三、燃煤锅炉烟气除尘脱S设计计算

燃煤锅炉烟气既含烟尘又含有SO₂、NOx、CO等气态污染物。因而，要根本解决锅炉烟气造成的大气污染，就要除尘，脱S相结合，即而形成燃煤锅炉烟尘脱S技术。现有的工艺有：先除尘后脱硫、先脱硫后除尘和脱硫除尘一体化工艺等。尽管各种方法设计计算时的参数选择差别较大，但设计计算过程类似。

1． 燃煤锅炉烟气脱硫系统计算步骤如下：

①     确定锅炉燃煤量，烟气量，烟气组成，性质等；

②     确定除尘脱硫工艺流程并进行物料衡算；

③     除尘脱硫设备的设计；

④     管道系统的选择（本章暂不讨论）。

现以蒸汽量为20t/h锅炉烟气除尘脱硫系统设计为例介绍其计算过程。

P225，例9.7，试设计蒸发量为20t/h的燃煤锅炉烟气的除尘脱硫装置。要求排放烟气达到国家排放标准。已知：燃煤的组成（质量比）如下：C=65.7%，灰分=18.1%，S=1.7%，H=3.2%，水分=9.0%，O=2.3%（含N量不计），锅炉热效率=75%，空气过剩系数为1.2，低位发热量=20939KJ/Kg，水的蒸发热为2570.8KJ/Kg，烟尘的排放因子为30%。

解：（1）锅炉燃煤量：

据已知条件，可得蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为

（2）烟气排放量及组成（以燃煤1Kg为基础）

 

理论需氧量=54.75+0.53+8-0.72=62.56mol/Kg(煤)

理论空气量=62.56×（3.76+1）=297.79 mol/Kg(煤)=6.67 m³/Kg（煤）（标态）

理论空气量下烟气组成：（mol）

CO₂：54.75，SO₂：0.53，H₂O：（16+5）=21，N₂：62.56×3.76=234.23

理论烟气量：54.75+0.53+21+234.23=311.51 mol/Kg=6.98 m³/Kg

实际烟气量：（标态） 6.98+6.67×（1.2-1）=8.31 m³/Kg

3.3t/h煤的烟气量（标态）：3.3×10³×8.31=2.74×10⁴ m³/h

2． 确定烟气除尘脱硫工艺并进行物料衡算

锅炉烟气除尘脱硫工艺与脱硫方法有关。干法脱硫：先除尘后脱硫；湿法脱硫：多种方法。视实际情况而定。可行的途径有：

①     利用现有除尘设备，设计脱硫装置；

②     取消原除尘设备，设计除尘脱硫新系统。

本例题拟采用先有除尘设施，后加脱硫装置的工艺。其流程为：

锅炉烟气     除尘设施      脱硫设施       烟囱排放

物料衡算：烟气排放达到SO₂≤1200mg/m³，烟尘≤250 mg/m³（GB13271—91中规定二类区二级标准）。需指明：2000年1月以后新锅炉，SO₂≤900mg/m³，烟尘≤200 mg/m³

3． 除尘器脱硫装置的选择设计

（1）除尘器

选用立式麻石水膜除尘器，结构图见书P227，图9-19所示，规格和性能见表9-11。水膜除尘器内烟气上升速度在3.5-5m/s之间为宜，取5m/s，于是：

由

一、吸收净化生产工艺含硫尾气（略讲）

除了锅炉烟气，另一类二氧化硫大气污染源即为生产工艺含硫尾气，如硫酸厂尾气、冶炼尾气、钢厂尾气及造纸、纺织食品工业尾气等典型生产工艺含硫尾气。此类尾气特点：二氧化硫浓度较高，粉尘等杂质较少，因而其经治理后均可回收，并得到浓度高的硫产品。常用的吸收法有：钠吸收法、氨—酸吸收法、碱性硫酸铝—石膏法、氧化锌、氧化镁法、稀硫酸法等，详见表9-9。

本节中有代表地介绍了一下几种吸收治理法：

（一）   碱式硫酸铝法治理钢厂尾气；

（二）   氨—酸吸收法，主要用于化工工艺含硫尾气；

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