喷淋泡沫塔在处理锅炉烟气中的应用(精)正文

喷淋泡沫塔在处理锅炉烟气中的应用(精)正文第一篇：喷淋泡沫塔在处理锅炉烟气中的应用(精)喷淋泡沫塔在处理锅炉烟气中的应用摘要：介绍了一种新型喷淋泡沫脱硫除尘塔在锅炉烟气处理中应用。根据离心、喷雾、泡沫相结合的多级净化原理，经旋风喷雾、二级喷淋泡沫板洗涤，脱硫效率为91.4%，除尘效率为98.7%。喷淋泡沫塔具有除尘脱硫一体化、设备占地面积小、节省投资等特点，适用于大中型工业锅炉烟气脱硫除尘。关键词：喷淋泡沫塔 脱硫 除尘1 前言在我国的一次能源消耗结构中，燃煤占总能源消耗的70%以上，而由燃煤产生的SO2约占到全国SO2总排放量的90%。因此，对燃煤锅炉烟气进行脱硫、控制SO2的排放是我国经济和社会发展的迫切要求。北京某热力厂拟为1台35t/h燃煤锅炉的烟气进行治理，拆除现有2500mm文丘里麻石水膜除尘器，选用净化效率稳定、运行可靠、投资适合北京市市情的新型高效喷淋泡沫脱硫除尘塔。根据脱硫除尘系统需要，配置相应的高效脱水设备、水循环系统、加药系统、曝气系统和自动控制系统。2 治理方案2.1 设计参数根据该厂提供的测试报告和资料确定主要设计参数为：烟气量63000m3/h，空气预热器出口烟气温度180，空气预热器出口含尘浓度2500mg/m3，燃煤含硫量0.8%，除尘器前系统阻力1.0kPa，脱硫效率90%，除尘效率98.2%。2.2 治理工艺本工艺包括烟气系统、水循环系统、加药系统、曝气系统和自动控制系统，工艺流程见图1。图1 烟气脱硫除尘工艺流程2.2.1 烟气系统本工艺将锅炉烟气引入空气换热器降温到180以下，再通过管道切向进入喷淋泡沫塔，烟气在塔内经洗涤液喷淋后由烟道进入高效脱水器，带气雾的烟气经脱水后进入引风机，由烟道进入烟囱排放。引风机选用GDGYNo13左 90132kW60防腐引风机。流量为75000m3/h，全压为3.6kPa。2.2.2 水循环系统由循环水泵将含有脱硫剂（MgO粉）的循环水从水池送往喷淋泡沫塔，同塔中的烟气反应后由溢流槽排出，经灰水沟排入水池（容积为2400m3）。本系统总循环水量为252t/h。选用2台（其中1台备用）150UHBZK25035（75kW）耐磨防腐水泵作为循环水泵。2.2.3 加药系统进入水池中的循环水通过pH值自动测量仪检测pH值。当pH6.5时，自动打开Mg（OH）2乳液管路上的电动调节阀，注入Mg（OH）2乳液；调整到出塔循环水pH=6.5时自动关闭电动调节阀，经过pH仪调节循环水清水池中水的pH值为911。MgO粉加到消化槽内，加水搅拌几分钟成乳状液后，靠重力自流到Mg（OH）2乳液贮槽。贮槽中的乳液通过重力自流到沉淀池，供脱硫使用。MgO粉的投加量为66.8kg/h。2.2.4 曝气系统为使沉淀池中的MgSO3氧化成溶解于水的MgSO4，需在沉淀池中进行曝气，这样既可大大减少循环水中的悬浮物，也可防止循环水系统及脱硫塔内结垢堵塞，同时还可减少脱硫渣的生成量。曝气压缩空气气源由罗茨鼓风机直接提供，由曝气管路送到沉淀池。压缩空气从曝气管路中以小气泡通过循环水，从水面逸出。氧气的消耗量为4.6m3/min。2.2.5 自动控制系统本系统中引风机采用变频控制，控制盘位于锅炉控制间。水泵亦采用变频控制。pH值自动控制仪根据采样的数据以42021的信号控制加药电动阀门。2.3 工作原理喷淋泡沫塔采用切向进风，使气流旋转上升。在烟气入口上方布置1层或2层螺旋喷嘴组合层，喷嘴层上方为多孔泡沫塔板层，塔板上设喷淋布水器。整个塔分成上、下2个塔体，或上、中、下3个塔体（当用2层塔板时），下塔体下部为循环水槽及液封排水槽。锅炉排放的烟气，切向进入喷淋泡沫塔旋流段，较大粒径的烟尘受离心力的作用产生附壁效应与塔板布下的水幕汇合，流到塔底排出。烟气继续在塔体内上升，先经2层雾化喷嘴洗涤、吸收而脱除部分细颗粒烟尘和SO2，烟气上升再经2层泡沫塔板，布满吸收液的多孔板鼓泡形成有巨大液膜表面积的泡沫层，同时塔板上具有极大液膜表面积的气雾，烟尘在此阶段亦发生扩散作用，从而进一步去除细颗粒烟尘和脱掉SO2，最终达到高的除尘脱硫效率。洗涤及吸收都是依赖气液两相液膜界面进行的，液膜面积越大，除尘脱硫效率越高。净化烟气中的气雾，在上塔体中缓慢上升，经塔体与脱水器之间的连接管，进入高效复档型脱水器，脱水后经烟道进入引风机至烟囱达标排放。碱性循环水在塔内吸收SO2后，pH值迅速降低，排入循环沉淀池与锅炉碱性排污水汇合，通过加药装置，将2021以上的MgO粉制成Mg（OH）2乳液，通过pH自动控制仪控制加药的电动阀门，调整水池内的pH值，使出塔洗涤液的pH值为6.5左右。进入水池内的循环水经鼓风曝气，使脱硫产物最终氧化成溶于水的MgSO4。其化学反应方程式为：为防止水池内硫酸盐过饱和，需排出部分循环水，其水量约占总循环水量的2%。第二篇：毕业设计 烟道气除尘 喷淋塔封面自己加吧目录一. NHD 脱硫法的技术机理 . 21.1 NHD 的理化特性 . 2 1.2 NHD脱硫以及再生的机理 . 3 二. NHD脱硫装置设计 . 32.1 NHD脱硫工艺流程 . 3 2.2 脱硫塔设计 . 