脱硫改旋流方案.docx
《脱硫改旋流方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《脱硫改旋流方案.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
脱硫改旋流方案
多管后加旋流脱硫塔除尘脱硫锅炉治理
双达标改造方案
天
一、概述
二、设计原始资料
三、治理目标、要求及技术原则
四、脱硫除尘治理方案的选择
五、脱硫工艺参数及计算数据
六、多级可调式脱硫除尘器简介
七、氧化钙（双碱法）脱硫技术简介
八、设备选型及产地
九、控制及仪表
一十、土建工程
一十一、环境保护
一十二、经济效益
1、概述：
燃煤锅炉，污染主要是二氧化硫和未燃尽的黑烟，不经处理直接排入大气，造成大气的污染，影响大气环境。
2、设计原始条件
1、烟气量：
30000m3/h；
2、烟气温度：
160℃；
3、烟气二氧化硫含量：
mg/Nm3；
4、煤质含硫量;2%
5、引风机型号：
3、治理目标、要求及技术原则
3.1治理目标
按照本方案编制执行以下标准：
“GB13271-2001”锅炉大气污染物排放标准
一类区SO2排放浓度：
≦900mg/Nm3
林格曼黑度1级
3.2治理要求
3.2.1烟气脱硫达标，
一类区SO2排放浓度：
≦900mg/Nm3
林格曼黑度1级
3.2.2脱硫系统应不影响现行的运行制度，系统阻力≤1000Pa。
3.2.3采用的脱硫装置应满足低能耗、稳定运行的要求，无二次污染。
3.3治理技术原则
3.3.1采取必要措施保证脱硫系统不影响设备的安全正常运行。
3.3.2选用成熟、稳定、可靠的烟气脱硫方法及工艺，确保经脱硫装置处理后，排放的二氧化硫满足治理目标要求。
3.3.3脱硫副产物应易于处理，或能够取得一定的经济效益，无二次污染。
3.3.4脱硫装置使用寿命长，操作维护比较简便，且应布置紧凑，占地面积小。
3.3.5在满足上述要求的前提下，应尽可能降低工程投资和运行成本。
3.3.6工程投资费用合理。
4、脱硫方案的选择
4.1常用脱硫工艺简介
二氧化硫污染控制技术由以下三部分组成：
燃煤前脱硫技术、燃煤中脱硫技术、燃煤后脱硫技术。
燃煤中脱硫技术主要包括两种：
一是型煤固硫；二是循环流化床燃烧
脱硫技术。
循环流化床燃烧脱硫技术是20世纪80年代德国鲁奇公司开发的一种新的脱硫工艺，它以循环流化床原理为基础，通过吸收剂的多次再循环，延长了吸收剂与烟气的接触时间，大大提高了吸收剂的利用率和脱硫效率，能在较低的钙硫比下，得到较高的脱硫效率。
它的工作原理是在多物料循环流化床中将石灰石等廉价的原料与煤在炉中同时燃烧，在800—900℃时，石灰石受热分解出CO2，形成多孔的CaO，CaO与烟气中SO2反应生成硫酸盐，达到脱硫的目的。
燃煤后脱硫技术（简称FGD）是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。
按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法、干法三类。
干法烟气脱硫是指无论加入的脱硫剂是干态的还是湿态的，脱硫的最终反应物是干态的，该工艺与湿法相比有以下优点：
投资费用较低；脱硫产物呈干态，并与飞灰相混；无需装设除雾器及烟气再热器；设备不易腐蚀，不易发生结垢及堵塞。
该工艺的缺点是：
吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；脱硫效率较低：
飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求很高。
目前干法脱硫装置占全世界烟气脱硫装置容量的15%左右。
湿法烟气脱硫（WFGD）技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤锅炉烟道的末端、除尘系统之后，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，脱硫以后的烟气一般需再加热才能从烟囱排出。
湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫效率高，适合于大型燃煤锅炉的烟气脱硫。
目前，湿法脱硫技术占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%。
湿法脱硫技术可根据脱硫剂的不同分为石灰石（石灰）湿法脱硫、镁法脱硫、湿式氨法脱硫、海水脱硫、双碱法脱硫等多种工艺。
4.2脱硫方案
双碱法脱硫原理：
Cao+H2O=Ca（OH2）
SO2+Ca（OH2）=CaSO3↓+H2O
CaSO3难溶于水,所以建议你加入石灰的同时,应同时加入氢氧化钠NaOH（俗称火碱）,其反应式为:
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，Na2SO3易溶于水
我们发表在国家刊物的论文中,介绍了“双碱法”脱硫工艺，原理是只需初期投入氢氧化纳一次，并不增加脱硫成本，其原理如论文中第7，双碱法脱硫：
众所周知，采用石灰法脱硫易结垢，会使风机、烟道、供水管堵塞。
特别是采用旋流技术后，更应绝对消除结垢问题。
因此我们采用了双碱法。
在循环水池加入石灰液的同时，在除尘器进风口用高雾化无堵塞喷头喷入NaOH，以钠碱溶液吸收烟气中的SO2，其反应式：
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2↑起动反应碱性较高时PH值大于9
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O主要反应
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO4吸收液从碱性到酸性
NaOH在沉淀内可以再生，故NaOH加入量只是初始用量和被硫渣清理时带走的极小部分，故加入NaOH并不会增加脱硫成本，仍是低价的石灰，其再生过程如下：
2NaHSO4+Ca（OH）2→NaSO3+CaSO3+2H2O
Na2SO3+Ca（OH）2→NaOH+CaSO3↓
NaOH得已再生并中和了Ca（OH）2
可见NaHSO4很快同Ca（OH）2反应释放出（Na+）（SO32_）和（Ca2_）CaSO3呈水溶性沉淀。
。
5、脱硫工艺参数及设计数据
5.1燃煤量：
1775kg/h
5.2、煤质含硫量：
2%
5.3、硫的发生量：
1775×2%=35.5Kg
5.4、二氧化硫发生量：
硫与氧化合×2=71Kg（循环流化床炉，在燃烧中可自行脱硫60%，则实际排放量约28kg
5.5石灰耗量：
钙硫比=1.1：
1，计算后为：
31Kg/h
NaOH耗量：
按石灰用量的5%，计算为1.5Kg/h
5.5水、电用量
脱硫系统估算水、电用量如下：
根据湿法锅炉窑炉脱硫技术规范：
双碱法：
液气比大于2，
水：
60t/h
电：
10kw/h
6、多级可调式一体化脱硫装置介绍
根据多级可调式脱硫除尘器的设计原理，是经过多级的可调的脱硫除尘技术，本套装置即进风口，采用对喷高雾化无堵塞喷头，实现第一次净化，采用蜗壳旋风入口，达到旋风二次净化，气流上升与筒壁水膜亲和达到第三次净化，烟气上升至旋流板层实现4—6次净化，在上升至喷雾层，实现7-8次净化，然后再经过过滤层把未完全净化的微小颗粒截留，同时进一步加强了烟气中未被中和的二氧化硫与中和剂更进一步细微接触亲和，从而可以达到脱硫效率95%以上，除尘效率99%以上。
二氧化硫排放所造成的大气污染等多方面危害，已成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素。
我国SO2废气排放的锅炉、窑炉，还绝大部分没有脱硫设备。
产生SO2最多的发电厂也只有极个别的进行了脱硫治理，如：
重庆珞璜电厂引进了国外的脱硫设备,其耗资仅外汇部分即达3460万美元、国内又配套了700万元,这惊人巨大的投入是我国任何企业都会望而生畏，也绝对无法承受的。
5年内仅国家投资130000亿元治理环境污染。
