、畏光、流泪、流涕、咳嗽，常为阵发性干咳，鼻、咽、喉部都有灼烧样痛声音嘶哑，甚至有呼吸短促，胸痛，胸闷。有时还出现消化道症状如恶心、呕吐、上腹痛和消化不良。较高浓度的SO2可使肺泡上皮脱落、破裂，引起自发性气胸，导致纵隔气肿。SO2的危害还在于它经常跟大气中的飘尘结合在一起被吸入，飘尘气溶胶微粒可把SO2带到肺部使毒性增长3~4倍，对人体导致危害。假如SO2碰到水蒸气，形成酸雾就可以长期滞留在大气中，毒性比SO2大10倍左右。一般情况下，SO2浓度达成8×10-6时，人开始难受；而硫酸酸雾浓度还不到8×10-5时，人已经开始不能接受。“八大公害事件”中的伦敦烟雾事件就是硫酸烟雾引起的呼吸道疾病，导致了5天之内4000人死亡，后来又连续发生了3次。而我国重庆市是SO2污染严重地区，肺癌死亡率逐年上升；长沙市个别街区的肺癌死亡率居高不下也与SO2污染有关。SO2会给植物带来严重的危害，它的允许浓度只有0.15×10-6，超过这个浓度就会使植物的叶绿体遭到破坏，组织坏死。SO2对植物的危害多发生在生理功能旺盛的成熟叶片上，而刚吐露出来的未成熟的幼叶和生理活动衰老的叶不受危害，此外，不同种类的植物对SO2的抗性量不同，某些常绿植物、豆科植物和黑麦植物特别容易遭受损害。1.2设计任务和内容设计的任务为：年解决10000万M3烟气湿法脱硫工艺设计。烟气湿法脱硫工艺设计任务要体现国家有关方针政策，切合实际，安全实用，技术先进，经济效益好。对于工程项目，不管是大型还中小型也不管是新建项目，其基本建设的首要任务就是设计工作。对于一个车间的设计工作一般涉及整体设计和局部设计。整体设计涉及有总平面、工艺、给排水、供电、土木建筑设计等等,同时还涉及车间地址选择，生产检测与控制仪表，环境保护，生产组织与劳动定员，技术经济与概算等内容。局部设计是指设计的范围不涉及整个车间的所有内容，而只是其中的某个部分，甚至某一个设备或某一个设备的设计。1.3生产工艺车间布置设计的原则与在总体中的重要性1.3.1生产工艺车间布置设计的原则（1）设计工作做到设计精心、投资省、技术新、质量高、收效快、回收期短，使设计工作符合社会主义经济建设发展的总体原则。（2）设计工作之前必须认真进行调查研究，要学会查阅文献，搜集设计过程中必需的技术基础资料，加强技术经济的分析工作，进一步调查与同类型车间的先进技术的经济指标，同时要善于从实际出发去研究分析问题。使得设计的技术经济指标可以达成或超过国内同类型工厂的生产实际平均水平为宜。（3）设计必须结合实际，因地制宜，体现设计的通用性和独立性以及相结合性的原则。工厂生产规模，产品品种的拟定，要适应国民经济的规定。要考虑资金来源、建厂地址、时间、三废综合运用等条件，并适当留有发展余地。（4）设计人员应积极采用新技术、新工艺，力求在设计中可以运用，从而在技术上具有现实性和先进性及在经济上具有合理性。并根据设备和控制系统，在资金和供货也许的情况下,尽也许提高劳动生产率，逐步实现机械化、自动化。（5）设计工作应加强计划性，各阶段工作要有明确的进度.1.3.2生产工艺车间布置设计在总体中总要性车间布置设计的内容可分为车间厂房布置和车间生产设备布置。车间厂房布置是对整个车间各个工段，各设施在车间范围内，按照它们在生产中所起的作用进行合理的平面和立面的布置。设备的布置设计是根据生产流程情况及各种相关因素，把各种工艺设备在一定区域内进行排列。在设备布置中分为初步设计和施工图设计两个阶段，每个设计阶段均要平面和剖面布置。车间布置设计的两项内容是互相联系的，在进行车间布置时，必须以设备布置图为依据，以此为条件，对车间内生产厂房，辅助厂房及所需的面积进行估算。而具体的设备布置图有必须在已经拟定的车间厂房总布置图的基础上进一步具体化。1.4生产车间设计程序车间设计是一个车间用工程制图方法绘成图纸，附加表格和必要的文字说明。把工艺流程以及技术装备转化成工程语言，施工人员依据这些设计，通过基本建设程序和方法，在选定车间场地进行布置车间。一个基础建设项目，从申请建厂到投入生产，总体上通过如下程序。（1）编制项目建议书，经有关部门批准。（2）进行项目的可行性研究（或设计任务书），经有关部门批准。（3）进行车间场地选择，搜集设计基础相关资料。（4）进行初步设计和总概算，经有关部门审查批准。（5）进行施工图设计。（6）通用设备及仪表订货和专用设备制造（7）土建施工，设备及管道安装。（8）生产调试及试生产。（9）投产运营。1.5生产方法和工艺流程的设计原则生产方法和工艺流程的设计总体上要遵循以下几个原则（1）先进性先进性重要指技术上的先进和经济上合理可行。具体涉及基建投资、产品成本、消耗定额、劳动生产率和销售状况等方面的内容，应当选择物料消耗小、循环料小、能耗少回收运用好的生产方法。（2）可靠性可靠性是指所选择的生产方法和生产工艺流程是否成熟可靠。假如采用的技术不成熟，就会影响车间的正常生产，甚至不能投产，给经济和资源导致极大的浪费。为此，对于还在实验阶段的新技术、新工艺、新设备应当谨慎对待。要防止只考虑新的一面，而忽略不成熟、不稳妥的一面，应坚持一切通过实验的原则，不允许把未来的车间当做实验车间来进行设计。此外，对生产工艺流程的改革也应当采用积极而又慎重的态度。（3）结合国情中国是一个发展中的社会主义国家。在进行车间设计时，不能单纯从技术观点考虑问题，应当从中国的具体情况出发考虑各种具体问题。根据以往的设计工作体会，化工工艺流程的改革也应认真考虑以下几个问题。①中国人民的消费水平及各种化工产品的消费趋势。②中国化工机械设备及电气仪表的制造能力。③中国化工生产所用的化工原料剂设备所用金属材料的供应情况。④中国环境保护的相关规定和化工生产中三废排放情况。⑤劳动就业与化工生产自动化水平的关系。⑥资金筹措和外汇储备情况。⑦车间的设计还应考虑满足石灰石-石膏法特殊工艺规定。（4）脱硫装置的总体设计应符合下列规定：①工艺流程合理，烟道短捷；②方便施工，有助于维护检修；③合理运用地形、地质条件；④充足运用厂内公用设施；⑤节约用地，工程量小，运营费用低；⑥符合环境保护、劳动安全和工业卫生规定。上述三项原则必须在技术路线上和工艺流程选择中全面衡量，综合考虑。一种技术的应用应有其优点，也有其短处。设计时必须采用全面分析比较的方法，并根据建设项目的具体规定选择其中不仅对现在有利，并且对将来工艺技术改造或升级有利，尽也许的发挥有利的一面，设法减少不利的因素。此外，设计的技术经济指标以达成或超过国内同类型车间的实际平均水平为目的。1.6计算机在车间设计的应用随着科学技术的迅速发展，计算机在化工生产车间的设计中得到广泛的应用。