焦炉烟气余热脱硫技术方案

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1、1焦炉烟道气脱硫项目技术方案2一、 设计概况说明1、工程概况1.1 概述焦炉烟囱排放的大气污染物为焦炉煤气燃烧后产生的废气，主要有 SO2、NOx 及烟尘等， 二氧化硫是大气的重要污染源之一，其污染危害甚大。2012 年 6 月，环境保护部及国家质量监督检验检疫局联合发布了炼焦化学工业污染物排放标准，明确规定了焦化工业的大气污染物排放标准。某公司焦炉烟气烟气中排放的 SO2、NOx 指标不能满足 炼焦化学工业污染物排放标准要求，因此需要技改增设脱硫装置。1.2 设计方案编制依据和原则1.2.1 设计依据（1）根据甲方提供的基础资料，以不影响原有焦炉生产系统为前提，对焦化厂排放尾气进行处理，保证

2、焦炉及新建系统运行安全。（2）采用高效、先进、运行稳定、管理方便的治理工艺及技术，保证废气达标排放；3（3）精心布设系统的流程，减少运行过程的物耗及能耗，降低运行成本；（4）根据工程的实际情况尽量减少脱硫脱硝装置的建设投资。（5）改造工程将充分利用现有设备和场地，力求工艺流程和设备布置合理。（6）所有设备的制造和设计完全符合企业标准及安全可靠，连续有效运行的要求，确保净化系统能够安全、稳定的运行。1.2.2 设计标准炼焦化学工业污染物排放标准（GB16171-2012）钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（HGJ22991火电厂烟气脱硝工程

3、技术规范-选择性催化还原法（HJ562-2010）低压配电设计规范DL/T50044-95低中压锅炉用无缝钢管标准；GB3087-2008优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带标准；GB/T13237-2013碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带; GB/T 3274-2007高频电阻焊螺旋翅片管HG/T 31812009气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T 985.120084非合金钢及细晶粒钢焊条；GB/T5117-2012锅炉安全技术监察规程TSG G0001-2012承压设备无损检测 NB/T47013(JB/T4730)烟道式余热锅炉通用技术条件GB/T28056-2

4、011烟道式余热锅炉产品型号编制方法JB/T9560-1999工业锅炉水质GB1576-2008工业锅炉安装工程施工及验收规范GB50273-2009锅炉节能技术监督管理规程TSG G0002-2010锅炉油漆和包装技术JB/T1615-91中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）技术指标及环保要求 HJ2001-2010、HJ2040-2014以上标准如有新标准，均按新标准执行。2、设计工程条件一、二期有焦炉4座，单期年产焦炭100万吨，使用焦炉自产净化后的煤气回炉加热，煤气燃烧后产生的废气量约为154400m3/h（可研中工况数

5、据） ，出炉总烟道温度230-270 ，经余热回收装置回收热量后经烟囱直接排放，排气温度为140-160。将焦化厂自有氨水作为氨源2.1 脱硫烟气参数烟气参数 备注序号 名称单位 数据5回炉煤气全分析烟气成分名称 排放截面 排放高度 废气组成烟囱 3.2m 125m CO2 H2O O2 N26.36% 20.72% 3.65% 69.2%2.2 吸收剂的供应自有浓氨水浓度为 12%2.3 电、水、蒸汽、压缩空气供应电源 80v 10kv 压缩空气 0.6 mpa工艺水压力0.3mpa循环冷却水主要用于泵、风机的冷却水，或系统冲洗用水，引自循环水系统；进水压力0.40Mpa，回水压力0.20M

6、pa。2.4 主要技术指标和规范依据1 焦炉产量 万吨/年 1002 烟气流量 m3/h 154400 设计按 1800003 脱硫入口烟气温度 140-1604 入口粉尘浓度 mg/ m3 60 目标 55 入口 SO2 浓度 mg/ m3 500 目标306 氮氧化物 mg/ m3 8007 氨水浓度 12-22%成分 CH4 H2 CO2 O2 N2 CO CmHn组成 26% 58% 2.2% 0.6% 4.5% 6.2% 2.5%序号 名称烟气参数 备注6三、脱硫工艺技术方案1、工艺技术的选择目前脱硫技术有多种，按照脱硫原料的不同，湿法脱硫分为：石灰-石膏法、双碱法、氨法、镁法、海水

7、脱硫等。其中湿法脱硫技术占脱硫总量的 80%以上。本焦化厂尾气可采用氨法脱硫，将焦化厂自有浓度为 12-的氨水作为氨源，将其作为脱硫催化剂即可满足工艺要求。2、氨法脱硫工艺技术介绍2.1 概述二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。焦炉排放烟气中的二氧化硫是造成大气污染主要单位 数据1 焦炉产量 万吨/年 1002 烟气流量 m3/h 154400 设计按 1800003 脱硫入口烟气温度 140-1604 脱硫出口烟气温度 5 入口粉尘浓度 mg/ m3 60 目标 56 入口 SO2 浓度 mg/ m3 500 目标307 氮氧化物 mg/ m3 8008 氨水浓

8、度 12-22%9 氨逃逸率 mg/ Nm3 510除雾器出口烟气雾滴浓度mg/ Nm3 7511 运行率 100%12 装置使用寿命 年 307的因素之一，它不仅能造成酸雨危害人类，而且据最近世界环境专家断言，还是破坏大气臭氧层的一个重要因素。因此，二氧化硫的治理迫在眉睫。为贯彻中华人民共和国环境保护法 、 中华人民共和国水污染防治法 、 中华人民共和国大气污染防治法、 中华人民共和国海洋环境保护法 、 国务院关于落实科学发展观 加强环境保护的决定等法律、法规和国务院关于编制全国主体功能区规划的意见 ，保护环境，防治污染，促进炼焦化学工业生产工艺和污染治理技术的进步，环保部发布炼焦化学工业污

