《4x410锅炉烟气净化改造技术方案(16.2.21终)剖析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4x410锅炉烟气净化改造技术方案(16.2.21终)剖析（21页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、山西中节能潞安电力节能效劳4x410t/h锅炉烟气净化升级改造工程方案说明北京天壕环保科技2021年2月技术特点针对山西中节能潞安电力节能效劳4x410t/h锅炉烟气净化改造工程,我公司推荐采用喷淋散射氨基湿法烟气脱硫脱硝除尘工艺的局部技术，该工艺的优点有：l 具有对烟气进行精细除尘、深度脱硫和脱硝的多重作用；通过洗涤除尘、水浴除尘、泡沫除尘、水膜过滤除尘等可对未检测出数据时捕集率有提高趋势；同时，还具有对有害空气污染物HAP进行捕集：对氯化氢HCl和氟化氢HF大于90%，对痕量金属为：80%98%，对汞Hg和镉Cd46%，对Se硒67%，对钒V和砷As为95%以上。l 具有脱硫时节能的显著特
2、点，可通过调节吸收液的液位上下，来适应不同地区和不同时段国家对烟气排放的要求，且对吸收剂的品质要求较低，可采用氨基、钙基、钠基、造纸厂白泥、电池渣及各种碱性废液等，在喷淋散射塔运行过程中可随时进行更换。目录1.工程概况22.改造方案设计根底数据23.工程范围34.喷淋散射塔技术介绍34.1 喷淋散射塔的结构介绍34.2 喷淋散射塔的脱硫原理44.3 喷淋散射塔的脱硝原理54.4 喷淋散射塔的除尘原理65.对现有烟气净化系统的改造方案说明75.1 烟气系统85.2 吸收系统85.3 吸收剂供给系统95.4 副产物处理系统9辅助系统9电控系统106.工艺系统流程图和工艺布置图107.改造后的工艺流
3、程介绍108.改造后的主要设备清单119.工程改造周期方案1210.五年内的运行本钱及维护费用1211.改造总投资概算13附件一：升级改造工艺图15附件二: 升级改造平面布置图16附件三: 升级改造平面布A-A置剖面图17 1.工程概况1.1 工程名称：山西中节能潞安电力节能效劳4x410t/h锅炉烟气净化升级改造工程1.2 工程规模：对现有4座脱硫塔进行脱硫、脱硝、除尘的改造1.3 工程地点：山西省长治市屯留县余吾镇 2.改造方案设计根底数据2.1 现场条件本工程厂址位于山西省东南部，太行山的西麓，上党盆地之北的襄垣县王桥镇郭庄，建设规模为年产油品100万吨其中：柴油70.84万吨、石油脑2
4、5.44万吨、液化气8.41万吨。工程主要空分装置、煤气化装置、净化装置、油品合成装置、油品加工装置和尾气制氢装置等工艺装置以及与工艺配套的储运工程、公用工程、辅助生产设施等组成。动力站是本工程重要的公用工程之一，主要承当工厂高压蒸汽生产、蒸汽系统运行调节、主蒸汽发电、余热发电等重要职能，年运行8000小时。其主要由热电站、余热发电站二套主装置及其他辅助设施、配套公用工程等组成。热电站工设置4台高温高压煤粉锅炉，额定蒸发量410t/h最大连续蒸发量450t/h，主汽参数为10.0MPaG、540，无中间再热。锅炉产气主要用来供给空分装置等工艺透平用气，同时拖动115MW背压式汽轮发电机组。锅炉
5、尾部设置SCR法烟气脱硝装置，高温高尘布置。炉后设置布袋除尘器及氨法烟气脱硫装置。2.2 原烟气参数1) 烟气量：4498950 Nm3/h；2) 锅炉排烟温度：1353) 锅炉排烟的含氧量%：464)5) 现有脱硫塔出口烟气参数：a. SO2含量: 100 mg/Nm3b. NOx含量: 100 mg/Nm3c. 烟尘含量: 30 mg/Nm32.3 锅炉引风机参数1) 风量：4456500 m3/h2) 全压：9250 Pa3) 功率：1600 kw2.4 烟气排放要求到达的性能指标保证值1) SO2 浓 度：35 mg/Nm3(6%O2)；2) NOX 浓 度：50 mg/Nm3(6%O