在化工生产车间的设计中常会碰到复杂的生产工艺物料衡算、能量衡算、设备工艺及设计计算、管道设计及计算和大量耗时费力的绘制各种设计图纸的工作。计算机在化工中的应用可以较简便的解决上述所碰到的问题，代替繁琐的人工计算和绘图，可使计算和绘图对的、可靠，对有误设计图纸可以迅速改正。此外，计算机辅助设计CAD（ComputerAidedDesign）能按照P﹠ID图上显示的设计意图和相关的设计、标准、规范剂工作经验规定，在CADi系统上建立化工装备的软模型，然后进行碰撞、缺漏检查、应力分析等，最后输出施工图纸、材料报表及相关的设计文档，尚有一些计算机软件，通过建立模型及输入相关生产装置运营参数，可以模拟车间实际生产情况及生产中会碰到的实际问题等。总之，合理运用计算机，可使设计人员能从总体设计和生产装置的安装工程上进行详尽周密的考虑，总体上保证车间设计的准确、安全、高效。2脱硫方案的拟定2.1湿法烟气脱硫的常用工艺目前国内的一水硫酸锌的生产通常用的方法重要有：石灰石-石膏法、氨-硫铵法、海水法等常用方法。下面分别介绍以上几种方法。2.1.1石灰石-石膏法烟气中的SO2在水中具有良好的溶解性，在其碰到雾滴时，分解为和或,与吸取液中的反映生成或,很难溶于水，在这种化学推动力作用下，推动进一步的溶解，发生连锁式的反映。通过与烟气中的与吸取液的这种反映来达成脱硫的目的。用于FGD的石灰石吸取湿法洗涤工艺是按下列化学过程进行的。在水中，气相被吸取，并经下列化学平衡反映后生成亚硫酸：由于被中和生成使得这一平衡向右进行。是由水中溶解的石灰石产生的，且通入的空气可将生成的带走。通入的空气也用来氧化在上述有关反映中得到的和，最后生成石膏沉淀物。来自燃煤锅炉的烟气中所含低浓度的有害气体是由、和组成的。与相类似，气相的和也参与反映，并最终生成氯化钙和氟化钙，与这些有害物质的所有反映如下：工艺过程中生成的氯化钙溶于水，并随废水一起排放。2.1.2氨-酸法氨-酸法可分为吸取、分解及中和三个重要工序。氨法吸取式将氨水通入吸取塔中，使其与具有的废气接触，发生如下反映：在通入氨量较少时，发生上面第一个反映，在通入氨量较多时发上上面第二个反映，而第三个反映表达的才是氨法中真正的吸取反映。在吸取过程中所生成的酸式盐对不具有吸取能力，随吸取过程的进行，吸取液中的数量增多，吸取液吸取能力下降，此时需向吸取液中补充氨，使部分转变为，以保持吸取液的吸取能力：因此氨吸取式运用的不断循环的过程来吸取废气中的。补充的并不是直接用来吸取，只是保持吸取液中的一定浓度比例。浓度达成一定比例的吸取液要不断从洗涤系统中引出，然后用不同的方法对引出的吸取液进行解决。当被解决废气中具有或时，如电厂烟道排气，也许发生如下副反映：事实上，进行吸取的是循环的水溶液。以氨溶液吸取时，传质过程重要受气相阻力所控制，其传质系数取决于吸取液的化学组成、温度及气流速度，而溶液的喷淋密度仅有薄弱的影响。随着气流速度的增大、吸取液中碱度的增高及吸取温度的减少，传质系数增大。具有亚硫酸氢铵和硫酸铵的循环吸取液，当其达成一定的浓度（相对密度1.17～1.18）时，可自循环系统中导出一部分，送到分解塔中酸进行分解。酸解可以用硫酸，也可以用硝酸和磷酸，所得副产物除气体外，分别为硫酸铵、硝酸铵和磷酸二氢铵。酸解反映如下。硫酸酸解：硝酸酸解：磷酸酸解：提高硫酸浓度可加速反映的进行，因此，一般采用93%或98%的硫酸进行分解。为了提高分解效率，硫酸用量应当达成理论用量的1.15倍，分解后的酸性溶液需用氨进行中和。2.1.3海水法海水烟气脱硫工艺原理由于海水将陆上岩层的碱性物质带到海中，天然海水具有大量的可溶性盐，其中重要成分是氯化钠和硫酸盐，尚有一定量的可溶性碳酸盐。海水通常呈碱性，一般海水的值为7.5～8.3，天然碱度约为1.2～2.5mmol/L，这使得海水具有天然的酸碱缓冲能力及吸取的能力。将海水烟气脱硫工艺按是否向海水中添加其他吸取剂分为两类：①不添加任何其他化学物质，用纯海水作为吸取液的工艺，以挪威ABB公司开发的Flakt-Hydro工艺为代表，这种工艺得到广泛的工业应用；②向海水中添加一部分石灰以调节海水碱度，以美国Bechte公司工艺为代表，这种工艺在美国建立了示范工程，但未推广应用。纯海水脱硫工艺的基本流程如下图。曝气池曝气池除尘器吸取塔换热器净化烟气烟气洗涤海水空气海水排放海水深圳西部电厂近海海水水样分析结果见下表。值碱度盐度/%7.752.0628.13239932838880.040.0562.4200.215268114.54.52161-5.01.2深圳西部电厂近海海水水样分析结果海水脱硫工艺就是用海水吸取烟气中的，再用空气强制氧化为无害的硫酸盐而溶于海水中，而硫酸盐是海水的天然成分。经脱硫而流回海洋的海水，其硫酸盐成分只稍微提高，当离开排放口一定距离后，这种浓度的差异就会消失。2.2脱硫方法的特点2.2.1石灰石-石膏法及特点烟气中的SO2在水中具有良好的溶解性，在其碰到雾滴时，分解为和或,与吸取液中的反映生成或,很难溶于水，在这种化学推动力作用下，推动进一步的溶解，发生连锁式的反映。通过与烟气中的与吸取液的这种反映来达成脱硫的目的其工艺特点：eq\o\ac(○,1)脱硫效率高，可达95％以上；eq\o\ac(○,2)吸取剂运用率高，Ca／S摩尔比一般为1．05-1。10；eq\o\ac(○,3)对煤种的适应性好，特别合用于高硫煤；eq\o\ac(○,4)吸取剂来源广泛，价格低，用量少；eq\o\ac(○,5)系统成熟，运营可靠性高。但是和其他脱硫工艺同样这种工艺同样存在着设备投资大、运营费用高等问题，很难应用于中小型燃烧锅炉。2.2.2氨-硫铵法及特点氨-酸法是将吸取后的吸取液用酸分解，可副产和化肥。酸解用酸可以采用硫酸，也可以采用硝酸和磷酸；酸解用酸的种类不同，所得产品也不同，应用最多的酸式硫酸。其工艺特点：eq\o\ac(○,1)工艺成熟；eq\o\ac(○,2)设备简朴；eq\o\ac(○,3)操作方便；eq\o\ac(○,4)可副产化肥等优点。目前我国化工系统广泛应用此法解决硫酸尾气，如南京化学工业公司氮肥厂、上海硫酸厂、大连化工厂等。该法需消耗大量的氨和硫酸，对不具有这些原料的冶金、电厂等部门，应用有一定困难。2.2.3海水法及特点海水烟气脱硫工艺师运用海水的天然碱度来脱除烟气中的一种湿法烟气脱硫方法。该技术部产生废气物，具有技术成熟、工艺简朴、系统运营可靠、脱硫率高和投资运营费用低等特点，在一些沿海国家和地区得到日益广泛的应用。2.3设计的生产方法2.3.1工艺流程电除尘电除尘换热器吸取石灰石浆液净化烟气分离锅炉烟气过滤石膏废水解决外排石灰石—石膏法脱硫工艺流程简图2.3.2反映原理吸取液通过喷嘴雾化喷入吸取塔，分散成细小的液滴并覆盖吸取塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸取反映，烟气中的SO2、SO3及HCl、HF被吸取。