【2017年整理】山西某40t锅炉烟气除尘脱硫工程技术方案_secret

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1、 烟气除尘脱硫技术方案140t/h 锅炉烟气除尘脱硫方案1 设计依据1.1 业主提供的设计技术参数:名 称 数 据 名 称 数 据1锅炉类型(型号) 燃煤炉 13净化后 SO2 排放浓度 121mg/m32锅炉年运行时间 7200h 14除尘效率 99.8%3锅炉蒸发量 40t/h 15除尘烟气出口温度 654锅炉烟气量 132000m3/h 16除尘 SO2 出口浓度 mg/m35锅炉耗煤量 8000kg/h 17引风机型号 Y4-73-11NO18D6燃烧含灰量 28.6% 流量 141210m3/h7燃煤含硫量 2.5% 全压 703Pa8锅炉出口烟气温度 1590 电机功率 55kw9

2、 锅炉排气侧压力损失 Pa18可提供最大循环水量 50m3/h10 烟尘初始排放浓度 19允许最大占地面积 200m211 SO2 初始排放浓度 2424mg/m3 20场地平面图12净化后烟尘排放浓度 mg/m31.2 自然条件1.2.1 气象最高气温 ,最低气温 ;夏季平均气压Hpa,冬季平均气压Hpa;最大风速 m/s,平均风速 m/s;最大降雨量 mm,最小降雨量 mm。1.2.2 水文地质 烟气除尘脱硫技术方案2地下水位高程为m。最大冻土深度 mm;地震烈度 6 度。场地土类别 3 类,海拔高度米。1.3 主机型号与参数锅炉型号:煤粉炉。 1.4 技术要求 除尘效率:99.8%; 脱

3、硫效率:95%; 烟尘排放浓度: mg/Nm3; 脱硫后的烟气温降:65; 装置总阻力:800pa; 碱液 PH 值:1112.6 ; 排放烟气含湿率:6.5 %: 林格曼黑度 1 级。1.4.1 国家对火电厂烟气 SO2 允许排放浓度:当燃煤含硫量 S1.0时,为 2100mg/m3 ; 当燃煤含硫量 S1.0时,为 1200mg/m3 ; 烟气除尘脱硫技术方案31.4.2 国家现行 SO2 排放限值表新建、改建、扩建工程 SO2 排放限值最高允许排放速率/(kg / h)无组织排放监控浓度限值最高允许排放浓度/(mg/m 3) 排气筒高度/m二级 三级 监控点 浓度/(mg/m 3)960

4、(硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产)550(硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用)1520304050607080901002.64.322253957771101301703.56.6385883120160200270周界外浓度最高点 0.401.5 质量要求1.51 烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内,含湿率6.5 %,引风机不带水、不积灰,不震动;1.52 主体设备正常使用寿命 15 年以上;1.53 塔内设备不积灰、不结垢; 烟气除尘脱硫技术方案41.54 补水管、冲洗管为不锈钢厚壁管道或硬塑管;1.55 主塔采用耐火阻燃玻璃钢材质制做。2 技术规范与标准2.1 技术要求按

5、HCRJ040-1999规定执行;2.2 火电厂大气污染物排放标准GB13271-2001 ;2.3 小型火电厂设计规范GB50049-94 ;2.4 国家环保局制定的燃煤 SO2 排放污染防治技术政策 ;2.5 国家标准GB132231996 , JB/2Q4000.3-86 ;2.6 地方标准:按当地环保部门有关规定执行;2.7 国家标准:大气污染源综合排放标准 。3. 烟气脱硫技术方案3.1处理烟气量 Q=132000m3/h。根据国家环保局关于推广湿法脱硫的意见及企业现状,设计采用湿法脱硫工艺。设脱硫塔 1 座,圆形结构,直径 3200 ,高 H9500 ,双层。塔体采用耐火阻燃型玻璃