6、2)；3) 粉尘含量：5 mg/Nm3(6%O2)。 3.工程范围本工程采用北京天壕环保科技开发的自有核心技术，它包括山西中节能潞安电力节能效劳4x410t/h锅炉烟气净化升级改造工程所需的机务、电气、控制、土建、防腐保温、照明、给排水等设计、设备制造及供货、施工安装及调试等所有改造工程内容。 4.喷淋散射塔技术介绍4.1 喷淋散射塔的结构介绍喷淋散射氨基湿法脱硫技术的关键设备是喷淋散射塔。喷淋散射塔是根据美国玛苏莱公司创造的喷淋塔占国内烟气吸收塔的95%以上和日本千代田公司创造的鼓泡塔在我国广东台山电厂的烟气脱硫中已有应用的优势和特点，通过这二种成熟技术的叠加而研发出的具有自主知识产权的专有
7、技术。喷淋散射塔是一种新型的吸收塔型，它具有除尘、脱硫和脱硝的多重功能，可将吸收、捕捉、氧化、溶解等工艺过程合并到一个单独的气液固相反响器中。具体结构如：图1-1所示： 图 1-11） 下仓是由烟气通道、吸收液池等组成，吸收液池主要是对烟气中的污染物进行精细捕集和深度吸收，通过分散相烟气中的污染物对连续相吸收液的强化过程，使烟气中细小的烟尘获得捕集，并对烟气中剩余的、稀少的SO2、NOx进行气相传质，以到达深度脱硫和脱硝的目的。2） 中仓是由烟道入口、喷淋装置、上升烟道和散射器组成，喷淋装置在对烟气进行降温、增湿的同时，可对烟尘进行初步捕集和初步脱硫和脱硝。3） 上仓是由气溶胶及逸氨拦截装置又
8、称水膜板、烟气除雾器和烟道出口组成，气溶胶及逸氨拦截装置可以捕集盐雾及PM2.5以下的污染物，除雾器可以大大地降低烟气对水的夹带量。4.2 喷淋散射塔的脱硫原理烟气脱硫的根本原理就是：酸+碱 = 盐+水，烟气中的SO2属于酸，吸收液属于碱，因此只要能使烟气中的SO2与吸收液充分接触就可产生盐和水，从而使烟气中的SO2被脱除。喷淋散射塔在进行烟气脱硫时采用的是喷淋+鼓泡，它的第一次脱硫是利用喷淋对烟气进行脱硫，液气比采用16 L/m3，即：脱硫能效比拟好处见图1-2，利用脱硫曲线的斜率最大段，防止液气比高，能效比差的曲线段进行烟气初步脱硫一般保证脱硫率到达6090%左右，同时，喷淋对进入喷淋散射
9、塔的烟气还具有降温、增湿和对塔的中仓进行清洗的多重作用；第二次脱硫是利用鼓泡塔散射器插入吸收液的深度与脱硫率的关系见图1-3进行烟气深度脱硫，由于鼓泡塔在烟气脱硫时具有分散相烟气中的SO2对连续相吸收液的优点，使得喷淋散射塔具有更好的节能特点和更高的脱硫率。化学反响式如下：SO2和SO3的吸收： SO2 + H2O = H2SO3 2NH3H2O + H2SO3 = (NH4)2SO3 (NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4HSO32NH3H2O + SO3 = (NH4)2SO4 + H2O NH4HSO3 + NH3H2O = (NH4)2SO3 + H2O 图1-2 喷
10、淋塔液气比对脱硫率的影响 图1-3 鼓泡塔插入深度对脱硫率的影响4.3 喷淋散射塔的脱硝原理由于烟气中的NOx主要是以NO占NOx的9095%的形式存在，而NO是不溶于水的，因此，常规的喷淋塔很难将烟气中的NO脱除。当脱硫工艺中采用塔外氧化时，就会造成塔釜吸收液池中亚盐的含量提高，亚盐可对NOx发生化学反响，生成正盐和氮气，由于喷淋散射塔具有很高的传质效率，其可通过亚盐吸收NO，因此会产生较高的脱硝率脱硝率可到达50%以上。其脱硝的化学反响式如下： 亚盐对NOx的吸收： 2(NH4)2SO3+2NO = (NH4)2SO4+N2 4(NH4)HSO3+2NO2 = 4(NH4)HSO4+N2