SO2吸取产物的氧化和中和反映在吸取塔底部的氧化区完毕并最终形成石膏。为了维持吸取液恒定的pH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸取塔，同时吸取塔内的吸取剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸取塔循环泵不断地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。2.3.3化学过程强制氧化系统的化学过程描述如下：（1）吸取反映烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸取塔内有效接触,循环浆液吸取大部分SO2，反映如下：SO2＋H2O→H2SO3（溶解）H2SO3⇋H＋＋HSO3－（电离）吸取反映的机理：吸取反映是传质和吸取的的过程，水吸取SO2属于中档溶解度的气体组份的吸取，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制，吸取速率＝吸取推动力/吸取系数（传质阻力为吸取系数的倒数）强化吸取反映的措施：a)提高SO2在气相中的分压力（浓度），提高气相传质动力。b)采用逆流传质，增长吸取区平均传质动力。c)增长气相与液相的流速，高的Re数改变了气膜和液膜的界面，从而引起强烈的传质。d)强化氧化，加快已溶解SO2的电离和氧化，当亚硫酸被氧化以后,它的浓度就会减少,会促进了SO2的吸取。e)提高PH值，减少电离的逆向过程，增长液相吸取推动力。f)在总的吸取系数一定的情况下，增长气液接触面积，延长接触时间，如：增大液气比，减小液滴粒径，调整喷淋层间距等。g)保持均匀的流场分布和喷淋密度，提高气液接触的有效性。（2）氧化反映一部分HSO3－在吸取塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3－在反映池中被氧化空气完全氧化，反映如下：HSO3－＋1/2O2→HSO4－HSO4－⇋H＋＋SO42－氧化反映的机理：氧化反映的机理基本同吸取反映，不同的是氧化反映是液相连续，气相离散。水吸取O2属于难溶解度的气体组份的吸取，根据双膜理论，传质速率受液膜传质阻力的控制。强化氧化反映的措施：a)减少PH值，增长氧气的溶解度b)增长氧化空气的过量系数，增长氧浓度c)改善氧气的分布均匀性，减小气泡平均粒径，增长气液接触面积。（3）中和反映吸取剂浆液被引入吸取塔内中和氢离子，使吸取液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸取塔内再循环。中和反映如下：Ca2＋＋CO32－＋2H＋＋SO42－＋H2O→CaSO4·2H2O＋CO2↑2H＋＋CO32－→H2O＋CO2↑中和反映的机理：中和反映随着着石灰石的溶解和中和反映及结晶，由于石灰石较为难溶，因此本环节的关键是，如何增长石灰石的溶解度，反映生成的石膏如何尽快结晶，以减少石膏过饱和度。中和反映自身并不困难。强化中和反映的措施：a)提高石灰石的活性，选用纯度高的石灰石，减少杂质。b)细化石灰石粒径，提高溶解速率。c)减少PH值，增长石灰石溶解度，提高石灰石的运用率。d)增长石灰石在浆池中的停留时间。e)增长石膏浆液的固体浓度，增长结晶附着面，控制石膏的相对饱和度。f)提高氧气在浆液中的溶解度，排挤溶解在液相中的CO2，强化中和反映。（4）其他副反映烟气中的其他污染物如SO3、Cl、F和尘都被循环浆液吸取和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石按以下反映式发生反映：SO3＋H2O→2H＋＋SO42－CaCO3+2HCl<==>CaCl2+CO2+H2OCaCO3+2HF<==>CaF2+CO2+H2O副反映对脱硫反映的影响及注意事项：脱硫反映是一个比较复杂的反映过程，其中一些副反映，有些有助于反映的进程，有些会阻碍反映的发生，下列反映应当在设计中予以重视：a)Mg的反映浆池中的Mg元素，重要来自于石灰石中的杂质，当石灰石中可溶性Mg含量较高时（以MgCO3形式存在），由于MgCO3活性高于CaCO3会优先参与反映，对反映的进行是有利的，但过多时，会导致浆液中生成大量的可溶性的MgSO3，它过多的存在，使的溶液里SO32-浓度增长,导致SO2吸取化学反映推动力的减小，而导致SO2吸取的恶化。另一方面，吸取塔浆液中Mg＋浓度增长，会导致浆液中的MgSO4(L)的含量增长，既浆液中的SO42-增长，会对导致吸取塔中的悬浮液的氧化困难，从而需要大幅度增长氧化空气量，氧化反映原理如下：HSO3－＋1/2O2→HSO4－（1）HSO4－⇋H＋＋SO42－（2）由于（2）式的反映为可逆反映，从化学反映动力学的角度来看，假如SO42-的浓度太高的话，不利于反映向右进行。因此喷淋塔一般会控制Mg＋离子的浓度，当高于5000ppm时，需要通过排出更多的废水，此时控制准则不再是CL－小于20230ppmb)AL的反映AL重要来源于烟气中的飞灰，可溶解的AL在F离子浓度达成一定条件下，会形成氟化铝络合物（胶状絮凝物），包裹在石灰石颗粒表面，形成石灰石溶解闭塞，严重时会导致反映严重恶化的重大事故。c)Cl的反映在一个封闭系统或接近封闭系统的状态下，FGD工艺的运营会把吸取液从烟气中吸取溶解的氯化物增长到非常高的浓度。这些溶解的氯化物会产生高浓度的溶解钙,重要是氯化钙,假如高浓度的溶解的钙离子存在FGD系统中,就会使溶解的石灰石减少,这是由于”共同离子作用”而导致的,在”共同离子作用”下,来自氯化钙的溶解钙就会妨碍石灰石中碳酸钙的溶解。控制CL离子的浓度在12023－20230ppm是保证反映正常进行的重要因素。2.3.4脱硫工艺流程烟气脱硫（FGD）装置采用高效的石灰石/石膏湿法工艺，整套系统由以下子系统组成：（1）SO2吸取系统烟气由进气口进入吸取塔的吸取区，在上升过程中与石灰石浆液逆流接触，烟气中所含的污染气体绝大部分因此被清洗入浆液，与浆液中的悬浮石灰石微粒发生化学反映而被脱除，解决后的净烟气通过除雾器除去水滴后进入烟道。吸取塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。吸取塔烟气入口段为耐腐蚀、耐高温合金。吸取塔内烟气上升流速为3.2-4m/s。