大气污染控制工程实习报告.doc

1、太 原 理 工 大 学大 气 污 染 控 制 工 程 认 知 实 习 报 告 学 院：环境科学与工程学院 专 业 班 级：环境工程0801班 姓 名：林国锦 学 号：2008001880 指 导 教 师：梁美生 刘效峰地 点：太原市第一热电厂 太原市第二热电厂 日 期：2011年 6月30号 2011年7月1号一.实习目的在学完大气污染控制工程的理论知识后，为了将理论运用到生产实践中，学习与实践相结合，在老师的带领下，我们有幸参观了太原市第一热电厂和第二热电厂，详细了解了热电厂的工作原理，脱硫除尘的相关流程与工艺。二.实习时间、地点6月30号太原第一热电厂，7月1号太原第二热电厂三.实习内容1

2、.初步了解发电厂生产的全过程； 2.深刻了解发电厂主要设备；锅炉，汽轮机和电机型式、构造特点、主要参数及 作用，对其他辅助设备也应有所了解； 3.了解发电厂动力部分主要设备及形式、特点、参数，对电厂生产有完整的概念。四.实习报告太原第一热电厂创建于1953年，属一.五期间国家156项重点工程之一。 五十年来，经过六期扩建，逐步发展成为拥有装机容量127.5万千瓦的现代化大型热电联产企业。至2003年底，为国家发电1020.53亿千瓦时，供热2.63亿百万千焦，负担着太原市1000万平方米，80万居民的集中采暖供热和部分工业热负荷，为省城清洁生产和全省的经济发展做出了突出贡献。2003年全厂发电

3、量突破80亿千瓦时大关，2003年全厂实现安全生产600天。大唐太原第二热电厂是山西省第一座高温高压热电厂，历经几代人50多年艰苦创业，现已发展为拥有职工2909人（主业1265人），装机容量700的国家大型一类企业，截至2000年底累计完成发电783.7亿kw/h，供热11537万百万千焦，创产值5483亿元。 太原第二热电厂紧紧围绕以安全生产为基础，经济效益为中心，始终坚持“两手抓，两手硬，两个文明协调发展”的方针，进一步弘扬“艰苦创业，求实进取，严细治厂，奉献光热”的企业精神。尤其是近几年来在电力工业加快两个根本性转变步伐，建立现代企业制度的新形势下，太原第二热电厂审时度势，紧跟改革发展

4、潮流，确立以安全文明生产达标、无渗漏、创建一流发电企业为全厂中心工作，转变观念，健全机制，强化管理，两个文明建设均结出了丰硕成果。在参观过程中，工程师向我们介绍了火力发电的一些原理和过程：火力发电厂的生产过程实质上是四个能量形态的转换过程，首先化石燃料的化学能经过燃烧转变为热能，这个过程在蒸汽锅炉或燃汽机的燃烧室内完成；再是热能转变为机械能，这个过程在蒸汽机或燃汽轮机完成；最后通过发电机将机械能转变成电能。火力发电厂的原料就是原煤。原煤一般用火车运送到发电厂的储煤场，再用输煤皮带输送到煤斗。原煤从煤都落下由给煤机送入磨煤机磨成煤粉，并同时送入热空气来干燥和输送煤粉。形成的煤粉空气混合物经分离器

5、分离后，合格的煤粉经过排粉机送入输粉管，通过燃烧器喷入锅炉的炉膛中燃烧。燃料燃烧所需要的热空气由送风机送入锅炉的空气预热器中加热，预热后的热空气，经过风道一部分送入磨煤机作干燥以及送粉之外，另一部分直接引至燃烧器进入炉膛。燃烧生成的高温烟气，在引风机的作用下先沿着锅炉的倒“U”形烟道依次流过炉膛，水冷壁管，过热器，省煤器，空气预热器，同时逐步将烟气的热能传给工质以及空气，自身变成低温烟气，经除尘器净化后的烟气由引风机抽出，经烟囱排入大气。如电厂燃用高硫煤，则烟气经脱硫装置的净化后在排入大气。煤燃烧后生成的灰渣，其中大的灰子会因自重从气流中分离出来，沉降到炉膛底部的冷灰斗中形成固态渣，最后由排渣

