某40t锅炉烟气除尘脱硫技术方案.doc

1、 烟气除尘脱硫技术方案第 1 页 共 16 页40t/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

2、 电机功率 55kw9 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第 2 页 共 16 页地下水位高程为 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

3、粉炉。 1.4 技术要求 除尘效率：99.8%； 脱硫效率：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第 3 页 共 16 页1.4.2 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/

4、m 3） 排气筒高度/m二级 三级 监控点 浓度/（mg/m 3）960（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第 4 页 共 16 页1.54 补水管、冲洗管为不锈钢厚壁

5、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

6、。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第 5 页 共 16 页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

7、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，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

8、，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。 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第 6 页 共 16 页 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

9、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 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；烟气除尘脱硫技术方案第 7 页 共 16 页运行阻力小，约 800pa，可调

10、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；适用玻璃钢、高分子塑料、不锈钢或钢板涂防腐材料制造，耐腐蚀，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

11、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 Na2+、Mg 2+、AL 3+等碱性阳离子，具有去垢的特性，循环利用，烟气除尘脱硫技术方案第 8 页 共 16 页无排放（只补充小量新鲜水 Q=2m3/h） ，无二次污染。6. 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，制成水溶液用泵送烟气除尘脱硫技术方案第 9 页 共 16 页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

12、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。a) 碱液 PH 值的界定根据化学原理和传质理论，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

13、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第 10 页 共 16 页9. 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