单碱烟气脱硫技术方案复制文档格式.docx
《单碱烟气脱硫技术方案复制文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《单碱烟气脱硫技术方案复制文档格式.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很多，可以节省动力消耗。
由于当地液碱、片碱资源丰富，价格低廉。
因此，本工程采用氢氧化钠碱法脱硫工艺。
2.2.1钠碱法工艺反应原理
该法使用NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：
一、脱硫过程
（1）
（2）
（3）
其中：
式
（1）
（2）为启动阶段脱硫溶液吸收SO2的反应；
式（3）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应；
式（4）为溶液pH值较低（5~9）时的主反应。
二、氧化过程（副反应）
（4）
（5）
三、再生过程
（6）
式（6）为一步再生反应
本工程选择氢氧化钠碱法脱硫工艺，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。
且由于钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率快，能在较小的液气比条件下，达到较高的二氧化硫脱除率。
2.2.2低阻高效喷雾脱硫工艺
喷淋塔也成为喷雾塔，是在吸收塔内上部布置几层喷嘴，脱硫剂通过喷嘴喷出形成液雾，通过液滴与烟气的充分接触，来完成传质过程。
空塔喷淋吸收塔主体为矩形塔体，塔体内配置有多个高效喷嘴及高效除雾装置，浆液在吸收塔内通过高效雾化喷嘴雾化，雾化覆盖面积可达200%，形成良好的气液接触反应界面，烟气进入塔内之后，在塔内匀速上升，与雾状喷液进行全面高效混合接触，脱除SO2等酸性气体。
根据燃煤含硫量、脱硫效率等，一般在脱硫塔内布置几层喷嘴。
喷嘴形式和喷淋压力对液滴直径有明显的影响。
减少液滴直径，可以增加传质表面积，延长液滴在塔内的停留时间，两者对脱硫效率均起到积极的作用。
液滴在塔内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度和烟气流动方向有关。
带雾点的烟气上升至高效除雾装置时，通过除雾装置的作用，气液进行接触二次吸收并同时得到有效分离，从而避免烟气夹带雾沫，最大限度地减少烟气带水现象。
空塔喷淋烟气洗涤技术是现在国际国内技术成熟，最为前沿流行使用的空塔喷淋技术。
1、空塔喷淋具有很高的脱硫效率，最高时可达95％;
2、可操作弹性大，对烟气变化适应性强，含硫率在4％以下可确保二氧化硫排放浓度，在工况110％以下均能正常等等;
3、系统阻力小，运行费用低，权为大型湿法的十分之一;
4、采用出口的除雾技术，烟气含湿量确保符合要求;
5、控制恰当的脱硫液密度不存在堵塞问题;
6、设备利用率高，保证与焦化系统同步运行达100％以上;
7、空塔投资与其它塔形相差无几;
8、运行操作简便，维护方便，稳定性是其它塔形的三到五倍。
除雾器可安装在吸收塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。
除雾器出口烟气湿度不大于75mg/Nm3，分为两级布置在脱硫塔上部，设置两级四通道平板式除雾器，一层粗除雾，一层精除雾。
除雾器型式能够保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果，且保证脱硫后的烟气以一定流速均匀通过除雾器，防止发生二次携带，堵塞除雾器。
除雾器系统的设计考虑了FGD装置入口的飞灰浓度的影响。
该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可进行自动冲洗，也可进行人工冲洗。
设计了合理的冲洗时间和冲洗水量，既能冲洗干净除雾器，又防止生成二次携带。
位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器，叶片间隙稍大，用来分离上升烟气所携带的较大液滴。
上方的第二级除雾器是一个细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴。
烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。
由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。
为此，设置了定期运行的清洁设备，包括喷嘴系统。
冲洗介质为工业水。
一级除雾器的上下面和二级除雾器的下面设有冲洗喷嘴，正常运行时下层除雾器的底面和顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域。
除雾器每层冲洗可根据烟气负荷、除雾器两端的压差自动调节冲洗的频率。
冲洗水由除雾器冲洗水泵提供，冲洗水还用于补充吸收塔中的水分蒸发损失。
2.2.3脱硫系统组成
脱硫系统的工艺流程图和平面布置图见附图1和附图2。
整个工艺由五大部分组成：
（1）脱硫剂制备系统
把片碱或液碱投入碱池中与工艺水混合成一定浓度的碱液，一部分自流到再生池。
一部分直接送入脱硫塔。
（2）烟气系统
热烟气自焦化炉除尘器出来后进入换热器，回收利用部分高温热能，之后，经风机加压进入清洗降温塔，塔内喷淋现有含微量氨废水，烟气中的大部分粉尘污染物被水扑捉，少量二氧化硫与氨反应生成亚硫酸氢铵。
烟气得到初步净化后通过烟道导入脱硫塔，最后通过烟筒排放。
从除尘器出口至脱硫塔进口段的连接烟道采用A3钢制作，并根据需要设置膨胀节。
连接烟道上设有挡板系统，以便于烟气脱硫系统事故时旁路运行。
挡板采用手动抽板阀门，包括1个入口挡板、1个旁路挡板和1个脱硫装置出口挡板。