6、装置排入灰渣沟，再由灰渣泵送到灰渣场。大量的细小的灰粒（飞灰）则随烟气带走，经除尘器分离后也送到灰渣沟。锅炉给水先进入省煤器预热到接近饱和温度，后经蒸发器受热面加热为饱和蒸汽，再经过热器被加热为过热蒸汽，此蒸汽又称为主蒸汽。经过以上流程，就完了燃料的输送和燃烧、蒸汽的生成燃物（灰、渣、烟气）的处理及排出。由锅炉过热气出来的主蒸汽经过主蒸汽管道进入汽轮机膨胀作功，冲转汽轮机，从而带动发电机发电。从汽轮机排出的乏汽排入凝汽器，在此被凝结冷却成水，此凝结水称为主凝结水。主凝结水通过凝结水泵送入低压加热器，有汽轮机抽出部分蒸汽后再进入除氧器，在其中通过继续加热除去溶于水中的各种气体（主要是氧气）。经化

7、学车间处理后的补给水（软水）与主凝结水汇于除氧器的水箱，成为锅炉的给水，再经过给水泵升压后送往高压加热器，偶汽轮机高压部分抽出一定的蒸汽加热，然后送入锅炉，从而使工质完成一个热力循环。循环水泵将冷却水（又称循环水）送往凝结器，吸收乏气热量后返回江河，这就形成开式循环冷却水系统。在缺水的地区或离河道较远的电厂。则需要高性能冷却水塔或喷水池等循环水冷设备，从而实现闭式循环冷却水系统。经过以上流程，就完成了蒸汽的热能转换为机械能，电能，以及锅炉给水供应的过程。因此火力发电厂是由炉，机，电三大部分和各自相应的辅助设备及系统组成的复杂的能源转换的动力厂。 火电厂的主要设备: 火电厂主要由三大设备组成：锅

8、炉，汽轮机和电机。之后我们来到了脱硫工程部的中央集控室，在集控室，最引人注意的就是正门对面的一排机器，上面布满了红线，红点，还有一些绿色的，据介绍就是控制电厂的机器装备等等的电路图，工人们可以直接通过观察屏幕上数字的变化情况来实时监控系统的运行状况。工程师向我们介绍，在发电厂中，中心工艺就是石灰石/石膏湿法脱硫工艺过程，我们在专业知识学习中这个也是重点。其流程如下：石灰石/石膏湿法脱硫工艺是以石灰石溶解后制成的碱性溶液作为吸收剂对烟气中含有的酸性气体污染物（主要是二氧化硫）进行吸收处理的一种工艺。湿法脱硫工艺的主要过程可分为以下几个部分：（1）混合和加入新鲜的吸收液；（2）吸收烟气中的二氧化硫

9、并反应生成亚硫酸钙；（3）氧化亚硫酸钙生成石膏；（4）从吸收液中分离石膏。吸收塔系统在湿法脱硫工艺中的重要地位：吸收塔系统是石灰石/石膏湿法脱硫工艺的核心部分，在湿法脱硫工艺的四个部分中，（1）（3）三个部分是在吸收塔系统中实现的，即在吸收塔系统中完成了对烟气中二氧化硫进行吸收、氧化和结晶的整个反应过程。1、吸收塔系统的构成：吸收塔系统主要由如下几个子系统构成：吸收塔本体系统、石灰石浆液供应系统、氧化空气供应系统、石膏浆液排出系统。此外，石膏一级脱水系统及排空系统等也与吸收塔系统的运行密切相关。结构图如下：2、吸收塔系统的工作原理2.2.1 吸收塔本体吸收系统：在吸收塔的喷淋区，石灰石、副产物

10、和水等混合物形成的吸收液经循环浆液泵打至喷淋层，在喷嘴处雾化成细小的液滴，自上而下地落下，而含有二氧化硫的烟气则逆流而上，气液接触过程中，发生如下反应：CaCO3+2 SO2+H2O Ca(HSO3)2+CO2除SO2外，烟气中三氧化硫、氯化氢和氟化氢等酸性组分也以很高的效率从烟气中去除。浆液中的水将烟气冷却至绝热饱和温度，消耗的水量由工艺水补偿。为优化吸收塔的水利用，这部分补充水被用来清洗吸收塔顶部的除雾器。2.2.2氧化空气供应系统在吸收塔的浆池区，通过鼓入空气，使亚硫酸氢钙在吸收塔氧化生成石膏，反应如下：Ca(HSO3)2+O2+ CaCO3+3 H2O 2CaSO4.2H2O+CO2浆

