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1、南京工程学院毕业设计说明书（论文）南 京 工 程 学 院毕业设计说明书(论文)作 者： 冯 正 球 学 号： 216090329 系 部： 环境工程学院 专 业： 环境工程（电力环保） 题 目： 火电厂湿法烟气脱硫废水蒸发处理技术的方案设计 指导者： 李乾军 副教授 评阅者： 2012 年 6月 南 京毕业设计说明书（论文）中文摘要在湿法石灰石洗涤烟气脱硫工艺中，烟气中氯化物的溶解会提高脱硫吸收剂中氯离子的浓度，而氯离子浓度的增加会引起脱硫率下降，并影响石膏品质。因此，必须从脱硫工艺系统中排出一定量的废水并补充新鲜水来降低吸收剂中氯离子的浓度，排出的这部分废水就是脱硫废水。本文主要分析了脱硫产
2、生的废水的水质特点，并介绍了几种国内外主要使用的脱硫废水处理工艺，分析其优缺点。着重对一种新型工艺废水蒸发工艺进行介绍，通过计算验证该方案的可行性，研究该方案的缺点。同时针对某300MW机组进行方案设计及选型，并且分析了该方案的实施对电厂可能造成的影响。关键词：湿法脱硫 ；脱硫废水 ；废水处理 ；蒸发处理毕业设计说明书（论文）英文摘要Title: Design of thermal power plant flue gas desulfurization waste water evaporation processing technologyAbstract:In wet flue gas
3、desulfurization process of flue gas desulphurization technology, dissolved gas chloride will increase the concentration of chloride ion in the desulfurization absorbent, and the increase of chloride concentration will decrease the desulfurization rate and influent the quality of gypsum. Therefore, a
4、 part of wastewater must be discharged from the desulfurization process in the system and to add fresh water to reduce the concentration of chlorine ion absorbent in the wastewater, this part of the waste water is called discharged desulfurization wastewater.This paper mainly analyzes the water qual
5、ity characteristics of the wastewater from production of desulfurization, and introduces some mostly used treatment of the desulfurization wastewater process of several domestic and abroad, analyzes the advantages and disadvantages. This article emphatically introduces a kind of new technology which
6、 is waste water evaporation, validate the feasibility through calculation and analyzes shortcomings of the technology. At the same time design a process for the 300MW unit and make some selection, and analyzed the influence of the scheme may have on the power plant.Keywords: wet flue gas desulfuriza
7、tion; desulfurization wastewater; wastewater treatment; evaporation目录第一章 绪论11.1 选题的背景及意义11.2 废水的来源及危害31.3 废水的水质特征31.4 废水的一般处理方法41.4.1 物理方法41.4.2 化学方法61.4.3 物化方法61.4.4 生物方法71.5本文研究的内容8第二章 废水处理工艺介绍102.1 现有的废水处理工艺102.1.1 国内典型脱硫除尘处理技术102.1.2国外典型脱硫废水处理技术112.2新发展的脱硫废水处理工艺122.2.1流化床法122.2.2化学沉淀-微滤膜法132.2.3
