1、 29 35t/h抛煤机 锅炉 烟气脱硫 方案 1 项目污染物分析 主要污染物为燃煤尘和 SO2酸性气体 ， 粉尘粒径小 、 比重轻 ， 属可吸入颗粒物 ， 威胁居民生命健康 ； 烟气中的 SO2， 会造成酸雨污染排放大气造成环境污染 。 2 工况参数 锅炉型号 锅炉蒸发量 (t/h) 35t/h 锅炉烟气量 (m/h) 90000 燃用煤种 二类烟煤 煤的耗用量 (t/h) 6.0 煤的含硫量 (%) 1 按 1.0 计 煤的含灰量 (%) 除尘器型号 /方式 多管干式及麻石水膜 锅炉出口烟尘浓度 (mg/m) 2000 除尘器出口烟尘浓度 mg/m 除尘器除尘效率 % 锅炉出口 SO2浓度
2、 (mg/Nm) 2000 锅炉出口烟气温度 ( ) 150-180 现有除尘器出口烟气温度 ( ) 120 原有循环水量 (t/h) 循环泵型号 、 数量 引风机型号 引风机额定风量 (m/h) 引风机全风压 (Pa) 3180 引风机功率 (KW) 要求 SO2排放浓度 mg/Nm 300 要求烟尘排放浓度 mg/Nm 80 注 ： 以上参数以相类似锅炉为例 ， 作为技术方案参考依据 。 3 方案编制依据与执行环保标准 3.1 HJ462-2009工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 3.2环保局关于规范我市中小型燃煤锅炉烟气脱硫工程建设的通知 3.3 环发 (1997)634#酸雨控制
3、区与二氧化硫控制区划分方案 ； 3.4 国函 (1998)5#号国务院关于酸雨控制区与二氧化硫控制区有关批复 ； 3.5 GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准 ； 3.6 国务院令字 (2003)第 369#排污费征收使用管理条例 ； 3.7 中华人民共和国国家发展委员会 、 财政部 、 国家环境保护总30 局 、 国家经贸委 (2003)31#令排污费征收标准管理条理 。 3.8 建筑防振设计规范 GB50016-2006 3.9 低压配电装置规范 (GBJ54-83) 3.10 电气装置安装施工及验收规范 GB50254-96 3.11 电力建筑施工及验收技规范 3.12 花岗石
4、类湿式烟气脱硫除尘装置 (HCRJ040-1999) 3.13 建筑施工高处作业安全技术规范 (JGJ80-91) 3.14 固定 式工业钢平台 (GB4053.4-83) 3.15 固定式工业防护栏杆 (GB4053.3-93) 3.16 固定式钢直梯 (GB4053.1-93) 3.17 压缩机风机泵安装工程施工及验收规范 (GB50275-98) 4 设计原则及技术参数 4.1 设计原则 根据提供的工况参数 ， 现初步制定以下设计原则 ： (1)保证锅炉正常运行 ， 污染物达标排放 ； (2)并将原有水膜除尘器拆除 ， 新建脱硫塔 ， 并利用原有除尘循环池 ， 新建设备及配套系统布置合理
5、 ； 新建完成后 ， 脱硫塔脱硫效率大于 90%， 排放烟气中的烟尘及 SO2， 浓度小于地方环保局规定的排放标准 ， 净化后烟气林格曼黑度小于 1级 ； (3)锅炉排放粉尘和 SO2按照地方环保局标准达标排放 ， 并有提高技术指标的空间 ， 适应国家对环保治理不断严格的要求和削减量 ； (4)系统运行可靠 ， 脱硫除尘设施维护可与锅炉检修同步统一安31 排 ， 不影响锅炉的正常运行 ； (5)用特种雾化喷头 ， 保证使塔内壁及旋硫板上形成均匀连续的液雾 ， 提高脱硫除尘效率 ； (6)通过脱硫后 ， 脱硫效率大于 90%， 使高浓度的 SO2烟气达到排放要求小于 300mg/Nm； (7)经
