35t锅炉烟气除尘脱硫技术方案.docx
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35t锅炉烟气除尘脱硫技术方案
35t/h锅炉烟气除尘脱硫方案
1．设计依据：
根据业主要求2#3#锅炉并用一台脱硫塔,使用1＃锅炉脱硫塔方案，下面主要以4#锅炉做脱硫方案:
1.1业主提供的设计技术参数:
名称
数据
名称
数据
1．锅炉类型（型号）
燃煤炉
13．净化后SO2排放浓度
100mg/m3
2．锅炉年运行时间
7200h
14．除尘效率
99。
9%
3．锅炉蒸发量
35t/h
15．除尘烟气出口温度
℃
4．锅炉烟气量
132000m3/h
16．除尘SO2出口浓度
mg/m3
5．锅炉耗煤量
kg/h
17．引风机型号
Y4-73-11NO14D
6．燃烧含灰量
28.6%
流量
143130m3/h
7．燃煤含硫量
2.5％
全压
3433Pa
8．锅炉出口烟气温度
℃
电机功率
220kw
9．锅炉排气侧压力损失
Pa
18．可提供最大循环水量
50m3/h
10．烟尘初始排放浓度
19．允许最大占地面积
200m2
11．SO2初始排放浓度
2424mg/m3
20．场地平面图
12．净化后烟尘排放浓度
mg/m3
1.2自然条件
1.2.1气象
最高气温℃，最低气温℃；
夏季平均气压 Hpa，冬季平均气压 Hpa；
最大风速 m/s,平均风速m/s；
最大降雨量mm，最小降雨量mm。
1.2.2水文地质
地下水位高程为 m。
最大冻土深度mm;地震烈度6度。
场地土类别3类，海拔高度 米。
1.3主机型号与参数
锅炉型号：
煤粉炉。
1.4技术要求
1除尘效率：
＞99.9％;
2脱硫效率：
≥85％;
3烟尘排放浓度：
＜mg/Nm3；
4脱硫后的烟气温降：
＜65℃；
5装置总阻力：
＜800pa；
6碱液PH值：
11~12。
6;
7排放烟气含湿率：
≤6。
5％：
8林格曼黑度1级。
1.4.1国家对火电厂烟气SO2允许排放浓度：
当燃煤含硫量S≤1.0%时，为2100mg/m3；
当燃煤含硫量S＞1。
0%时，为1200mg/m3;
1.4。
2国家现行SO2排放限值表
新建、改建、扩建工程SO2排放限值
最高允许
排放浓度
/（mg/m3）
最高允许排放速率
/（kg/h）
无组织排放监控
浓度限值
排气筒
高度/m
二级
三级
监控点
浓度
/（mg/m3）
960（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产）
15
20
30
40
50
60
70
80
90
100
2。
6
4.3
22
25
39
57
77
110
130
170
3.5
6。
6
38
58
83
120
160
200
270
周界外浓
度最高点
0。
40
550（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用）
1.5
质量要求
1。
51烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内,含湿率≤6。
5％，引风机不带水、不积灰，不震动；
1.52主体设备正常使用寿命15年以上;
1.53塔内设备不积灰、不结垢;
1.54补水管、冲洗管为不锈钢厚壁管道或硬塑管；
1.55主塔采用耐火阻燃玻璃钢材质制做。
2．技术规范与标准
2.1技术要求按《HCRJ040—1999》规定执行；
2.2火电厂大气污染物排放标准《GB13271-2001》；
2.3小型火电厂设计规范《GB50049-94》;
2.4国家环保局制定的《燃煤SO2排放污染防治技术政策》；
2.5国家标准《GB13223—1996》，《JB/2Q4000.3—86》；
2.6地方标准：
按当地环保部门有关规定执行；
2.7国家标准：
《大气污染源综合排放标准》.
