摘 要

本文主要为脱硫塔后烟气冷凝器的设计，了解燃煤电厂主要生产流程的同时深入了解烟气的脱硫及脱硫后烟气后段的排放过程，并根据实际生产中的操作参数对烟气冷凝器进行实际的设计。烟气冷凝器的主要结构形式为管箱式换热器，通过塔后烟气成分分析进行热量衡算，以管箱式换热器的结构为基础，进行热力结构计算，得出烟气冷凝器的总传热系数，进行压降校核和SW6校核，并作出相应的图纸。相应的设计计算和选用翅片管物性以表格的形式给出，由于用于换热后的水温度较低，无法进行有效的热量回收， 所以烟气冷凝器的经济效益不直接能够显现于相应的能源节省中，但是烟气通过冷凝器后对后续烟气的排放和处理能提供相对更好的可操作性。所以烟气冷凝器有必要被使用与再热器作为塔后的烟气处理装置。

关键词：换热器 换热系数 烟气冷凝

ABSTRACT

This paper is mainly for the design of flue gas condenser after desulfurization tower, to understand the main production process of coal-fired power plant, at the same time to deeply understand the flue gas desulfurization and the flue gas discharge process after desulfurization, and to design the flue gas condenser according to the operation parameters in actual production. The main structure of flue gas condenser is tube-box heat exchanger. The heat balance is carried out through the analysis of flue gas composition behind the tower. Based on the structure of tube-box heat exchanger, the thermal structure calculation is carried out. The total heat transfer coefficient of flue gas condenser is obtained, the pressure drop check and SW6 check are carried out, and the corresponding drawings are made. Corresponding design calculation and selection of finned tube physical properties are given in tabular form. Because the water temperature used for heat exchange is low and can be used as the operation condition for heat recovery, the economic benefit of flue gas condenser can be directly shown in the corresponding energy saving, but the flue gas through the condenser can provide relatively better operability for the subsequent flue gas discharge and treatment. Therefore, it is necessary to use the flue gas condenser and reheat as the flue gas treatment device behind the tower.

Key word : heat exchanger , heat exchange coefficient, flue gas condenser.

目录

摘要 1

ABSTRACT 2

第一章 烟气处理工艺 1

1.1烟气处理工艺流程 1

第二章 烟气冷凝器选型 3

2.1 换热器介绍 3

2.2烟气冷凝的选用 5

2.2.1初始设计工艺参数 5

第三章 烟气冷凝器的热力结构计算 8

3.1设计流程 8

3.2烟气冷凝器热力学衡算 9

3.3 管箱式烟气冷凝器结构计算 10

第四章 经济性计算 14

4.1设备投资计算及经济评价 14

第五章 系统控制图 15

5.1控制原理 15

第六章 结语 16

附录 sw6校核 17

参考文献 22

致谢 25

第一章 烟气处理工艺

1.1烟气处理工艺流程

随着工业化进程的加快，我国对与煤电能源的需求不断加大^{[1, 2]}。而水能，太阳能等清洁能源的使用，不能完全满足日益增长的电力需求。煤电供应仍然在当前电力市场中占很大一部分^[3]。由于煤中含有硫，氮等对社会环境造成很大破坏的元素^[4]。二氧化硫的排放一直以来都对电厂周围环境造成很大的破坏，且不断加剧温室效应和酸雨的形成^[5]，造成了水土污染，林木停止生长，动植物生态链遭到破坏。这一些列问题仍然会反映到人的生活质量和健康系统受到影响^[6]。

为了确保生态环境不再因为人类活动而遭受巨大的破坏，自20世纪以来各国相应推出了一系列相应环保类法规来控制生产上的对环境有影响气体的排放^[7]。

而脱硫塔后烟气处理工艺随着不断完善和发展，已出现四大主要烟气处理工艺：WFGD,LSD,LIFAC,CFB-FGD^[8]。并且伴随着一系列后续烟气处理工艺，不仅在环境污染问题上有效解决了周遭环境破坏问题，在能源利用方面也做出了很大的提高^[9]。因此，烟气的处理方面也产生相应很多的研究和学术进展^[10]。

烟气的脱硫处理在当前燃煤电厂的生产中基本已实现全覆盖，这与人们对于当前环境保护意识的提高和能源效率提高使用的研究进展是不可分离的^[11]，脱硫后的烟气温度仍具有较高温度和较大的水蒸气含量，通过降低烟气排放温度和烟气的水蒸气含量^[12]，可以有效利用这一部分能源，从而提高煤炭的能源利用效率。