锅炉脱硫除尘治理方案.docx
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锅炉脱硫除尘治理方案
目录
一、概述
1.1项目概况
1.2现场实际情况
1.3原始数据
1.4客户要求
1.5我司设计方案指导原则
1.6设计依据
1.7设计目标及内容
二、工艺设计
1.脱硫除尘器工艺流程
2.二次污染的解决问题
3.PH自动检测仪
三、产品技术说明
四、设备报价表
一概述
1.1项目概述
•XXXX酒店新上2×10t/h、1×6t/h燃煤锅炉，暂没有配备除尘、脱硫装置。
为使锅炉尾气，能够达标排放。
（河北省）枣强县华夏脱硫除尘器厂是玻璃钢脱硫除尘器的专业生产厂家。
根据贵司提供的锅炉房建筑平面图及设备布局图，对现场重新规划安排。
1.2现场实际情况
XXXX硫除尘器厂通过对贵司提供的锅炉房建筑平面图及设备布局图分析，现场情况如下：
A、3台燃煤锅炉为新上2x10t/h、1×6t/h锅炉;
B、锅炉配备了省煤器、引风机；
C、没有安装脱硫除尘装置及其匹配的相关辅助设施。
燃煤量
含硫量
粉尘含量
SO2含量
粉尘含量
10t/h锅炉
1t/h
1.5%
4.8%
1000mg/m3
1600mg/m3
6t/h锅炉
0.6t/h
1.5%
4.8%
1000mg/m3
1600mg/m3
1.3贵司要求
①、安装脱硫除尘装置
新上3台燃煤锅炉暂没有选配任何脱硫除尘设备。
如果仅仅依赖锅炉本体，无论是除尘效果，还是脱硫效果，均不能达到国家环保排放标准，即锅炉尾气不能达标排放。
不仅影响到我们赖以生存的环境，更会影响到企业形象、干扰着企业正常生产经营活动。
因此，安装锅炉脱硫除尘装置势在必行。
②、安装脱硫除尘装置后的烟气排放浓度，要高于现在的环保要求，以适应今后的环保发展需要。
《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）中规定A区II时段具体指标为：
烟气含SO2浓度
烟气含粉尘浓度
指标
≤900mg/Nm3
≤200mg/Nm3
③、贵公司要求排放标准为
烟气含SO2浓度
烟气含粉尘浓度
指标
≤900mg/Nm3
≤80mg/Nm3
④、贵公司地处国家风景区
因此，我公司为贵公司，设计的排放浓度为：
烟气含SO2浓度
烟气含粉尘浓度
指标
≤500mg/Nm3
≤80mg/Nm3
SO2的排放浓度，远远低于GB13271-2001的排放标准。
这不仅有利于改善了当地的人居环境，而且对公司今后的发展具有重要意义。
1.4与同类脱硫除尘器性能比较
工业燃煤锅炉排烟均含有较多的硫化物、氮氧化合物等有害气体，遇水化合后形成腐蚀性很强的酸性液体，对金属部件有较强的腐蚀破坏能力，对麻石中的Ca、Mg、Fe等成分也会引起化学反应，逐步腐蚀麻石的内部，破坏麻石结构。
酸性腐蚀对麻石除尘器不是主要危害，主要危害是麻石砌筑缝隙的水泥材质。
因水泥材质和麻石材质热涨冷缩系数不同，在使用1-2年后麻石除尘器即出现裂缝，造成设备运行时负压漏气而大大降低除尘效率。
另一个棘手问题是麻石除尘器雾化喷水循环系统易出现损坏，脱水除尘不彻底，易成引风机腐蚀和叶轮粘灰，使引风机失去动平衡而报废。
金属除尘器筒体由铁板或不锈钢板材质组成，内衬铸石防腐，也存在两者膨胀系数不同的难题，并且铸石在高温后遇水易破碎，脱落或裂缝而漏酸液腐蚀金属箱体。
而ZTC系列玻璃钢脱硫除尘器，是化学树脂、玻璃纤维复合而成，与酸碱液体不存在化学腐蚀反应，树脂与玻璃纤维的有机结合使得除尘器保持高强度和高耐磨性能等，故障率更低，使用寿命更长。
麻石除尘器，需要现场组装安装，安全系数较低、占地空间较大、安装周期较长。
而ZTC玻璃钢脱硫除尘器，是整体设备运输安装，安装周期较短、占地空间较小。
麻石除尘器的日常维护，也只是局限于外部辅助设施的维护保养，没有对其内部的溢水槽（或喷淋装置）进行过实质性的维护过，而ZTC系列玻璃钢脱硫除尘器，在设备筒体预留检查人口，更便于日常维护工作。
1.5我司设计方案的指导原则
根据贵公司的实际情况，为达到环保排放标准，和满足日趋严格的环保要求，确定一下指导原则。
①、技术可靠ZTC系列脱硫除尘器的技术，是经过实践经验的技术，是能够实现脱硫、除尘达标排放的成熟技术。
②、尽量压缩锅炉辅助设施的占地空间，合理规划辅助设施。
力求布局合理，操作方便。
③、经济合理在做到技术可靠的同时，力求节约投资，降低运
费用。
1.6设计依据
①、贵公司的要求