6、钢制作。设计选用廉价石灰 CaO 作脱硫剂。即石灰经消化后,加水搅拌,制成 Ca(OH)2 浆液,用水泵送至脱硫塔与烟气接触,吸收烟气中的 SO2 。设计钙硫比为 1:1.05 。3.2脱硫工艺系统组成脱硫工艺由主塔、水气分离装置、脱硫风机、石灰投加系统、烟气连续监测系统、循环水系统及管道组成。4. 工作原理 烟气除尘脱硫技术方案5脱硫除尘采用涡轮导波旋涡微分潜水装置 。它是我国新一代脱硫除尘一体化高新技术设备。其除尘率可达 99.8 ,脱硫率 95% 99% !锅炉含尘烟气由主烟道进入脱硫塔,根据空气动力作用,设计以特定的角度、方向、流速旋转上升,在塔内储液槽的碱性液里,相互交溶、旋涡、碰撞

7、,液体单位表面积迅速扩大,气、液、固三相粒子间的质量和能量相互传递,有害物质粒子被碱液吸附,提高了碱液与烟气中尘粒、SO2 间的物理吸收和化学反应强度。经微分、潜水、漫游,烟气与碱性液充分接触、反复洗涤,烟气中的二氧化硫、尘硝、氮氧化物等被水吸收,随即气液分离。废液在离心力、重力作用下,沉入槽底浓缩,可自动或手动排渣,上清液调整 PH值后循环使用。洁净烟气升腾,经涡轮式离心脱水装置高速旋转甩干,由风机引至烟囱,抬升、排空、扩散。4.1 化学吸收特性 SO2 是中等强度的酸性氧化物,用碱性物质吸收,生成盐类。 SO2 在水中具有中等程度溶解度。溶于水后生成 H2SO3,可氧化成稳定的 H2SO4

8、。 SO2 与氧接触时,被氧化成 SO3,酸性增强,易与碱性物质中和反应。4.2 中和反应4.2.1 使用 Ca(OH)2 脱硫剂化学反应式: 水 溶 液气 态 222 SOHSO 烟气除尘脱硫技术方案6 23322 SOHSSOH水 溶 液 CaHCa22 321 232231SS4.2.2 使用 CaO 和 MgO 脱硫剂化学反应式: OHMgOHOMg 22322 1 3231SS CaCa 2232 OHOHgOHOg 23223 1烟气中的 SO2 与碱液反应,生成固态物质后被脱除。4.3 技术特点装置建成后,脱硫效率可达 99%(仅用生石灰作脱硫剂即可达到 99%)、除尘效率可达

9、99.8%,不论烟气中灰尘量多大、颗粒多细都可除掉,同时也有很好的脱氮效果。与国内同类技术比较具有如下优点 :脱硫除 尘脱水一体,效率高。由于气液两相接触充分,即使不加任何脱硫剂,其脱硫效率可达到 70%,可使二氧化硫排放 浓度达到国家排放标准;投资 省,见效快, 轻 巧易造; 耗水量小。 锅炉房三废可充分利用,以 废治污。省水、省电、省脱硫 剂,运行费用低;无喷 嘴,无堵塞,无须维护,运行安全可靠;运行阻力小, 约 800pa,可调节;脱水效果好,冬季、夏季运行无差 别,烟囱出口无白气,无烟。引风机安装不受限制; 烟气除尘脱硫技术方案7适用玻璃钢、高分子塑料、不 锈钢或钢板涂防腐材料制造,耐

10、腐蚀,寿命长;结构 紧凑,占地少,操作简便,造型美观;适用于大、中、小各型 锅炉和火电厂锅炉除尘脱硫。5. 循环水系统5.1 脱硫供水采用循环水,循环水量 Q=40m3/h,小时补水量 Qh=2m3/h,对水质无特别要求。循环水池采用石灰池、沉淀池、PH 值调整池三池合一,池内分格的构筑形式,钢砼结构。5.2循环水工艺流程循环水池 脱硫塔利用冲渣水、灰水自来水补充水PH 值调整石灰池耐腐泵5.3废物利用动力车间原有部分冲渣水、灰水,呈碱性,可以废物利用。建议将该部分废水引入新建脱硫系统后,作为脱硫循环水,用来洗涤烟气中的酸性物质,吸收 SO2,不仅可节约水资源,还可以废治废。冲渣水、灰水中含有