塔内配有喷淋层，每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸取塔上流区的横截面。喷淋系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台与之相连接的吸取塔浆液循环泵。每台吸取塔配多台浆液循环泵。运营的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸取浆液流量的规定来拟定，在达成规定的吸取效率的前提下，可选择最经济的泵运营模式以节省能耗。吸取了SO2的再循环浆液落入吸取塔反映池。吸取塔反映池装有多台搅拌机。氧化风机将氧化空气鼓入反映池。氧化空气分布系统采用喷管式，氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧，被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。一部分HSO3－在吸取塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，其余部分的HSO3－在反映池中被氧化空气完全氧化。吸取剂（石灰石）浆液被引入吸取塔内中和氢离子，使吸取液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸取塔内循环。吸取塔排放泵连续地把吸取浆液从吸取塔送到石膏脱水系统。通过排浆控制阀控制排出浆液流量，维持循环浆液浓度在大约8－25wt％。脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。两级除雾器采用传统的顶置式布置在吸取塔顶部或塔外部，除雾器由聚丙烯材料制作，型式为z型，两级除雾器均用工艺水冲洗。冲洗过程通过程序控制自动完毕。吸取塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统，冲洗自动周期进行。冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。在吸取塔入口烟道装有事故冷却系统，事故冷却水由工艺水泵提供。当吸取塔入口烟道由于吸取塔上游设备意外事故导致温度过高而旁路挡板未及时打开或所有的吸取塔循环泵切除时本系统启动（2）烟气系统从锅炉来的热烟气经增压风机增压后进入烟气换热器(GGH)降温侧，经喷淋冷却后，烟气进入吸取塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中的SO2被石灰石浆液吸取。烟道上设有挡板系统，以便于FGD系统正常运营和事故时旁路运营。每套FGD装置的挡板系统涉及一台FGD进口原烟气挡板，一台FGD出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板，挡板为双百叶式。在正常运营时，FGD进出口挡板启动，旁路挡板关闭。在故障情况下，启动烟气旁路挡板门，关闭FGD进出口挡板，烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。所有挡板都配有密封系统，以保证“零”泄露。密封空气设两台100%容量的密封空气风机（一台备用）和二级电加热器，加热温度不低于70℃烟道涉及必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀节、法兰、导流板、垫片/螺栓材料以及附件。在BMCR工况下，烟道内任意位置的烟气流速不大于15m/s。烟道留有适当的取样接口、实验接口和人孔。对于每台锅炉的FGD系统，配置1台100％BMCR烟气量的增压风机（BUF），布置于吸取塔上游的干烟区。增压风机为动叶可调轴流风机。涉及电动机、密封空气系统等。（3）石灰石浆液制备与供应系统由汽车运来的石灰石卸至石灰石浆液制备区域的地斗，通过斗提机送入石灰石贮仓（贮仓的容量按需要的石灰石耗量设计），石灰石贮仓出口由皮带称重给料机送入石灰石湿式磨机，研磨后的石灰石进入磨机浆液循环箱，经磨机浆液循环泵送入石灰石旋流器，合格的石灰石浆液自旋流器溢流口流入石灰石浆液箱，不合格的从旋流器底流再送入磨机入口再次研磨。系统设立一个石灰石浆液箱，每塔设立2台石灰石浆液供浆泵。吸取塔配有一条石灰石浆液输送管，石灰石浆液通过管道输送到吸取塔。每条输送管上分支出一条再循环管回到石灰石浆液箱，以防止浆液在管道内沉淀。脱硫所需要的石灰石浆液量由锅炉负荷，烟气的SO2浓度和Ca/S来联合控制，而需要制备的石灰石浆液量由石灰石浆液箱的液位来控制，浆液的浓度由浆液的密度计控制测量量作前馈控制旋流器个数。（4）石膏脱水系统机组FGD所产生的25wt％浓度的石膏浆液由吸取塔下部布置的石膏浆液排放泵（每塔两台石膏浆液排放泵，一运一备）送至石膏浆液旋流器。系统设立2套石膏旋流站，2套石膏旋流站底流自流进入2台真空皮带脱水机。每台真空皮带脱水机的设计过滤能力为2台机组脱硫系统石膏总量的75％。石膏脱水系统涉及以下设备：—石膏旋流站—真空皮带过滤机—滤布冲洗水箱—滤布冲洗水泵—滤液水箱及搅拌器—滤液水泵—石膏饼冲洗水泵—废水旋流站给料箱—废水旋流站给料泵—废水旋流站—石膏输送机—石膏库a）石膏旋流站和废水旋流站浓缩到浓度大约55％的旋流站的底流浆液自流到真空皮带脱水机，旋流站的溢流自流到废水旋流站给料箱，一部分通过废水旋流站给料泵送到废水旋流站，其余部分溢流到滤液水箱。废水旋流站溢流到废水箱，通过废水输送泵送到废水解决系统，底流进入滤液箱。b）真空皮带脱水机设立2套容量为2台机组脱硫系统石膏总产量75％的脱水系统。真空皮带脱水机和真空系统按此容量设计。石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机脱水到含90％固形物和10％水分，脱水石膏经冲洗减少其中的Cl－浓度。滤液进入滤液水回收箱。脱水后的石膏经由石膏输送皮带送入石膏库房堆放。石膏库房通过优化设计，使石膏运送车辆装料便于进行，不会对厂区环境导致污染。工业水作为密封水供应真空泵，然后收集到滤布冲洗水箱，用于冲洗滤布，滤布冲洗水被收集到滤饼冲洗水箱，用于石膏滤饼的冲洗。滤液水箱收集的滤液、冲洗水等由滤液水泵输送到石灰石浆液制备系统和吸取塔。(5)供水和排放系统1)供水系统从电厂供水系统引接至脱硫岛的水源，提供脱硫岛工业和工艺水的需要。工业水重要用户为：除雾器冲洗水及真空泵密封水。冷却水冷却设备后排至吸取塔排水坑回收运用。工艺水重要用户为（不限于此）：·石灰石浆液制备用水；·烟气换热器的冲洗水；·所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。