3.烟气脱硫技术方案
3.1 处理烟气量Q=132000m3/h。
根据国家环保局关于推广湿法脱硫的意见及企业现状,设计采用双碱法脱硫工艺。
设脱硫塔1座，圆形结构,直径Ф3200，高H9500，双层.塔体采用耐火阻燃型不锈钢钢制作。
设计选用廉价石灰CaO作脱硫剂。
即石灰经消化后,加水搅拌，制成Ca（OH）2浆液，用水泵送至脱硫塔与烟气接触，吸收烟气中的SO2.
设计钙硫比为1:
1.05。
3.2 脱硫工艺系统组成
脱硫工艺由主塔、水气分离装置、脱硫风机、石灰投加系统、烟气连
续监测系统、循环水系统及管道组成.
4.工作原理
脱硫除尘采用《涡轮导波旋涡微分潜水装置》。
它是我国新一代脱硫除尘一体化高新技术设备。
其除尘率可达99。
9％，脱硫率95％～99%!
锅炉含尘烟气由主烟道进入脱硫塔,根据空气动力作用，设计以特定的角度、方向、流速旋转上升，在塔内储液槽的碱性液里,相互交溶、旋涡、碰撞,液体单位表面积迅速扩大，气、液、固三相粒子间的质量和能
量相互传递，有害物质粒子被碱液吸附，提高了碱液与烟气中尘粒、SO2间的物理吸收和化学反应强度。
经微分、潜水、漫游,烟气与碱性液充分接触、反复洗涤，烟气中的二氧化硫、尘硝、氮氧化物等被水吸收，随即气液分离.废液在离心力、重力作用下，沉入槽底浓缩,可自动或手动排渣，上清液调整PH值后循环使用。
洁净烟气升腾，经涡轮式离心脱水装置高速旋转甩干，由风机引至烟囱，抬升、排空、扩散.
4。
1化学吸收特性
1SO2是中等强度的酸性氧化物,用碱性物质吸收，生成盐类。
2SO2在水中具有中等程度溶解度。
溶于水后生成H2SO3，可氧化成稳定的H2SO4。
3
SO2与氧接触时，被氧化成SO3，酸性增强，易与碱性物质中和反应.
4。
2中和反应
4。
2.1使用Ca（OH）2脱硫剂化学反应式：
①
②
③
④
⑤
4。
2。
2使用CaO和MgO脱硫剂化学反应式：
①
②
③
④
烟气中的SO2与碱液反应，生成固态物质后被脱除。
4。
3技术特点
装置建成后，脱硫效率可达99%（仅用生石灰作脱硫剂即可达到99%）、与国内同类技术比较具有如下优点：
①脱硫脱水一体，效率高。
由于气液两相接触充分，即使不加任何脱
硫剂,其脱硫效率可达到95%，可使二氧化硫排放浓度达到国家排放标准；
②投资省,见效快,轻巧易造；
③耗水量小。
锅炉房三废可充分利用，以废治污。
省水、省电、省脱硫剂，
运行费用低；
④无喷嘴，无堵塞，无须维护，运行安全可靠；
⑤运行阻力小,约800pa，可调节；
⑥脱水效果好,冬季、夏季运行无差别，烟囱出口无白气，无烟。
引风
机安装不受限制；
⑦适用不锈钢或钢板涂防腐材料制造，耐腐蚀，
寿命长;
⑧结构紧凑,占地少，操作简便，造型美观；
⑨适用于大、中、小各型锅炉和火电厂锅炉除尘脱硫。
5.循环水系统
5.1脱硫供水采用循环水，循环水量Q=40m3/h，小时补水量Qh=2m3/h，对水质无特别要求.循环水池采用石灰池、沉淀池、PH值调整池三池合一，池内分格的构筑形式，钢砼结构.
