T锅炉脱硫改造初步设计方案Word文件下载.docx

1、目前，我国以城市为中心的环境污染不断加剧，并正向农村曼延，而大气污染正是其中之一，并且已经达到了十分严重的地步。据了解，全国城市大气总悬浮微粒浓度年日均值为320微克/立方米，污染严重的城市已达到800微克/立方米，高出世界卫生组织标准近10倍。经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭在我国一次能源的生产和消耗中，一直占70%以上，因此对消耗煤炭最大的主要行业进行烟气脱硫脱硝的整治是目前有效降低二氧化硫，氮氧化物，排放量的最有效措施之一。燃煤锅炉二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量的60%以上，国家一直高度重视燃煤锅炉二氧化硫排放控制，十多

2、年来，尤其是“十五”期间出台了一系列法律、法规、政策，促进了燃煤锅炉烟气脱硫产业化的快速发展。当前，实现节能减排目标面临的十分严峻。去年以来，全国上下加强了节能减排工作，国务院发布了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施。1.1.3.2、SO2危害性（1）SO2对人体健康的危害SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，长期的影响会导致多种疾病，如上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等，危害人类健康。SO2在氧化剂、光的作用下，会生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸盐气溶胶，据有关研究表明，当硫酸盐年浓度在10g/m3左右时，每减少10%的浓度能使

3、死亡率降低0.5%。（2）SO2对植物的危害研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。据1983年对我国13个省市25个工厂企业的统计，因SO2造成的受害面积达2.33万公顷，粮食减少1.85万吨，蔬菜减少500吨，危害相当严重。（3）SO2对金属的腐蚀大气中的SO2对金属的腐蚀主要是对钢结构的腐蚀，据统计，发达国家每年因金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%4%。由于金属腐蚀造成的直接损失远大于水灾、风灾、火灾、地震造成损失的总和，且金属腐蚀直接威胁到工

4、作设施、生活设施和交通设施的安全。（4）SO2对生态环境的影响SO2形成的酸雨和酸雾危害也是相当的大，主要表现为对湖泊、地下水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物构成腐蚀，同时，长期的酸雨作用还将对土壤和水质产生不可估量的损失。1.1.3.3氮氧化物NOx 的危害 氮氧化物NOx 是化学工业、国防工业、电力工业以及锅炉和内燃机等排放气体中有毒物质之一。NOx 以燃料燃烧过程中所产生的数量最多,约占30%以上, 其中70%来自于煤炭直接燃烧,固定燃烧源是NOx 排放的主要来源, 此外, 一些工业生产过程也有NOx的排放。随着中国经济持续发展, 能源消耗逐年增加, NOx 的排放量也迅速增加.煤炭是

5、当前世界各国的主要能源之一, 在中国一次能源生产的消费中一直占70%以上, 其中大部分是通过燃烧方式利用的, 目前煤炭在中国能源中仍占据主导地位。大量燃煤而排放的SOx和NOx 以及由此形成的酸雨严重危害人体健康,破坏生态平衡, 制约社会和经济的可持续发展。 NOx 是NO、NO2 、N2O、N2O4 、N2O5等物质的总称,由其引起的环境问题以及对人体健康的危害有以下几方面:（1） NOx 对人体的致毒作用, 危害最大的是NO2, 主要影响呼吸系统, 可引起支气管炎和肺气肿等疾病; NO 非常容易与动物血液中的色素（Hb） 结合, 造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹,它与血色素的亲和力很强, 约

6、为CO的数百倍至一千倍;（2） NOx 对植物的损害;（3） NOx 是酸雨、酸雾的主要污染物, 酸雨会破坏森林植被, 造成土壤酸化、贫瘠、物种退化、农业减产, 还会使水体造成污染, 鱼类死亡;（4） NOx 与碳氢化合物可形成光化学烟雾; 典型的事例为1952 年美国洛杉矶光化学烟雾事件。该事件致使大批居民发生眼睛红肿、喉痛咳嗽、皮肤潮红等症状, 严重者心肺功能衰竭。有400 余名65 岁以上的老人因此死亡。（5） NOx 参与臭氧层的破坏, 氧化亚氮（N2O）在高空同温层中会破坏臭氧层, 使较多的紫外线辐射到地面, 增加皮肤癌的发病率, 还可能影响人的免疫系统。所以, 烟气中NOx 的控制

