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中北大学课程设计说明书 第 PAGE 7 页 共 NUMPAGES 17 页 1 烟气量的计算 (1) 以1kg煤燃烧为基础，则 重量(g) 摩尔数(mol) 需氧数(mol) C 645 53.75 53.75 H 40 20 10 O 60 1.875 0 N 10 0.357 0 S 15 0.469 0.469 HO 50 2.778 0 所以，理论需氧量为53.75+10+0.469-1.875=62.344mok/kg煤。 假定干空气中氮和氧的摩尔比为3.78，则1kg煤完全燃烧所需的理论空气量为 62.344(1+3.78)=298.0mol/kg煤 即 m/kg煤 (2) 理论空气量条件下烟气组成(mol/kg煤)为 CO：53.75 HO ： 20+2.778 SO：0.469 N：62.3443.78+0.357 理论烟气量为： 53.75+(20+2.778)+0.469+(62.3443.78+0.357)=313.014mol/kg煤 即 m/kg煤 (3) 当空气过剩系数为时，实际烟气量为： (2.1) m/kg煤 (4) 在设计耗煤量下的烟气流量为： (2.2) m/h=97.36m/s (5) 烟气中SO的质量为： 0.469mol/kg煤64g/mol=30.016g/kg煤 在设计耗煤量下烟气的质量为： (SO) =30.016g/kg42kg/h =1.2610g/h =1260kg/h 所以，烟气中SO的浓度为 kg/m=3600mg/m (6) 烟气含尘浓度为： (2.3) 式中，——飞灰率； ——灰分。 则 kg/m=7330mg/m 2 净化系统方案设计 2.1 喷雾干燥法概述 喷雾干燥法属于半干法脱硫工艺。该工艺于上世纪70年代初至中期开发成功，第一台电站喷雾干燥脱硫装置于1980年在美国北方电网的河滨电站投入运行，此后该技术在美国和欧洲的燃煤电站实现了商业化。自1980年起，SDA旋转喷雾净化技术已经在超过10000MW的电站和工业燃煤锅炉以及50多个垃圾发电系统上成功获得了应用。 目前，喷雾干燥法是市场份额仅次于湿钙法的烟气脱硫技术，其设备和操作简单，可使用炭钢作为结构材料，不存在由微量金属元素污染的废水。喷雾干燥技术在燃用低硫和中硫煤的中小容量机组上应用较多。当用于高硫煤时石灰浆液需要高度浓缩，因而带来了一系列技术问题，同时由于石灰脱硫剂的成本较高，也影响了其经济性。但是近年来，已研制出适合高硫煤的工艺，燃用高硫煤的机组应用常规旋转喷雾技术的比例有所增加。 2.2 喷雾干燥法脱硫的工艺原理 喷雾干燥的整个过程一般可分为雾化、混合流动、水气蒸发、干粉的分离四个阶段，与其它干燥技术相比其独特之处就在于被干燥物质与高温物质接触前首先被雾化成了细小的雾滴，这样便极大的增加了被干燥物质的比表面积，使得传热得以快速进行。 喷雾干燥法是利用喷雾干燥的原理，用生石灰(主要成分是CaO)作吸收剂。生石灰经熟化变成具有较好反应能力的熟石灰(主要成分是Ca(OH)2)浆液。熟石灰浆液经装在吸收塔顶部的高达15000-20000r/min的高速旋转雾化器喷射成均匀的雾滴，其雾粒直径可小于100m。这些微粒具有很大的比表面积，与烟气接触，将发生强烈的热交换和化学反应，迅速地将大部分水分蒸发，形成含水量少的固体灰渣。如果吸收剂颗粒没有完全干燥，则在吸收塔之后的烟道和除尘器中仍可继续发生吸收二氧化硫的化学反应。完成脱硫反应后的 2.3 喷雾干燥法的特点 旋转喷雾干燥法系统相对简单、投资低、运行费用也不高；运行相当可靠，不会产生结垢和堵塞；由于其不是湿式运行，最终产物易于处理；只要控制好干燥吸收器的出口烟气温度，对于设备的腐蚀性也不高。脱硫效率略低于湿法。适用于中小型电厂。其主要优点如下： (1) 排出物处于干燥状态，不需要排水处理设备，不存在装置的腐蚀排出物堆积等问题，不需要特殊材料； (2) 烟气的排出温度较高，不易造成二次污染； (3) 流程简单，建设费用低，相当于100125MW 的排气只需要1套喷雾干燥器，方法简单，操作方便； (4) 节能效果大，与湿式脱硫装置相比，液气比为1／200以下，消耗能量小； (5) 不仅适用于锅炉，也能够应用于垃圾焚烧炉、工业废弃物的焚烧排气等。同时，由于不需要在专门的喷雾吸收塔中进行，在喷雾过程中，不需要加热