②、根据来图及贵公司提供数据
③、国家及地方环保法规
《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）
《锅炉大气污染排放标准》（GB13271-2001）
④、设计规范、标准
《中华人民共和国环境保护标准》（HJ462-2009）
1.7设计目标及内容
在保证达到国家环保标准前提下，满足贵公司对锅炉烟气的排放要求。
①、安装位置，依次是锅炉、省煤器、脱硫除尘器、引风机、烟囱。
引风机进风口分别与ZTC-10Tx2、ZTC-6Tx1玻璃钢脱硫器出风口连接，净化的锅炉尾气经共用烟道、烟囱排入大气。
②、利用贵司规划的循环沉淀池10mX5.5m，配备4台（10T锅炉配备2台流量50m³/h,扬程30m，6T锅炉配备2台流量40m³/h,扬程30m）循环泵（循环泵、虹吸罐可以架空安置在循环池北侧），4台循环泵串联使用。
在循环池的上面，架空设置1个石灰粉化浆罐、1个火碱液补充罐。
③、也可利用贵司工业炉渣废碱水，通过地沟或专用管道引入沉淀池。
④、在泵吸池循环液的入口，安装PH计自动检测仪，时时监测循环溶液的PH值，若PH＜9,则PH计主控电脑启动加碱泵，确保循环泵打入脱硫除尘器的吸收液满足要求，锅炉尾气能达标排放。
三、脱硫工艺设计
1、脱硫除尘器工艺流程
见附图
1.1脱硫工艺
本治理方案主要采用“双碱法脱硫工艺”进行脱硫处理。
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”发展起来的新工艺。
本工艺利用钠盐易溶于水，在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2气体，吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰水进行再生，从而使得钠碱循环吸收利用。
该工艺克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点，具有提高SO2吸收效率、降低运行成本的优点。
1.2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：
Ø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；
Ø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；
Ø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；
Ø对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。
1.3工艺原理
纳碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液/（15～18%）废碱水作为启动脱硫剂，钠基吸收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：
①、脱硫过程
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2
（1）
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
（2）
Na2CO3+2SO2+H2O→2NaHSO3+CO2（3）
（1）式为吸收启动反应式；
（2）为主要反应式，pH＞12（碱性较高时）
（3）式为当碱性降低到中性甚至酸性时（7＜pH＜9）
②、再生过程
2NaHSO3+Ca（OH）2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O（4）
Na2SO3+Ca（OH）2→2NaOH+CaSO3↓（5）
在石灰水浓度达到饱和状况下，中性的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出[Na+]，随后生成的[SO32-]又继续跟石灰水反应，反应生成的[Na+]可以循环使用，另一产物亚硫酸钙以含水化合物形式慢慢沉淀下来。
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。
1.4工艺流程介绍
高效的脱硫系统主要由
（1）SO2吸收系统；