5。
2 循环水工艺流程
5。
3 废物利用
动力车间原有部分冲渣水、灰水，呈碱性，可以废物利用。
建议将该部分废水引入新建脱硫系统后，作为脱硫循环水，用来洗涤烟气中的酸性物质,吸收SO2，不仅可节约水资源，还可以废治废。
冲渣水、灰水中含有Na2+、Mg2+、AL3+等碱性阳离子，具有去垢的特性，循环利用，无排放（只补充小量新鲜水Q=2m3/h）,无二次污染。
6。
脱硫剂制备
6.1石灰投加系统流程
6.2脱硫剂制备系统由石灰粉料仓,熟化制浆池，搅拌机,贮液池等组成。
氧化钙、氧化镁为粉状物质,采用加水搅拌活化，制成水溶液用泵送入脱硫塔储液槽脱硫。
石灰的纯度为90%.石灰粉料采用人工供料。
今后锅炉扩建增大后可设定量给料机供料。
设钢制CaO、MgO储仓各1个。
CaO储量为10天，MgO储量为30天.储仓由建设单位自备。
a）
碱液PH值的界定
根据化学原理和传质理论,采用石灰乳作吸收剂吸收SO2。
较高的PH值可以提高SO2向液体的扩散速度,有利于化学反应,提高SO2的吸收速率，有利于脱硫效率的提高。
当石灰乳的PH过低时，可使SO2逸出，影响脱硫效果。
实践表明,当PH为中性时，脱硫率只能达到40%。
当PH＝8～9时，脱硫率可达70%以上。
当PH＝12时，脱硫效率达99%。
因此，把PH值界定在PH＝11～12限值以内。
b）脱硫工艺综述
含尘烟气在脱硫塔储液槽的碱性液里交溶、旋涡、碰撞，气、液、固三相粒子间的质量和能量相互传递，有害物质粒子被碱液吸附,提高了碱液与烟气中尘粒、SO2间的物理吸收和化学反应强度。
经微分、潜水、漫游,烟气与碱性液充分接触、反复洗涤，烟气中的二氧化硫、尘硝、氮氧化物等被水吸收。
废液在离心力、重力作用下，槽底浓缩，排除。
清液调整PH值后循环使用.洁净烟气经涡轮式离心脱水装置高速旋转甩干，由风机引至烟囱排空。
7.工艺流程
流程如下：
8。
副产物处置
湿式钙法脱硫的副产物为含水石膏（CaSO4·2H2O）。
脱硫塔排放的污泥极少，副产物石膏量少，无利用价值。
采用抛弃法处置.
9．管理与操作
《涡轮导波旋涡微分潜水装置》是高新技术产品。
是以崭新的设计理念，高强的环保意识,严谨的科学态度，潜心研制的高科技成果，其制作技术要求高,但管理、操作、维修尤其方便，体现为用户着想，用户第一
的设计思想。
它不但除尘、脱硫率可达99%以上,而且还解决了国内以往脱硫除尘工程中的“老大难”——带水、积灰、结垢、震动问题！
10.经济技术分析
10。
1经济技术分析的5个要素
①工程总投资（万元）;
②单位造价（元/KW）；
③年运行费用（万元/年）；
④寿命期间脱硫成本（元/吨）；
⑤售电电价增加值（元/MW·H）。
10.2国内脱硫技术八大工艺方案比较
有比较,方能鉴别。
有鉴别,便于选择!
序号
工艺名称
工艺流程
技术指标
耗电占发电容量比%
单位容量投资（元·kwh）
脱硫成本
SO2
（元/吨）
占工程总投资比％
1
石灰-石膏法
流程简单
制浆复杂
Ca/S=1.0
脱硫95%
1~1。
5
500~600
945
13
2
简易湿法
简单
Ca/S=1.1
脱硫70%
1
500~550
940
11
3
磷铵复肥法
脱硫简单制肥复杂
脱硫95％
1～1.5
758
1485
15
4
喷雾干燥法
制浆复杂
Ca/S=1.5
脱硫80%
1
476
770
12
5
炉内喷钙法
简单
Ca/S=2
脱硫70%
0.5
212
666
9
6
海水吸收法
简单
脱硫90％
1～1.5
717
1390
7.5
7
循环流化床法
简单
Ca/S=1。
2
脱硫90％
0。
5
297
744
7
8
电子束辐照法
简单
脱硫90%
脱氮80％
2
1050
1000
18
10。
3成本是在寿命期间所发生的费用。
包括投资还贷和运行费用在内的
一切费用与此期间脱硫总量之比。
即系统在寿命期间每脱除1kgSO2所需
的费用（元/kg），综合体现了工程建设后的经济性。
。
10。
4锅炉采用脱硫设备处理后，达标排放，控制了污染，净化了环境，企业减少了排污缴费,创建了社会效益和环境效益.