11、池中过饱和的石膏以结晶的形式析出，含有石膏的浆液通过循环泵继续送入喷淋层与烟气反应，使加入的吸收剂被充分利用，同时使吸收塔浆池中浆液有足够的停留时间形成优良的石膏晶体，石膏晶体增长良好是保证产品石膏质量的提。2.2.3 石膏排出及一级脱水系统从吸收塔中抽出的浆液将被送至石膏旋流器。一定量的石膏浆液则被连续地从浆池中抽出，并送入石膏旋流器进行一级脱水处理，通过旋流器溢流分离出浆液中较细的固体颗粒（细石膏颗粒，未溶解的石灰石和飞灰等），含有这些细小固体颗粒的浆液大部分返回吸收塔继续进行吸收、氧化和结晶反应，少部分则作为脱硫废水排放，以防止那些不需要的杂质，如氯化物和一些不溶性组分如氧化铁、氧化铝和

12、硅酸盐等在吸收塔中的积累浓度过高；浓缩的石膏浆液（浓度为50%）主要含有粗石膏颗粒，从石膏旋流器的底流口排出，送入真空皮带机二级脱水单元进一步处理，产生含水率小于10%（重量比）的成品石膏作为副产品最终排出。来源：( - 脱硫工艺流程_lovelt_新浪博客2.2.4 石灰石浆液供应子系统：新鲜的吸收剂是由磨细的石灰石（CaCO3）加适量的水溶解配制成石灰石浆液，再根据pH值和SO2负荷加入吸收塔。3、吸收塔系统的启停程序启动:晶种准备 吸收塔搅拌器循环泵依次启动 除雾器冲洗 石膏排出泵 石灰石供浆 氧化风机 自动调节系统投入关闭:自动调节系统退出 氧化风机关闭 石灰石供浆停止 除雾器冲洗停止

13、 石膏排出泵停止循环泵依次停止4、吸收塔系统主要运行参数的控制要实现吸收塔系统的稳定运行，需要对吸收塔系统的主要运行参数进行有效地监测和控制。吸收塔系统的运行控制主要是调节水、物料和化学反应等的平衡，在实际运行中方是通过吸收塔液位控制、石灰石供浆流量控制、石膏排出量控制等调节系统来实现的。4.1 吸收塔液位控制FGD系统的水平衡的调节是FGD系统稳定运行的一个重要方面，吸收塔处于水平衡调节的核心，在流入和流出吸收塔的水量之间需要保持一个平衡，即吸收塔的液位需要维持稳定，这主要是通过调节除雾器冲洗水来实现的。另一方面，除雾器冲洗水同时还承担着冲洗除雾器的任务，因此必须保证有足够的冲洗水量，这就要

14、求尽量减少流入吸收塔的水量或增加流出吸收塔的水量。流出吸收塔的水量在设计条件一定的情况下，基本是不能改变的；流入吸收塔的水量，在运行中可控制的成分相对多一些，如控制各类泵的轴封水水量、最大限度地利用石膏过滤水进行石灰石浆液制备、防止系统外水如雨水、清洁用水的流入等。4.2 石灰石供浆流量控制石灰石浆液流量的调节是FGD系统最重要的一个物料平衡调节，它是根据化学反应的摩尔比例关系进行计算的，考虑的主要变量有：（1）二氧化硫负荷 （2）pH值 （3）石灰石浆液浓度 （4）钙硫比等通过对上述变量的计算，得出需要投加的石灰石浆液量，采取在线实时控制的方式，保证系统的化学反应平衡。在上述参数中，关键的控

15、制参数是pH值，pH值调节的好坏直接决定着FGD装置的运行是否正常，吸收塔中浆液的pH值运行范围在5.05.8之间。在石灰石品质一定的情况，随pH值的增加，脱硫效率将有所增加；反之，随pH值的降低，脱硫效率将有所降低。同时，为防止设备暴露于严重腐蚀条件下，禁止系统在过低pH值下运行。钙硫比（摩尔比）也是影响脱硫效率的一个重要因素，正常情况下，钙硫比是一个大于1的数值。在石灰石品质一定的情况下，钙硫比越高，脱硫效率也越高；反之，钙硫比越低，脱硫效率也越低。在实际运行中，考虑到运行成本，通常选择一个比较经济可行的钙硫比。4.3 石膏排出量控制石膏排出量在一定程度上决定着石膏的品质。石膏晶体只有在长