工艺水/工业水进入岛内工艺水/工业水箱，通过工艺水/工业水泵、除雾器冲洗水泵分别送至FGD区域的每个用水点。2)排放系统FGD岛内设立一个公用的事故浆液箱，事故浆液箱的容量应当满足单个吸取塔检修排空时和其他浆液排空的规定，并作为吸取塔重新启动时的石膏晶种。吸取塔浆池检修需要排空时，吸取塔的石膏浆液输送至事故浆液箱最终可作为下次FGD启动时的晶种。事故浆液箱设浆液返回泵（将浆液送回吸取塔）1台。FGD装置的浆液管道和浆液泵等，在停运时需要进行冲洗，其冲洗水就近收集在各个区域设立的集水坑内，然后用泵送至事故浆液箱或吸取塔浆池。（6）脱硫废水解决系统1)脱硫废水的水质脱硫废水的水质与脱硫工艺、烟气成分、灰及吸附剂等多种因素有关。脱硫废水的重要超标项目为悬浮物、PH值、汞、铜、铅、镍、锌、砷、氟、钙、镁、铝、铁以及氯根、硫酸根、亚硫酸根、碳酸根等脱硫废水解决系统进水水质废水解决系统进水水质（脱硫系统排出的未经解决的废水示例）项目单位PHCOD悬浮物SO42-Fe(取决于飞灰分析)FMg(设计)Mg（范围）CaClCdAlNH4+（取决于FGD入口NH3量）温度-mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/L℃4.0~6.0≤100≤12,000≤1,800≤35≤50≤7,5001,900~41,500≤2,000≤19,000≤2.010≤2048脱硫废水解决系统解决后水质根据招标文献的规定，脱硫废水解决系统解决后的排水出水水质要达成《国家污水综合排放标准》（GB8978-1996）中第二类污染物最高允许排放浓度中的一级标准。重要的控制数据如下：《国家污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的一级标准序号项目单位浓度12345678910111213悬浮物PHCODBOD硫化物氟化物总铜总锌总镉总Cr六价Cr总砷总铅mg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/lmg/l≤706.0-9.0≤100≤25≤1.0≤10≤0.5≤2.0≤0.1≤1.5≤0.5≤0.5≤1.02）脱硫废水的解决水量脱硫废水解决系统出力按两台机组废水排放量的125%设计。3）脱硫废水解决工艺脱硫废水解决系统涉及以下三个子系统：脱硫装置废水解决系统、化学加药系统、污泥脱水系统。eq\o\ac(○,1)脱硫装置废水解决系统工艺流程：脱硫废水脱硫废水中和箱沉降箱絮凝箱达标排出澄清池pH调节上述工艺流程反映机理为：第一步，脱硫废水流入中和箱，在中和箱加入石灰乳，通过不断搅拌，其pH值可以从5.5左右升到9.0，水中的变成不溶解的沉淀，废水中大部分重金属离子以微溶氢氧化物的形式析出；第二步，废水流入沉降箱中，在沉降箱中加入FeClSO4和有机硫使分散于水中的重金属形成微细絮凝体；第三步，微细絮凝体在缓慢和平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮凝体，在絮凝箱出口加入高分子聚合电解质作为助凝剂，来减少颗粒的表面张力，强化颗粒的长大过程，在下流过程中助凝剂与絮凝体形成更大的絮凝体，同时脱硫废水中的悬浮物也沉降下来；既而在澄清池中絮凝体和水分离，絮凝体在重力浓缩作用下形成浓缩污泥，澄清池出水（清水）流入清水箱内加酸调节pH值到6.9后排至后续的除氯解决系统。eq\o\ac(○,2)化学加药系统脱硫废水解决加药系统涉及：石灰乳加药系统；加药系统；助凝剂加药系统；有机硫化物加药系统；盐酸加药系统等。为方便维护和检修，每个箱体均设立放空管和放空阀门，各类水泵均按100%容量1用1备。所有泵出口均装有逆止阀,在排出和吸入侧设立隔离阀,并装有抽空保护装置.计量泵采用隔阂计量泵,,带有变频调节和人工手动调节冲程两种方式.在每套加药系统中均装有流量计和压力缓冲器.4）石灰乳加药系统a、石灰乳加药系统流程如下：石灰粉石灰粉石灰粉仓制备箱输送泵计量箱计量泵加药点石灰粉由自卸密封罐车装入石灰粉仓，在石灰粉仓下设有旋转锁气器，通过螺旋给料机输送至石灰乳制备箱制成20%的浓液，再在计量箱内调制成5%的溶液，经石灰乳计量泵（1用1备）加入中和箱。b、加药系统流程如下：搅拌箱搅拌箱计量箱计量泵加药点制备箱和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周边设有围堰。在制备箱配成溶液后进入计量箱，溶液由隔阂计量泵（1用1备）加入絮凝箱。c、助凝剂加药系统助凝剂加药系统流程：助凝剂助凝剂制备箱计量箱计量泵加药点助凝剂制备箱和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周边设有围堰。助凝剂溶液由隔阂计量泵（1用1备）加入絮凝箱。d、有机硫化物加药系统有机硫化物加药系统流程：有机硫化物有机硫化物制备箱计量箱计量泵加药点有机硫制备箱和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周边设有围堰。有机硫在制备箱配成溶液后进入计量箱，有机硫溶液由隔阂计量泵（1用1备）加入沉降箱。e、盐酸加药系统盐酸加药系统流程如下：盐酸盐酸计量箱计量泵加药点盐酸计量箱和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周边设有围堰。盐酸溶液由隔阂计量泵（1用1备）加入出水箱。根据实际情况拟定加药量。f、污泥脱水系统污泥解决系统流程如下：浓缩污泥浓缩污泥污泥贮池压滤机滤饼堆场滤液滤液平衡箱中和箱澄清池底的浓缩污泥中的污泥一部分作为接触污泥经污泥回流泵送到中和箱参与反映，另一部分污泥由污泥输送泵送到污泥脱水装置，污泥脱水装置由板框式压滤机和滤液平衡箱组成，污泥经压滤机脱水制成泥饼外运倒入灰厂，滤液收集在滤液平衡箱内，由泵送往第一沉降阶段的中和槽内。3物料衡算3.1设计条件一年按300天设备正常运营计算。脱硫效率按η=95%，且Ca/S=1.02脱硫过程中允许最大的pH值为5.8，相应的Ca/S为1.4～1.5，提高Ca/S和pH有助于提高脱硫浆液吸取SO2容量，但Ca/S的最高极限不能超过1.2，pH也不能超过5.8，否则脱硫塔内极易发生结垢现象。不生产商业级的石膏时，Ca/S取1.05～1.1,当生产商业级的石膏时，Ca/S取1.0～1.03。3.1.1脱硫装置设计的重要锅炉烟气条件为:锅炉BMCR工况烟气成分（标准状态，实际O2）项

