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1、 XX化工有限公司2140000m3 烟气脱硫工程技术方案XX市XX科技有限责任公司 二零一二年五月说 明本工程采用氨水湿法脱硫工艺并配套XXXWPT雾化-泡沫脱硫装置。该装置的优点是：1、脱硫除尘效率高，脱硫率95%2、一体化技术设计，结构简单紧凑、工艺流程合理3、操作稳定，操作弹性好4、脱硫剂、起泡剂易得，脱硫除尘费用低5、系统不结垢，能连续稳定脱硫、除尘6、脱硫产物为硫酸铵，经处理后可做化肥使用XX市XX科技有限责任公司前身为开滦（集团）荆各庄节能环保工程分公司，成立与1996年，是以生产、安装、经营节能环保新型产品的专业化公司。XX市XX科技有限责任公司是河北省高新技术企业，专业从事锅
2、炉（炉窑）烟气治理。XXXWPT雾化-泡沫脱硫除尘装置为国家专利产品和国家环保认定产品。该装置运用仿生学原理，独创雾化-泡沫吸收技术，脱硫除尘效率以及运行的经济性与可靠性均较传统湿式脱硫除尘装置得以大幅度提高。目 录一.设计原则、依据、指标及范围 11.设计原则 22.设计依据 2二.脱硫工艺选择 31.常用烟气脱硫工艺比较 42.湿法脱硫工艺评价与方案选择 5三.方案确定 11四.工作原理及特点 12五.工艺流程 14六.设备技术参数 15七.主要设备工艺说明 15八.其他工艺说明18九.售后服务计划22十.系统运行分析22十一.报价文件24一、设计原则、依据、指标及范围1.设计原则 严格执
3、行有关环境保护政策，确保烟气排放达到国家和地方标准； 脱硫剂、起泡剂必须来源广、价格低，以降低脱硫除尘运行费用； 不产生二次污染； 合理进行平面布置，充分考虑物流人流通畅、管理维护方便等因素。平面布置将经过实地勘测后，由我司提出初步意见，再与厂方协商，最后敲定。2.设计依据 大气污染物排放标准GB13271-2001工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范HJ462-2009 基础数据表1-1 单台140000m3燃煤锅炉基础数据（估算）项目名称单位数值备注锅炉T75数量台2标况烟气流量m3/h140000排烟温度130锅炉SO2排放浓度mg/m32000 设计治理目标表1-2主要设计指标脱硫率
4、（%）95%二氧化硫排放浓度（mg/m3）100脱硫系统阻力降(Pa)1200 工程范围 烟气脱硫除尘工艺流程的确定； 非标设备的设计与制作； 电气设计与安装； 标准设备的选型与购置； 土建部分仅负责工艺设计，不负责施工。二、脱硫工艺选择1. 常用烟气脱硫工艺比较近几十年来全世界研究的脱硫工艺多达上百种，但真正在工业上应用的仅十来种（见表2-1）表2-1常用烟气脱硫工艺比较表序号工艺名称工艺原理工艺特点应用情况1氨水脱硫法利用氨水作为脱硫剂，使氨水与烟气中SO2反应生成硫酸铵，脱去烟气中的SO2，再将硫酸铵结晶，直接作为肥料。优点：脱硫率高95%、工艺成熟、适合所有煤种、操作稳定、操作弹性好、
5、运行成本低。缺点：脱硫剂不易取得，脱硫产物难处理。国内只有具备有氨水为脱硫剂的厂家使用。2石灰石/石灰-石膏湿法利用石灰浆液洗涤烟气，使石灰与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙，脱去烟气中的SO2，再将亚硫酸钙氧化反应生成石膏。优点：脱硫率高95%、工艺成熟、适合所有煤种、操作稳定、操作弹性好、脱硫剂易得、运行成本低、副产物石膏可以综合利用，不会形成二次污染；缺点：一次性投资较高。国内外应用最为广泛，使用比例占到80%以上。3简易石灰石/石灰-石膏湿法简易湿法烟气脱硫工艺的脱硫原理和普通湿法脱硫基本相同，只是吸收塔内部结构简单（采用空塔或采用水平布置），省略或简化换热器。优点：投资和占地面积比较小；
6、缺点：脱硫率低，约70%。国外应用较少，国内有应用实例4海水脱硫法利用海水洗涤烟气吸收烟气中的SO2气体。优点：脱硫率比较高90%、工艺流程简单，投资省、占地面积小、运行成本低；缺点：受地域条件限制，只能用于沿海地区。只适用于中、低硫煤种、有二次污染。国内外均有部分成功应用实例（深圳西部电厂）5旋转喷雾干燥法将生石灰制成石灰浆，将石灰浆喷入烟气中，使氢氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资也较小。缺点：脱硫率较低（约70-80%）、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。国内外均有少数成功应用实例（黄岛电厂）
7、6炉内干法喷钙直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资也较小。缺点：脱硫率较低（约30-40%）、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。国内外均有少数成功应用实例（抚顺电厂）7炉内喷钙-尾部增湿法直接向锅炉炉膛内喷入石灰石粉，石灰石粉在高温下分解为氧化钙，氧化钙与烟气中的SO2反应生成亚硫酸钙。为了提高脱硫率，在尾部喷入水雾，增加氧化钙与烟气中的SO2反应活性。优点：工艺流程比石灰石-石膏法简单，投资也较小。缺点：脱硫率较低（约70%）、操作弹性较小
