1、1东莞市富利环保有限公司内部标准 FL-SJ02环保项目方案设计技术导则 燃烧烟气治理为了规范燃烧烟气治理方案的设计,提高工作质量,制定本标准。1 主题内容与适用范围1.1 主题内容本标准规定了燃烧烟气治理方案设计的一般性原则、方法、内容及要求。1.2 适用范围本标准适用于发电机尾气,锅炉烟气,热水炉、压铸机、搪胶炉、溶铝炉废气,厨房火烟等燃烧烟气治理的方案设计。2 设计风量的确定2.1 发电机组排烟量(1)根据发电机组的型号查阅产品说明书确定排烟量。(2)无法确定发电机组型号,则根据发电机的排烟管规格按下式估算排烟量:)403(641.32DnQ式中:Q发电机组排烟量,m 3/h;n排烟管的
2、数量,个;D排烟管的直径,m;3040烟管内的排气速率,m/s。2.2 锅炉排烟量(1)已安装引风机以风机铭牌上的额定风量为准。风机数据无法找到,按下式进行估算:)302(64.32Q式中:Q锅炉排烟量,m 3/h;D排烟管的直径,m;2030烟囱内的排气速率,m/s。(2)按锅炉型号(蒸发量)估算,0.5t/h 锅炉 2000m3/h,1t/h 锅炉30004000m 3/h,2t/h 锅炉 60008000m 3/h,3t/h 锅炉 900010000m 3/h,4t/h 锅炉1200015000m 3/h。2.3 厨房火烟废气治理(1)按炉头计算,每个炉头排烟量:8001200m 3/h
3、。(2)根据排烟管的直径按式计算。2.4 热水炉、压铸机、搪胶炉、熔铝炉排烟量一般排烟量很小,没有装引风机(靠高温排气) ,量取排气管的直径按式计算。2.5 现场勘察应量取排烟管的周长,通过计算确定直径,不可毛估。2.6 确定设计风量的同时应选取所配风机的型号,风量应匹配,风量无法匹配以风机的额定风量为准。3、排放标准发电机尾气执行国家标准(GB16297-1996) 大气污染物综合排放标准中的二级排放标准;其余燃烧烟气一律执行广东省地方标准(DB44/27-2001) 大气污染物排放限值中2的二级标准。4 设计工艺的确定4.1 基本原则一般采用喷淋洗涤湿式除尘,加碱脱硫工艺。喷淋液循环使用,
4、定期外排,一般不配套废水处理设施(用户特别要求的除外) 。烧柴废气烟气较黑,只进行洗涤,但除尘效果要好;燃油(柴油)废气在洗涤的同时应加碱脱硫;燃煤、燃重油项目东莞已禁止报批。4.2 发电机尾气治理工艺4.2.1 工艺的确定原则(1)发电机尾气靠背压排气,一般不加引风机,治理系统尽量简化,以减少系统阻力。(2)燃烧效果较好的发电机一般只在开机时烟气较黑,不必设置太复杂的工艺。(3)根据用户的经济实力确定工艺,工程预算应在用户可承受范围内。(4)根据项目的具体特点确定治理工艺。(5)原则上每台发电机组配置 1 套治理系统,以免引起发电机组“回水” 。(6)不推荐采用填料塔、旋流板塔等阻力大、易堵
5、塞的设备。(7)尾气治理时因喷淋洗涤、烟气扩容等因素,本身有很好的降噪效果,不必在尾气管上再加装消声器,以免增大阻力。(8)要求较严的企业,可以配套废水处理系统,或设置简单的干化池过滤废水。4.2.2 发电机尾气治理可根据具体情况,选用以下工艺:(1)燃烧效果较好,烟气较白,用户要求投资额较小的项目,采用较简单的“水浴冲击法”或“空心喷淋法”工艺。(2)发电机组数目较少,要求治理效果较好,采用“水浴+喷淋”一体化成套设备工艺。(3)发电机组数目众多,采用“旋风水漠除尘”工艺,每台机组设置 1 个旋风塔,多个塔共用 1 个循环水池和 1 套加药装置,每塔配 1 个循环水泵。尾气管上已安装二级消声
6、器,高度较大,应选用“上进风”旋风水膜除尘工艺。(4)发电机组燃烧效果较差,或用户要求较高的除黑烟效果时,选择“旋流板塔除尘脱硫”工艺。4.3 净化系统设计目前东莞市环保局认可、推荐的工艺为“旋流板塔除尘脱硫工艺” 。烧柴锅炉只需保证洗涤除尘效率,燃油锅炉需加碱脱硫。4.3 其它燃油烟气治理工艺厨房燃烧烟气在经济许可的情况下,可以采用“炉头改造”工艺。烧柴或不进行炉头改造的项目,可采用“双层喷淋塔” 、 “填料塔”等工艺,需加引风机。热水炉、压铸机、搪胶炉、溶铝炉等其它燃油废气,类似于锅炉废气治理,风量较小(小于 5000m3/h)的项目采用“填料塔”工艺,风量较大的采用 “旋流板塔”工艺,均
7、需加引风机。5 治理系统设计5.1 排烟管排气流速:2030m/s (取低值可降低排气噪声但投资增大)排气管直径按下式计算:310)32(14.360QD式中:D排气管直径,mm ;Q设计风量,m 3/h。根据计算结果圆整,也可以按全国通风管道计算表选取。风管采用厚无缝钢管(外壁刷黑色高温防锈漆 ),或采用 1.22.0 厚的 304(或 316)不锈钢管。5.2 喷淋塔5.2.1 空塔气速 V填料塔: V=2.03.0m/s (适用于小烟量的厨房火烟或压铸机、搪胶炉等废气)旋流板塔: V=2.54.2m/s(适用于大烟量的锅炉废气,烧木柴取低值)旋风水膜塔:V=3.54.5m/s(适用于发电