42.2.1 筒体设计 . 5 2.2.2 喷淋塔封头的设计 . 6 2.2.3法兰盘的选择 . 7三.液流参数确定及泵的选取 . 83.1进液管 . 8 3.2 排液管 . 8 3.3 进液泵与排液泵的选择 . 9 3.4 法兰所用螺栓的选择及校核 . 9 3.5 喷淋塔支座 . 10 3.5.1 支座的选择 . 10 四. 结论. 10 五. 结束语. 111热电厂烟道气中的SO2和CO2脱除回收设计摘 要:随着全球变暖、臭氧减少和酸雨三个污染议题日益受到重视，人们环保研究开发意识的增强，环保研究也日益兴旺。而我国煤炭资源丰富，所以产生了很多的火电厂。火力发电是依靠煤炭的燃烧来产生热能从而转变成动能推动发电机，再将动能转化成电能。但是由于在现有条件下，煤炭不能充分燃烧，许多电厂一方面为了节约资金，另一方面由于技术的不成熟，没有完全燃烧的烟道气经过简单的过滤或者没有进行任何处理就排入大气，因而造成了很大的污染。造成酸雨，光化学烟雾等危害，如果长期吸入这种空气会造成肺气肿，呼吸道感染等疾病。因此，降低粉尘的含量，减少粉尘对大气的污染，治理酸雨，控制二氧化硫、二氧化碳的排放成为环保的首要问题。控制二氧化硫和二氧化碳的排放、治理酸雨以及控制温室效应是火电厂环保工作的中心任务之一。火电厂烟道气中二氧化硫和二氧化碳的处理和利用, 可带给我们巨大的益处。主要论述了NHD( 聚二醇二甲醚) 的特性、及利用它对火电厂烟道气中二氧化硫进行脱除和回收的方法。关键词: 热电厂；NHD；除硫除碳；回收引 言:根据国家环保局1999年中国环境状态公报,全国城市二氧化硫年日均浓度的平均值为105Lg/mm，南方和北方城市年日浓度分119Lg/mm，193Lg/mm， 均超过国家大气质量二级标准。因此, 控制二氧化硫和酸雨污染一直是我国环保工作的中心任务之一。全球矿物燃料燃烧每年约产生2021吨CO2, 仅利用了不到1亿吨。市场对CO2的需求量很大,如可用于生产干冰、食品CO2气、焊接保护气、烟丝膨胀剂、强化石油开采( EOR) 等方面。在化学工业中, CO2 已大量用于生产甲醇、尿素、纯碱等产品。因此, 从环保和碳源利用的角度考虑, 开发经济、实用的CO2 回收新技术十分必要。333一. NHD 脱硫法的技术机理NHD 全名是聚二醇二甲醚,其国内代号叫NHD,它是由美国联合化学公司开发的新型物理吸收剂,在国外与其类似的商品为SELEXOL,主要用于合成气,天然气等脱硫脱碳工艺,我国在1991 年引进和改进之后用于化肥工业生产和甲醇生产工业中的脱碳、脱硫,至今已经是比较成熟的技术,但是,这种技术一直没有用来回收烟道气中的二氧化硫。 1.1 NHD 的理化特性NHD回收二氧化硫的工艺过程正是它理化特性的应用,因此,认识它的理化特性对于理解和应用NHD技术是很有必要的,它的理化特性如下。 (1) 低蒸气压不易挥发,所以挟带的损失小；2(2) 化学和热力学性质稳定,不易受冷热和化学环境的影响,在加热减压以后就能放出所吸收的气体； (3) 无毒； (4) 无腐蚀性；(5) 不起泡,即溶液的工作稳定性好；(6) 溶解热低,即不易凝固,能在较宽的温度范围内应用； (7) 选择性好,即对SO2和H2S都能大量的吸收,然后,它能在不同的闪点、温度和压力下分别释放出不同的气体；(8) 对水的溶解度高,可调节它的含水量,有利于吸收剂的温度和稳定性； (9) 能同时吸收和脱除有机硫和无机硫； (10)气味很小； (11)分子量大； (12)密度接近水,1035kg/m3； (13)冰点,-2021； (14)蒸汽压,0.95Pa； (15)粘度:5.8cp,不大; (16)比热:0.5J/kg*K,较大； (17)闪点:151C； (18)燃点:157C；(19)吸收容量大,每立方NHD 溶液能吸收15020213二氧化硫。 1.2 NHD脱硫以及再生的机理二氧化硫在NHD溶剂中的溶解度符合亨利定律,即随压力的增加气体在溶剂中的溶解度呈线性增加,在NHD脱硫的过程中具有典型的物理特征。二. NHD脱硫装置设计2.1 NHD脱硫工艺流程NHD脱硫工艺流程见图1。火电厂烟道气经除尘后,再经过压缩机压缩到散热器散热后,被送入脱硫塔进行脱硫,其中二氧化硫被充分收,之后进入脱碳装置。抽液机将液池中NHD 液抽入脱硫塔经喷洒,充分吸收二氧化硫后,经排液泵将其压入NHD 富液处理装置。受压使其氧化硫气体脱出。净化后的NHD溶液可以重新回收,循环使用,二氧化硫气体通过排气管排出收集处理。NHD脱硫脱碳流程图2.1：3图2.1 NHD脱硫脱碳流程图1.3.11.14.15分离器；2.13.气-气换热器；4.脱碳塔；5.高压闪蒸槽；经压缩后的烟道气在分离器1脱水后，进入2降温热交换，在分离器3再脱水后（含11% CO2的烟气），进入脱碳塔4，NHD溶液从塔顶喷淋下来，充分吸收CO2变成富CO2的NHD溶液，进入高压闪蒸槽5，并在较高的压力下闪蒸出杂质气体，如N2，O2和少量CO2区热交换器2后放空，在脱碳塔中的烟道气除去CO2，CO2被净化后，从塔顶流出，经热交换器2后放空。高压闪蒸槽5后的富液进入低压闪蒸槽6，闪蒸出高浓度的CO2（99.5%），经热交换器2后被收集备用。