目单位数据（干基）数据（湿基）CO2O2N2SO2H2OFGD入口烟气量引风机出口烟气温度引风机出口烟气压力Vol%Vol%Vol%Vol%Vol%m3/h℃Pa12.25.673.90.26013889130~160013.26.079.80.2657.4标态，湿基6%O2正常值BMCR工况燃煤锅炉BMCR工况烟气中污染物成分（标准状态，干基，6%O2）项

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据SO2SO3Cl(HCl)F(HF)烟尘浓度（引风机出口）mg/Nm3mg/Nm3mg/Nm3mg/Nm3mg/Nm3770047.4309.51.32003.2物料衡算3.2.1喷淋塔物料衡算计算简图G1成分：CO2、OG1成分：CO2、O2、N2、SO2、H2O、SO3、HCl、HF及少量烟尘G2成分：CO2、O2、N2、SO2、H2OG3成分：空气W0W2吸取塔进口烟气出口烟气石膏浆液氧化空气石灰石浆液简化条件以下条件在计算方法中被简化1）不涉及吸取塔的热损失2）假设烟气带入的粉尘为零3）假设工艺水不含杂质、石灰石含杂质5%4）假设原烟气和净烟气没有夹带物代入和带出系统5）假设没有除雾器冲洗水6）假设没有泵的密封水7）假设工艺系统是封闭的，没有环境物质的进入和流出3.2.2物料平衡计算前面已经具体地介绍了脱硫反映的机理，由此可知反映的物料比：CaCO3~Ca~1.02S~1.02SO21.02:1.02:1:1设原烟气的SO2的质量浓度为a（mg/m3）,根据抱负气体状态方程，可得：得a=1.18×104原烟气流量（145℃时）为13888,换算成标况时设为Va:Va=9143.5故在标况下，二氧化硫的质量流量为：相应的石灰石的物质的量为：石灰石的质量为：氧化空气量的计算氧化反映的氧化剂为：O2；氧化反映的重要反映方程式：根据经验，在吸取塔喷淋区域的氧化率为50－60％。采用氧枪式氧化分布技术，在浆池中氧化空气运用率ηo2=25－30％，为了简化计算忽略烟气含氧量，因此，浆池内的需要的理论氧气量为：～S:O=2:1S=mol/s=0.24mol/s所需空气流量QreqQreq=S×22.4/(0.21×0.3)=0.24×22.4/(0.21×0.3)L/s=85.3L/sG3＝Qreq×KG3：实际空气供应量K：根据浆液溶解盐的多少根据经验来拟定，一般在2.0-3左右。取K为2.0得：G3=85.3×2.0=170.6L/s=0.1706m3吸取塔出口烟气量G2:(为了简化计算，忽略水蒸带来的体积变化)吸取塔内主反映：由于被中和生成使得这一平衡向右进行。是由水中溶解的石灰石产生的，且通入的空气可将生成的带走。吸取塔内副反映：由上可知气体体积是不变的。故出口烟气G2:G2＝G1+G3－XG1：FGD入口烟气量，m3/sG2:FGD出口烟气量，m3/sX：烟气消耗量（氧化空气消耗量S+HCl的消耗量Y）FH含量量很少，可以忽略不计烟气的为0.04，故Y=0.04×S/2由于Y=0.02×0.24mol/s=0.108×10-3m故G2=2.54m3/s+0.1706m3/s－(5.376×10-3+0.108×10-3)m3/s=石灰石消耗量计算反映方程式：W1=100×qs×ηsW1:石灰石消耗量，g/sqs：:入口SO2流量，mol/sηs:脱硫效率，%W1=100×0.47×90%g/s=42.3g4）吸取塔排出的石膏浆液量计算W2=172×qs×ηs/SsW2:石膏浆液量Ss:石膏浆液固含量，设吸取塔排出石膏浆液浓度为20%W2=172×0.47×90%/20%=363.78g5）脱水石膏产量的计算W3=172×qs×ηs/SgW3:脱水石膏产量Sg:脱水石膏固含量（1－石膏含水量）设石膏含水量70%W3=172×0.47×90%/30%=242.52g6）石灰石浆液量的计算（石灰石浆液浓度选择20%）W4==48×5=240g/sW4:石灰石浆液水量W0=W4+=240+48=288g/sW0：石灰石浆液量7）工艺水消耗量的计算,简化计算蒸发水量不计算在内，W5=W3×(1-Sg)+36×qs×ηs石膏表面水石膏结晶水W5=242.52×（1－30%）+36×0.47×90%=169.76g/s+15.23g/s=0.67m8）出口SO2浓度计算，脱硫效率：、为脱硫装置进、出口烟气SO2浓度，mg/m3。前面已经算出，=1.18×104火力发电锅炉二氧化硫最高允许排放浓度单位：mg/m3时段第1时段第2时段第3时段实行时间2023年1月1日2023年1月1日2023年1月1日2023年1月1日2023年1月1日燃煤锅炉及燃油锅炉2100(11200(121001200(24001200(2