8、废水蒸发处理技术142.3 现有各种技术的优缺点152.4 烟道气蒸发处理技术的发展现状及存在的主要问题162.4.1 烟道气蒸发处理技术的发展现状162.4.2 喷雾蒸发处理技术存在的主要问题172.5 喷雾蒸发处理技术的工艺简介及技术原理182.5.1 工艺简介182.5.2 技术原理及关键问题20第三章 工艺可行性分析223.1 原始数据223.2 烟气量核算263.2.1 理论空气量的计算263.2.2 空气过滤系数273.2.3 水蒸气量的计算273.2.4 烟气体积计算283.2.5 烟气量计算结果293.3 蒸发水量计算303.3.1空预器出口烟气成分计算结果323.3.2热量衡
9、算结果323.3.3蒸发水量计算结果333.4 可行性分析结论34第四章 设备选型354.1废水存储及输送系统354.2废水烟道气蒸发系统35第五章 废水烟道气蒸发处理工艺对下游设备的影响375.1 对电除尘器负荷的影响375.2 对电除尘器结构的影响375.3 对脱硫塔水耗的影响37第六章 结论38参考文献39致谢4242第一章 绪论1.1 选题的背景及意义随着社会的进步和经济的发展，人类对电力的需求也在逐年增长。电力需求量的大幅增长，电力建设也必将加快速度，预计到2020年我国的电厂机组总装机容量将达到10亿千瓦1。目前我国的能源结构以煤炭为主，我国发电装机容量中火电容量占75%以上，火电
10、机组又以燃煤机组为主，电力行业是燃煤大户。这种局面在今后相当长的时间内不会改变。随着全国装机容量的大幅增长，火电耗煤的消费量也将逐步增长。煤炭是以中国低品位的化石能源，中国的煤炭中杂质较多，含硫量也较高，大气中排放的二氧化硫90%来自于燃煤。二氧化硫跟NOx形成的酸雨严重影响了社会经济的发展和对公众的健康和人民的生活造成了很大的影响。火电厂排放的大气污染物必须进行控制2，不然将直接影响我国电力行业和大气环境质量的可持续发展。为此国家环境总局和国家质量监督检验检疫总局于2011年发布了新修订的国家污染物排放标准火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）。(见表1-1)目前火电厂脱硫的主
11、要途径有三种：(1)燃烧前脱硫；主要有物理化学洗煤法、煤的汽化与液化、水煤浆(代油然燃料)、微生物脱硫法等。(2)燃烧中脱硫；主要有炉内加固硫剂、LIMB喷钙技术、LIFAC烟气脱硫工艺等。(3)燃烧后脱硫(FGD烟气脱硫)；主要有氨法、有机碱法、钙法、石灰石-石膏法、喷雾式半干法FGD、粉煤灰式干法FGD、氢氧化钠湿法FGD等。还有一些应用不是很广的新型工艺：等离子体干法技术、电子束照射脱硫、脉冲电晕法、海水脱硫等。其中燃烧后脱硫即烟气脱硫为最主要使用的工艺3。烟气脱硫按工艺特点可分为湿法、半干法和干法三类。湿法烟气脱硫以其速度快、设备简单、效率高等优点为大多数火电厂使用，占脱硫装机容量的8
12、0%以上。而其中又以石灰石-石膏法实用业绩最多、运行状况最稳定、技术最成熟。用该法进行脱硫会产生少量的脱硫废水4，废水中含有很多杂质以及极具污染的重金属，其中很多是国家环保标准中要求严格控制的第一类污染物，因此必须对其进行处理达标后才能排放5。表1-1 火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值 单位：mg/m3（烟气黑度除外）序号燃料和热能转化设施类型污染物项目适用条件限值污染物排放监控位置1燃煤锅炉粉尘全部30烟囱或烟道二氧化硫新建锅炉100200(1)现有锅炉200400(1)氮氧化物（NO2计）全部100200(2)汞及其化合物全部0.032以油为燃料的锅炉或燃气轮机组粉尘全部30
13、二氧化硫新建锅炉及燃气轮机组100现有锅炉及燃气轮机组200氮氧化物（NO2计）新建燃油锅炉100现有燃油锅炉200燃气轮机组1203以气体为燃料的机组或燃气轮机组粉尘天然气锅炉及燃气轮机组5其他气体燃料锅炉及燃气轮机组10二氧化硫天然气锅炉及燃汽轮机组35其他气体然燃料锅炉及燃气轮机组天然气锅炉100氮氧化物（NO2计）天然气锅炉及燃气轮机组100其他气体燃料锅炉200天然气燃气轮机组50其他气体燃料燃气轮机组1204燃煤锅炉，以油、气体为燃料的锅炉或燃气轮机组烟气黑度（格林曼黑度，级）全部1烟囱排放口注：(1)位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该限值。 (2)采用
14、W型火焰炉膛的火力发电锅炉，现有循环流化床火力发电锅炉，以及2003年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响评价报告书审批的火力发电厂执行该限值。 1.2 废水的来源及危害脱硫系统排放的废水一般来自石膏脱水和清洗系统：石膏水力旋流器的溢流水、废水旋流器的溢流水或是真空皮带过滤机的滤液6。煤炭中大多含有氯离子，在炉膛中燃烧后以HCl的形式进入烟气中，经过脱硫塔的喷淋，氯离子在塔底浆液中不停累积；吸收塔内水分蒸发需用工艺水或者除雾器补水，其中也含有一定量的氯离子。因此在烟气脱硫装置中氯离子浓度不断增高。氯离子在浆液中的浓度过高，会导致SO2的脱除效率降低。因为氯离子浓度比较高时，Ca离子就会跟氯离子形成CaCl2化合物，抑制碳酸钙的溶解，降低液相的碱度，从而严重影响SO2的脱除效率。同时，氯离子具有一定的腐蚀性。越高浓度的浆液腐蚀能力越强，这就要求与之接触的设备具有一定的抗腐蚀能力，氯离子的浓度越高所要的材料抗腐蚀能力越强，大大增加了设备的投资，影响了电厂的经济性。另外，浆液中杂质也会影响