8、、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解）。国内外均有少数成功应用实例（抚顺电厂）8烟气循环流化床在流化床中将石灰粉按一定的比例加入烟气中，使石灰粉在烟气当中处于流化状态反复反应生成亚硫酸钙。优点：钙利用率高、无运动部件、投资省。缺点：脱硫率较低（80%）、对石灰纯度要求较高、国内石灰不易保证质量、烟气压头损失大、由于加料不均匀会影响锅炉运行。国内外均有少数成功应用实例9活性炭法使烟气通过加有催化剂的活性炭，烟气中的SO2经催化反应成SO3并吸附在活性炭中，用水将活性炭中的SO3洗涤成为稀硫酸同时使活性炭再生。优点：脱硫率较高（90%）、工艺流程简单、无运动设备、投
9、资较省、运行费用低。缺点：副产物为稀硫酸，不适宜运输，只能就地利用消化。活性炭定期需要更换。国内外均有少数成功应用实例（四川豆坝电厂）10电子束法将烟气冷却到60左右，利用电子束辐照；产生自由基，生成硫酸和硝酸，再与加入的氨气反应生成硫酸铵和硝酸铵。收集硫酸铵和硝酸铵粉造粒制成复合肥。优点：脱硫率较高（90%）、同时脱硫并脱硝，副产物是一种优良的复合肥，无废物产生。缺点：投资高，因设备元件不过关，大型机组应用较困难。国内外均有少数成功应用实例（四川成都热电厂、北京热电厂）11脉冲电晕法将烟气冷却到60左右，利用高压电场辐照；产生自由基，生成硫酸和硝酸，再与加入的氨气反应生成硫酸铵和硝酸铵。收集
10、硫酸铵和硝酸铵粉造粒制成复合肥。优点：脱硫率较高（90%）、同时脱硫并脱硝，副产物是一种优良的复合肥，无废物产生。缺点：投资高，因设备元件不过关，大型机组应用较困难。尚处于试验当中。2.湿法脱硫工艺评价与方案选择 影响脱硫效率的因素分析本公司长期致力于湿法烟气脱硫的研究，从理论和实践两个方面总结出影响湿法烟气脱硫效率的因素有以下几条：界面浓度脱硫液界面浓度应愈低愈好。因此连续供给的脱硫液成为必须，可以通过流动的水膜、喷射的雾滴、移动的滤泡来实现。液气比要实现脱硫液对烟气中二氧化硫的最大吸收，必须有充足的吸收液。理论上认为当液气比达到15时脱硫率可接近100%，但是同时带来脱硫设备经济性问题，以
11、及脱硫产物的处理。事实上，我们希望最小的液气比达到最大的吸收效果。这就要求脱硫液在脱硫塔内要实现最大比表面积，而实现最大比表面积的方法有三种即：A、水膜。由于水膜的厚度可小至几个微米级，单位体积的脱硫液的表面积由于厚度的降低而放大。B、水雾。使单位体积的脱硫液雾化成更加微小的颗粒。C、水泡。由于水泡的膜厚仅为几微米以下，且泡沫中包有烟气，泡膜内、外层都能充分与烟气接触，因而是实现脱硫液最大比表面积的最佳途径。 吸收剂由于气体溶质与溶剂发生化学反应，因而吸收剂对吸收过程有很大的影响，不同的吸收剂与SO2反应的速度也不一样。好的吸收剂使SO2进入吸收液后很快因化学反应而消耗掉。使吸收液的平衡分压降
12、低，甚至可以为零，从而使吸收推动力大大增加，吸收速率大为提高。选择好的吸收剂对脱硫效率的影响是显著的，常用的吸收剂有CaO、Ca(OH)2、NaOH、Na2CO3、NH3H2O等。 吸收剂用量吸收剂的种类和进塔浓度由设计者选定，而吸收剂用量和出塔溶液中吸收质浓度需通过计算确定。充足的吸收剂用量，是保证吸收反应充分进行的前提。由于常用钙基脱硫剂，我们常用钙硫比来表述吸收剂用量。 烟气与吸收剂吸收反应时间毫无疑问，由于吸收速率及化学反应速度的关系，必须使含硫烟气与吸收剂有充足的吸收反应时间，才能确保吸收反应的进行，因此烟气在吸收塔内的停留反应的时间，必须依上述几个因素确定，一般为2-5m/s。在设
13、计时，根据烟气流量，吸收反应的时间就决定了吸收塔的高度和烟气的速度。而烟气流速则因不同的吸收塔结构要求又有所不同，设计时应充分考虑。 吸收塔结构同样的吸收剂在不同结构的吸收塔中吸收效果有所不同，因此，应充分考虑吸收塔结构对脱硫效率的影响。有填料层的吸收塔结构通常会优先考虑，但是，有填料层吸塔式旋流板结构的脱硫装置在脱硫过程中由于有固态物产生，常常堵塞填料层，造成装置运行阻力的增加，并严重影响脱硫效果。而滤泡塔则突破了传统结构设计，使脱硫塔结构十分简单，不存在固态物堵塞的可能，因此，与有填料层的吸收塔相比具有明显的结构上的优势。 常用脱硫吸收剂的比较湿法脱硫是一种化学吸收反应，吸收剂对吸收过程有很大的影响，不同的吸收剂与SO2反应的速度也不一样，常用的吸收剂有：氢氧化钠或碳酸钠、氧化镁、钠-钙双碱、氨、海水、石灰乳、石灰石浆液等。 氢氧化钠（NaOH）或碳酸钠（Na2CO3）作为吸收剂脱硫，存在如下诸多问题：A、如果将脱硫后的产物亚硫酸钠回收利用，存在流程过长、回收费用过高、副产品无销路等问题；B、脱硫剂消耗量大，脱硫成本很高；C、增加水处理费用本项目钠碱脱硫剂脱硫后，每年将产生大量亚硫酸钠（Na2SO3），如直接排放，大量具有还原性能的SO32-将使环境水体的COD 大大升高，势必造成对环境水体的严重污染， 这是绝对不允许的；若作污水处理后排放，则处理费用可能不低