400800(31200(4注：(1该限值为全厂第1时段火力发电锅炉平均值。(2在本标准实行前，环境影响报告书已批复的脱硫机组，以及位于西部非两控区的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。(3以煤矸石等为重要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kJ/kg）的资源综合运用火力发电锅炉执行该限值。(4位于西部非两控区内的燃用特低硫煤（入炉燃煤收到基硫分小于0.5%）的坑口电厂锅炉执行该限值。在本标准实行前，环境影响报告书已批复的第2时段脱硫机组，自2023年1月1日起，执行400mg/m3的限值，其中以煤矸石等为重要燃料（入炉燃料收到基低位发热量小于等于12550kJ/kg）的资源综合运用火力发电锅炉执行800mg/m3的限值根据排放标准，我们选取=1200mg/m3故脱硫率要达成这样的脱硫效率，查阅《脱硫工程技术与设备》P34在脱硫效率为90%的情况下气速为3.5m/s时，所需L/G为16；达成设计所需的标准。9）塔内吸取剂喷淋量计算：=2.54=146.313.2.3换热器物料衡算：1）换热器的物料衡算简图：换换热器145℃60℃25℃喷淋后40℃2）换热器用水量的计算：145℃烟气比热容取1.12式中：：烟气带入热量速率，单位：：换热器入口烟气流量，单位：：入口烟气和出口烟气温度差，单位：℃=1.12×13888×（145-60）=1322137.6=式中：：冷却水吸取的热量速率，单位：：喷淋水流量，单位：kg/h:喷淋水前后温度差，单位：℃喷淋覆盖率取150%=1322137.6÷（40-25）÷4.2×150%=31479.45kg/h=31.48m烟气流速取20m/s，可以把灰吹走，避免换热器管道、烟道内积灰。由3.2.4石膏旋流器物料衡算：1）石膏旋流器物料衡算简图石石膏旋流器出塔的浆液V1未反映的石灰石浆液V2石膏V3从喷淋塔的计算里，可以得到出塔浆液流量V1：W2=363.78g/s=1309.61kg/h密度用1150kg/m3计算，实践证明密度太高容易结垢，一般脱硫都是达成这个浓度排放的，太低的话石膏晶粒太小不利于分离，由此：通过旋流器后V3：同理W3=242.52g/s=873.08kg/hV2=V1－V3=1.14－0.76=0.383.2.5废水旋流器物料衡算：1）废水旋流器物料衡算简图废废水旋流器石膏旋流器旋流液V2去污水解决V循环使用液V返根据本次设计的S/Cl和烟气解决量天天排放脱硫废水2m3V=0.083，返回循环系统的流量：V返=0.38-0.083=0.293.2.6皮带过滤机的物料衡算：1）皮带过滤机的物料衡算简图皮皮带过滤机石膏旋流器旋流液V3滤液V液石膏晶体洗涤用水V0皮带过滤机过滤过程洗涤水用量为V3的2倍，假设洗涤过程无石膏损失，石膏（）产量由SO2流量决定：V0=2×V3=2×0.76=1.52m3m3=0.76×1150=874kg/h2）滤液水量：4主设备计算：4.1喷淋塔4.1.1喷淋塔内径按平均烟气总流量V和烟速v拟定烟气进口以上的塔内径Di:由于设计烟速变化不大,所以塔内径随解决的烟气量增大。若用机组容量表达,且取烟速3.5m/s,则式中:M为机组容量,MW。4.1.2吸取区高度工程设计中吸取区高度h一般指烟气进口水平中心线到喷淋层中心线的距离。h按烟速和停留时间拟定。停留时间根据经验一般取2.0-4.5，本次设计烟气解决量比较小，液气比16L/m3，取2.0即可：根据经验每个喷淋层的间距取2.0m。4.1.3浆池高度浆池容量按液气比和浆液停留时间拟定:式中:为液气比,单位：为烟气标准状态湿态容积,单位：m3/h=2，单位：min（反映时间）吸取塔浆液池半径设计为1m设计的浆液液面离烟气入口高度要有0.6m以上，我取0.644.1.4除雾器及除雾区高度计算：在任何一个湿法脱硫塔中，脱硫后的烟气中都带有细小的液滴。这些液滴中包含着固形物或可溶物，它们重要是未被捕获的粉尘、过剩的脱硫剂（如石灰石、生石灰等）以及吸取后的生成物。假如不除去这些液滴，将会产生一系列的问题，例如，液滴中的固形物沉积在烟道和烟通中，导致堵塞、腐蚀、结垢，严重时导致设备无法运营。同时除雾器尚有一定的脱硫功能。除雾系统简图：气流气流除雾器本体冲洗系统除雾系统简图叶片间距：取25mm，使用材料：从《脱硫工程技术与设备》P284可以查到用滑石粉增强聚丙烯材料比较好。机械强度好，耐腐蚀性好，表面光滑度好，使用寿命5~8年，在FGD系统中应用最广泛。除雾器本体高度：400mm，下面的冲洗喷淋管到上面的冲洗喷淋管距离1.40m从设备顶部到除雾器上层喷淋层的高度取0.60除雾器下部喷淋管到嘴上层喷淋层距离取0.80m，并且设一个人孔高度为0.6m，平台宽度为0.50m。烟气进口长取0.80m，高取0.40m，入口倾斜角135°，长0.50m；烟气出口长取0.60m，高取0.40m。4.1.5搅拌器：为避免吸取塔浆液池内的晶粒沉积，保证氧化空气与亚硫酸盐的充足接触与反映，在吸取塔浆液池内，通常设立侧进式搅拌器（见图14），侧进式搅拌器的基本规定如下：1）保证塔内石膏浆液离底悬浮，使氧化空气分布最优；2）所有与介质接触的搅拌器材料能耐20230ppm浓度的氯离子，搅拌器叶片和轴材料为1.4529不锈钢；3）轴、轴承能承受浆叶上的作用力，在扭矩和弯矩的作用下，能保持轴刚性；4）搅拌器接口与吸取塔易于安装连接，并能保证在动载荷作用下，接口处浆液不会泄露，可以长期安全可靠运营；5）轴的机械密封能承受腐蚀和磨损，结构上保证在吸取塔正常工作时能进行维修、更换，而不需停车。4.1.6管径计算（1）氧化空气管管径已知氧化空气流量为0.01706m3/s,空气流速取20m（2）喷淋管径计算已知塔内吸取剂喷淋量=146.31设计有三层喷淋层，每层的流量为按管内v液=5.0m/s的流速计算=29.4mm取32mm管喷淋浆液出口管径：=50mm每层设4个碳化硅的空心切线型喷嘴，操作压力0.1MPa，孔径10mm（3）除雾器冲洗管径：这个无特殊规定取D=10mm管，就可以满足规定。(4)石灰石浆液进料管径：石灰石浆液流量W0=288g/s，密度，故：=9mm取10mm管（5）石膏浆液出口管径计算已知石膏出口物料流量：，流速设计为1m/s，=10mm4.2各个储罐的体积计算4.2.1事故浆液罐体积V：由脱硫浆液量V1=4.88m3，预留一点空间，取半径1m，高2.5m4.2.2石灰石浆液储罐体积：储罐体积要保证1天的设备正常运作量，已知：W0=288g/s=1036.8kg/h式中：为石灰石浆液密度取1100kg/m3用半径，高的储罐即可达成设计规定。4.2.3工艺水箱体积V：工艺消耗水：W5=0.67系统排出水：V排=0.083石膏洗涤用水：V洗1.52除雾器冲洗用水：V除=2石灰石浆液用水量：V浆=0.8=0.8×1.0368=0.8294设计也要保证1天的工艺水用量，即：用半径，高的储罐可以达成设计规定。5设备选型5.1搅拌器的选型5.1.1搅拌器选型说明设计中搅拌物料的状态为固液悬浮液，搅拌时规定固相粒子悬浮于液相中，液相的流动状态为湍流，并使流体有较好的对流循环。工业生产中在搅拌固液悬浮液时通常采用三叶折叶开式涡轮式桨搅拌器，本设计也三叶折叶开式侧入式搅拌器2台，设计中规定搅拌速度设为300r/min。5.1.2搅拌功率准数（N）脱硫塔浆池浆液量：V=4.88m3浆液密度为：浆液质量：其中固相占20%，固相体积：V===0.42m液相体积：V==4.49m固相体积比：X=0.086液相体积比：X=0.920则料液平均粘度u=u*{1+4.5*(X/X)X：固相体积比，X：液相体积比，u：料液平均粘度，Pa*su：50℃时水的u=u*{1+4.5*(X/X)=0.56*10Pa*s*[1+4.5*（0.086/0.920）]=0.7956*10Pa*s工业中常用计算Re公式：Re=Re：雷诺数；N：搅拌速度，r/s；d：搅拌桨直径，m；ρ：料液密度，kg/m；u：料液平均粘度，Pa*s搅拌桨直径通常情况下脱硫塔内径的3分之一，则搅拌桨直径可为d=1180mm/3=0.393ρ=1150kg/mRe===1.1160*10经查三叶折叶开式涡轮的N～Re关系曲线，在Re=1.1160*10得N=2.5。5.1.3电机功率(1)搅拌功率P=N*ρ*N*dP：搅拌功率，W；N：搅拌功率准数；ρ：料液密度，kg/m；d：搅拌桨直径，m。P=N*ρ*N*d=2.5*1150kg/m*(5r/s)*(0.393m)=3369W(2)电机功率P=P：电机功率，W；P：搅拌功率，W；η：总传动效率。在三叶折叶开式涡轮式桨搅拌器中，总传动效率通常在0.85～0.95范围内选择，为了保险起见本设计选择总传动效率为0.85进行计算。P===3964W为此在选择搅拌电机功率时可以选择P=2×2KW的电机，这电机功率完全能符合浆液的搅拌条件规定。5.2风机的选型在本设计中风机在干燥系统中选用双台鼓—引风机结合方式。单风机方式在干燥系统中负压较高，风机频繁启动和停止会引起器内部失稳以及外部空气泄入塔。运用双台鼓—引风机结合方式有很大的灵活性，可以通过管路压力分布，改善干燥器的操作条件，使之处在接近大气压的微负压操作，可保证粉尘回收装置具有较高回收率。5.2.1鼓风机选型设计烟气量为13888，选择型号为罗茨风机L92WD罗茨风机L92WD的性能参数:转速580r/min,升压为34.3kpa,进口流量240.52m/min,轴功率170.95KW配电机JS138-10，功率为180KW。生产厂家：北海鼓风机实业公司5.2.2引风机选型可以选用型号为Y4-73-8D引风机Y4-73-8引风机的性能参数：转速为1450r/min,流量18244m/h，全压为1298Pa，内效率为83%，内功率为7.83KW，规定功率为10.44KW，电动机型号Y180M-4，功率为18.5KW。引风机生产厂家：5.3布袋除尘器的选型本次设计选用：LPM4B-250型布袋除尘器。解决风量为17800m³/h，总过滤面积248m2，净过滤面积186m2，进口气体含尘浓度<1000g/m³，出口气体含尘浓度<0.1g/m³5.4石膏旋流器和废水旋流器：聚氨酯水利旋流器各参数：生产厂家：河北景县亿丰聚氨酯耐磨设备有限公司本次设计的石膏解决量是1.14m3/h,废水旋流入口流量是即：石膏旋流器选择HL-50，废水旋流器选择HL-25，可以满足工艺规定。5.5皮带过滤机：1)机架采用框架结构总体上采用模块化设计，即固定设备的前、后段，中间段以2米为单元依次递增，这样的设计可以比较灵活的满足过滤工艺的规定且有助于运送上的方便和维护保养，有助于保证加工精度。