6、过脱硫塔烟尘排放 80mg/Nm。 4.2 设计技术参数 1)锅炉型号 ： 35t/h抛煤机 链条锅炉 2)蒸发量 ： 35t/h 3)锅炉数量 ： 7台 4)系统设计脱除 SO2效率 ： 90% 5)液气比 (L/G)： 厂家据实际情况定 6)脱硫塔内径和高度 ： 厂家据实际情况定 7)原水平通道 ： 喉径中速进口通道 8)旋流板 ： 9)除雾装置 ： 10)脱硫液喷头 ： 316L不锈钢或 PP66增强尼龙螺旋喷嘴群 11)脱硫塔材料 ： 拟用 花岗岩石 12)副塔 ： 拟用 花岗岩石 13)处理烟气量 ： 90000m/h 14)烟气入脱硫塔温度 ： 150 15)烟气出口温度 ： 80
7、 32 16)SO2入口浓度 ： 2000mg/Nm 17)SO2出口浓度 ： 300 mg/Nm 18)烟尘出口浓度 ： 80 mg/Nm 19)引风机处理风量 ： 90000 m/h 5 脱硫系统工艺流程及设计方案 5.1 脱硫塔介绍 5.2 工艺确定 选择高效雾化旋流喷淋脱硫塔与氧化镁法相结合的脱硫技术作为脱硫工艺 ， 要求 脱硫效率 90%以上 ， 确保烟气处理达到需方排放限值 (80mg/Nm)要求 。 经氧化后的浆液 (主要成分为硫酸镁 )排出送入脱硫副产品处置系统 ， 脱硫副产品脱硫渣进入浓缩池进行浓缩 ， 上清液返回利用 ， 沉渣定期清理 。 目前国内外脱硫技术应用较广泛的是湿
8、式石灰石 石膏法 ， 但该技术工程投资大 、 运行成本高 ， 设备和管路系统易磨损和堵塞 。 氧化镁法是用 Mg(OH)2溶液洗涤吸收烟气中的 SO2， 生成 MgSO3经曝气系统氧化为 MgSO4。 脱硫反应生成物经过鼓风曝气后生成 MgSO4， 而 MgSO4在水中的溶解度达 40%， 所以循环吸收液中悬浮物大大低于采用石灰法脱硫系统 ， 由于在吸收和吸收液处理中主要生成物为溶解度高的硫酸镁 。不存在结垢和浆料堵塞问题 ， 大大提高了运行的可靠性 。 且镁盐吸收速率比钙盐速率快 ， 所需要的液气比低很多 ， 可以节省动力消耗 。 33 5.3 工艺原理 5.3.1 工艺特点 (1)氧化处理
9、后排放液中的主要成份 MgSO4正好是海水中成份的一种 ， 所以非常安全 ； (2)吸收 SO2生成 MgSO4是在溶解状态进行 ， 不会因浆液发生结垢 ，堵塞等故障 ； (3)气液比小 ， 当烟气量相同 ， SO2含量相等的情况下 ， 石灰石 、石膏法气液比为 3.5时 ， MgO法气液比 要小得多 ， 可大幅度节约运行费用 ； (4)因吸收剂 Mg(OH)2循环使用 ， 利用率高 ， MgSO4溶解度高 ，循环系统补充水量小 ， 无需为处理大量废渣发愁 ； (5)整个处理过程简单 ， 设备数量少 ， 操作简单 、 运行可靠 。 (6)反应过程 消化反应 ： MgO+H2O Mg(OH)2
10、吸收反应 ： Mg(OH)2+SO2 MgSO3+H2O MgSO3+SO2+H2O MgSO2 Mg(HSO3)2+ Mg(OH)2 2MgSO3+2H2O 氧化反应 ： 2MgSO3+O2 2MgSO4 氧化镁法脱硫工艺分再生法和抛弃法两种 。 回收脱硫副产品硫酸镁需进行浓缩 、 冷却结晶 、 离心分离和干燥等操作 ， 工程投资将会增加 。 根据本工程的要求和现场条件 ， 本设计拟采用副产物处理工艺 。即脱硫后的废液直接输送至脱硫副产品处置系统进行处理 ， 经浓缩池34 进行浓缩 ， 分离后的水循环利用 ， 脱硫渣外卖 。 5.3.2 工艺流程 本方案是烟气脱硫工艺系统主工由脱硫剂制备系统
