医院锅炉烟气处理方案.doc

1、一、工程概述1.1 项目概况酒泉市人民医院地处酒泉市中心地段，人口密集，地段繁华，是集医 疗、急救、预防、教学、科研于一体的全市唯一一家“三级甲等”医院，担 负着全市 120 余万人民群众的医疗救护任务。市医院锅炉房紧邻街道，承担着医院办公场所 12.4 万平方米的供暖、供水。医院现有燃煤锅炉 5 台（ 1 台已报废），合计吨位 26t/h，分别为 10 t/h 热水锅炉，6 t/h 热水 锅炉，4 t/h 热水锅炉（报废）， 4 t/h 蒸汽锅炉和 2 t/h 蒸汽锅炉（2 台蒸汽锅炉中 4 t/h 常用， 2 t/h 锅炉只是在 4 t/h 锅炉检修期间备用）。四台锅炉采用麻石水膜除尘器对

2、烟气除尘后排入大气。单一低级的除尘设备，脱硫效率低。根据酒泉市环境监测站 对市医院锅炉房（20t）锅 炉烟气的检测报告数据，烟尘排放浓度：188mg/m3；SO2 排放浓度：550mg/m3 ； NO2 排放浓度：265.61mg/m3。从报告数据可以看出，随着锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）的实施，医院 锅炉房烟尘及 SO2 排放浓度，均出现超标，已无法达到现代环保要求。因此，市医院决定对现有除尘设备进行技术改造，加装脱硫装置，以期满足甚至低于现行的国家环保部门颁布的燃煤锅炉的烟气排放标准1.2 医院现有锅炉房概况酒泉市医院现有 1997 年投入运行的采暖锅炉房一座，占地面

3、积 1520m2，锅炉房紧邻西环南路，场地大体呈长方形， 场地东侧 布置有锅炉房、 办公室； 南侧布置有储煤场， 烟囱、 渣场等在西侧。 现有燃煤蒸汽 锅炉 2t/h 一台，4t/h 两台（一台蒸汽锅炉在用，一台 热水锅炉报废）， 6t/h 热水锅炉一台，10t/h 热水锅炉一台。冬季运行三台锅炉（10 吨热水锅炉， 6 吨热 水锅炉，蒸汽 锅炉一台（4 吨蒸汽锅炉常用，检修期间用 2 吨蒸汽锅炉），共 计 20t，主要用于医院供暖，提供热水、蒸汽；夏季仅运行一台 4t 蒸汽锅炉（检修期间用 2 吨蒸汽锅炉），用于提供热水、蒸汽。本锅炉房采用哈密煤作 为燃料。酒泉市医院拟对现有锅炉房进行除尘、

4、脱硫技术改造。其现有工况如下：（1）现有条件及参数烟气含尘初始 浓度（按常 态下链条炉数据）：2000-3000mg/m3烟气含 SO2 初始浓度：600-800mg/m3（2）环保局要求执行标准大于 7MW 已建热水锅炉将于 2015 年 10 月 1 日实施执行国家环保部门颁布的锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）烟气排放浓 度：50mg/Nm3SO2 排放浓度：300mg/Nm3烟气黑度：林格曼一级（3）为保证项目的持续发展以及响应环保部门日趋严格的环保要求，本项目要求的设计排放标准如下：烟气排放浓 度：30mg/Nm3SO2 排放浓度：250mg/Nm3烟气黑度：林格曼一

5、级（4）现有系统存在的缺陷与不足随着锅炉大气 污染物排放 标准（GB13271-2014）的实施，医院锅炉房烟尘及 SO2 排放浓度均出现超标。锅炉房的环 保设备单一，目前锅炉进行湿法麻石水膜除尘器除尘，排出烟气没有经过化学方法进行脱硫，直接排入了大气中。系统年久失修漏 风、漏气现象严重。没有合适的灰水沉降池，部分除尘沉降后的灰水排入了城市下水。二、工程设计2.1 总体设计原则1)设计 必须符合适用的要求：选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证烟气脱硫系统功能的实现。在充分尊重用 户需求和环境保护管理部门意见的同时，认真执行国家有关