引进国外设备还不仅投入大，且占地大，运行费特高，而且管理复杂。
可见研制出一种全部国产化、投入小、占地少、运行费低、而又容易管理操作的脱硫设备，是我国环保界最为迫切的攻关任务。
我们通过近十年的研究、试验、开发，总结提高，在97年获国家专利、98年通过国家鉴定的基础上，不断在应用中研究改进，从而达到了新的创造性、新颖性、实用性，在今年2月又申报了国家专利，把原名“陶瓷旋流湿式烟气脱硫装置”专利号：
ZL97226059.5，改名为“多级可调式旋流脱硫除尘器”专利号：
ZL200520029985.7。
它的特点是：
1、投入少，只需进口设备的百分之一。
2、占地面积小，比进口设备小10倍。
3、运行费用低，比进口设备低5倍以上。
4、管理容易，可常年无故障运行。
5、可以达到进口设备相同的除尘和脱硫效率，而阻力损失却小了3—5倍。
6、它的脱硫效率、除尘效率、阻力损失可调，以最小的投入达到最佳的效果。
7、产品寿命可达十年以上，比进口设备可延长1倍以上。
8、可用本技术改造目前国内很大一部分麻石水膜除尘器使投入再减少几倍。
9、施工期短，仅需5—30天，是进口设备无法达到的，从而减少因改造设备而停产所造成的经济损失。
10、减少的SO2排污费，可在一年内收回改造投资。
这些特点最大的满足了我国现有企业的国情，从而可以实现加快我国大部分尚没有脱硫设备的污染治理，其产生的社会效益，无可估量，而为此带来的商机和经济效益，也将是无可估量的。
论文一篇附后
7、双碱法脱硫
7.1双碱法脱硫的技术参数
7.1.1烟气量：
30000m3/h，二氧化硫：
煤质含硫量2%
7.1.2脱硫效率
在满足中和剂要求的前提下，实际可达到95%以上。
7.1.3脱硫剂：
氧化钙和氢氧化钠
7.1.4Ca/S比：
1.1：
1
7.1.5NaOH耗量，1.5kg/h，石灰耗量：
31kg/h
7.1.6脱硫量：
28kg/h
7.1.7SO2排放浓度：
小于国标900mg/Nm3
7.1.8烟尘排放浓度：
≤150mg/Nm3
7.1.9液气比：
2L/m3
7.1.10循环水量：
60m3/h
7.2脱硫工艺流程
本双碱法脱硫系统由钠碱浆液系统、旋流、喷淋反应塔吸收系统、烟气系统、循环水系统等组成，详见流程图。
经陶瓷多管除尘器排出的烟气在引风机作用下，排入脱硫塔，烟气进塔方式为切向旋风并设置高雾化喷头，使烟气实现旋风水膜、雾化水雾两次脱硫吸收过程，进入塔内后再次实现1—3次的旋流脱硫作用，该作用是从旋流筒上部给水，而分层分离后达到多次的脱硫反应。
最后经除雾器除雾后进入烟囱排空。
这里特别应该指出的是，在原烟道上设有闸板，当有部件需要维修时，可打开闸门使烟气直接排向烟囱，因此任何情况下均不会影响锅炉正常运行。
7.3脱硫工艺特点
7.3.1双碱法脱硫技术最成熟，运行稳定可靠，脱硫效率高达95%以上，可以完全满足排放标准的要求，并有较大的余地。
7.3.2如果有废碱液，如电石渣。
利用工厂生产中产生的废碱液脱硫，以废治废成本会更低。
8主要设备的设计参数及选型
8.1多级可调式钢结构一体化脱硫装置
设置脱硫塔一座，麻石结构，设备直径2000mm，高H=10m。
麻石产地山东。
8.2脱水器
采用旋风脱水器配合脱硫塔的烟气脱水。
材质316L不锈钢产地无锡
8.3循环泵
选用IHF80-50-200型脱硫耐磨、耐腐泵，一塔二台，，用于向脱硫塔供水，Q=60m3/h，H=45m，W=15KW，产地宜兴
8.4碱液管道泵：
由循环泵设支管统一供碱。
产地宜兴
8.5碱液槽
采用碱液槽一个，碳钢结构内衬防腐层，用于碱液贮存供脱硫塔使用。
设备直径Ø800mm，高H=1000mm。
本厂
8.6：
石灰搅拌槽直径Ø1000mm，高H=800mm（为人工加石灰方便采用低槽，并加搅拌装置）本厂
8.7高雾化无堵塞喷头，喷头规格6分，喷水压力3Kg/cm2以上，喷水量10T/h。
广东东莞。
8.8风机（原有风机全压不够，用户自行更换。
建议风量：
36000m3/h以上，全压：
5000Pa，
８.９，配套管道直径800ｍｍ，流速１6ｍ／ｓ，材质厚度4ｍｍ，本厂