7、和治理尤为重要。1.2工程编制依据1.2.1、国家及行业法规（1）中华人民共和国环境保护法；（2）中华人民共和国大气污染防治法；（3）锅炉大气污染物排放标准GB13271-2009；（4）环境空气质量标准GB3095-1996；（5）工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范HJ462-2009；1.2.2、工程单位提供的资料（1） 厂址气象和地理、地质条件；（2） 公司现有工程设计资料；（3） 锅炉使用煤种、煤质和耗煤量资料，近期烟囱处烟气检测报告。1.3工程概况1.3.1、工程内容对40t/h供热锅炉增加脱硫除尘系统，除尘器采用湿式式除尘，除尘效率90%，烟气脱硫，脱硝设备为填料喷淋塔，通过该

8、脱硫除尘系统使供热锅炉的烟气按照锅炉大气污染排放标准GB13271-2009达到国家二类地区污染物排放标准的规定。工程建设内容如下：锅炉房内现有1台40吨蒸汽量锅炉，本工程投资建设1台锅炉的脱硫除尘装置。1.3.2、项目建设目标（1） 使140t/h锅炉烟气排放达到国家锅炉大气污染物排放标准GB13271-2009的标准。（2） 使供热锅炉排放的烟气中的二氧化硫,氮氧化物和烟尘的排放量得到有效地控制，改善环境，改善居民的生活条件，以利于社会经济和公司的可持续发展。1.4本方案目的及设计范围1.4.1、本方案设计目的本方案目的是确定先进适用的脱硫脱硝相结合工艺技术；在现有的场地上实现紧凑的设备布

9、置；工程的安全实施；与主体机组的无缝连接和装置的稳定可靠运行；各项脱硫指标能够满足现行的环境标准和其他相关的要求；脱硫剂价廉易得等要求。1.4.2、设计范围本工程的设计范围为：140t/h供热锅炉进行脱硫工艺改造，具体包括以下内容：（1） 脱硫脱硝工程建设条件的落实和描述；（2） 脱硫脱硝工程工艺技术的比较和选定；（3） 脱硫脱硝工程实施方案的确定；（4） 脱硫脱硝系统运行的成本；（5） 主要设备设计说明1.4.3、主要技术原则（1）通过对140t/h锅炉加装除尘和烟气脱硫脱硝（2）装置的实施，使公司的SO2，NOx排放达标，并为公司的进一步发展留有余量。（）结合工程的实际情况，在脱硫系统工艺

10、设计方案拟定时，充分利用公司的现有场地和现有公用设施，以利于节约工程投资。（）脱硫工艺的选择应遵循“工艺成熟，运行稳定，脱硫效率高，投资省，无二次污染”的原则，结合公司特点和现状，提出推荐方案。（4）装置按相对独立的脱硫系统和串联的除尘系统进行设计，同时充分注意烟气脱硫脱硝装置及除尘系统与主机系统的有机联系，烟气脱硫系统的配套辅助设施尽量与主机系统共用.（5）在周围资源许可情况下，优先考虑供应可靠、价格便宜、质量稳定、对周围环境不会产生污染的吸收剂。（6）脱硫副产物应尽可能综合利用，当综合利用受阻时，应与灰渣分开堆放，留有今后综合利用的可能性，并采取防止副产物造成二次污染的措施。（7）综合考虑