6、法规、标准及规定。2)设计应 符合经济的要求：选择的处理工艺应能满足系统需要和要求，并尽可能降低运行费用。设计中一方面尽可能选用质优价廉的设备，以及采用合理措施降低工程造价；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。3)技术应 当力求先进、合理：设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先 进技术。在机械化、自动 化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及 设备的供应情况，妥善确定。4)实用、美观，避免二次污 染：平面布置和建、构筑物形式力求与厂区其它建筑和环境协调一致。整个系 统设计应充分考虑设备噪声、处理药剂等可能造成的二次污染。5)

7、不影响 锅炉正常运行：脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行，并保证在给定设计条件下，确保烟气中 SO2 的达标排放。脱硫装置使用寿命长、操作维护简单，布置紧凑、占地面积小。处理设施有较高的耐冲 击负荷能力，并能在北方冬季寒冷气候条件下正常运行。2.2 设计依据1)建设 方提供的基础资料及要求；2)环境空气 质量标准（GB3095-19960）；3)大气 污染物排放综合标准（GB16297-1996）；4)工业 炉窑大气污染物排放标准（GB9078-1996）；5)锅炉大气 污染物排放标准（GB13271-2001）；6)工业锅 炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ462-2009）；7)煤炭工

8、 业污染物排放标准（GB20426-2006）；8)火电 厂设计技术规程（DL5000-2000）；9)火电 厂大气污染物排放标准（GB13223-2003）；10)锅 炉烟尘测试方法（GB5468-91）；11)环 境保护产品技术要求湿式烟气脱硫除尘装置（HJT288-2006 ）；12)工 业管道工程施工及验收规范（GBJ235-82）；13)机械 设备安装工程施工及验收规范（TJ231-78）；14)气 焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸（GB985）；15)漆装前 钢料表面锈蚀等级和除锈等级（GB 8923-1988）；16)机械密封试验方法（GB/T14211）；17

9、)机械密封技术条件（JB4127.1-1999）; 18)工 业企业厂界噪声标准类混合区评价标准（GB12348 ）; 19)焊 接件通用技术要求（JB/ZQ4000.3-86）;20)装配通用技术要求（JB/ZQ4000.9-86）;21)工 业设备及管道绝热工程设计规范（GB50264 97）;22)设备 及烟道保温技术通则（GB427292）23)固定式 钢直梯（GB4053.193）24)固定式工业防护栏杆（GB4053.393）25)固定式工业钢平台（GB4053.493）26)工 业企业照明设计规范（GB5003492）27)低 压配电设计规范（GB5005495）28)供配 电系

10、统设计规范（GB50052-95）29)通用用 电设备配电设计规范（GB5005593）30)机械 设备焊接标准（JB47082000）31)钢结 构设计规范（GBJ1791）2.3 设计参数及性能指标根据酒泉市环境监测站检测报告数据（见附件），市医院锅炉房 NO2 达标排放，因此，本次技改项目主要对市医院现有锅炉房进 行除尘、脱硫改造。主要建设内容包括:1.本项目要求烟囱增设在线监测系统，最终排放的烟气满足环保部门颁布的锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014）。2.按提出的三级除尘、脱硫、净化方案，技 术措施方案中含有以下几种 图示：（1）设备摆放位置示意图，方位、间距、外廓尺寸

