燃煤锅炉烟气袋式除尘、半干法脱硫系统设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 课题的目的及意义

总所周知，我国是个燃煤大国，尤其是在工业化进程中，随着经济的发展，我国对煤炭的需求量越来越大，但由于燃煤锅炉排放出的烟气中含有大量烟尘、二氧化硫等污染性物质，易形成极大的环境污染。因此需要通过对烟气的脱硫除尘工艺设计，使烟气中污染物的浓度达到排放标准，从而减少污染性物质对人类的损害，保障人类的身体健康。

在我国各大城市的污染物监测中心发现，总悬浮颗粒物（tsp）70%以上的来源是燃烧过程，目前我国工业锅炉每年的烟尘排放量约为6～8mt，占全国烟尘总排放量的33%～35%，可见减少锅炉燃烧烟尘排放对改善大气质量有着举足轻重的作用，是我国目前和今后相当长一段时间内改进大气质量、减少酸雨危害、保障国民经济持续发展的重点, 应受到各级政府高度重视。

本次毕业设计主要目的是进一步消化和巩固本课程所学的内容，使所学的所理论知识系统化，了解工程设计的内容、方法及步骤，学会确定达到国家排放标准的烟气除尘脱硫系统的设计方案，进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书等，培养进行燃煤烟气脱硫除尘系统设计的独立设计能力。

2. 研究的基本内容与方案

2、基本内容和技术方案

本次设计拟锅炉蒸发量为20t/h，据此可通过计算设计除尘系统的相关选择以及脱硫系统的相关选择。

2.1燃煤锅炉除尘系统选择

根据蒸发量计算锅炉烟气含尘、含硫量，烟尘的除尘效率计算，SO2 的脱硫效率计算：（利用低位发热量、锅炉热效率、水的蒸发热求需煤量）

蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为：

需煤量：

设1kg燃煤时

燃料成分名称	可燃成分含量(﹪)	可燃成分的量(﹪)	理论需氧量/mol	废气中组分/mol
C H S O 水 灰分	65.7 3.2 1.7 2.3 9.0 18.1	54.75 16 0.53 —— —— ——	54.75 8 0.53 -0.75 —— ——	54.75 CO2 16 H2O 0.53 SO2 —— 5 H2O ——
合计			62.56

理论烟气量：62.56 62.56×0.79/0.21=297.9 (mol/kg)

在标准状态下的体积为：297.9×22.4×10-3=6.67 (m3/kg)

理论废气量：62.56×0.79/0.21 54.75 16 0.53 5=311.62mol/kg

在标准状态下理论废气体积：311.62×22.4×10-3=6.98 (m3)

在标准状态下实际烟气体积：6.98 6.67×（1.2-1）=8.31 (m3)

SO2的浓度：C=4082 mg/m3

烟尘的浓度：C=6534 mg/m3

在473T时实际烟气量: Q=47951 m3/h

经过二级除尘，总除尘效率达到96﹪，完全达到排放要求.一般经过二级除尘，效率都可以达到99.5%，同时压损也会很大，对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，仪器的操作要求也会很高，运行耗能也会很大，实例说明在高效率时每降低一个百分点就会减少很大的压损，也考虑到后面要用湿法脱硫，对除尘也有一定的效率，所以降低除尘效率，降低压损，减少对滤袋、除尘仪器都有不利的影响，降低仪器的操作要求和运行耗能。为企业创造更多的收益。但选用型号除尘器后，要进行必要的改装，才可以达到要求。

方案初步设计为袋式除尘。具体型号根据计算结果参照相关资料选择。

2.2燃煤锅炉烟气脱硫工艺的选择

目前, 世界上烟气脱硫工艺有上百种, 但具有实用价值的工艺仅十几种。根据脱硫反应物和脱硫产物的存在状态可将其分为湿法、干法和半干法 3 种。

循环流化床烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的半干法脱硫工艺，这种工艺以循环流化床原理为基础以干态消石灰粉Ca（OH）2作为吸收剂，通过吸收剂的多次再循环，在脱硫塔内延长吸收剂与烟气的接触时间，以达到高效脱硫的目的，同时大大提高了吸收剂的利用率。通过化学反应，可有效除去烟气中的SO2、SO3、HF与HCL等酸性气体，脱硫终产物脱硫渣是一种自由流动的干粉混合物，无二次污染，同时还可以进一步综合利用。该工艺主要应用于电站锅炉烟气脱硫，单塔处理烟气量可适用于蒸发量75t/h～1025t/h之间的锅炉，SO2脱除率可达到90%～98%，是目前干法、半干法等类脱硫技术中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种方法。

实践证明，烟气循环流化床脱硫工艺处理能力大，对负荷变动的适应能力很强，运行可靠，维护工作量少，且具有很高的脱硫效率。因此本工艺采用半干法脱硫系统来设计。

2.3脱硫除尘工艺设计

除尘设备选用布袋除尘器，脱硫选用半干法循环流化床烟气脱硫系统。

把少量的石灰注入FBC对付部分硫份。石灰在FNC的温度下，不仅能够去除硫份，它本身也能烧成CaO。这样形成的CaO混合在FBC灰内，再在半干法的除尘器中被分离出来。FBC灰在半干法内循环的过程中，石灰因在半干法搅拌机内加水而活化，这说明无需给半干法系统内加额外的碱。活化通过半干法内反复地增湿/干燥循环完成,有因系统内的大量循环而增加。　　由于部分硫份已在燃烧的过程中被捕集，随后的半干法装置的作用仅仅是“收尾”，以便将排放量限制在极低的水平。测试结果表明，这一原理是可行的。实验过程中，灰在半干法实验装置入口处加入烟气中。

3. 研究计划与安排

1、4-6周查资料开题；

2、7-16周设计书撰写；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]郝吉明等. 大气污染控制工程. 北京：高等教育出版社，2002.

[2]蒲恩奇. 大气污染治理工程.北京：高等教育出版社，2004.

[3] 黄学敏等. 大气污染控制工程实践教程. 北京：化学工业出版社，2003