2)橡胶带

采用围边的环形橡胶滤带，以防料液从两侧流出，围边采用组合式结构，即波形围边与平形胶带粘合而成。这种结构围边伸缩性好，可以避免围边通过辊筒改向处被撕裂且可有效防止料浆跑漏。在胶带设计制造上保证满足过滤均匀性、机械强度和抗化学腐蚀性三个重要指标；与无围边的胶带相比较好的解决了滤布与挡板的磨耗和两侧漏真空的问题。3)真空密封结构

采用移动式密封结构，用于防止运动的排水胶带与固定的真空盒之间的真空损失，胶带底部中间两侧垫有磨擦带，在真空盒滑台槽上移动，保证绝大部分磨损发生于易于更换的移动磨擦带上。并且在滑台槽上，沿过滤机长度方向以固定的间隔通入润滑水，润滑液体还可以起到防止空气侵入和清洁密封面的作用。真空盒设有重力平衡的钢绳拉紧升降机构和前后、左右、高低的调整结构，既可以方便更换磨擦带、维护真空盒，又可以保证胶带在移动中保持与真空盒表面的平行，同时也可以较好的保证真空盒的中心与胶带运营中心的一致性。

4)胶带支承结构在过滤的有效宽度≤2M的胶带式真空过滤机，采用平面水润滑支承结构，即在过滤面胶带两侧设有支承板，板上开有水槽并通入润滑水，使胶带运营在水膜上，可以减少胶带的磨损，有助于延长胶带的使用寿命；在过滤的有效宽度≥2M，过滤面积≥25M2的胶带式真空过滤机采用气垫式支承，即在过滤面胶带两侧的支承板上通入低压空气和少量的润滑水，使胶带漂浮在气、水膜上运营，充足减少胶带的磨损，延长胶带的使用寿命。系列过滤面积m2过滤有效长度mm整机总长mm机身长度mm机身高度mm主电机功率kw真空消耗量m3/min真空机功率kw4006301.05.0250079004500106501000130016501300332151.130生产厂家：诸城市核工机械制造厂产量一般为1000kg/(m2*h),本次设计入口量为874kg/h,选用400系列的就可以达成设计规定。5.6湿式球磨机：湿式球磨机重要技术参数：型号

Model筒体内径Insidepath

(mm)筒体长度

Length

(mm)筒体转速

Speed(r/min)配套电机

Motor

装球量

capacity

(t)给矿粒度

Size

(mm)解决能力capacityt/h机器重量

Weight

(kg)型号功率(kw)转速（r/min）900

×1800900180037Y180L

-6159701.8≤150.5-23400900

×2100900

/7001800

/30037Y180

-618.59701.73≤150.4-239001200

×20231200202335Y200L2

-6309702.81≤251.1-2.577801200

×24001200

/9002023

/40035Y225M

-6309803.52≤251.3-3.28650生产厂家：河南鸿森矿冶有限公司本设计石灰石消耗量为：W1=100×0.47×90%g/s=42.3g/s=152.28kg/h2天需求石灰石量为：7.31t选用900×1800型号的，用2t/h计算运营2小时就可以满足脱硫石灰石1天的消耗量。6车间布置设计6.1生产工艺车间布置设计的重要性生产车间工艺布置的任务是拟定车间厂房布置和设备布置。车间工艺布置关系到工厂建成后能否正常生产，工人操作是否方便，安全以及设备维护、检修是否方便，并对环保、施工、安装、扩建、投资规模和经济效益都有极大的影响。因此规定车间工艺布置做到生产流程顺畅、紧凑，尽也许满足设备操作、维护和施工、安装以及各专业对布置的规定。设备的布置设计是根据生产流程情况及各种相关因素，把各种工艺设备在一定区域内进行排列。在设备布置中分为初步设计和施工图设计两个阶段，每个设计阶段均要平面和剖面布置。车间布置设计的两项内容是互相联系的，在进行车间布置时，必须以设备布置图为依据，以此为条件，对车间内生产厂房，辅助厂房及所需的面积进行估算。而具体的设备布置图有必须在已经拟定的车间厂房总布置图的基础上进一步具体化。6.2车间平立面布置设计和设备布置设计原则6.2.1车间平立面布置设计原则一方面要安全第一，在保证安全的情况下，应当遵循以下原则：1、尽量使产品通过各设备的加工路线最短。多设备看管时，工人在设备之间的行走距离最短；2、便于运送。加工大型产品的设备应布置在有桥式吊车的车间里。加工长形棒料的设备尽也许布置在车间的入口处；3、保证安全。各设备之间、设备与墙壁、柱子之间应有一定的距离。设备的传动部分要有必要的防护装置；4、便于工人操作和工作地的布置；5、充足运用车间的生产面积。在一个车间内，可因地制宜地将设备排列成纵向、横向或斜角，不要剩下不好运用的面积。6.2.2设备布置设计原则及规定总规定如下：一、装置布置设计必须采用三重安全措施一方面防止一次危险引起的次生危险，另一方面是一旦发生危险，则尽也许限制其危害限度和范围，第三次是次生危险发生以后，能为及时抢救和安全疏散提供方便条件。二、装置布置设计应满足工艺设计的规定三、装置布置设计应满足操作、检修和施工的规定1、可操作和管理。2、一个装置可以长期运转，需要对设备仪表和管道进行经常性的维护和检修。3、可施工。4、在装置布置设计时应将上述操作、检修、施工所需要的通道、场地、空间结合起来综合考虑。四、装置布置设计应满足全厂总体规划的规定五、装置布置设计应适应所在地区的自然条件（涉及：气候、风向、地形、地质等）。1、结合所在地区的气温、降雨量、风沙等气候条件和生产过程特点以及某些设备的特殊规定。2、结合所在地区的地形特点。3、装置布置设计应结合地质条件。4、装置布置设计考虑风向的影响，重要为了尽也许避免因风向而引起的火灾和尽量减少因风向而导致的污染。六、装置布置设计应力求经济合理1、节约占地减少能耗2、经济合理的典型布置七、装置布置设计应满足用户规定八、装置布置设计应注意外观美6.3设计脱硫车间的布置FGD系统中的脱硫塔R101设计靠近除尘器、换热器和烟囱，以尽也许的缩小烟道的长度减少烟气压降，我将脱硫塔设立在中间，下面是换热器和除尘器，设计的时候脱硫车间是设计在上风口的，这样设计烟道比较短，当脱硫设备运营出现问题时，旁路烟道也可以先通过除尘器除尘，然后临时排放，工艺水箱放在脱硫塔的正西方，与换热器、吸取塔都比较近节约管道，事故浆液罐设立