11、 、 烟气系统 、SO2吸收系统 、 脱硫液循环和脱硫渣处理系统 、 工艺水系统 、 电气系统 、 仪表及自动化控制系统等组成 。 5.3.2.1 脱硫剂制备系统 本工程脱硫剂采用轻烧氧化镁 。 脱硫剂制备系统将满足烟气脱硫所有可能的负荷范围 。 脱硫剂制备系统流程 ： 5.3.2.2 烟气系统 本设计 35t/h燃煤锅炉脱硫采用一炉一塔 ， 烟气系统具体流程为 ： 热烟气自锅炉出来后经 多管干式 除尘器 初步 除尘后 ， 再进入麻石水膜除尘器深度除尘 ， 由引风机输送进入吸收搭 ， 向上流动穿过喷淋层 ， 在此烟气被冷却到饱和温度 ， 烟气中的 SO2等污染物被脱硫液吸收 。 经过喷淋洗涤后
12、的饱和烟气 ， 经除雾器除去水雾后通过烟道进入烟囱排空 。 从烟道母管引出到吸收塔之间的烟道上还分别 设 有温度检测 、 压力检测等监测仪表 。 脱硫后的净烟气碳钢烟道内衬玻璃鳞片 ， 避免烟道腐蚀 。 5.3.2.3 SO2吸收系统 在吸收塔内 ， 脱硫液中的氢氧化镁与从烟气中捕获的 SO2、 SO3、HF、 HCl等发生化学反应 ， 生成亚硫酸镁和亚硫酸氢镁等物质 。 脱35 硫后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔 。 (1)吸收塔 1)设计原则 吸收塔内所有部件能够随最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击 ， 高温烟气不会对任何系统和设备造成损害 。 吸收塔选用的材料适合工
13、艺过程的特性 ， 并且能随烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损 。 所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度 。 采用花岗石的吸收塔保证壳体结构的完整性 ， 采用新型砌筑方式保证塔体的密封性良好 。 体上的入孔 、 通道 、 连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封 ， 防止泄漏 。 塔体的设计尽可能避免形成死角 ， 吸收塔底面设计能完全排 空浆液 。 塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护 ， 吸收塔内部的导流板 、喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢 ， 并且没有通道以便于清洁 。 吸收塔系统包括所有必需的就地和远方测量装置 ， 且提供足够的吸收塔液位 、 温度 、 压力 、 压差等测点 ，
14、 以及氧化镁浆液的流量测量装置 。 吸收塔设计还 应 考虑除雾器及其塔内部件检修维护时所必须的起吊措施 。 2)塔前预冷段 36 吸收塔前设置预冷段 ， 预冷段 材质由工程承揽方自定 。 3)内衬与特殊材料 吸收塔选用的材料 要 适合吸收塔工艺的化学特性 ， 要考虑 烟气中的固体物及脱硫工艺固体物的磨损 。 塔体材料 材质由工程承揽方自定 。 所有没有进行内衬防腐处理而又与浆液或烟气冷凝液相接触的金属设备 ， 必须 由耐酸腐蚀耐磨材制作 。 4)浆液喷淋系统 喷淋吸收塔内部碱液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成 ， 喷淋系统的设计能够合理分布要求的喷淋量 ， 使烟气流向均匀 ， 并确保碱液与烟气充分
15、接触和反应 。 浆液喷淋系统 可考虑 采用 PA66。 所有喷嘴能避免快速磨损 、 结垢和堵塞 ， 喷嘴选用进口优质空心锥喷嘴 ， 材料采用 PP66 材料制作 。 喷嘴有足够的压力以保证碱液的雾化效果 。 喷嘴与管道的设计便于检修 ， 冲洗和更换 。 (2)除雾器 除雾器可安装在吸收塔上 部 ， 用以分离净烟气夹带的雾滴 。 除雾器出口烟气温度不大于 75mg/Nm(干基 )。 要求 分为级布置 。 除雾器型式能够保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果 ， 且保证脱硫后的烟气以一定流速均匀通过除雾器 ， 防止发生二次携带 ， 堵塞除雾器 。 除雾器系统的设计考虑了 FGD装置入口的飞灰