11、标 注。（2）三级除尘、脱硫、净化及管路、 泵、 污水沉淀处理的系统原理图。（3）全系统三级除尘脱硫净化管路、泵及附属设备全系统总图。3. 二级除尘脱硫净化塔在运行过程中第一级除尘脱硫塔的污水沉淀处理与第二级净化脱硫塔的污水沉淀处理脱泥，脱泥机可共用。4. 两级脱硫除尘净化塔内的冲洗、喷淋、除 雾及其附件采用耐腐耐磨的碳化硅材料制造。5. 脱硫除尘净化塔冲洗、喷淋的管路及泵采用各自独立一备一用，吸收液的移位泵系统一用一备，两系统可共用。6. 两套系统的管路各自独立，设置必要的阀门和控制管路。7.脱硫除尘改造7.1 脱硫除尘改造方案采用麻石除尘器除尘脱硫塔脱硫净化塔。7.2 四台锅炉运行时运行工

12、 艺方式（6t+10t）炉和（4t+2t）炉共用除尘脱硫塔和脱硫净化塔，但是小容量锅炉运行时保证除尘脱硫正常运行。7.3 为达到工艺流程要求，现有相关除尘设施设备进行合理移位。7.4 原麻石除尘器进行改造装饰维修，麻石除 尘器外壁全部采用 100mm 厚度混凝土加钢筋网浇筑，外表面全部喷涂仿石涂料，且勾缝装饰。7.5 污水处理系统采用沉淀池系统，沉淀池的污泥处理采用真空脱泥机脱除，要求采用 5 格沉淀池，沉淀池 顶部加盖能够载人通行的钢筋网安全防护栏及指示提醒设施。7.6 脱硫塔采用二级脱硫方式，脱硫塔采用旋流板式脱硫塔。塔盘采用耐酸不锈钢板制作，钢板厚度 6mm；第一级除尘脱硫塔外壳采用碳钢

13、 Q235 材质，壁厚不得小于 8mm，内壁衬50mm 花岗岩，中 间夹层采用防腐 钢筋网骨架，花 岗岩挂钩必须采用 304 不锈钢材质，厚度 4mm。7.7 第二级脱硫净化塔外壳采用耐酸全不锈钢材质，塔筒壁厚不得小于 6mm，外部附属设施可用普通钢制造。7.8 麻石除尘器出口到烟囱的烟道系统采用 3mm 且 316 材质耐酸不锈钢钢板。7.9 10 吨锅炉麻石除尘器灰水采用沉淀脱泥过滤处 理，灰水分离采用真空脱泥机（脱泥机可共用），污水进行集中处理。7.10 新建一套满足脱硫、除尘系统的电气控制设施及控制系统，电力控制系统选用继电器系统，集中控制。7.11 灰水系统管路材质必须耐酸耐磨；碱性

14、水系统管路材质必须耐碱耐磨；清水系统管路材质必须采用热镀锌钢管。8.锅炉辅机改造工程项目明细8.1 除尘器装修改造8.1.1 6 吨锅炉除尘器搬迁至风机房，所有麻石除尘器外壁辅设钢筋网，浇筑 100mm 厚混凝土，表面喷涂石材装饰涂料，且勾缝线，所有沉淀池配新的板链式刮灰机，10 吨时麻石除尘池配除灰机。8.2 风机改造8.2.1 所有锅炉更换配套新的引风机，风机要求低噪音，1450 转分，与 电机直联，机座必须带钢架，且电机，风机直联。 风机压力流量必须能满足锅炉燃烧、三级除尘及脱硫确保正常运行条件，锅炉全负荷不得正压燃烧，引风机压力不得低于 4500kpa。8.2.2 引风机选型 6 吨时

15、以下锅炉，都以 4 吨时选型。8.3 烟风道改造8.3.1 所有从锅炉尾部到除尘器的烟道更换为厚度 5mm 钢板制造的烟道，每台锅炉烟道制造隔离门。8.3.2 麻石除尘器出口到烟囱的各种烟道， 采用钢耐酸胶泥制成，且厚度不得小于 5mm。8.3.3 所有设备及烟道外表涂二道环氧红丹底漆，二道面漆，颜色按所提要求进行。9.施工完毕后，施工场地要求硬化处理。脱硫系统主要技术经济性能指标序号 项目名称 单位 数据1 锅炉出力 t/h （6t+10t）和（4t+2t）2 运行锅炉 台 43 设计烟气总处理量 Nm3/h 660004 烟气温度 1401505 脱硫工艺 氧化镁湿法6 脱硫塔配置 二级塔