●处理烟量:
132000m3/h；
●机组运行：
320天;
●耗煤量：
8000kg/h；
●燃煤含硫量:
0。
52。
5%；
●燃煤灰粉含量：
28％；
●锅炉初始SO2排量：
4。
75kg/h；
●年SO2排放量4。
75kg×8000小时=38000kg/年（38吨/年）；
●治理后SO2减排量（脱硫率按85%计）：
38000kg/年×85％=32300kg/年（32.3吨/年）；
●年减少SO2排污费（2.0元/kg·SO2）:
38000kg/年×2。
00=76000元/年；
●CaO耗量:
320kg/h；
●CaO消耗费用：
0。
32t/h×80元=25。
6元/小时，合184320元/年（300天）.
●MgO耗量:
320kg/h×10％=32kg/h；
●MgO消耗费用（按200元/吨）：
32kg/h×0。
2元=6。
4元/
小时，6。
4元×7200时=46080元/年；
●电费155kw/h×0。
3元/kw·h）=46.5元/小时,合334800元/年；
●人工费（每人按1万元/年）：
6人×1万元=6万元/年；
●本项目40t/h锅炉每年新增原料消耗,动力消耗，人工费用
合计：
184320+46080+334800+60000=625200元/年：
●脱硫费用（脱除1kgSO2运行费用）：
625200元/年÷2304000kgSO2/年=0.27元/kgSO2。
经过治理后每年减少SO2排放量为2304000kg/年。
按国家新政策规定
SO2排污费为2元/kg·SO2，每年减少上缴排污费为4608000元/年。
10。
5工程建设分项投资表
序号
名称
单位
数量
单价
（万元）
小计
（万元）
备注
1
脱硫塔（双层）
座
1
21
18
Ф3200H9500
系统配套设备
套
1
7
7
风机（90kw/h）
台
2
3
6
水泵
台
2
1。
2
2.4
2
制浆系统
套
2
5
10
搅拌机
3
水工构筑物（3格）
座
1
8.4
12m×5m×4m
小计
51。
80
4
税金
7%
3.63
合计
55.43
总投资人民币：
伍拾伍万肆千叁佰元整
10。
6 主要经济技术指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
玻璃钢脱硫塔（双层）
座
1
Ф3200，H9500
2
处理烟气量
m3/h
132000
3
烟温
℃
159
工艺降温
4
烟气含尘浓度
g/m3
5
烟气含SO2浓度
mg/m3
2424
6
除尘效率
%
99。
8
7
设计脱硫效率
％
95
8
占地面积
m2
175
9
电力用量
KW
155
10
耗水量
m3/h
2
补充水
11
CaO耗量
kg/h
320
12
MgO耗量
kg/h
32
13
SO2脱除量
kg/年
2188800
14
编制
人
6
15
运行时间
小时
7200
按300天计
10.7 主要消耗指标
序号
项目名称
单位
数量
备注
1
工业用水
m3/年
7200
补充水
2
氧化钙
吨/年
2304
3
氧化镁
吨/年
230。
4
4
电力
kw·h
155
5
编制
人
6
11。
工程建设总投资人民币：
伍拾伍万肆千叁佰元整。
12.附图
12.1除尘脱硫工艺流程示意图（略）
12.2烟气连续监测系统图（略）
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