从低压闪蒸槽6流出的贫液（含少量CO2和SO2），经富液泵7打入气提塔8上部向下喷淋。另一方面，由罗兹鼓风机12从下部打入的空气，经气-气热交换器13和水分离器14后，进入气提塔8的下部对从上面喷淋下来的NHD溶液进行气提，即让NHD中残留的少量CO2和SO2进一步放出以提高NHD的贫度。提高了高贫度的NHD由贫液泵9加压送至氨冷却器10冷却后，再进入脱碳塔顶部循环使用。从气提塔顶部流出的空气经分离器15后放空。回收CO2流程也可采用气提塔。经低压闪蒸得到的高纯度CO2，力争达到食品级标准，也可将它加压液化储存或装瓶出售，也可做成干冰出售。若需脱除SO2，则需增设热再生手段，回收的SO2可用于生产硫酸或其他用途。 2.2 脱硫塔设计脱硫塔是火电厂烟道气SO2回收系统的重要设备,它的作用是用NHD 溶液4回收烟道气中的SO2,并尽可能地吸收,减少排放气中的SO2气体量。其结构图如下2.2：图2.2 脱硫塔设计图1.气体出口；2.除沫装置；3.喷淋器；4.填料；5.液体再分布装置；6.栅板；7.进气口；要求: 每分钟进入脱硫塔10 m3,含0 007 m3SO2气体,脱硫塔内为2个大气压,NHD溶液充分吸收后,体积膨胀为原体积的5倍。脱硫塔材料: 16Mn。因容器承受的压强不太大,而且16Mn综合力学性能、焊接性及低温韧性、冷冲压及切削性比较好,低温冲击韧性也优越,价格低廉,应用比较广泛。钢板厚度: 16mm 拉应力: Db=510-660N/mm 压应力: Ds=345N/mm 2.2.1 筒体设计主腔的尺寸: 主腔的直径D=1000mm 主腔的高度h=2021mm 则主腔体的容积为V=*(D/2)2*h=3.14*(1000/2)（1）2*2021 mm3= 1.57m3。( 1)筒体厚度的计算由S=Pi*Di/（2R7-Pi)+C, ( 2)其中: Pi=0.2MPa,Di=1m,7为筒体系数取1,R=1.692N/ mm2。 则S=0.2*1000/(2*170-0.2)C*0.6+C,(C=C1+C2) 。 （2）对于碳钢和低合金钢制的容器,若内径Di=(D/2)23800时,最小壁厚Smin=2Di/1000而且不得小于3,则本设计中取S=5mm。当考虑到容器设计完成后要进行10个大气压的密封测试,以验证其他的应力是否满足设计要求,所以,此处验证其他的应力是否满足设计要求时,以10个大气压作为标准。 则: P=10*1.01*105Pa, （3）Rb=P*P*(D/2)2/P*(D/2+t)2-(D/2)2=50.25N/mm2 （4） 故拉应力满足设计的要求2.2.2 喷淋塔封头的设计考虑到封头与筒体采用双面焊接的方法连接,根据有关力学知识, 为了不使应力集中破坏设备, 决定两端封头采用浅碟型封头, 如图2.3所示。图2.3 喷淋塔封头浅碟型封头的要求: R=Di,r=0.1Di 浅碟形封头尺寸是: Di=1000mm,R=1100mm,6r=90mm确定封头的厚度由公式M=0.25*3+Ri/r计算得到:M=1.624mm,壁厚附加量C取2mm。 则: D=Pi/(2R-0.5Pi)+c*1.05,因为D=3mm。故取D= 5mm。碟型封头的P为P=0.75MPaPi。综合本设计的各部分的设计要求, 以及设备的使用要求, 决定选择甲型平焊法兰(JB4701-92)。该法兰的主要参数为DN=1000mm, D1=1090mm,D2=1130mm,D3=1045mm,D4=40mm, d=23mm。根据本设计介质的压力、温度、腐蚀性以及压紧面的形状,决定选用中压橡胶石棉板做成的橡胶垫片, 垫片如图所示。图2.4 垫片7根据设计的要求本设计采用无逢钢管作为进液管道,它的直径选择25mm。NHD溶液的流量为：Q1=0.01m3/min, D1=0.0025m, 所以S1=P*(D/2)2=0.000491m2。 （6）流速: V1=Q1/S2=202172m/min 。 （7）3.2 排液管富含SO2 的NHD 溶液膨胀为原体积的5倍。所以, 排液管的流量Q2=5*Q1=0.05m3/min, （8） D2=0.032m。 （9）所以S2=P*(D2/2)2=0.000804 m2。 （10）流速: V2=Q2/S2=62.170m/min 。 （11）在排液的过程中,因排液慢或进液太快等原因,使NHD富液在脱硫塔腔内聚集, 而使液面上升。如果液面上升过高的话,会对SO2气体的扩散构成影响,甚至会因NHD液面过高,而使NHD溶液进入进气管,使烟道气无法进入脱硫塔内,影响NHD对 二氧化硫的吸收。所以,必须限制脱硫塔内液面的高度,因此,规定排液面距封头焊接处的距离不超过2021m,以使腔内气流与液流畅通。83.3 进液泵与排液泵的选择抽液泵、排液泵的作用主要是维持脱硫塔内的NHD 溶液的进入与排出速度, 根据进液管与排液管的流量决定泵的选取参数。抽液泵和排液泵都选用外齿轮泵。选择要求: 结构简单, 工艺性好, 体积小, 质量轻, 维护方便, 使用寿命长。(1) 抽液泵的选取Q1=0.01m3/min , （12） q1=Q1/1450=6.90ml/r 。 （13）所以,抽液泵的排量选用6.9ml/r。(2) 排液泵的选取Q2=0.05m3/min , （14） q2=Q2/1450=344.83ml/r 。 （15）所以,排液泵选用344.83ml/r。 3.4 法兰所用螺栓的选择及校核根据国家标准的要求,该法兰配套的螺栓个数为32个,选用粗制六角头螺栓(GB5-76)M16,其具体的参数如下。d=16mm,S=24mm,k=10mm,e=27mm,b=38mm,r=1mm,ds=17mm,L=90mm。 螺栓的校核: 封头的质量m= 5557800 *10-3*7.85=43628.73 g。 （16）喷淋塔内的设计压力为2个大气压,在工作过程中塔内外的压力差为1个大气压,则法兰螺栓组总的合力: FN=P*(Di/2)2*1.0*105-43.6*9.8=0.78*105N。 （17）法兰螺栓组由32个M16的普通螺栓组成,所以每个螺栓所受的力为: F=Fz/32=0.024*105 （18） R=F/(P/4*d2)=0.024*105/(0.0162*P/4)=12.5*106N/ m2。 （19） 查阅相关文献知道该材料螺栓的疲劳极限为R-1=16022021a,所以,R93.5 喷淋塔支座 3.5.1 支座的选择确定选择使用A型的耳式支座,该支座号为3,其标记为JB/T4725-92,耳Q235- A,筋板和底板材料为Q235-A#F,垫板材料与喷淋塔的材料一样均为16Mn,焊接料的选用参照有关标准。支座的基本参数如下支座本体允许载荷:Q=60kN; 适用容器的公称直径:DN=10002021mm; 高度: H=2021m; 地脚螺栓:M24; 支座质量:11.1kg。 喷淋塔用材体积的近似计算 (1) 主腔体用材的近似体积: V1=P*(R2-r2)*h= P*(10052-10002)2021=62957000mm3 （2021(2) 上下封头作近似体积相等的球冠体积计算V2=2*2P*Di*h*t= 2*2P*1000*177*5=11115600mm3 （21）则喷淋塔的主腔体体积近似为V= V1+V2=74072600mm3 （22）(3) 喷淋器的近似体积计算V3= 2622328.8mm3 （23）则喷淋塔的总体积近似为Vz=V+V3=76694928.8mm3 （24）又16Mn的密度Q=7.85g/cm3, 计算得到喷淋塔的总体质量m=602.06kg。因为每一个支座的允许载荷Q=60kN,本设计采用了4 个支座均匀分布在塔的四周,则4个支座的总的允许载荷为Qz=4*60=240kN （25） 602.06*9.8=5900.19N （26） 故支座的设计满足塔的设计要求。四. 结论采用新技术的溶液具有吸收速度快、吸收能力大、胺氧化降解损耗小、设备无腐蚀、再生能耗低等优异性能。与原吸收工艺相比, 新工艺蒸汽消耗下降103715%, 胺耗下降7715%; 原工艺中胺降解严重的问题得到解决, 溶液不再需要更换, 生产操作稳定正常。五. 结束语本设计主要是为热电厂的废气处理提供一套净化设备, 直接应用于实际的生产当中。在设计中参阅了大量的已有资料, 综合了与本次设计有关的化学知识和机械设计的相关理论, 使得设计的设备达到最佳的设计效果和具有较高的净化率, 以满足用户的使用要求。燃煤热电厂烟道气的脱硫脱碳项目不仅在政治上具有重要意义，而且更具有环保意义，对于人类的生命健康也有着重大影响。采用NHD法脱除烟道气，特别是脱除燃煤热电厂烟道气CO2是最先进最可靠的方法，同时又具有脱除SO2的作用。其优点是：(1) 耗热量低；(2) 耗冷却水和冷量也低；(3) 可选择冷冻方式；(4) 对CO2和SO2溶解有高度的选择性；(5) 对H2O汽溶解度高，可以干燥气体；(6) 可脱除有机硫化物COS2、CS2、RSH和HCN以及无机硫SO2等；(7) NHD溶液挥发损失非常小；(8) 无腐蚀性，采用碳钢设备即可。燃煤热电厂烟道气的NHD技术脱硫脱碳项目不仅在技术上可靠，经济上完全可行。参考文献: 1 王新明. 工作压力容器设计计算M . 北京: 国防工业出版社, 1986. 2 成大先. 机械设计手册第三版M . 北京: 化学工业出版社, 1993. 3 机械工程手册电机工程手册编辑委员会. 机械设计与执照简明手册M . 上海: 同济大学出版社, 1997. 4 第一汽车制造厂, 长春汽车材料研究所编写组. 机械工程材料手册M . 北京: 机械工业出版社, 1990. 5 西北工业大学机械原理及机械零件教研室. 机械设计M . 北京: 高等教育出版社, 2021. 6 马瑞兰, 金玲主编. 化工制图M . 上海: 上海科学技术文献出版社出版, 1999. 7 泸州天然气化工厂情报调研组. J . 泸天化科技, 1987, (1) : 1-20218 胡荫平. 电站锅炉手册M. 北京：中国电力出版社，2021: 80080. 9 化学工程手册编辑委员会.化学工程手册M.化学工业出版社,1979. 10 林民鸿编 NHD气体净化技术理论与实践 J. 南京化学工业集团公司研究院. 