16、7 循环水形式 塔外氧化、塔外循环8 脱硫剂 氧化镁粉9 脱硫剂品质 325 目、90%纯度10 MgO 小时耗量 kg/h 21.211 MgO 日消耗量 t/d 0.5112 系统装机功率 Kw 33213 液气比 L/m3 214 脱硫装置循环水量 m3/h 16015 平均每天工艺水耗 m3/d 416 出口烟气中雾滴浓度 mg/Nm3 7517 脱硫系统阻力 Pa 140018 脱硫主体设备使用寿命年 2019 脱硫工艺 氧化镁湿法2.4 氧化镁法湿式烟气脱硫工艺2.4.1 工艺原理氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日

17、本已经应用了多个项目，台湾的电站95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应 用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。镁法脱硫工艺是镁的碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸 镁氧化后生成硫酸 镁。脱硫 过程中发生的主要化学反应有MgO+H2O=Mg(OH)2 Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2O MgSO3 H2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3 +1/2O2 =MgSO4氧化镁法脱硫是一种前景较好的脱硫工艺，该工艺较为成熟，原料来源充足，在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁

18、储藏量约为 160 亿吨占全世界的 80%左右。其资源主要分布在辽宁、山 东、四川、河北等省，其中辽宁占总量的 84.7%，其次是山东莱州，占 总量的 10%，其它主要是在河北邢台大河，四川干洛岩岱、汉源，甘肃肃北、 别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于各单位的脱硫系统中去。镁法投资少，运行费用低，脱硫效率高， 结构简单，并且能够减少二次污染。镁法脱硫相对于钙法的最大优势是不会系统发生设备结垢堵塞问题，能保证整个脱硫系统能够安全有效的运行，同时镁法 pH 值 控制在 6.06.5 之间，在这种条件下设备腐蚀问题也得到了一定程度的解决。同时与较为完整的石灰石/石膏法相比，占地面积小，运行

19、性方面费用低，投 资额大幅减小，综合经济效益得到很大的提高。总的来说，镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证。由于镁法脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁，既可以抛弃，也可进行综合利用。一方面我们可以进行 强制氧化全部生成硫酸镁，然后再经过浓缩、提 纯生成七水硫酸镁进行出售，另一方面也可以直接煅烧生成纯度较高二氧化硫气体来制硫酸。2.4.2 脱硫工艺特点根据锅炉烟气脱硫工艺的特点，本方案采用氧化镁法湿式烟气脱硫工艺，并通过我公司近年来在工程实践中不断积累与探索，从设备的结构形式、材质选用、工艺系统做了一定改进和完善。2.4.2.1 本脱硫系统的特点按照以上设计思想，烟气脱硫系统并充分参照

20、工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ462-2009）等相关国家规范要求，本脱硫方案的主要特点如下：1)脱硫塔主体采用四炉一塔形式，系统设置合理的阀门切换程序，可以满足任何四台锅炉脱硫功能的实现。2)考虑 到系统造价及脱硫工艺要求，并综合考虑业主意见，脱硫塔采用二级脱硫方式，脱硫塔采用旋流板式脱硫塔。塔盘采用耐酸不锈钢板制作， 钢板厚度6mm；第一级除尘脱硫塔外壳采用碳钢 Q235 材质，壁厚不得小于 8mm，内壁衬50mm 花岗岩，中间夹层采用防腐钢筋网骨架，花岗岩挂钩必须采用 304 不锈钢材质，厚度 4mm。第二级脱硫净化塔外壳采用耐酸全不 锈钢材质，塔筒壁厚不得小于 6mm，外部附属设施可用普通钢制造。旋流板、喷淋管、螺旋喷嘴等主