双碱法烟气脱硫装置技术方案Word格式.docx
《双碱法烟气脱硫装置技术方案Word格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双碱法烟气脱硫装置技术方案Word格式.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
YG-75/3.82-M6
2
锅炉额定蒸发量
t/h
75
3
锅炉数量
台
2
4
煤种
5
燃煤量
t/h
10（单台，设计值）
6
燃煤含硫量
%
1（设计值）
7
锅炉出口烟气量
m3/h
180000
8
锅炉出口烟气温度
℃
150
9
脱硫系统进口粉尘浓度
mg/Nm3
10
脱硫系统进口SO2浓度
1377.29
11
锅炉年运行时间
小时
7000（设计）
12
引风机型号
13
引风机风量
14
全压
Pa
1.3除尘脱硫系统主要技术要求
设计烟气脱硫效率
＞90%
二氧化硫排放浓度
≤400mg/Nm3
粉尘排放浓度
≤50mg/Nm3
氮氧化物
450mg/Nm3
林格曼黑度
＜Ⅰ级
1.4主要设计原则
Ø
技术先进、经济合理、切实有效的烟气治理工艺。
设备运行可靠、阻力小，不产生对锅炉运行工况的影响。
具有足够的脱硫效率，保证达标排放。
为降低运行费用，脱硫剂来源可靠，副产品处置合理。
不外排不产生二次污染。
脱硫除尘水循环利用。
充分考虑场地要求，使整套脱硫系统结构紧凑，减少占地面积。
尽量利用厂内已有设施和资源，以减少投资。
运行操作简便，维护方便，过程控制自动化程度高，采用PLC进入DCS系统控制操作。
采取适当措施避免脱硫系统结垢和堵塞的发生。
使用寿命长，噪音小，必须设有可靠防腐措施。
施工工期短。
脱硫除尘装置布局合理、操作维护简单、不结垢、不堵塞，与锅炉同步运行率100%。
二工艺介绍
2.1钠钙双碱脱硫工艺
钠钙双碱法脱硫工艺（Na2CO3/Ca（OH）2）是在石灰石/石膏法基础上结合钠碱法发展起来的工艺，它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。
它利用钠盐易溶于水，在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2，吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生，从而使得钠离子循环吸收利用。
该工艺综合石灰法与钠碱法的特点，解决了石灰法的塔内易结垢的问题，不具备钠碱法吸收效率高的优点。
2.2工艺特点
与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点：
用钠碱脱硫，循环水基本上是[Na+]的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；
吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；
钠基吸收液吸收SO2速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般在90%以上；
对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。
2.3工艺流程介绍
脱硫系统由SO2吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、仪表自控系统和电气控制系统组成（详见工艺流程附图）。
燃煤锅炉产生的烟气经除尘后，由引风机正压吹入喷淋脱硫塔内（烟气进口设置在脱硫塔中部），在脱硫塔的入口处设置了予降温系统，经过降温后的烟气进入脱硫塔。
在脱硫塔内首先设置一层文丘里棒层——烟气与脱硫剂混合反应层，烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触，两者充分混合。
在文丘里棒层上部设置三层高效雾化系统，在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100～300μｍ的雾化液滴，烟气中SO2与吸收碱液再次反应，脱除90%以上的二氧化硫。
喷雾系统的合理选型及科学布置，使该雾化区形成无死角、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段，烟气较长时间内在雾化区中穿行，烟气中SO2有了充足的机会与脱硫液接触，并不断与雾滴相碰，其中SO2与吸收液进行反应，从而被脱除，同时残留烟尘被带上“水珠”，质量增大。
脱硫后的液体落入脱硫塔底部，定时定期排入脱硫塔后设置的收集系统，适当补充一定量的碱液后经循环泵再次送入喷雾和配液系统中再次利用，脱硫剂始终处于循环状态。
经多次循环后的脱硫浆液排入后处理系统，由于设计的特殊性，经脱硫后的烟气通过塔顶除雾器时，利用其导向作用产生强大的离心力，将烟气中的液滴分离出来，达到同时除尘除雾的效果。
洁净烟气最终达标排放。
2.4工艺原理
钠钙双碱法[Na2CO3/Ca（OH）2]采用纯碱启动，钠钙吸收SO2、石灰再生的方法。
其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：
Ⅰ、脱硫过程
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2
（1）
2NaOH+SO2→Na2CO3+H2O
（2）
Na2CO3+SO2+H2O→NaHSO3（3）
（1）式为吸收启动反应式；
（2）式为主要反应式，pH＞9（碱性较高时）
（3）式为当碱性降低到中性甚至酸性时（5＜pH＜9）
Ⅱ、再生过程
2NaHSO3+Ca（OH）2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O（5）
Na2SO3+Ca（OH）2→2NaOH+CaSO3↓（6）
在石灰浆液（石灰达到饱和状况）中，中性（两性）的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出[Na+]，随后生成的[SO32-]又继续跟石灰反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使[Na+]得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。
脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙（氧化后），用户可以根据自己的需要，采用不同的方法对副产品进行处理。
2.5烟气脱硫系统描述
本烟气脱硫系统包括SO2吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、仪表自控系统和电气控制系统。
2.5.1SO2吸收系统
在吸收塔内，经雾化的脱硫剂与从烟气中捕获的SO2、SO3等发生化学反应，生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。
脱硫并除尘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。
SO2吸收系统包括以下内容：
吸收塔、吸收塔浆液循环、脱硫液排出、烟气除雾等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施。
（1）吸收塔
1）设计原则
吸收塔内所有部件能够承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击，高温烟气不会对任何系统和设备造成损害。
吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。
所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。
脱硫塔材质为10mm厚的优质Q235-A钢板卷制圆柱形塔，塔体内壁衬35mm花岗岩，中间用耐酸胶泥粘结，能适应－20～180℃的温度，耐酸碱腐蚀、耐磨损、抗剥离强度高、使用寿命在20年以上。
在吸收塔内安装脱硫设备，即喷雾系统、除雾器、反冲洗装置及其它辅助设施（塔内旋流器等设备采用316L不锈钢制作；
除雾器采用PP或其它材料制作，除雾器效率99％）。
塔上安装维修人孔、供水管道及维修平台及爬梯等。
2）喷雾系统
包括管线、喷嘴、支撑、加强件和配件等。
浆液喷淋系统的设计使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收溶液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（L/G）下可靠地实现所要求的脱硫效率。
喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面。
一个喷淋层由带连接支管的母管制溶液分布管道和喷嘴组成。
在脱硫塔内部设置相应的文丘里平台，由于文丘里结构，使之烟气流速在通过文丘里层时，大大提高了烟气流速，由于浆液的附壁效应，也即在文丘里棒上粘附了脱硫吸收液，当烟气以高速相向接触时，剥离了原来的浆液表面，形成了新的气液接触面，打破了原来的二相传质表面，因而使气液二相传质速率加快，也即提高了SO2的吸收。
文丘里结构的另一特点是在文丘里棒层上部形成了一个气液湍流层（DUCON公司根据长期的试验及实际运行经验，控制1.5英尺高度的湍流层），在这一湍流层中，气液的传质反应非常激烈，与常规的喷淋塔相比，文丘里湍流层以液体包围气体的形式而大大提高了SO2的吸收效果。
文丘里专利的另一个优点是改善了脱硫塔内部的气体分布状态，在气流分布方面，除了进口段的特别设计（包括烟气流速和流动方向等），由于配置了文丘里结构，把已合理配置气流分布的情况下，再度优化它的整个横截面上的烟气分布，使均匀进入脱硫塔的烟气由于文丘里棒层的分割作用，把原烟气充分打破，形成多股分流烟气与液体接触，这对充分利用脱硫塔的利用率体现了明显的效果，增加了脱硫率。
文丘里的应用，使整个脱硫塔相比常规喷淋塔，具有更紧凑的效果，尽管文丘里层会增加部分的压力损失（每层文丘里约200Pa压损），但由于使用了该技术，在同等脱硫效率情况下，液气比（L/G）比常规喷淋塔减少20～25%，整个脱硫岛能耗可节省10～15%；
同时烟气所带粉尘由于被润湿，经过文丘里层面被黏附在棒表面，而上部喷淋落入层面又把粉尘给剥离而落入塔底部排出。
喷嘴采用由国外进口，材质为不锈钢或陶瓷材料组成，实心球形喷雾，雾径为50～150μm，雾化效果好，雾化角度1200；
耐腐蚀，不堵塞，全面雾化，不滴流，喷嘴及进液管设置花岗岩保护套。
（2）除雾器
除雾器用于分离烟气携带的液滴，其系统组成：
二级除雾器，配备冲洗水系统和喷淋系统（包括管道、阀门和喷嘴等）。
除雾器系统包括一台安装在下部的粗除雾器和一台安装在上部的细除雾器。
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。
2.5.2烟气系统
（1）引风机
该方案的特点是：
在脱硫塔前增设风机，属于正压操作，可以避免风机的腐蚀问题。
（2）烟道
烟道根据可能发生的最差运行条件（例如：
温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。
吸收塔出口至主烟道的净烟道采用内衬玻璃鳞片。
烟道设计能够承受如下负荷：
烟道自重、风雪荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。
烟道最小壁厚至少按5mm设计，并考虑一定的腐蚀余量。
烟道内烟气流速宜不超过15m/s。
烟道能够承压为±
5000Pa。
烟道具有气密性的双面焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。
烟道的布置能确保冷凝液的排放，不允许有水或冷凝液的聚积。
因此，烟道要提供低位点的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布置在低位点。
烟道外部要充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。
所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋。
烟道外部加强筋统一间隔排列。
加强筋使用统一的规格尺寸或尽量减少加强筋的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观，加强筋的布置要防
升级会员 