11 林民鸿等.化学工程J,1988,16(3):7277. 12 孟令启.火电厂烟道气SO2脱除回收设计J. 水利电力机械，2021，1. 11第三篇：硫化碱窑尾烟气喷淋除尘改造方案硫化碱窑尾烟气喷淋除尘改造方案一、 现状硫化碱烟气喷雾除尘系统现用一台IS125-100-400A的离心泵供水，由于泵抽吸口位于污水池第一个池口，污水中含颗粒物很多，泵的密封极易磨损泄漏，加之泵的安装位置高于污水池水面，在泵内缺失启动时泵的汽蚀现象较为严重，泵的故障率很高；因污水中颗粒物较高和喷头处压力不足，导致喷头经常堵塞和不能形成雾化喷水效果，需要改进。目前泵的参数：扬程为h=41.8m，流量为q=88.3m3/h，功率w=22kw，转速n=1450r/min。供水参数：从硫化碱用水处到此泵的距离约为123m，硫化碱用水处到污水处理的最北距离约为2021。二 计算从供水区到喷头的总压力损失1 水平沿程压力损失雷诺斯Re=Vd/=3.1*0.1/（1.52*10-6）=20215，大于临界雷诺斯2300，可以判断得出管道内流体为紊流。因20215Re100000，根据公式l=0.316可计算出沿程阻力系Re0.25lv2数=0.026，根据圆管的沿程阻力计算公式hf=l 可以计算出d2g管道沿程损失hf =0.026*（1500.1）*（3.13229.81）hf1=0.026*1500*0.4993=19.5（m） hf2=0.026*2100*0.4993=27.3（m） 2 局部阻力损失（弯头和阀门产生的压力损失）v2 局部阻力损失可根据公式 hj= 计算，但由于弯头和阀门较2g多，一般进行估算，常按沿程压力损失的102021hj=24（m）3 垂直压力损失hh= hh+h地=2.5+3.5=6（m）总压力损失h总= hf+hj+hh=19.5+3+6=28.5（m）由于泵的理论扬程为h泵=41.8m，所以喷头处压力h喷=41.8-28.5=12.5m=0.125MPa 螺旋喷头形成良好喷雾效果的雾化压力一般不小于0.3 MPa，否则容易堵塞和雾化效果不好，目前硫化碱原安装的规格1/2螺旋喷头经常堵塞和不能形成喷水雾化的情况基本相符。 三 改进方案1 采用现有水泵移到沉降池北侧，抽吸清水可以解决喷头堵塞和水泵汽蚀、磨损造成泵故障率高的问题，但泵与喷头的距离增加、地面落差增大，压力损失更大，会造成喷头处的压力更低，喷头的雾化效果进一步减低。2 计算喷头实际压降与实际需要流量1/2螺旋喷头在0.3Mpa压力下的理论流量为（6.57）m3/h，3套喷淋系统共12个喷头的需要流量Q=12*（6.57）m3/h=（7884）m3/h，所以目前的离心泵流量满足要求。 4 方案确定 采用一台流量和扬程满足要求的自吸泵直接供水，泵的基本参数为流量Q85 m3/h，扬程h（30+30+5）=65m； 采用一台低扬程泵供水到硫化碱除尘室旁，再用一台低扬程泵供水到喷头，两台泵的基本参数为Q池85 m3/h，扬程h池（27.3+3.5+3）=33.8m； Q喷85 m3/h，扬程h池（30+2.5+1）=33.5m； 以上两种方案是否可行，请厂部审核批复。技术设备部 刘建军2021第四篇：锅炉烟气处理锅炉烟尘处理一种锅炉烟尘处理器，它是由减压罩、雾状捕捉室和密封箱体组成的，减压罩设有烟尘入口和入孔；雾状捕捉室设有高压水管、分水管和喷水孔等装置，在密封箱体中设有许多小管子，通过水与烟尘的充分接触，达到除下粉尘和清除烟尘中的二氧化硫、氮氧化物的目的。本发明结构简单、制造容易、成本低，占地少，效率高，使用寿命长。一种锅炉烟尘处理器，其特征在于它是由减压罩2、雾状捕捉室4和密封箱体9组成： （1）减压罩2呈伞状，位于烟尘处理器的顶端，其顶部设烟尘入口1，下设入孔3； （2）雾状捕捉室4位于减压罩2之下，高压水管5设于雾状捕捉室4一侧，与其相对应的另一侧有清洗主管11，高压水管5的分管横贯雾状捕捉室4中，分管上有许多喷水孔； （3）密封箱体9与雾状捕捉室4连通，密封箱体9的顶部设多孔平板11，其每孔都与一小管6连接，小管6为垂直状，下口与密封箱底有一段距离； （4）密封箱体9的气体从排气口8排出，而底部的水则通过溢水管10排出。摘要：介绍了一种新型喷淋泡沫脱硫除尘塔在锅炉烟气处理中应用。根据离心、喷雾、泡沫相结合的多级净化原理，经旋风喷雾、二级喷淋泡沫板洗涤，脱硫效率为91.4%，除尘效率为98.7%。喷淋泡沫塔具有除尘脱硫一体化、设备占地面积小、节省投资等特点，适用于大中型工业锅炉烟气脱硫除尘。 关键词：喷淋泡沫塔 脱硫 除尘 1 前言在我国的一次能源消耗结构中，燃煤占总能源消耗的70%以上，而由燃煤产生的SO2约占到全国SO2总排放量的90%。因此，对燃煤锅炉烟气进行脱硫、控制SO2的排放是我国经济和社会发展的迫切要求。北京某热力厂拟为1台35t/h燃煤锅炉的烟气进行治理，拆除现有2500mm文丘里麻石水膜除尘器，选用净化效率稳定、运行可靠、投资适合北京市市情的新型高效喷淋泡沫脱硫除尘塔。根据脱硫除尘系统需要，配置相应的高效脱水设备、水循环系统、加药系统、曝气系统和自动控制系统。 