锅炉排烟中二氧化硫吸收装置的设计与试验研究

论文摘要

在我国燃煤工业锅炉中,按容量计,低压锅炉构成比例甚高,约占90%,而70%以上的为≤4t/h低压小容量锅炉。燃煤工业锅炉,既是支撑我国我国经济持续迅速发展、量大面广的热能动力设备,又是严重污染我国大气环境、制约我国经济发展的最重要SO2污染源。并且在我国工业锅炉基本上没有安装烟气脱硫设备。虽然说单台生物质成型燃料锅炉的排烟中二氧化硫含量不高,但随着大量的生物质成型燃料锅炉的推广应用,同样会导致局部地区空气中二氧化硫浓度超过国家标准。锅炉排烟中二氧化硫吸收装置的设计与试验研究是在针对低压锅炉排烟中二氧化硫浓度相对较低,根据填料吸收塔吸收剂的选择要求及工业上常用吸收剂,通过查阅、检索、调查等形式,在阅读了大量文献和有关文章,经过认真分析与研究国内外发展动态的基础上而开展的设计与试验。本文在查阅了多种设计手册及相关参考资料的基础上,进行了较复杂的热工计算,设计并加工了锅炉排烟中二氧化硫吸收装置,并按照国家标准对燃煤锅炉和生物质成型燃料锅炉进行了关于排烟中二氧化硫吸收的试验,主要得出如下结论:1)锅炉排烟经过填料吸收塔后烟气中二氧化硫的排放量低于国家二级标准(二氧化硫浓度小于800 mg·m-3,生物质成型燃料锅炉排烟中二氧化硫浓度按照燃气锅炉的国家排放标准),符合国家环保要求。2)影响脱硫效率的主要因素有入塔烟气温度、入塔烟气流量、入塔烟气中二氧化硫浓度。脱硫效率随着入塔烟气温度、入塔烟气流量的升高而降低,在脱硫装置一定的情况下,脱硫效率存在一个峰值,超过此值时,脱硫效率随SO2质量浓度的增加而急剧减小。3)锅炉排烟中二氧化硫吸收装置制造工艺简单,操作方便,对吸收低压燃煤锅炉和生物质成型燃料锅炉排烟中的二氧化硫有显著的效果,具有良好的经济性,有一定的市场前景。

论文目录

• 致谢
• 摘要
• 1 引言
• 1.1 世界能源消费现状和趋势
• 1.1.1 石油、煤炭和天然气探明储藏量
• 1.1.2 石油、煤炭和天然气消费量
• 1.2 世界能源消费结构和预测
• 1.3 中国能源消费现状和趋势
• 2 锅炉的应用现状和对环境的影响
• 2.1 燃煤工业锅炉的现状和对环境的影响
• 2.1.1 中国燃煤工业锅炉现状
• 2.1.2 燃煤工业锅炉是大气二氧化硫污染的最主要污染源
• 2.1.3 我国燃煤工业锅炉的特点
• 2.2 生物质成型燃料锅炉的应用及对环境的影响
• 3 锅炉排烟中二氧化硫吸收装置的设计
• 3.1 吸收技术概况
• 3.2 吸收设备发展
• 3.3 吸收在工业生产中的应用
• 3.4 设计要求
• 3.5 设计方案
• 3.5.1 吸收剂的选择
• 3.5.2 吸收工艺的流程
• 3.5.3 操作参数的选择
• 3.5.4 吸收塔设备及填料的选择
• 3.6 吸收塔的工艺计算
• 3.6.1 基础物性数据
• 3.6.2 物料横算
• 3.6.3 塔径的计算
• 3.6.4 泛点率校核
• 3.6.5 填料规格校核
• 3.6.6 液体喷淋密度校核
• 3.6.7 填料层高度计算
• 3.6.8 填料塔附属高度计算
• 3.6.9 填料层压降ΔΡ的计算
• 3.6.10 液体分布器计算
• 3.6.11 其他附属塔内件的选择
• 3.6.12 基础物性数据与吸收塔工艺计算尺寸
• 4 烟气净化吸收塔的性能试验
• 4.1 试验目的
• 4.2 试验方法
• 4.3 试验仪器
• 4.4 试验结果与分析
• 4.4.1 入塔烟气温度对脱硫效率的影响
• 4.4.2 入塔烟气流量对脱硫效率的影响
• 4.4.3 入塔烟气中二氧化硫浓度对脱硫效率的影响
• 4.5 小结
• 5 结论与建议
• 5.1 结论
• 5.2 建议
• 参考文献
• ABSTRACT