16、到合适的大小后，才能排出并进一步分离和脱水，从而达到小于10的含水率（质量百分比）。在实际生产运行中，石膏的排出通常选择间歇性排出方式，即当吸收塔浆液密度增大到一定值时，启动脱水设备并排出石膏；当吸收塔中浆液密度下降到一定值时，停止排出石膏和脱水，等待密度逐渐增大，如此反复操作，实现系统的连续稳定运行。 太一16#机组（50MW）烟气脱硫国产化示范工程是依据12#机组日方60万N3/h烟气石灰石-石膏湿法简易脱硫装置（水平塔）进行技术实验研究的基础上，自行开发设计建设的逆流立塔式脱硫装置国产化示范工程项目。 标范工程包括脱硫制剂系统，烟气系统，吸收系统，石膏系统，公用系统，电气系统和集散控制系

17、统；制粉系统和副产品脱水系统均充分利用了12#机组脱硫系统。脱硫装置设计生产能力：处理烟气量 25.5万Nm3/h 入口烟气SO2浓度 2000PPm 出口烟气SO2浓度 200PPm 入口烟气粉尘浓度 300mg/Nm3 出口烟气粉尘浓度 90% 设备投用率 90% 设备国产化率 90% 设计年利用小时 6000 年石灰石用量 1.43万吨 年运行费用 471万元 脱硫成本 0.0157元/KWh 脱SO2费用 600元/吨 年减排SO2 7868吨 减排粉尘 382吨 主要生产流程是将16#机组（或15#机组）引风机60%的排烟通过脱硫加压风机升压后，进入脱硫吸收塔，在塔内烟气与石灰石浆液

18、（吸收剂）进行气液充分接触化学反应，生成CaSO3，并进一步经空气氧化成CaSO4，经不断结晶生成副产品石膏浆液，经石膏处理系统送至12#脱硫装置的脱水机进行脱水后得到副产品石膏。第一热电厂工作流程示意简图在第二热电厂，我们主要学习了电式和袋式除尘的主要工艺流程和特点，这也是我们学习的重点：（一）布袋除尘器是基于过滤原理过滤式除尘设备，利用有机纤维或无机纤维过滤布将气体中的粉尘过滤出来（1）重力沉降作用含尘气体进入布袋除尘器时，颗粒大、比重大的粉尘，在重力作用下沉降下来，这和沉降室的作用完全相同。（2）热运动作用细小粉尘(1微米以下)，随气流运动，非常接近于气流流线，能绕过纤维。但它们在受到作

19、热运动(即布朗运动)的气体分子的碰撞之后，改变原来的运动方向，增加了粉尘与纤维的接触机会，使粉尘能够被捕捉。当滤料纤维直径越细，旷地空闲率越小、其捕捉率就越高，越有利于除尘。（3）惯性力作用气畅通流畅过滤料时，可绕纤维而过，而较大的粉尘颗粒在惯性力的作用下，仍按原方向运动，与滤料相撞而被捕捉。（4） 筛滤作用当粉尘的颗粒直径较滤料的纤维间的旷地空闲或滤料上粉尘间的间隙大时，粉尘在气畅通流畅过期即被阻留下来，此即称为筛滤作用。当滤料上积压粉尘增多时，这种作用就比较明显起来。布袋除尘器良久以前就已广泛应用于各个产业部分中，用以捕集非粘结非纤维性的产业粉尘和挥发物，捕捉粉尘微粒可达0.1微米。但是，

20、当用它处理含有水蒸汽的气体时，应避免泛起结露题目。袋式除尘用具有很高的净化效率，就是捕集细微的粉尘效率也可达99以上，而且其效率比高。布袋除尘器结构组成： 除尘器出灰斗、进排风道、过滤室（中、下箱体）、清洁室、滤袋及框架（袋笼骨）、手动进风阀，气动蝶阀、脉冲清灰机构等。除尘过程：含尘气体由进气口进入中部箱体，从袋外进入布袋内，粉尘被阻挡在滤袋外的表面，净化的空气进入袋内，再由布袋上部进入上箱体，最后由排气管排出。（二）电除尘器工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时，使其烟尘带正电荷，然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用，使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上，定时打击阴极板，使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中，从而达到清除烟气中的烟尘的目的。其工艺流程图如下：第二热电厂某除尘系统鼓风机#8机组流程示意图及其参数二电厂内某系统吸收塔第二热电厂内某石灰浆池 十号发电机组五.实习总结通过这次的课程认知实习过程，我们进一步了解了火力发电厂的工作流程和一些工艺特点，了解了除尘设备、脱硫塔的工艺流程、结构组成与控制技术，用认识过程巩固自己平时所学内容，理论结合实际开阔了视野使我们不局限于课本之中，取得了较好的效果，为自己以后的学习工作打下一个良好的基础。- 11 -