2 治理方案 2.1 设计参数根据该厂提供的测试报告和资料确定主要设计参数为：烟气量 63000m3/h，空气预热器出口烟气温度180，空气预热器出口含尘浓度2500mg/m3，燃煤含硫量0.8%，除尘器前系统阻力1.0kPa，脱硫效率90%，除尘效率98.2%。 2.2 治理工艺本工艺包括烟气系统、水循环系统、加药系统、曝气系统和自动控制系统，工艺流程见图1 图1 烟气脱硫除尘工艺流程 2.2.1 烟气系统本工艺将锅炉烟气引入空气换热器降温到180以下，再通过管道切向进入喷淋泡沫塔，烟气在塔内经洗涤液喷淋后由烟道进入高效脱水器，带气雾的烟气经脱水后进入引风机，由烟道进入烟囱排放。引风机选用GDGYNo13左 90132kW60防腐引风机。流量为75000m3/h，全压为3.6kPa。 2.2.2 水循环系统由循环水泵将含有脱硫剂（MgO粉）的循环水从水池送往喷淋泡沫塔，同塔中的烟气反应后由溢流槽排出，经灰水沟排入水池（容积为2400m3）。本系统总循环水量为252t/h。选用2台（其中1台备用）150UHBZK25035（75kW）耐磨防腐水泵作为循环水泵。 2.2.3 加药系统进入水池中的循环水通过pH值自动测量仪检测pH值。当pH6.5时，自动打开Mg（OH）2乳液管路上的电动调节阀，注入Mg（OH）2乳液；调整到出塔循环水pH=6.5时自动关闭电动调节阀，经过pH仪调节循环水清水池中水的pH值为911。MgO粉加到消化槽内，加水搅拌几分钟成乳状液后，靠重力自流到Mg（OH）2乳液贮槽。贮槽中的乳液通过重力自流到沉淀池，供脱硫使用。MgO粉的投加量为66.8kg/h。 2.2.4 曝气系统为使沉淀池中的MgSO3氧化成溶解于水的MgSO4，需在沉淀池中进行曝气，这样既可大大减少循环水中的悬浮物，也可防止循环水系统及脱硫塔内结垢堵塞，同时还可减少脱硫渣的生成量。曝气压缩空气气源由罗茨鼓风机直接提供，由曝气管路送到沉淀池。压缩空气从曝气管路中以小气泡通过循环水，从水面逸出。氧气的消耗量为4.6m3/min。 2.2.5 自动控制系统本系统中引风机采用变频控制，控制盘位于锅炉控制间。水泵亦采用变频控制。pH值自动控制仪根据采样的数据以42021的信号控制加药电动阀门。 2.3 工作原理喷淋泡沫塔采用切向进风，使气流旋转上升。在烟气入口上方布置1层或2层螺旋喷嘴组合层，喷嘴层上方为多孔泡沫塔板层，塔板上设喷淋布水器。整个塔分成上、下2个塔体，或上、中、下3个塔体（当用2层塔板时），下塔体下部为循环水槽及液封排水槽。锅炉排放的烟气，切向进入喷淋泡沫塔旋流段，较大粒径的烟尘受离心力的作用产生附壁效应与塔板布下的水幕汇合，流到塔底排出。烟气继续在塔体内上升，先经2层雾化喷嘴洗涤、吸收而脱除部分细颗粒烟尘和SO2，烟气上升再经2层泡沫塔板，布满吸收液的多孔板鼓泡形成有巨大液膜表面积的泡沫层，同时塔板上具有极大液膜表面积的气雾，烟尘在此阶段亦发生扩散作用，从而进一步去除细颗粒烟尘和脱掉SO2，最终达到高的除尘脱硫效率。洗涤及吸收都是依赖气液两相液膜界面进行的，液膜面积越大，除尘脱硫效率越高。净化烟气中的气雾，在上塔体中缓慢上升，经塔体与脱水器之间的连接管，进入高效复档型脱水器，脱水后经烟道进入引风机至烟囱达标排放。碱性循环水在塔内吸收SO2后，pH值迅速降低，排入循环沉淀池与锅炉碱性排污水汇合，通过加药装置，将2021以上的MgO粉制成Mg（OH）2乳液，通过pH自动控制仪控制加药的电动阀门，调整水池内的pH值，使出塔洗涤液的pH值为6.5左右。进入水池内的循环水经鼓风曝气，使脱硫产物最终氧化成溶于水的MgSO4。其化学反应方程式为：为防止水池内硫酸盐过饱和，需排出部分循环水，其水量约占总循环水量的2%第五篇：锅炉烟气处理论文锅炉烟气处理刘宾 热能1003班2021000874工业锅炉主要是以煤为燃料。煤在锅炉内燃烧后，产生大量的烟尘及硫和氮的氧化物等有害气体，这些有害气体排放到大气中，严重地污染了周围大气环境。尤其工业锅炉大多集中在城市和市郊区，又属于低空排放，对生产、人民生活和人体健康都会造成极大伤害。因此，通过消烟除尘措施，将锅炉排放的烟尘污染降低到国家规定的允许范围内，对改善大气环境质量是至关重要的。目前布袋除尘效率最高，煤粉中的硫会在燃烧中生成硫氧化物，会腐蚀管道以及污染大气形成酸雨。关键词：烟气烟尘硫氧化物布袋除尘器双碱除硫 1.、烟尘的危害燃煤锅炉排烟中的烟尘由两部分组成。一部分是煤在燃烧过程中放出的硫及氮的氧化物气体，以及碳氢化合物在缺氧条件下分解和裂化出来的微小碳粒（炭黑），烟气中炭黑多时即形成黑烟。另一部分是由于烟气的扰动作用而被带走的灰粒和未燃尽的煤粒，也称飞灰，。这些微粒具有很强的吸附能力。很多有害气体、液体或某些金属元素（如镍、铬、锌等）都能吸附在烟尘粒子上，随人的呼吸而被带入人体内，刺激呼吸道，造成气管炎、支气管炎、哮喘，以至进入人体肺泡，引起肺气肿和肺心病等，甚至引起肺癌等病症。烟尘降落到植物叶面上，会妨碍植物的光合作用，造成植物叶片褪绿，农作物产量降低，园林受害。