11、 Na2+、Mg 2+、AL 3+等碱性阳离子,具有去垢的特性,循环利用,无排放(只补充小量新鲜水 Q=2m3/h) ,无二次污染。 烟气除尘脱硫技术方案86. 脱硫剂制备6.1 石灰投加系统流程6.2 脱硫剂制备系统由石灰粉料仓,熟化制浆池,搅拌机,贮液池等组成。氧化钙、氧化镁为粉状物质,采用加水搅拌活化,制成水溶液用泵送入脱硫塔储液槽脱硫。石灰的纯度为 90% 。石灰粉料采用人工供料。今后锅炉扩建增大后可设定量给料机供料。设钢制 CaO、MgO 储仓各 1 个。CaO 储量为10 天,MgO 储量为 30 天。储仓由建设单位自备。 烟气除尘脱硫技术方案9a) 碱液 PH 值的界定根据化学原

12、理和传质理论,采用石灰乳作吸收剂吸收 SO2 。较高的PH 值可以提高 SO2 向液体的扩散速度,有利于化学反应,提高 SO2 的吸收速率,有利于脱硫效率的提高。当石灰乳的 PH 过低时,可使 SO2 逸出,影响脱硫效果。实践表明,当 PH 为中性时,脱硫率只能达到 40%。当 PH89 时,脱硫率可达 70%以上。当 PH 12 时,脱硫效率达 99% 。因此,把 PH 值界定在PH1112 限值以内。b) 脱硫工艺综述含尘烟气在脱硫塔储液槽的碱性液里交溶、旋涡、碰撞,气、液、固三相粒子间的质量和能量相互传递,有害物质粒子被碱液吸附,提高了碱液与烟气中尘粒、SO 2 间的物理吸收和化学反应强

13、度。经微分、潜水、漫游,烟气与碱性液充分接触、反复洗涤,烟气中的二氧化硫、尘硝、氮氧化物等被水吸收。废液在离心力、重力作用下,槽底浓缩,排除。清液调整 PH 值后循环使用。洁净烟气经涡轮式离心脱水装置高速旋转甩干,由风机引至烟囱排空。 烟气除尘脱硫技术方案109. 工艺流程流程如下:石灰仓制 浆 循环水池锅炉水泵脱硫塔风机灰 渣 池处 置烟气除尘脱硫工艺流程图烟囱 10. 副产物处置湿式钙法脱硫的副产物为含水石膏(CaSO 42H2O) 。脱硫塔排放的污泥极少,副产物石膏量少,无利用价值。采用抛弃法处置。11管理与操作涡轮导波旋涡微分潜水装置是高新技术产品。是以崭新的设计理念,高强的环保意识,

14、严谨的科学态度,潜心研制的高科技成果,其制 烟气除尘脱硫技术方案11作技术要求高,但管理、操作、维修尤其方便,体现为用户着想,用户第一的设计思想。它不但除尘、脱硫率可达 99% 以上,而且还解决了国内以往脱硫除尘工程中的“老大难”带水、积灰、结垢、震动问题!12. 经济技术分析12.1 经济技术分析的 5 个要素 工程总投资(万元) ; 单位造价(元/KW) ; 年运行费用(万元/年) ; 寿命期间脱硫成本(元/吨) ; 售电电价增加值(元/MWH) 。12.2 国内脱硫技术八大工艺方案比较有比较,方能鉴别。有鉴别,便于选择!序号 工艺名称 工艺流程 技术指标耗电占发电容量比%单位容量投资(元kwh)脱硫成本SO2(元/吨)占工程总投资比%1 石灰-石膏 法 流程简单制浆复杂 Ca/S=1.0脱硫 95% 11.5 500600 945 132 简易湿法 简单 Ca/S=1.1脱硫 70% 1 500550 940 113 磷铵复肥 法 脱硫简单制肥复杂 脱硫 95% 11.5 758 1485 154 喷雾干燥

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