燃烧烧尾气净化方案111.docx
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燃烧烧尾气净化方案111
燃烧实验烟气
净化工程
推
介
方
案
沈阳紫微机电设备有限公司
2015年08月08日
1、工程项目概况：
建材实验燃烧物质：
防火门、塑料、橡胶、沙发海绵垫、外墙保温材料、电缆线等，有害物气体多样性，成分复杂，焚烧烟气温度约350~400℃。
净化设备必须达到国家颁布的GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》最高允许排放浓度和最高允许排放速率的要求。
二、项目建设施工依据
Ø《中华人民共和国环境保护法》及其它相关环境保护法律、法规和规章；
Ø《建设项目环境保护管理条例》，国务院令[1998]253号；
Ø《关于环境保护若干问题的决定》，国务院国发[1996]31号文；
Ø《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）
Ø《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）中的二级标准。
Ø《大气污染综合排放标准》（GB16297-1996）中的二级标准。
Ø《通风管道技术规程》JGJ141
Ø《工业企业厂界噪声标准》GB12348
Ø《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》
三、设计及验收标准
序号
废气名称
最高允许排放浓度
（mg/m3）
最高允许排放速率
（kg/h）
烟囱高度
1
粉尘颗粒物
30
15米
2
二氧化硫
400
3
氮氧化物
400
4
汞及其它化合物
0.05
5
非甲烷总烃
150
12
6
林格曼黑度
≤1级
四、设计原则
Ø工艺先进，运行稳定，净化气体达标排放；
Ø工程造价合理，性价比高；
Ø节能降耗，运行费用低；
Ø设备操作简便，清洗维护容易。
六、等离子体/催化氧化复合技术的净化机理
1.等离子体降解技术：
采用脉冲高压高频等离子体电源和齿板放电装置，使其产生高强度、高浓度、高电能的活性自由基，在毫秒级的时间内，瞬间对有害废气分子进行氧化还原反应，将废气中的大部分污染物降解成二氧化碳和水及易处理的物质
1.等离子体/催化氧化高新复合技术净化原理
（1）等离子体降解有机废气的机理和独特功能
低温等离子体净化原理：
脉冲电晕放电和介质阻挡放电是在气态污染物净化方面的两种净化技术。
等离子体中存在很多电子、离子、活性基和激发态分子等有极高化学活性的粒子，使很多需要很高活化能的化学反应能够发生，使常规方法难以祛除的污染物得以转化或分解。
对于有机和异味恶臭废气在等离子体中的氧化降解机理，反应主要有以下几个过程：
①高能电子的作用下强氧化性自由基O、OH、HO2等的产生；
②有机物分子受到高能电子碰撞，被激发及原子键断裂形成碎片基团或原子；
③O、OH、HO2与激发原子有机物分子、破碎的分子基团、自由基等一系列自由基反应，最终将有机物分子氧化降解为二氧化碳和水等无害物质。
2、催化氧化净化技术
催化氧化剂以稀土为载体浸渍一定比例的高锰酸钾溶液，经科学工艺合成直径在6-8mm颗粒状催化氧化剂。
该氧化剂微孔多，吸附性强，比表面积约为600～800m²/g，使用周期长，一般为3-6个月更换一次。
氧化性强，能够氧化烟气中的CO、SO2和NOX，实现烟气的脱硫脱硝。
装置中的催化氧化颗粒具有极大的比表面积和极强的吸附能力，能与烟气均匀混合和充分接触，达到很高的净化效率。
安装在烟气净化装置的最后一级以确保氟化物、Hg等重金属和二恶英的零排放（极低的排放标准）。
七、净化装置工艺流程和说明
1、净化工艺流程图
烟气处理工艺流程图
2、净化工艺说明
（1）降温除尘水喷淋装置
建材防火实验检测时，需加温1200℃以上，通过集气罩收集后总管道末端焚烧废气温度仍高达250-350℃左右，其各种试验建材在焚烧试验时会产生高浓度烟尘杂质和各种有毒有害气溶胶污染物。
烟气PH值为3-4为强酸性。
为确保净化装置除尘、降温、调节PH值等功能，必须配置洗涤塔。
湍流塔工作时，烟气由塔底从切向高速进入，在塔板叶片的导向作用下旋转上升。
逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状，使气液间有很大的接触面积。
液滴在气流的带动下旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，经过溢流装置流到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。
水喷淋塔配有循环水箱（或采用循环水池），循环水箱内有多道浮渣过滤装置，水箱内部废水不外排，持续循环使用。
配置两台防腐蚀循环水泵，一用一备，确保水喷淋湍流塔长期正常运行工作。
（2）预处理装置
主要利用不锈钢丝网组件、活性炭纤维网组件和高分子滤膜组件，处理烟气中mm级大颗粒粉尘，确保后级净化工艺的正常运行。
（3）等离子体降解装置
主要降解尾气中的气溶胶有机废气、分解无机废气等污染物质，等离子体电场主要捕集µm级小颗粒粉尘。
该装置具有独特的净化功能。
（4）催化氧化装置
颗粒状催化氧化剂装填在V字型的金属箱内，风阻小，催化氧化彻底，耗材更换方便，运行成本低。
催化氧化剂对恶臭异味具有极强的祛除功能。
催化氧化实质是氧化还原机理，通过得失电子的化学方式将污染物中的C氧化为CO2，将废气中的异味氧化还原为CO2和水。
八、方案介绍