烟尘使空气污染，降低了空气的可见度，会增加城市交通事故；由于烟尘的遮挡，减弱了太阳紫外线辐射，会引起儿童佝偻病；另外，大量废热排入空中，使空气中的灰尘起到形成水蒸气凝结核的作用，会使空气的温度、湿度及雨量发生变化。空气中烟尘浓度大，还将影响某些工业如纺织、食品及仪表等产品质量。虽然布袋除尘器的使用已经有了一百多年的历史，但其在电力行业中锅炉上使用了还不到30年。自1973年，美国圣勃雷燃煤电厂（总装机容量为176MW）的四台锅炉将静电除尘改为布袋除尘器以来，布袋除尘器在大容量的电站锅炉上开始广泛地应用，特别是在美国、欧洲和澳大利亚。例如，在澳大利亚新南韦尔斯州的电站锅炉中80%已经采用布袋除尘器。现在布袋除尘器不但在新设计的电厂上广泛使用，有些国家更在对原有的静电除尘器进行改造。目前安装布袋除尘器的最大机组为850MW。为什么布袋除尘器之所以能在电站锅炉上得到如此迅速地发展，这是因为它有其自身的优点：1、除尘效率高，其效率一般在99.5%以上，高的能达到99.99%；2、对亚微米级的粉尘的收集效果很好，除尘器出口的气体含尘浓度都能低于30mg/m3,好的能低于5mg/m3；3、处理的气体量和含尘浓度的允许化范围大，且除尘效率稳定；4、对粉尘的特性不敏感，（对煤尘来说，不受比电阻的影响）；5、设备简单，维修方便，不需要高技术的工种。 1.2、布袋除尘器的原理现在不对布袋除尘器的原理作深入的阐述，因为在一些教材中都已经对此作过详细的论述。不过，有必要在此把一些已经成为当今工业术语，并且对设计和评估布袋除尘器的性能非常有用的一些关键概念作一介绍。大家都有戴口罩的经历，口罩就是一种简易的过滤除尘设备。布袋除尘器的除尘机理很简单，它与口罩的除尘机理一样，是通过滤材料对烟气中飞灰颗粒的机械拦截来实现的。但除此之外，先收到的飞灰颗粒在滤料表面还形成了一层稳定的稠密的灰层（一般称为滤饼或滤床），它又起到了很好的过滤作用，特别是用编制布做滤袋的除尘器，这层滤床起到了主要的过滤作用。过滤组件。过滤组件可以由棉毛纤维、玻璃纤维或各种化学纤维经过纺织（或针刺）成滤料，再缝制成垂直悬挂的滤袋，不同场合要选用不同的滤料。在滤袋上收集到的粉尘通过周期性的机械抖动、过滤后的烟气反吹或压缩空气的脉冲反吹等途径使布袋变形而将灰清除。烟气能够通过滤袋和滤料表面所形成的滤饼（滤床）是依靠滤层两边的压差这个压差通常称为管板压差d.p.（有时也称为滤床压差）。飞灰收集中，一个特殊的参数是过滤烟速每分种每平方米的滤布所过滤的气量。滤床的压差d.p.是与烟速呈线性比例关系，因此也与烟气流量呈线性比例关系。这个固定的比例关系系数通常称为滤阻。按此定义，滤阻与烟气流量无关，有点类似于电阻的概念。我们把平均的过滤速度表示为，气布比它是烟气量与整个过滤面积之比（单位用m3/m2/min表示）。这个参数在布袋除尘器的选择和设计中是一项非常重要的技术指标。布袋除尘器其余的压力损失是由布袋除尘器进口法兰之间的烟道和挡板门所产生的。这个压降的大小与烟气的流速的平方成正比关系，因此整个布袋除尘器的压降p.与烟气量是二次方的关系。 p total=K1Q1+K2Q2K1=Kdrag/A(Kdrag=滤阻，A=过滤的表面积) K2=烟气道和挡板门的压损系数 Q=烟气量注：在设计最大的过滤压降是选择锅炉吸风机容量的约束条件 1.3、布袋除尘器的分类布袋除尘器的分类从除尘本质上讲是没有实际意义的，它只是便于人们对布袋除尘器的掌握和记忆，因此，按照不同的定义就有不同的分类。 按气布比来划分：（仅针对电站锅炉而言）1、高气布比的布袋除尘器，通常气布比：大于1.0m3/m2/min。2、低气布比的布袋除尘器，通常气布比：小于0.8m3/m2/min。布袋除尘器气布比的选定是根据布袋除尘器的使用场合、布袋的滤料、清灰的方式、需除尘介质的含尘浓度或成分、场地的大小以及布袋除尘器的布置等方面的因素来考虑的。按布袋除尘器的清灰方式划分主要有：1、烟气反吹式布袋除尘器：它是利用过滤后清洁烟气低速反向吹布袋，使得布袋变形来达到清灰的目的。布袋在袋的封口端垂直悬挂着，灰在袋内收集。该形式的除尘器在清灰时作用在布袋上的机械张力较小，适用于玻璃纤维滤袋的除尘器。2、机械抖动式（振动式）布袋除尘器：与烟气反吹布袋除尘器一样，灰也是在袋内收集。它对滤袋的机械强度要求较高，所以对玻璃纤维滤袋不适用。3、脉冲清灰式布袋除尘器：与前两种型式的袋除尘器不同，灰是在滤袋外被收集，滤袋靠袋内部的金属笼支撑。它的清灰是靠清洁的压缩空气周期性地喷入滤袋内，使滤袋变形，把存积在滤袋外面的灰除去。压缩空气的压力、脉冲的强度和持续时间随不同的使用场合调节，根据这些参数可以把脉冲反吹式布袋除尘器又分为：高压脉冲式：压缩空气压力为：0.60-0.80Mpa 中压脉冲式：压缩空气压力为：0.2021.40Mpa 低压脉冲式：压缩空气压力为：0.06-0.10Mpa 选择什么形式的布袋除尘器，一般是根据布袋除尘器的使用场合、布袋的滤料、场地的大小、制造厂的设计特点和运行维护的管理等因素来考虑。 1.4、布袋除尘器的结构和清灰控制在前面布袋除尘器的分类一节中已经介绍了根据不同的清灰方式所分的三种形式的布袋除尘器，事实上，还有其它一些清灰的方式，比如磁振动式，声波助振荡式等等。