11、由于本工程的脱硫副产物为硫酸铵化肥，且又要考虑喷淋散射塔的脱硝功能保持塔釜中含有一定数量的亚盐，因此，本工程的喷淋散射塔内不对吸收液进行氧化工艺，当塔内的吸收液密度和PH值到达一定的数值后，在吸收液浓缩箱内进行塔外氧化。吸收液浓缩箱的氧化反响式如下：2(NH4)2SO3 + O2 = 2(NH4)2SO4 2NH4HSO3 + O2 = 2NH4HSO4 NH4HSO4 +NH3H2O = (NH4)2SO4 + H2O 4.4 喷淋散射塔的除尘原理由于本工程的锅炉烟气经除尘器后仍含有20m以下的烟尘，特别是喷淋散射塔采用亚硫酸铵进行脱硫和脱硝后，因亚硫酸铵和其它亚盐遇到热烟气后会造成气溶胶、
12、盐雾、逸氨等新的烟气污染物，因此,喷淋散射塔除了具有深度脱硫、脱硝的功能外，还具有如下精细除尘和去除PM2.5等烟气污染物的功能：1) 喷淋散射塔的一效除尘洗涤除尘喷淋散射塔的一效除尘是在塔的中仓内进行，当喷淋散射塔的喷淋液雾滴与烟气中的尘颗粒接触、撞击时，烟气中的细小烟尘将被雾滴捕捉或粘附，从而使细小的烟尘从烟气中别离出来；由于喷淋散射塔的中仓内散射管的水封插入下仓的吸收液后造成产生的微正压作用会使烟气压缩，所以烟气密度相对提高，也就是说：烟尘在相对的空间内密度增加，单位体积内的烟尘被吸收液液滴撞击的概率也随之提高，同时，因喷淋散射塔中仓内湿度很大，当枯燥和外表积大的细小烟尘进入中仓后会迅速
13、吸湿增重或膨胀而与烟气别离；引入喷淋散射塔烟道内的烟气流速为：1015m/s, 当烟气进入塔的中仓后被迅速扩容，流速极具下降相当于文丘里，烟气往下拐进散射管内时，速度又将提高。这种扩大、变向、缩小等过程加剧了烟气产生湍流的频率，所以烟尘与吸收液液滴的碰撞几率大大地提高而被捕捉。2) 喷淋散射塔的二效除尘水浴除尘喷淋散射塔的二效除尘是发生在散射管插入吸收液后，用吸收液除尘。喷淋散射塔中仓内发生的除尘过程是吸收液雾滴与烟尘两个分散相之间的碰撞而产生的捕捉过程，而烟气通过散射管在吸收液中发生的除尘过程是分散相烟尘与连续相吸收液之间的连续碰撞而产生的捕捉过程，同时，吸收液还具有溶解和吸收因热烟气造成的
14、气溶胶、盐雾、游离氨等新产生的烟气污染物，所以，喷淋散射塔可以捕捉、溶解、吸收更低浓度的细小烟尘；3) 喷淋散射塔的三效除尘泡沫除尘由于喷淋散射塔下仓的鼓泡区域会产生很厚的泡沫层见图1-4，当烟气中未被去除的烟尘经过鼓泡区域时，将会被泡沫层进行过滤而被滤除掉。图 1-44) 喷淋散射塔的四效除尘水膜过滤除尘当净化后的烟气从下仓经上升烟道进入上仓后，烟气需经过气溶胶及逸氨拦截装置见图1-5，由于该装置上始终保持一层水膜，当带有气溶胶、盐雾和逸氨的烟气遇到拦截装置时，在水膜导向板的引导下穿过水膜，水膜可再次溶解、滤除掉因喷淋散射塔在脱硫、脱硝时产生的气溶胶及逸氨。图1-55.对现有烟气净化系统的改
15、造方案说明山西中节能潞安电力节能效劳4x410t/h锅炉现有烟气净化系统由于已采用了SCR烟气脱硝、布袋除尘器和氨法脱硫，因此，该烟气净化系统对到达NOx浓度100mg/Nm3 ，SO2浓度100mg/Nm3是没有问题的。但是，我公司认为：现有的氨基湿法脱硫在运行时会产生气溶胶、盐雾和酸碱细颗粒物等新的烟气污染物，该类污染物会增加烟气中的含尘浓度，尽管布袋除尘器的出口烟尘含量已到达小于30mg/Nm3 的数值，但烟气通过脱硫塔后，其尘的含量有可能会高于30mg/Nm3。根据山西中节能潞安电力节能效劳4x410t/h锅炉现有的烟气净化系统的实际情况，我公司拟采用喷淋散射塔技术，该技术使用后就不需要再对SCR脱硝装置进行改造，也不需要增加湿式电除尘器，只要对现有的脱硫塔进行必要的改造，就完全可以保证脱硫塔出口的排放指标最