８.１０配套供水管及管件全部选用工程塑料。
河北
８.１１回水：
地沟自流
８.１２循环水池300ｍ３，长10米、宽15米、深2.5米，也可按场地现场自定。
8.1.3、灰渣清理系统：
采用两种办法供用户选择：
第一种办法由用户自行采购抓渣机抓涝灰渣，我公司不生产。
第二种办法：
从池底抽取灰渣打入袋式真空过滤机，可凉干存放或直接装车运走。
耐腐耐磨泵型号：
32UHB-ZK，流量10m3/h，扬程20m，2.2KW，产地宜兴。
过滤机型号：
500系列，产地湖州。
全套设备约15万元，由用户自行购买。
８.１4设备布置
脱硫塔布置在烟囱附近，循环水泵布置在循环水池旁。
碱液设备分散布置，浆液用管道输送至脱硫塔。
见布置示意图
９、仪表及控制
９.1控制水平（PLC自动控制造价较高，按用户要求另行设计，未做预算）
1）本工程脱硫系统采用PLC实现对脱硫系统进行远方启/停控制，正常运行的监视和调整和保护。
由于本工程控制点数较少，若原有控制系统，可考虑采用原系统扩展方式。
2）脱硫系统设置在控制室内。
控制室内设操作员站，方便调试人员对脱硫岛仪控系统的调试和运行人员的操作。
3）PLC的配置及功能
（1）PLC的系统。
本次工程的脱硫采用一套PLC系统。
PLC系统设一套操作员站（兼工程师站）。
提供的PLC满足脱硫系统全部测量、控制、联锁保护的功能。
PLC提供最先进的编程特性，易于组态便于安装，它的CPU具有强大的功能，如内装PID，结构化编程，中断控制，间接寻址及各种功能模块，能完成复杂的操作。
（2）PLC的功能：
数据显示、报警、事故追忆、性能计算等。
（3）
调节回路主要有：
▲过滤池pH值——碱液添加量自动调节（乳液泵出口调节阀）
（4）对设备进行程序启停控制及联锁保护主要有：
▲引风机故障
▲循环泵停止工作
▲清水池液位低
▲乳液池液位低
９.２仪表及设备的选型
----变送器采用国内知名品牌设备。
----重要参数（如PH）测量分析仪表全部采用国际品牌产品。
----调节阀全部采用国内知名品牌产品。
１０、土建
１０.1循环水池
循环水池一座10米×15米×２.5米砖混结构。
见附图
１０.2脱硫塔基础
脱硫塔基础为钢筋混凝土结构。
见附图
１０.3设备基础
主要碱液箱和水泵基础。
１０.4其它
所有建、构筑物按地震烈度为7度设计，地基做加固处理，并考虑地下水对基础的侵蚀性影响。
1１、环境保护
１１.1设计采用的环保标准
环境空气质量标准－（GB3095-1996）中的二级标准
地下水环境质量标准－（GHZB1-1999）中的三类标准
污水综合排放标准－（GB8978-96）中的三级标准
工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（ＨＪ４６２-２００９）
１１.2脱硫系统主要污染源
脱硫废水中主要的污染因子为：
PH、悬浮物、盐类等。
1１.3主要污染治理措施
脱硫副产物不溶于水的盐类，随灰渣一并处理。
可作为生成建材原料，供建材厂家使用，可采用泥浆泵通过真空压滤机过滤，废水回流入循环水池废渣清除外运。
１２环境效益
年减少SO2排放量：
24吨/年，
经济效益：
每公斤２元，则每年为少交SO2排污费48384元/年，
脱硫塔预算
麻石外壳
序号
名称规格
单位
数量
单价（万元）
合计（万元）
备注
1
麻石外壳（其中包括花岗岩材料费，砌筑人工费，粘接和防腐材料费吊装架杆费
台
1
15
15
山东
2
旋流脱水除雾过滤网
供水回水管检查门爬梯无堵塞喷头装置
套
1
4.16
4.16
3
循环水泵
台
2
0.8
1.6
4
管道泵
台
2
0.28
0.56
5
碱液箱
个
1
1.8
1.8
6
石灰搅拌箱
个
1
2.1
2.1
7
风机
套
1
用户自备
抓渣设备
套
1
用户自备
8
管道和供水管线
0.7万元/吨
设计后确定
9
控制柜
台
1
自控设备价格较高需要时另行设计
10
小计
25.22
11
设计管理安装税收费20%
5.044
12
总计
30.264
升级会员 