（2）吸收剂制备与补充系统；（3）吸收剂浆液喷淋系统；（4）塔内雾滴与烟气接触融合吸收系统；（5）再生池浆液还原钠基碱系统；（6）仪表自控系统和电气控制系统；（7）烟气系统；（8）脱硫产物处理系统组成（详见工艺流程附图）。
脱硫系统的主要工艺过程是：
将氢氧化钠溶入水中用泵注入脱硫器，脱硫器中保持一定水位；烟气在引风机负压的作用下以30m/s高速冲击碱液，溅起大量的泡沫和液滴，将碱液螺旋提升雾化，其中较大的颗粒落入碱液中；在惯性碰撞作用力下气流中绝大部分的灰尘与水形成水灰混合物，SO2等有害气体与碱液中和而被吸收；气流继续急剧上升，经旋风叶轮采用惯性碰撞强离心力作用强旋风脱水；净化后的烟气经烟道排出。
燃煤锅炉产生的烟气经省煤器后，由引风机负压引入脱硫除尘器内（设备采用侧进顶出的结构，烟气进口在脱硫塔中下部），在脱硫除尘器的入口处设置了一级脱硫、除尘喷淋装置，经过处理后的烟气进入脱硫塔，高速冲击碱性液面与脱硫剂充分融合（在脱硫塔内设有向下的导流弯头），随后烟气转向向上与喷淋浆液逆流接触，两者充分混合。
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，二氧化硫的脱除率大于90%。
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、反应，从而被脱除；同时尾气中残留的烟尘被带上“水珠”，重量增大，随同脱硫吸收液落入脱硫塔底部，通过污水管道流入沉淀池；上层混合溶液（主要是Na2SO3、NaHSO3溶液）在再生池与石灰粉（Ca（OH）2）溶液反应，生成石膏浆液，并置换再生出NaOH溶液，经循环泵再次打入设备，再次喷淋吸收锅炉尾气中的有害污染物，使脱硫剂始终处于循环再生状态。
脱硫除尘器设备利用惯性冲击、强旋风等工作原理。
设备内无运动性零部件，从而提高了运行可靠性和稳定性，降低了损耗，减少维护成本。
设备为气液接触提供了良好的条件，尾气中的粉尘被水溶液捕捉、吸收。
强力旋风脱水器的特殊的设计，决定了设备是一种压力损失小、操作弹性宽、不易堵塞、高效的除尘器。
强力旋风脱水器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。
其综合性能优于目前国内其他材质的除尘器等普遍使用的湿式除尘器。
1.5SO2吸收系统
烟气进入脱硫器，与向下喷淋的氢氧化钠液洗涤，气液充分接触。
脱硫器采用内置2道喷淋装置和脱水装置。
喷淋装置把氢氧化钠溶液均匀喷射，急速上升的烟气，与碱液相切，进一步将碱液雾化，充分吸收SO2等酸性气体，生成Na2SO3、NaHSO3，同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠。
用作补给而添加的氢氧化钠碱液进入返料水池与被石灰再生过的氢氧化钠溶液一起经循环泵打入吸收塔循环吸收SO2。
在整个系统运行中，Na2CO3（NaOH）作为中间介质，除少量随亚硫酸钙、硫酸钙渣浆消耗外可多次重复再生利用。
1.6吸收剂制备及补充系统
脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液池（罐）中，加水配制成氢氧化钠碱液，碱液被打入泵吸池中，由泵打入脱硫塔内进行脱硫。
为了将钠基脱硫剂脱硫后的产物进行再生还原，需用一个化浆池（罐）。
化浆池中加入的是石灰粉（储料仓内的石灰粉，用螺旋输送机匀速加入），加水（也可用脱硫塔回流残液）后配成石灰浆液，将石灰浆液打到再生池内，与亚硫酸钠、硫酸钠发生反应。
在整个运行过程中，脱硫产生的很多固体残渣等颗粒物经渣浆泵打入石膏脱水处理系统。
由于排走的残渣中会损失部分氢氧化钠，所以在碱液罐中定期进行氢氧化钠的补充，以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放。
为避免再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生结垢、堵塞现象，可以加装曝气装置进行强制氧化或将水池做大，经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打回塔体。
另外，还可在循环泵前加装过滤器，过滤掉大颗粒物质和液体杂质。
1.7烟气系统
锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔，洗涤脱硫后的低温烟气经2级喷淋、经旋风脱水除去雾滴后进入主烟道，由烟囱排入大气。
1.8脱硫产物处理系统
脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆（固体含量约20％），具体成分为CaSO3、CaSO4，还有部分被氧化后的钠盐Na2SO4。
在沉淀池底部用浆液泵排出。
2、二次污染的解决问题
采用氢氧化钠作为脱硫剂，在脱硫塔内吸收二氧化硫反应速率快，脱硫效率高，但脱硫的产物Na2SO4很难进行处理，极易造成严重的二次污染问题。
采用双碱法烟气脱硫工艺，用氢氧化钠吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生，含有少量的Na2SO4被带入石膏浆液中，这些掺杂了少量Na2SO4的石膏浆液用液浆泵打入压滤机中进行固液分离，分离出残液回流回再生池继续使用，而大量的含水率较低的固体残渣被运置于堆灰场与灰渣一起运出厂区。
采用石灰作为脱硫液再生剂，同时它还有促进沉淀物沉淀的作用。
由于石灰的絮凝作用，悬浮于水中的悬浮微粒可得到沉淀分离，同时这些悬浮微粒还可作为脱硫渣亚硫酸钙的结晶晶核，增强亚硫酸钙的沉淀效果，达到相互促进的沉淀作用，大大加快沉淀速度。
试验分析证明，脱硫渣亚硫酸钙与粉煤灰沉淀时间约为20min，即可达到沉淀作用，现设计在沉淀池内停留时间在2小时以上，完全可达到沉淀、澄清的目的。
根据以往的使用经验，亚硫酸钙脱硫渣与粉煤灰混合，可增加其塑性和强度，是一种良好的铺路地基材料，可用于建造高速公路等。
由于亚硫酸钙常温下不分解，且钙本身即为自然界中常见的矿物质，不存在直接的污染源问题。
3、PH自动检测仪
PH自动检测仪，时时测试沉淀池中上层溶液流入泵吸池时的PH值，如果PH＜9，则PH计主控电脑，开启安置在碱液补充池中加液泵，向泵吸池补充NaOH碱性溶液，并同时增加生石灰料仓螺旋输送机的输送量，从而确保喷淋到脱硫器中的溶液是碱性溶液。
四、产品技术说明
1、技术优点
1.1ZTC系列玻璃钢脱硫除尘器，其主体采用966耐高温航天树脂基的高性能材料。
普通树脂复合材料制品耐温性能较差（耐温130℃），不适合作除尘器的主体材料，我厂研制的耐高温改性树脂基复合材料最高耐温300℃（经恒温24小时测试），属国内首创。
可以据客户锅炉尾气出口温度，确定我司脱硫除尘器的耐温程度。
一般情况下，脱硫除尘器耐温不低于200℃。
1.2耐酸碱腐蚀、抗老化、轻质高强度、使用寿命长。
我厂研制的玻璃钢材质脱硫除尘器选用的树脂为航天用耐高温树脂，（原航天树脂耐高温300度经复合配制至200度）,其衰变系数一般为15～20年。
由于采用了树脂基复合材料这一广普耐腐蚀材料，再加上经过耐高温的改性处理，所以使ZTC型系列脱硫除尘器具备了其它材质如：
大理石、不锈钢、金属等除尘器所不具备的高强耐腐蚀性能。
航天耐高温树脂材料与玻璃纤维的有机复合使得玻璃钢脱硫除尘器在保持其高强度的同时，其重量大大减轻，也增加了脱硫除尘器的使用寿命。
综合多年来的使用经验，我厂产品在正常操作规范的情况下维修率几乎为零。
1.3设备结构采用分体组合式，方便了运输与安装。
ZTC型脱硫除尘器在结构上进行科学合理的分体式设计，组装成型，这种结构方便了运输、安装，为用户节省了资金，也方便了日常维护保养。
2、工作原理
2.1ZTC型脱硫除尘器，侧进顶出，利用惯性碰撞强离心力工作原理，高效脱硫除尘，最大程度捕捉有害气体。
ZTC型玻璃钢脱硫除尘器，侧进顶出，靠引风机风量、风压，把设备底部的碱性溶液提升雾化，气流上行时与逆向的喷淋碱液交融，亲密接触，进一步吸收尾气中的SO2，再经旋风叶轮强旋风脱水，采用惯性碰撞强离心力的工作原理。
气流在引风机作用下以30m/s高速冲击液面，溅起大量的泡沫和液滴，其中较大的颗粒落入水中。
气流继续急剧上升。
在惯性碰撞作用力下气流中绝大部分的灰尘与水形成水灰混合物，SO2等有害气体与碱液中和而被吸收。
采用惯性碰撞、强离心力原理的旋风叶轮，强力旋风脱水，净化的尾气经烟囱排入大气。
2.2高效彻底的三次脱硫
ZTC型系列脱硫除尘器在中部的固定旋风叶轮，利用叶轮上设置叶片的倾斜角度，使急剧上升的气流与碱性液滴进一步碰撞、凝聚，形成水灰混合物，在强离心力作用下形成强力旋风，从而实现三次脱硫和旋风脱水。
经过三次脱硫，ZTC型系列脱硫除尘器的脱硫率＞90%，除尘率＞95%。
2.3科学独特的叶轮设计，节能降耗，能彻底杜绝带水现象。
经过三次脱硫后，继续上升的气流在倾斜的叶轮叶片作用下自行形成旋风，在离心力的作用下使水、气分离，净化的烟气经脱硫除尘器、引风机、烟囱排入大气。
