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1、南华大学毕业设计(论文)开题报告学院：机械工程学院题目：90t/h锅炉的脱硫工艺设计起止时间：2012年1月8日至2012年5月3日学生姓名：王一帆班级：热动08（1）指导老师：漆波系室主任：罗金良院长：2011年12月26日南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目90t/h锅炉的脱硫工艺设计设计（论文）题目来源导师推荐设计（论文）题目类型 工程设计类起止时间20111226——20120520一、设计（论文）依据及研究意义：煤炭是一项重要的能源资源，现如今60%的电力产量来源于煤炭资
2、源。中国是煤炭大国，原煤消耗量一直位于世界首位，煤炭占我国一次能源消耗的76%。随着我国经济的迅速发展，煤炭的消耗将会快速增长，其中一半以上的煤炭利用于燃烧发电中，然后排放的粉尘、二氧化硫、氮氧化物等更是严重的威胁这我们的生态坏境。按照目前我国的发展情况估算，未来10年，我国的能源消耗量将会达到35亿左右的标准煤，原煤的消耗也将会达到30亿吨。这样就会有超过4000万甚至是5000万吨的二氧化硫直接排放到大气中，这将会使我们原本就脆弱不堪的生态坏境进一步恶化，造成严重的后果。二氧化硫对环境的严重污染
3、引起了国家的高度重视，早在1992年我国就开始推行二氧化硫的排放管理标准，并在1995和1999年相继修订了“大气污染防治法”，对二氧化硫的排放做出了明确的规定。在国家科技委员会和国家环境保护局的号召下，展开了很多次关于控制二氧化硫排放、污染的相关科学研究。总的来说，我们要减少我国燃煤电厂大气污染物排放造成的环境危害，一方面要控制电厂的数量，更多的利用风能、太阳能、核能等其他能源代替煤炭；另一方面就是要减少排放物中的二氧化硫的含量，这就需要脱硫工艺的进步和发展。治理烟气中的二氧化硫有许多方法：有燃烧
4、前的燃料脱硫、燃烧过程中脱硫以及燃烧后的烟气脱硫。从目前世界各国的使用情况看：对燃煤锅炉来说，最经济、有效的方法是烟气脱硫。烟气脱硫又分干法、湿法等，其中应用最广泛的是以石灰或石灰石为脱硫剂的湿钙法烟气脱硫技术。湿钙法烟气脱硫技术可以最有效地脱除烟气中的二氧化硫，同时还能洗脱烟尘，是同时控制大气环境中二氧化硫和可吸入颗粒物浓度的有效方法[6]。世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石、石灰或碳酸钠等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的二氧化硫。这种工艺
5、已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高(90%～98％)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂采用湿式脱硫装置中，湿式石灰法占39.6％，石灰石法占47.4％，两法共占87%；双碱法占4.1％，碳酸钠法占3.1％。世界各国(如德国、日本等)，在大型火电厂中，90%以上采用湿式石灰／石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程[5]（如图1）。图1湿法脱硫工艺流程图烟气循环流化床脱硫工艺(CFB2FGD)常采用消
6、石灰作为吸收剂,其脱硫原理与喷雾干燥法类似。来自空气预热器的烟气通过循环流化床反应器的底部,向上与塔内的石灰反应,大量的反应产物与飞灰由烟气携带进入反应塔后部的预除尘器和ESP,大部分固体物料返回流化床,最终的产物为干态的粉末状钙基混合物。与传统的石灰石/石膏法脱硫装置相比,CFB2FGD具有系统简单,工程投资、维修和运行费用低,占地面积小等特点,适于现有电厂及工业锅炉的改造。经济分析表明:1)CFB2FGD工艺的单位容量投资加运行费用仅为石灰石/石膏法的60%,初投资为喷雾干燥法的80%。2)吸收
7、剂采用氢氧化钙和循环粉煤灰,粉煤灰可以作为氢氧化钙的载体,增大吸收剂与烟气的接触面积,提高吸收剂的利用率,减少石灰用量。同时,吸收剂在流化床内多次循环,气固间剧烈紊流混合可以使未反应的消石灰不断暴露出来,而且吸收剂与烟气的接触时间长,因此脱硫效率和吸收剂的利用率较高。3)可以通过喷水将床温控制在最佳反应温度条件下,排烟温度可在烟气露点温度以上,不需常规脱硫工艺的烟温调整。4)对煤种适应性强,对反应塔入口的二氧化硫浓度变化有很快的适应性,既可处理燃用低、中硫煤产生的烟气,又可处理燃用高硫煤产生的烟气(
8、对于高硫煤,在钙硫比为1.1～1.5时脱硫效率可达90%以上,与湿法脱硫接近)。5)脱硫产物呈干粉状,无污水排放。6)系统基本上不存在像湿法吸收塔中出现的严重腐蚀、结垢与堵塞等问题,塔的材料可以采用普通钢材,不必采用防腐材料。7)可以脱除部分重金属,特别是可以脱除一部分汞,对烟气的进一步治理很有意义。烟气循环流化床工艺存在的不足是:由于固体物料浓度较高,增大了除尘器负荷,系统阻力相对较大;运行费用与普通喷雾干燥法差不多;脱硫副产品的利用问题尚需作进一步的开发研究[12