16、浓度的影响 。 该37 系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统 ， 运行时根据给定或可变化的程序 ， 既可进行自动冲洗 ， 也可进行人工冲洗 。 设计了合理的冲洗时间和冲洗水量 ， 既能冲洗干净除雾器 ， 又防止生成二次携带 。 内部通道的布置适于维修时内部组件的安装和拆卸 。 除雾器冲洗系统能够对除雾器进行全面冲洗 ， 没有未冲洗到的表面 。 冲洗水的压力将进行监视和控制 ， 冲洗水母管的布置能使每个喷嘴基本运行在平均水压 。 除雾器的布置结合吸收塔的设计统一考虑 ， 方便了运行和维护 。 除雾器冲洗用水由单独设置的除雾器冲洗水泵提供 。 除雾器冲洗水泵设置两台 ， 一用一备 。 除雾段
17、的测点包括 ： 每个除雾段的压降 ， 在冲洗期间冲洗水母管的瞬时水压和流量 (配低流量 /压力的报警 )等 。 对测量除雾器压降的装置采取了防止堵塞的措施 。 所有除雾器组件 、 冲洗母管和冲洗喷嘴易于造近能够进行检修和维护 。 设计的除雾器支撑梁可作为维修通道 ， 能承受 维修的 活荷载 。 除雾器是一个细液滴分离器 ， 叶片间隙稍大 ， 用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴 。 烟气流经除雾器时 ， 液滴由于惯性作用 ， 留在挡板上 。 由于被滞留的液滴也含有固态物 ， 因此存在挡板上结垢的危险 ， 同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值 ， 需定期进行在线清洗 。
18、为此 ， 设置了定期运行的清洁设备 ，包括喷嘴系统 。 冲洗介质为工业水 。 除雾器的下面设有冲洗喷嘴 ， 正常运行时下层除雾器的底面和顶38 面 ， 上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域 。 除雾器每层冲洗可根据烟气负荷 、 除雾器两端的压差自动调节冲洗的频率 。 冲洗水由除雾器冲洗水泵提供 ， 冲洗水还用于补充吸收塔中的水分蒸发损失 。 (3)吸收塔再循环系统 吸收塔再循环系统包括循环泵 、 管道系统 、 喷淋组件及喷嘴 。 吸收液循环泵符合对“泵”的基本要求外 ， 并满足如下特殊要求 ： 循环泵按照单元制设置 ， 可设一套备用叶轮 。 循环泵及进口阀门能够在 FGD-PLC 系统自动
19、开启和关闭 。 循环泵通流部分及叶轮等由防腐耐磨材料制成 ， 并能适用于输送含有高浓度氯离子的介质 。 循环泵配有油位指示器 、 机械密封 、 联轴器罩和泄漏液收集设备等其他附件 。 循环泵便于拆换和维修 ， 配置整体底盘或安装框架 。 设计选用的材料适于输送的介质 ， 并且按 20g/L的氯离子浓度进行选材 。 其材料提交给需方认可 。 循环泵及驱动电机适应户外露天布置的要求 。 吸收塔再循环系统的设计要求是使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率 ， 使吸收溶液与烟气充分接触 ， 从而保证在适当的液/气比 (L/G)下可靠地实现所要求的脱硫效率 。 吸收塔中部 的 雾化喷头 要分级布置 ， 吸收液由喷头内喷出 ， 并雾化成微滴 ， 与由下而上逆流而来的烟气进行充分的气液接触 。 采用独