科学独特的叶轮设计，不用动力能源，为客户节约了大量资金。
2.4设备内无运动性零部件，从而提高了运行可靠性和稳定性，减少了损耗，降低维护成本。
利用惯性冲击、强旋风等工作原理。
2.5设备扩散室内液气接触的比表面积大,脱硫效率高。
3、玻璃钢选用的基体树脂的力学性能
玻璃钢材质脱硫除尘器选用的基体树脂为乙烯基树脂，加兑航天树脂（耐高温300度）复合而成，这种材料具有优异的物理、力学性能。
与增强材料玻璃纤维复合后可大大增强树脂的物理、力学性能。
固化后的环氧树脂
弹性模量
抗弯强度
抗拉强度
抗压强度
耐热温度
性能指标
2270～3410MPa
135MPa
340MPa
130MPa
200～220℃
4、设备的质量标准、检测标准、测试手段
设备质量标准执行的Q/ZTC01－２００１企业标准。
设备的性能检测标准执行的是国家环保局GB13271-2001锅炉大气排放标准。
设备效果的测试手段通过省环保检测站进行测试验收。
设备本体质量检测根据塑料耐热性（马丁）实验方法、玻璃纤维增强塑料拉伸性能方法、玻璃纤维增强塑料弯曲性能试验方法、锅炉烟尘测试方法。
5、设备的设计、制造、施工及测试采取的技术和组织措施
ZTC型系列脱硫除尘器由枣强县华夏脱硫除尘器厂技术副厂长、高级工程师、省环保协会会员、省环保实业家桂庆彬与高级工程师张惠峰联合设计研发。
ZTC型系列产品具有成型设计，制造加工全部模具化、流程专业化、主体采用机械化缠绕等优点。
6、新产品介绍
当前湿式脱硫除尘器普遍存在，尾气含湿量大和脱水效率低等问题，加速了金属烟囱化学反应，烟囱使用寿命明显缩短，因此我厂开发出了玻璃钢耐高温烟囱和无冷凝水玻璃钢烟囱。
其中的无冷凝水玻璃钢烟囱在原材料内加兑了不导热材料，导热系数大大降低，从而解决了金属烟囱在高寒地区（环境温度低于-20℃），内壁结冰而带水的现象。
无冷凝水玻璃烟囱在张家口地区安装80多根，截止到今天使用寿命已长达11年；普通耐高温玻璃钢烟囱已在衡水地区使用13年之久，没有出现过任何问题。
选择玻璃钢烟囱是您明智的决择。
ZＴＣ型脱硫除尘器技术指标
ZTC-6T
ZTC-10T
处理烟气量
21000m3/h
35000m3/h
耐温程度
200℃
200℃
脱硫率
>90%
除尘率
>95%
本体阻力
<800pa
尾气含湿量
<75mg/Nm3
循环水利用率
>85%
注:
可以确保有机废气达到国家环保局《中华人民共和国大气污染防治法》GB13271-2001一类区标准规定的要求。
合同附件
项目
规格
单位
数量
单价
合计（元）
备注
1
ZTC-10T玻璃钢脱硫除尘器
DN1500x6m
台
1
39000
39000
2
ZTC-6T玻璃钢脱硫除尘器
DN1200x4.6m
台
1
23000
23000
（石灰）化浆池
个
1
3
玻璃钢火碱液补充罐
DN1.6mX1m深
个
1
5000
5000
含搅拌机（电机3Kw）
4
搅拌机（含电机3Kw）
个
2
3200
6400
化浆池、反应池
5
PH主控仪表及探头
套
1
6800
6800
含加液泵
6
玻璃钢烟道
DN800mm
米
9
1000
9000
DN600mm
米
8
550
4400
7
玻璃钢弯头
DN800mm
个
3
1200
3600
DN600mm
个
3
600
1800
8
设备进风口喷淋管道
玻璃钢材质10T
件
1
3000
3000
9
设备进风口喷淋管道
玻璃钢材质6T
件
1
2500
2500
10
玻璃钢虹吸罐
1m3
套
4
11
沉淀池循环泵
Q50H30
台
2
10T锅炉（1用1备）
Q40H30
台
2
6T锅炉（1用1备）
12
玻璃钢循环水管道
DN50
米
50
45
2250
承压6kg
13
DN80
米
50
65
3250
14
玻璃钢循环水管道弯头
个
20
40
800
15
玻璃钢循环水管道三通
个
4
52
208
16
蝶阀
DN80
4
150
600
DN50
个
4
100
400
17
密封胶垫
DN50
个
10
3
30
DN80
个
15
5.5
82.5
18
电气配电柜
件
1
用户接线
19
螺栓
套
500
1
500
20
运费（除尘器、脱硫塔及辅机附件运费）
5000
另行协商
21
安装费（循环泵、玻璃钢管道及喷淋管道安装费）
10000
22
吊装费
用户负责
合计
127620.5
另：
玻璃钢烟囱DN1200X30m
59000
升级会员 