王一帆,開題報(bào)告

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1、南華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告學(xué)院：機(jī)械工程學(xué)院題目：90t/h鍋爐的脫硫工藝設(shè)計(jì)起止時(shí)間：2012年1月8日至2012年5月3日學(xué)生姓名：王一帆班級：熱動08（1）指導(dǎo)老師：漆波系室主任：羅金良院長：2011年12月26日南華大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告設(shè)計(jì)（論文）題目90t/h鍋爐的脫硫工藝設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)（論文）題目來源導(dǎo)師推薦設(shè)計(jì)（論文）題目類型　工程設(shè)計(jì)類起止時(shí)間20111226——20120520一、設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)及研究意義：煤炭是一項(xiàng)重要的能源資源，現(xiàn)如今60%的電力產(chǎn)量來源于煤炭資

2、源。中國是煤炭大國，原煤消耗量一直位于世界首位，煤炭占我國一次能源消耗的76%。隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，煤炭的消耗將會快速增長，其中一半以上的煤炭利用于燃燒發(fā)電中，然后排放的粉塵、二氧化硫、氮氧化物等更是嚴(yán)重的威脅這我們的生態(tài)壞境。按照目前我國的發(fā)展情況估算，未來10年，我國的能源消耗量將會達(dá)到35億左右的標(biāo)準(zhǔn)煤，原煤的消耗也將會達(dá)到30億噸。這樣就會有超過4000萬甚至是5000萬噸的二氧化硫直接排放到大氣中，這將會使我們原本就脆弱不堪的生態(tài)壞境進(jìn)一步惡化，造成嚴(yán)重的后果。二氧化硫?qū)Νh(huán)境的嚴(yán)重污染

3、引起了國家的高度重視，早在1992年我國就開始推行二氧化硫的排放管理標(biāo)準(zhǔn)，并在1995和1999年相繼修訂了“大氣污染防治法”，對二氧化硫的排放做出了明確的規(guī)定。在國家科技委員會和國家環(huán)境保護(hù)局的號召下，展開了很多次關(guān)于控制二氧化硫排放、污染的相關(guān)科學(xué)研究。總的來說，我們要減少我國燃煤電廠大氣污染物排放造成的環(huán)境危害，一方面要控制電廠的數(shù)量，更多的利用風(fēng)能、太陽能、核能等其他能源代替煤炭；另一方面就是要減少排放物中的二氧化硫的含量，這就需要脫硫工藝的進(jìn)步和發(fā)展。治理煙氣中的二氧化硫有許多方法：有燃燒

4、前的燃料脫硫、燃燒過程中脫硫以及燃燒后的煙氣脫硫。從目前世界各國的使用情況看：對燃煤鍋爐來說，最經(jīng)濟(jì)、有效的方法是煙氣脫硫。煙氣脫硫又分干法、濕法等，其中應(yīng)用最廣泛的是以石灰或石灰石為脫硫劑的濕鈣法煙氣脫硫技術(shù)。濕鈣法煙氣脫硫技術(shù)可以最有效地脫除煙氣中的二氧化硫，同時(shí)還能洗脫煙塵，是同時(shí)控制大氣環(huán)境中二氧化硫和可吸入顆粒物濃度的有效方法[6]。世界各國的濕法煙氣脫硫工藝流程、形式和機(jī)理大同小異，主要是使用石灰石、石灰或碳酸鈉等漿液作洗滌劑，在反應(yīng)塔中對煙氣進(jìn)行洗滌，從而除去煙氣中的二氧化硫。這種工藝

5、已有50年的歷史，經(jīng)過不斷地改進(jìn)和完善后，技術(shù)比較成熟，而且具有脫硫效率高(90%～98％)，機(jī)組容量大，煤種適應(yīng)性強(qiáng)，運(yùn)行費(fèi)用較低和副產(chǎn)品易回收等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)美國環(huán)保局(EPA)的統(tǒng)計(jì)資料，全美火電廠采用濕式脫硫裝置中，濕式石灰法占39.6％，石灰石法占47.4％，兩法共占87%；雙堿法占4.1％，碳酸鈉法占3.1％。世界各國(如德國、日本等)，在大型火電廠中，90%以上采用濕式石灰／石灰石-石膏法煙氣脫硫工藝流程[5]（如圖1）。圖1濕法脫硫工藝流程圖煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝(CFB2FGD)常采用消

6、石灰作為吸收劑,其脫硫原理與噴霧干燥法類似。來自空氣預(yù)熱器的煙氣通過循環(huán)流化床反應(yīng)器的底部,向上與塔內(nèi)的石灰反應(yīng),大量的反應(yīng)產(chǎn)物與飛灰由煙氣攜帶進(jìn)入反應(yīng)塔后部的預(yù)除塵器和ESP,大部分固體物料返回流化床,最終的產(chǎn)物為干態(tài)的粉末狀鈣基混合物。與傳統(tǒng)的石灰石/石膏法脫硫裝置相比,CFB2FGD具有系統(tǒng)簡單,工程投資、維修和運(yùn)行費(fèi)用低,占地面積小等特點(diǎn),適于現(xiàn)有電廠及工業(yè)鍋爐的改造。經(jīng)濟(jì)分析表明:1)CFB2FGD工藝的單位容量投資加運(yùn)行費(fèi)用僅為石灰石/石膏法的60%,初投資為噴霧干燥法的80%。2)吸收

7、劑采用氫氧化鈣和循環(huán)粉煤灰,粉煤灰可以作為氫氧化鈣的載體,增大吸收劑與煙氣的接觸面積,提高吸收劑的利用率,減少石灰用量。同時(shí),吸收劑在流化床內(nèi)多次循環(huán),氣固間劇烈紊流混合可以使未反應(yīng)的消石灰不斷暴露出來,而且吸收劑與煙氣的接觸時(shí)間長,因此脫硫效率和吸收劑的利用率較高。3)可以通過噴水將床溫控制在最佳反應(yīng)溫度條件下,排煙溫度可在煙氣露點(diǎn)溫度以上,不需常規(guī)脫硫工藝的煙溫調(diào)整。4)對煤種適應(yīng)性強(qiáng),對反應(yīng)塔入口的二氧化硫濃度變化有很快的適應(yīng)性,既可處理燃用低、中硫煤產(chǎn)生的煙氣,又可處理燃用高硫煤產(chǎn)生的煙氣(

8、對于高硫煤,在鈣硫比為1.1～1.5時(shí)脫硫效率可達(dá)90%以上,與濕法脫硫接近)。5)脫硫產(chǎn)物呈干粉狀,無污水排放。6)系統(tǒng)基本上不存在像濕法吸收塔中出現(xiàn)的嚴(yán)重腐蝕、結(jié)垢與堵塞等問題,塔的材料可以采用普通鋼材,不必采用防腐材料。7)可以脫除部分重金屬,特別是可以脫除一部分汞,對煙氣的進(jìn)一步治理很有意義。煙氣循環(huán)流化床工藝存在的不足是:由于固體物料濃度較高,增大了除塵器負(fù)荷,系統(tǒng)阻力相對較大;運(yùn)行費(fèi)用與普通噴霧干燥法差不多;脫硫副產(chǎn)品的利用問題尚需作進(jìn)一步的開發(fā)研究[12