摘 要

作为一个多煤、少油、缺气的国家，燃煤锅炉发电成为我国电力的重要来源。随之带来的是锅炉烟气对环境造成的影响，酸雨、烟尘弥漫的现象越来越多。我们需要在经济发展的同时关注到对环境的保护，所以燃煤锅炉烟气的治理是我们当下的热点。

本设计通过钙钠双碱法对昆山新昆热电有限公司锅炉烟气进行处理使其达到国家所规定的大气排放要求，主要设计内容包括各建筑物的尺寸、烟气处理系统、浆液系统、吸收液再生与废水处理系统以及设备的选型和投资及运行成本的估算。通过设计计算，得到氢氧化钠和氧化钙的消耗量以及塔内水平衡，及时补充碱液及塔内水量，使反应一直循环进行。

通过计算得到吸收塔直径为3.8m，塔高为18.5m，塔内布置3层喷淋层，每层有3个支管，9个喷嘴，喷淋层上面布置两层除雾器以及冲洗除雾器的喷嘴。石灰浆液池的尺寸为6m³，NaOH储液罐的尺寸为5m³，同时计算出每小时应向塔内补充1.25t水。计算得到再生反应池的尺寸为0.65m³，斜板沉淀池设置为两个污泥斗，污泥斗高度为0.52m，沉淀池总高度为3.82m，计算得到污泥井为6m³。通过计算得到烟风管道为2×1.5m的矩形烟风管道，NaOH溶液输送管道直径为20mm，石灰浆液输送管道直径为18mm。

关键词：钙钠双碱法 二氧化硫 氢氧化钠

Design of Dust Removal and Desulfurization Engineering for Boiler Flue Gas in Kunshan Xinkun Thermal Power Co., Ltd.

Abstract

As a country with more coal, less oil and gas, coal-fired boiler power generation has become an important source of power in China. The following is the impact of boiler flue gas on the environment, acid rain, smoke and dust diffuse phenomenon is more and more. We need to pay attention to environmental protection while economic development, so the treatment of flue gas from coal-fired boilers is our current hot spot.

In this design, the flue gas of the boiler of Kunshan Xinkun Thermal Power Co., Ltd. is treated by calcium-sodium double alkali method to meet the national requirements for atmospheric emission. The main design contents include the size of buildings, flue gas treatment system, slurry system, absorbent regeneration and wastewater treatment system, equipment selection, investment and operation cost estimation. Through design calculation, the consumption of sodium hydroxide and calcium oxide and the water balance in the tower can be obtained, and the alkali liquor and water in the tower can be replenished in time so that the reaction can be carried out continuously.

The diameter of the absorber is 3.8m, the height of the absorber is 18.5m, and there are three spray layers in the absorber. There are three branch pipes and nine nozzles in each layer. On the spray layer, there are two layers of mist eliminators and spray nozzles for flushing the mist eliminator. The size of lime slurry tank is 6m³ and NaOH tank is 5m³. At the same time, it is calculated that 1.25t of water should be added to the tower every hour. The size of the regeneration reactor is 0.65 m³. The inclined plate sedimentation tank is set up with two sludge buckets. The height of the sludge bucket is 0.52 m and the total height of the sedimentation tank is 3.82m. The sludge well is calculated to be 6 m³. Through calculation, the rectangular flue-gas pipeline with 2 x 1.5m flue-gas pipeline, 20 mm diameter of NaOH solution pipeline and 18 mm diameter of lime slurry pipeline are obtained.

Key words: Calcium-sodium double base method；sulfur dioxide；sodium hydroxide

目录

第一章 绪 论 1

1.1 选题背景和意义 1

1.2 国内外现状 2

第二章 设计说明 3

2.1 项目概述 3

2.2 设计依据 3

2.3 设计原则 3

2.4 设计范围 3

第三章 设计方案 4

3.1 原始资料 4

3.2 验收标准 4

3.3 工艺路线选择 4

3.4 工艺路线说明 5

3.4.1 烟气处理部分 5

3.4.2 吸收液制作部分 5

3.4.3 吸收液再生与废水处理循环部分 5

第四章 工程投资概算 7

4.1 项目直接费用 7

4.1.1 主要设备及材料 7

4.1.2 土建及构筑物 8

4.1.3 直接费用合计 8

4.2 其他费用 8

4.3 工程总投资 9

第五章 工程运行费用及效益分析 10

5.1 耗电量计算 10

5.2 药剂消耗 10

5.3 耗水量 10

5.4 年运行费用 10

5.5 效益分析 11

5.5.1 环境及社会效益 11

5.5.2 经济效益 11

第六章 工程运行与管理 12

6.1 人员配置 12

6.2 主要管理设施 12

6.3 运行的技术管理 12

第七章 主要经济技术指标 13

第八章 设计计算书 14

8.1 吸收塔计算 14

8.1.1 基础条件 14

8.1.2 喷淋塔 14

8.1.3 除雾器 14

8.1.4 进出塔pH值 15

8.1.5 喷嘴计算 15

8.1.6 喷淋塔压降计算 16

8.2 吸收液系统计算 16

8.2.1 石灰浆液池 16

8.2.2 NaOH 碱液罐 17

8.2.3 系统物料恒算 17

8.3 脱硫液再生与废水处理部分 20

8.3.1 混合反应池 20

8.3.2 斜板沉淀池 20

8.3.3 污泥井 21

8.4 管道系统设计计算 21

8.4.1 烟气处理系统 21

8.4.2 浆液系统管道 21

8.5 阻力损失计算及设备选择 . 21

8.5.1 烟气处理系统 22

8.5.2 吸收液再生系统 22

第九章 总结 25

参考文献 26

致 谢 28

第一章 绪 论

1.1 选题背景和意义

由于我国富煤、少油、缺气的资源特点以及快速增长的经济发展方式，我国煤炭使用量高居全国第一。虽然每年的清洁能源使用比例不断提升，但煤炭资源仍然是我国今后较长时间内的主体能源^[1]。

在煤炭资源的消耗方面，电力用煤占了很大的比重。预计到2020年，煤炭的主要利用包括燃煤发电、工业锅炉两个方面^[2]。据2014年统计数据显示，我国燃煤锅炉年耗煤量6亿吨至6.5亿吨，约占总耗量的20%^[3]。

燃煤锅炉在收获效益的同时排出的烟气对环境也造成了污染，导致酸雨和雾霾现象频发^[4]。污染源主要是煤的不完全燃烧以及硫等污染物的高成分^[5]。

据统计，中国的二氧化硫排放量占全球总量的26%，其中煤炭等燃料燃烧排放的SO₂占总量的85%^[6]。下表是我国2010到2015年SO₂排放量^[7]：