不管采用哪种形式的清灰装置，清灰的目的和需要遵循的原则是一样的。即当滤袋上的积灰不断增加，滤袋的前后压差增加到某一个值时，就要对滤袋进行清灰，使滤袋恢复到比较理想的清洁状态。有两点需注意的是：1、清灰不能太频繁太剧烈，滤袋表面必须保存一层滤层（不能把滤料上面已经收集到的一层滤层清掉），这就要在清灰强度（包括清灰频率）设计时加以考虑。2、需要清灰的滤袋压差设定点要根据滤袋的使用情况合理设定。压差设定点不能定得太高，否则，运行时间不长细灰颗粒就会嵌入滤袋太深，影响滤袋使用寿命。在滤袋使用寿命的后期，因细灰颗粒嵌入滤袋已较多，清灰的频率要增加。 随着科技的不断发展，清灰的控制现在都采用PLC程控。理论上最理想的清灰程序是每一个滤袋前后压差达到设定值时开始清灰，到压差降到某一个设定值时停止清灰。但事实上测定每个滤袋的压差是不可能的。因此，一般清灰程序都是按每个过滤单元前后的压差和压差变化的时间长短这两个参数来设计的。在正常情况下，清灰系统会根据所测量到的参数按照预先编制好的各种清灰程序进行自动清灰（“定时清灰”或“定压清灰”）。在特殊情况下（比如测量组件故障，运行工况异常等），可以切换到手动控制进行清灰。当然PLC程控装置具有自动报警功能，出现异常情况会随时报警，提醒运行人员注意或采取应急措施。不同的清灰方式，有不同的清灰特点，自然其结构也明显不同，就是相同清灰方式的布袋除尘器，因不同的制造厂有各的技术专利，其结构也有不同，因此，在这里只可能把几种类型的布袋除尘器的清灰控制，结合其结构作简单介绍。 烟气反吹式布袋除尘器这种形式的布袋除尘器在美国电站使用初期用得较多。含尘烟气从布袋除尘器的下部经过进口阀后，流过灰斗上面的缓冲板进入滤袋后，滤袋为圆形。一定数量的滤袋以方阵布置组成一个除尘单元。在前面已经介绍过，布袋是在袋的封口端垂直悬挂着，下部口袋用卡环固定在管板上，袋内没有笼骨（长的滤袋有支撑环），烟气进入袋内把袋鼓起，灰在袋内收集。为了防止滤袋未张紧在底部下垂，滤袋上部的固定有弹簧式和重锤式两种，过滤后的清洁烟气经过出口提板阀排出。当滤袋两边压差达到设定值时进行清灰。清灰时，要被清灰的这一个除尘单元的出口提升阀关闭，打开反吹提升阀（反吹风由一个低压反吹风机提供），一股低压风进入清洁烟气室与清洁烟气一起反向吹向滤袋，使滤袋压瘪变形，灰抖落掉入灰斗达到清灰的目的。清灰结束，被清灰单元的出口提升阀打开，反吹风提升阀关闭，该单元投入运行。然后转到下一个除尘单元进行清灰。这种方式的清灰动作比较缓慢，作用在滤袋上的机械张力较小，对滤袋的损伤也较轻。但清灰效果相对而言要差一些，所以有时候需连续反吹几次再转到下一个单元清灰。 这种清灰方式所配的反吹风机的参数一般为：压头：H=50（mmH2O），流量：Q=总风量/过滤单元（m3/h）。另外，每个除尘单元的出口提升阀的严密性非常重要的，否则反吹风会泄露掉，影响清灰的效果。机械抖动式（振动式）布袋除尘器机械抖动式（振动式）布袋除尘器：与烟气反吹式布袋除尘器相类似；滤袋也是在袋的封口端垂直悬挂着，袋内没有笼骨（长的滤袋有支撑环），烟气进入袋内把袋鼓起，灰在袋内收集，不同的是：它是依靠滤袋顶部的支承机构的机械抖动（振动）使滤袋摆动起到变形作用，使灰从滤袋上清理下来。抖动（振动）的方式因滤袋上端的悬挂方式不同而略有不同，一般是靠马达驱动滤袋顶部反承机构抖动。当滤袋前后压差达到设定值时进行清灰，要被清灰的这一个单元的进出口门关闭，除尘单元处于停用状态。马达启动抖动开始（一台马达带动一片组滤袋抖动），持续一段时间后停止，达到清灰的目的。清灰结束，被除尘单元的进出口门打开，该单元投入运行，然后转到下一个除尘单元进行清灰。这种清灰方式的振打“强度”的设计是很重要的。振打“强度”太大对滤袋的损伤太大，因此振打“强度”不能超过极限（振打“强度”的增大并不能使滤袋清理得更干净）。相反振打“强度”太小又不能起到很好的清灰效果。振打“强度”是由振幅、振动频率（该两项参数也就确定了振动加速度）和振动持续时间三个主要因素所组成的，它们之间又相互影响。因此，在清灰程序的编制和有关值确定的时候，当振幅或频率确定之后，振动持续时间的长短是很重要的。在调试期间还要根据经验资料和现场情况综合考虑。这种清灰方式的布袋除尘器与其它方式的布袋除尘器比较，对滤袋的机械强度要求最高，而清灰效果不是最好。上述两种清灰形式的布袋除尘器所选用气布比都必须是低气布比，因此，体积庞大，造价高。另外，含尘烟气从袋口进入滤袋，袋口处局部烟速大，并存在涡流区，虽然管口设有防磨短管，但滤袋还是比较容易损坏。随着科技的进步，现在已经不主张采用这两种形式的布袋除尘器。脉冲清灰布袋除尘器与前两种形式的布袋除尘器明显的区别是灰在滤袋内部被收集，滤袋靠袋内部的金属笼骨支撑，上端用各种方式固定在花板上。它的清灰是靠清洁的压缩空气周期性地脉冲喷入滤袋，使滤袋变形，使积存在滤袋外面的灰去掉。 前面已经讲到它们有高压脉冲、中压脉冲和低压脉冲三种形式，其结构、滤袋的固定方式、脉冲压缩空气的参数等都各不相同。 2 烟气硫处理技术在锅炉燃烧中，由于供应的空气是过量的，产生的烟气中除了烟尘外，还有SO2、SO3、N