1、收集连接系统
焚烧实验设备内配有集气罩，集气罩通过上方管道连接，几台焚烧实验设备烟气收集后，通过管道并联连接，引入净化系统进气口。
2、净化设备配置
据了解烟气排放总量为30000m3/h，需配置单套30000m3/h净化风量喷淋塔和30000m3/h等离子体/催化氧化净化设备满足烟气净化需求。
3、离心风机
配置一台风量30000m3/h，风压3000pa变频离心风机，来满足净化系统收集、输送、净化、排放动力需求。
变频离心风机配有变频器，可根据工况波动来调节风机频率，起到节能环保之功效。
4、净化设备电控系统
①、净化设备总装机功率
序号
设备名称
电器元件名称
单组功率
数量
总功率
1
30000m3/h净化设备
等离子体脉冲电源
0.2kw/h
16组
3.2kw/h
4
水喷淋湍流塔
水泵（1用1备）
7.5kw/h
1台
7.5kw/h
5
变频离心风机
电机
37kw/h
1台
37kw/h
7
总计
47.7kw/h
9
运行成本
47.7kw/h×0.8元=38元/小时
②、电控箱配置
电控箱内为风机、水泵、净化设备启动控制元件，风机配置变频器启动，可根据现场排烟风量大小，来调节风机频率。
也可根据用户需求配置压力变送器，与风机变频器PLC程控入网，设置系统风压阻力与变频器频率自动调节，实现节约能源、降低能耗，提高净化效率等功效。
Ø控制箱安装在净化设备工作区域，方便人员操作。
电控箱如需安装在生产车间内，可根据用户需求配置防爆电控箱，防爆电控箱防护等级不低于IP55，防爆等级不低于ExdIIBT4。
电控箱内部配有过热、过载自动保护。
Ø控制室需提供380V三相电源至现场控制箱，控制箱配有足够的进出电线接口。
Ø控制箱设有紧急停车按钮，可随时切断控制箱电源。
Ø电控箱安装在室内，基本配置为防雨、防晒型电控箱。
Ø电控箱可选择配置DCS信号输入，紧急紧急情况时，DCS输出开关量信号至现场控制箱，切断电源。
Ø净化设备、控制箱、管道、风机、烟囱均需要可靠接地，接地接入就近厂区内接地排，如无接地条件，则自行制造接地，采用50×50mm角钢打入地面最少2米深度。
③、电气配置系统设计
所有设备电源为400V系统。
电源引自厂用电系统，电源为三相四线制。
电源自厂用电进入配电柜。
净化系统配电柜采用GGD柜。
所有风机、泵、仪控单元和电源均由配电柜提供。
总容量经初步计算为47.7KW。
所有泵的功率均小于10KW。
风机采用变频控制方式，其他泵采用直接起动方式。
设计有完善的保护系统，包括过流过压保护。
大电机设计马达保护器。
④、仪控系统设计
本装置生产过程相对平稳，但控制不好会有腐蚀性气体逸出伤及人体或腐蚀设备，且含有灰尘，因此要求整个装置主要工艺生产过程实现自动控制。
✓本装置采用PLC控制所有工艺设备，并留与主DCS的通讯接口。
在控制室实现对整个工艺参数监测、指示、记录、调节及操作。
✓本工程控制方式为手动、自动、顺控等。
✓本工程设计DAS系统，对工艺参数进行监视。
当参数越限时报警。
✓本工程设计自动调节系统，根据进风量和等离子体净化设备进气压力自动调节风机频率。
✓本工程设计完善的保护系统，当参数越限危及设备、人身安全时切断相关设备。
✓本工程设计有分析仪表。
所测排烟参数越限时报警。
✓本工程有历史记录功能，数据可根据要求保存几个月至几年。
✓本工程设计顺控系统。
可实现子组或组极控制。
PLC程控采集以下电气信号及测量：
✓所有大电动机的合闸、跳闸状态、事故跳闸、远方/就地位置；
✓等离子体净化单元电流、电压、故障信息;
✓所有电气设备，均设计现场手动控制（人工操作）和远程自动（在主控制室）两种控制方式。
5、烟囱
根据环保部门要求，烟囱高度至少需15米以上，烟囱直径为0.9米，材质为碳钢材质。
在烟囱适当位置开设检测口，烟囱顶部需设置避雷针。
6、净化设备安装
净化设备需落地水平放置，放置地面预先采用砼基础敷设，砼基础厚度需200mm厚度。
如在特殊地质环境（如沙地、淤泥层、未夯实地面）放置，在砼基础内部需要预埋结扎钢筋，钢筋需选用∅8mm以上，方形布筋，方形规格为200mm×200mm。
净化设备两边需预留维护保养区域，左右两边维护保养区域宽度为1500~2000mm即可。
8、净化系统参数表
序号
设备组件名称
规格尺寸
（L×W×H）mm
材质
数量
备注
1
等离子体/催化氧化
建材焚烧烟气净化设备
7000×3000×2000
304#不锈钢
厚度：
2~5mm
1套
含进出口变径
2
降温除尘喷淋塔
Φ：
2500mm
H：
6000mm
304#不锈钢
厚度：
8~10mm
1套
含填料
3
变频离心风机
风量：
30000m3/h
风压：
3000pa
碳钢
1套
含减震器、软接、支架等
4
循环水泵
流量：
50m3/h
扬程：
32m
304#不锈钢
1套
含底座、减震器、软连接
5
智能控制系统
PLC程控或三维机输出或DCS输出
含风机变频器
1套
DDG柜
6
电线电缆桥架
国标免检低卤阻燃电缆
1套
远东电缆
7
进风管道
W800×H800
304#不锈钢
厚度：
2.0mm
30米
8
喷淋塔—净化设备
连接管道
Φ900mm
304#不锈钢
厚度：
2.0mm
15米
9
自立式烟囱
Φ900mm
碳钢材质
厚度：
8~20mm
双面防腐处理
15米
备注：
以上规格尺寸仅供参数，根据现场勘察后出具准备数据。
九、工程案例（附图）
本工程价格80万元整。
建筑材料实验检测中心烟气净化工程
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