9、染物排放标准 （GB 16171-2012） 。标准规定了炼焦化学工业企业水污染物和大气污染物排放限值、监测和监控要求，以及标准的实施与监督等相关规定。在标准中二氧化硫含量做了硬性规定。因此焦炉烟气系统必须增设烟气脱硫装置。2.2 原理SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵：2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO42.3 优势3、工艺方案及其技术特点3.1 工艺流程简述本脱硫塔技术采用单塔双循环工艺，以水溶液中的 SO2 和8NH3 的反应为基础，得到

10、亚硫酸铵中间产品，亚硫铵再被氧化成硫酸铵；温度170 焦炉烟气进入脱硫塔，用氨化吸收液循环吸收烟气中的 SO2 生成亚硫酸铵，脱硫后的烟气( 温度 50-60)通过烟气再热器升温到 100左右后经烟囱排放大气。吸收剂氨与吸收液混合后进入脱硫塔，吸收形成的亚硫酸铵进入脱硫塔底部与氧化空气接触反应生成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液入蒸发饱和段，将烟气温度降低并蒸发水份，形成固含量510的硫酸铵浆液。硫酸铵浆液由结晶泵送至硫铵装置。3.2 工艺系统组成3.2.1 氨水供应系统氨水泵（包括电机） 、氨水槽、管道、液位计、阀门等辅助设备和材料。3.2.2 烟气系统脱硫塔进口原烟气挡扳门和旁路档板门和相关附件等，

11、烟道、膨胀节，脱硫塔及相关的附属设备。3.3 工艺技术特点氨法脱硫技术能将废气中的二氧化硫和焦化厂的废氨水转化为化肥，不产生任何废水、废液和废渣，没有二次污染，是一项真正意义上的将污染物全部资源化，符合循环经济要求的脱硫技术。与钙法相比，氨法属于回收法，钙法为抛弃法，容易造成二次污染。氨法优点如下：系统简单、设备体积小，能耗低。氨是一种良好的碱性吸收剂，氨法脱硫属于气-液反应，反应速度快，反应完全，吸收剂利用率高，因此减少了设备的体积和能耗。9脱硫塔不易结垢。由于氨具有更高的反应活性，且硫酸铵具有极易溶解的化学特性，因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。设备占地少。氨回收法脱硫装置无需原料预处理工

12、序，副产物的生产过程也相对简单，配置的设备较少，设备占地无需太大。脱硫副产物价值高氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程，脱硫副产的亚硫铵溶液既可以通过后续装置干燥结晶制成硫铵化肥出售，也可以不用干燥，将亚硫铵溶液直接运去氮肥厂做复合肥原料，进一步降低能耗，成本低廉。既脱硫又脱硝-适应环保更高要求氨对 NOX 同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫铵对 NOX还具有还原作用，所以氨法脱硫的同时也可实现一部分脱硝的目的。3.3 运行主要数据表系统处理前mg/Nm3系统处理后mg/Nm3 1 SO2 含量 500 302 颗粒物 60 53 NH3 逃逸率 54 NOx 8005 氨水浓

13、度 12-20%106 烟气入口温度 1607 烟气出口温度 60-70四、工程总承包的项目内容和界限划分4.1 工程总承包的项目内容本脱硫项目为总包（交钥匙）工程，承包单位负责系统内所有的施工项目及配套工程。4.2 工程总承包的项目界限划分甲方供应水、气、汽到装置区外 1m，乙方外送硫铵母液管到装置区外 1m五、设备清单5.1 工艺设备清单名称 规格 材质 单位 数量 厂家脱硫塔 40000 Q235B玻璃鳞片 台 1 唐山德业烟气风机 陕鼓高压电机 佳木斯一级循环泵 MCZ 系列Q=300m3/h,H=45m Cr30 台 2二级循环泵 MCZ 系列Q=160m3/h,H=35m Cr30

14、 台 2循环槽（带搅拌器）30003600V=25m3 FRP 台 1唐山德业结晶槽（带搅拌器）30003600V=25m3 FRP 台 1唐山德业回液槽（带搅拌器）30003600,V=25m3 FRP 台 1唐山德业工艺水槽 30003600,V=25m3 Q235B 台 1 唐山德业氨水槽 30003600V=25m3 Q235B 台 1 唐山德业11结晶泵 MCZ 系列Q=15m3/h,H=50m Cr30 台 2工艺水泵 IS 系列Q=20m3/h,H=65m 组合件 台 2氨水泵 IH 系列Q=25m3/h,H=50m 组合件 台 2回液泵 MCZ 系列Q=15m3/h,H=35m

15、 Cr30 台 2氧化风机LW8-2.5，Q=8m 3/min,P=0.25Mpa，包括储气罐、冷却器等组合件 台 2风门 组合件 台 3 唐山德业膨胀节 Q235B 个 （待定） 唐山德业烟气再热器 台 1 唐山德业5.2 电气清单名称 规格 材质 单位 数量 厂家5.3 仪控清单名称 规格 材质 单位 数量 厂家125.3 主要备品备件清单名称 规格 材质 单位 数量 厂家六、运行费用6.1 物料消耗表及年运行费用（年运行 360 天）序 原材料名称 小时耗量 年耗量 单价 年耗量价值万元13号1浓氨水消耗量（10% ）0.65t 5616吨 100元/吨 56.162 装置用水 8t 69120吨 2元/吨 13.8243脱硫装置用电kW300 2592000 0.75元/度 194.44 人员费用 6人 4万元/年 245运行费用共计288.384万元/年6 硫铵回收 0.1357吨 1172.448吨 600元/吨 70.35万元/年7 -218.034王立新 18632577596唐山德业节能环保科技有限公司