在正常运行时，入口挡板和出口挡板开启，旁路挡板关闭。
在故障情况下，开启烟气旁路挡板，关闭入口挡板和出口挡板，烟气通过旁路烟道绕过烟气脱硫系统直接排到烟囱。
（3）SO2吸收系统
在吸收塔内，脱硫液中的氢氧化钠与从烟气中捕获的SO2、SO3、HF、HCl等发生化学反应，生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。
脱硫后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。
吸收塔脱硫主要反应原理如下：
a）吸收
在吸收塔中，烟气中的SO2和SO3按照以下反应式被溶液中的水吸收：
SO2+H2O<
==>
H2SO3
SO3+H2O<
H2SO4
b）中和反应
H2SO3和H2SO4必须很快被中和以保证有效的SO2和SO3.吸收。
H2SO3、H2SO4、HCl和HF与悬浮液中碱按以下反应式发生反应：
2NaOH+H2SO3<
Na2SO3+H2O
2NaOH+H2SO4<
Na2SO4+H2O
2NaOH+HCl<
NaCl+H2O
NaOH+HF<
NaF+H2O
NaOH+H2SO3<
NaHSO3+H2O
NaOH+H2SO4<
NaHSO4+H2O
c）副反应
烟气中所含的氧量将把脱硫反应中生成的亚硫酸钠（Na2SO3）氧化成硫酸钠（Na2SO4）：
2NaHSO3+3/2O2<
2Na2SO4+H2O
（4）脱硫液循环系统
脱硫液通过循环泵送到脱硫塔内与烟气接触反应后，从脱硫装置底部排出，排出的含有亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸钠（硫酸氢钠）及少量粉尘渣的混合浆液体，进入再生池，与新鲜碱液液发生再生反应，上清液流入脱硫液循环池，由循环泵抽送到脱硫装置进行脱硫循环利用。
再生池底少量渣浆由人工清出。
（5）电气控制系统
①供电方式
系统内的动力设备为分散式布置，均为三相电源供电，厂内照明为单路三相电源供电分配使用，设计处理系统供电采用放射式供电方式，优点是安全可靠。
②接地系统
处理系统低压配电系统接地接零保护采用TN--C--S系统，所有电气设备金属外壳均需可靠接地和接零，照明接地接零保护采用TT系统。
③低压配电位置的确定
设计要求低压配电位置尽可能靠近负荷中心，由于区内大功率用电设备主要为循环泵、风机等，其它动力及照明负荷较小，故在电控室安装电源总柜、动力柜和仪表柜等。
④动力设备起动和控制方式
§
所有动力设备均设有欠压、短路和过载保护，电源总柜设过流保护。
照明设有短路、过载和漏电保护。
动力电缆采用铠装电缆沿电缆沟暗敷设，无电缆沟地方软电缆和信号电缆均采用穿钢管埋地暗敷设，电缆沟支架均可靠接地，形成接地网。
脱硫系统内所有设备间电缆的设计、供货由供方负责。
供货及岛外部分（分界点为脱硫岛外1米）的敷设由业主方负责。
脱硫岛采用手动控制.
本工程系统涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均为最新版本，即以合同生效之日作为采用最新版本的截止日期。
对脱硫系统及其辅助系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的报警。
工艺系统和仪表、控制设备的设计、供货能够满足上述要求。
2.3本技术工艺的主要优点
Ø
工艺先进，技术指标完全能满足环保要求和厂家要求；
部分高温余热回收利用，节约能源。
利用现有废水作为清洗降温介质，实现废水再利用，节约资源，减少二次污染。
采用特制进口高效、防腐、耐磨喷头，喷雾液滴800～1200μm，具有极大的比表面积，同时又不易引起二次夹带；
脱硫效果好，脱硫效率达65%～95%，脱硫塔烟所出口浓度不高于100mg/m3；
投资省、运行费用低，具有良好的经济性；
防结垢、防堵性能好，运行稳定，安全性能高；
阻力小，压降低（湿法脱硫系统小于1000Pa）；
操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省；
可确保风机安全可靠长期运行。
第三章脱硫工程内容
3.1脱硫剂制备系统
脱硫剂制备系统主要包括：
碱溶池、再生槽、循环池、搅拌器及相应的阀门、管道及管件等。
（1）碱液池池
碱溶池有效容积为3m3
数量：
一座
在最大工况下运行4小时的碱液消耗量，
基本尺寸：
￠1600*1600，
结构：
钢混，半地下式布置，
池内设有搅拌器（其功率为1.1Kw、浆叶采用SUS316L制作），
工艺水用水为来自其它非金属盐废水。
浆液隔膜泵2台，Q=2m3/h,H=32mN=1.5kw
（2）再生槽：
脱硫富液与新鲜氢氧化钠溶液充分反映，生成碱性亚硫酸钠脱硫液。
反应时间大于10S，
尺寸：
L*B*H=10000*500*800
钢混
2套
（4）阀门、管道及管件
阀门、管道及管件均采用SUS304材质。
3.2烟气系统
烟气系统包括烟道、膨胀节及电动挡板、换热器、清洗降温塔。
换热器净烟气与除尘后高温烟气换热，提高净烟气温度，防止净烟气带水腐蚀下行管道和烟筒。
降温塔烟气从换热器出来后进入降温塔，通过喷水降温，温度降至105度左右。
同时通过水膜出去烟气中的颗粒物。
达到降温除尘的作用。
从降温塔出口至脱硫塔进口段的连接烟道采用A3钢制作，并根据需要设置膨胀节。
挡板采用手动插板阀，包括1个入口挡板、1个旁路挡板和1个脱硫装置出口挡板。
本烟气系统可实现100%烟气旁路。
以满足脱硫塔内检修与维护的需要从而保证锅炉的正常稳定的运行。
3.3SO2吸收系统
SO2吸收系统主要由脱硫主塔、连接烟道、喷淋层、组合式除雾器、预埋件及外部钢结构、冲洗系统组成。
（1）脱硫塔
脱硫塔是系统的核心，脱硫塔的材质是本脱硫硫工程能否长期稳定运行的关键，按照要求，脱硫塔体材质采用钢结构，玻璃鳞片防腐。
按国家相应的规范执行。
吸收塔采用空塔喷淋结构
升级会员 