11、公司燃煤锅炉实际燃煤含硫量的变化趋势，脱硫装置系统设计及设备选型时有一定的适应能力。脱硫工艺系统的设计寿命与对应主机的剩余寿命相适应。（8）除尘器应采用操作简易、维修方便、效率高的除尘器。 第二章脱硫工艺选择及工艺计算2.1、脱硫工艺选择2.1.1、主要脱硫工艺2.1.1.1、目前主要的脱硫工艺（1）燃烧前燃料脱硫工艺，燃料脱硫属源头治理措施，对减轻中途或终端治理负担更有利。常用的措施有煤的洗选、液化、气化、加工脱硫和煤的重油加氢脱硫，煤的强磁脱硫，煤的微波辐射脱硫等等，这些方法，目前应用范围有限，主要原因是费用较高，也有的还处于研制阶段。（2）燃烧中炉内脱硫措施，这项措施中，目前主要有，炉内

12、喷洒吸收剂技术和燃用固硫型煤技术以及低氧燃烧技术。这些措施主要问题是脱硫率低而低氧技术在平衡通风中难以实现，一般都用于微正压的燃油锅炉中。（3）燃烧后烟气脱硫措施，烟气脱硫方法目前国内外都有很多种。按反应产物的回收方式分为抛弃法和回收法两大类，反应后的含硫产物作为废料而被抛弃极为抛弃法，反之将脱硫后的含硫产物作为副产品加以回收利用即为回收法。抛弃法设备简单，投资及运行费用低，但易造成二次污染，污染问题未得到彻底解决，脱硫效率低；回收法是将烟气中的SO2加以利用，变害为利，避免二次污染，但其系统复杂，操作难度大，投资及运行费用高，当烟气中SO2含量较高时，才有利用价值。目前已开发100多种烟气脱

13、硫工艺，但真实实现商业化运行的仅十余种，可分为干法、半干法、湿法等。其中湿法因具有脱硫效率高、脱硫剂利用率高、运行可靠、适应性强等特点，应用广泛，目前我国燃煤锅炉脱硫主要采用的是湿式烟气脱硫工艺，据统计市场占有率在85%以上。2.1.1.2、主要的湿式脱硫工艺湿法烟气脱硫技术的特点，是整个脱硫系统位于烟道的末端、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，所以脱硫后的烟气一般需经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，吸收剂离子利用率高，在与硫反应比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤锅炉

14、的烟气脱硫。湿法脱硫工艺可以根据脱硫剂种类分为钙法、钠法、镁法、氨法、双碱法和海水脱硫法等。中小型燃煤工业锅炉可结合当地的具体条件，选择各种合适的脱硫吸收剂。不但可以以采用常规的石灰、氧化镁和烧碱、纯碱，还可充分利用各种造纸、印染、炼焦等工业的碱性废水、废氨水和锅炉冲渣水、排污水，达到以废治废的效果，并可实现除尘脱硫一体化。国内外大型电厂大都采用石灰石石膏法脱硫工艺，其技术成熟，脱硫效率高，脱硫剂利用率高，此外技术要求高，条件控制不当易产生结垢、设备维护成本高，堵塞设备、管道，因此不适用于中小型燃煤工业锅炉。2.1.1.3、几种湿式脱硫工艺方法的比较湿式烟气脱硫方法也分很多种：（1）湿法石灰石

15、石灰烟气脱硫技术该法是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。这种曾在70年代使用，因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用。经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。该法主要优点为：a.脱硫效率高（脱硫效率大于90%）；b.吸收剂利用率高，可大于90%；c.设备运转率高（可达90%以上），运行可靠、适应性强；该法是目前我国引进的烟气脱硫装置中主要方法。主要缺点是投资大、工艺流程长、设备占地面积大、运行费用高。此外技术要求高，条件控制不当易产生结垢，堵塞设备、管道，因此不适用于中小型燃煤工业锅炉。（2）氨法烟气脱硫技术该方法也广受重视，该法所得到的脱硫副产物硫酸氨可做肥料出售，具有较好的经济效益。然而，氨法脱硫技术通常存在的问题有：由于氨的腐蚀性较强，对设备及管道腐蚀严重。另外，为了保