8、机尾气)空心喷淋塔:V=3.04.0m/s(适用于发电机尾气)5.2.2 停留时间 T烟气在塔内停留时间:T=1.21.8s5.2.3 塔体直径 D 计算104.360VQ式中:D喷淋塔直径,mm ;Q设计风量,m 3/h;V空塔气速,按 5.2.1 条选取,m/s。根据计算结果,并按下式核算周长(L)进行调整:104.式中:L设备断面周长, m;D设备直径, mm;微调设备直径,使周长为整数,如:2.5,3.0,3.5,4.0 等等,以免浪费材料。5.2.4 设备高度计算喷淋塔高度 H 按下式计算:41.33602TQ式中:H设备高度,m;Q设计风量,m 3/h;T废气在塔内停留时间 1.2
9、1.8s;D设备直径,m。设备不建议太高(3.54.5m 高左右) ,如太高应调小空塔气速。同时,筒体高度应为1.0(或 0.5)的整数倍,以免浪费板材。5.2.5 喷头设置一般采用 0.5 英寸的螺旋喷嘴。材质为铜或不锈钢。喷嘴数量按下面两种方法计算:4 按塔体直径计算:2.041.3Dn式中:n 1喷嘴数量,个;D设备直径,m;0.2单个喷嘴的服务面积,0.2m 2/个。按液气比计算:7.102LQn式中:n 2喷嘴数量,个;Q设计风量,m 3/h;L液气比,取值 12L (水) /m3(气) h;2.7喷嘴的额定流量,2.7m 3/h上述两种计算结果应互相校核,当 n1 比 n2 小得多
10、时,以 n2 为准,需设置 2(或 3)层喷头;当 n1 比 n2 大得多时,以 n1 为准。喷头的间距为 250mm。喷头的布置方式有以下几种:一字形(23 个) ;十字形(35 个) ;环形(35 个) ;同心圆(46 个)梅花形(6 个以上) 。根据喷头的数量选取不同的布置方式,如图 1 所示。喷头的数量和布置方式,决定了洗涤效率的高低,必须高度重视。旋流板塔外内不设施喷头,靠高速旋转的气流使液滴雾化。喷头处应设置检修孔。 图 1 喷头的布置方式5.2.6 脱水器喷淋后的废气应进行脱水,常用的脱水方式有以下几种:(1) 加大塔径,降低流速脱水,流速为 22.5m/s;(2) 设置波纹板脱
11、水,间距为 2030mm;(3) 设置填料、或几层格网脱水(效果较差) ;(4) 反向安装旋流板脱水(适应于有风机、流速较大的塔体) 。5.2.7 旋流板部件计算旋流板如右图所示:旋流板筒体直径 D 按式计算。旋流板叶片直径 D1 按下式计算:)4.(1盲板直径 D2 按下式计算:盲板叶片罩筒集液槽5 图 2 旋流板1243D式中:D塔体直径,mm;D1叶片直径,mm;D2盲板直径,mm。罩筒高度 h 按下式计算:amsin4.31式中:h罩筒高度,mm(一般为 50120mm) ;D1叶片直径,mm;m叶片数量,一般为 24 片;叶片仰角,一般为 250;板材厚度,不锈钢 23mm,钢板 4
12、6mm。集液槽宽度 B 按下式计算:21D两层旋流板的间距为:300450mm塔体总高度:350040005.2.8 设备村质发电机尾气因温度很高,腐蚀速度较快,宜采用 316 不锈钢材质(只在工程投资不允许时才采用 304 或 A3 钢材质) 。其余燃烧烟气治理宜采用 304 不锈钢材质,条件要求较高时采用 304 材质,投资较低时采用钢防腐结构甚至砖混结构。6 循环水泵一般采用 316(或 304)不锈钢耐腐蚀离心水泵。泵的扬程取 1525m。泵的额定流量 Q 泵 按循环水流量 Q 水 的 1.11.2 倍选取,即:水泵 2.1循环水量 Q 水 按下述两种方法计算:安装有喷头的按喷头数量计
13、算:7.n水式中:Q 水 循环水总流量, m3/h;n 喷头的数量,个;2.7单个喷头的额定流量为 2.7 m3/h。不安装喷头的(如旋流板塔或穿孔管喷淋)按气液比计算:10)2(水式中:Q 水 循环水总流量, m3/h;6Q 设计处理风量, m3/h;(12)液气比取值 12L /m3h。每套治理装置单独设置 1 台循环水泵,如果泵的连续运行时间经常超过 6 小时,应考虑设置备用水泵。水泵应设置液位控制,低水位自动停泵,并考虑与发电机或引风机联锁,以实现自动运行。7 循环水池单个喷淋塔宜与循环水池组合在一起,以形成一体化装置。多个喷淋塔宜共用 1 个循环水池(特别是需要脱硫的项目) ,共用
14、1 个水池只需配置1 套加药系统,可以节省投资。循环水池的容积 V 按下式计算:056水Q式中:V循环水池的容积, m3;Q 水 循环水的流量, m3/h;(510)避免泵频繁启动的停留时间。计算出容积后再确定循环水池的尺寸。长度、宽度一般取板材宽度(1.0m 或 1.22m)的整数倍。如布置在楼顶(需考虑负荷) ,高度为 0.51.2m,布置在地面(或地下) ,高度为 1.22.5m。条件允许的情况下,循环水池尽量布置在地面(或地下) 。循环水池的材质可以采用以下几种形式: 钢防腐结构(需脱硫的项目内壁应贴玻璃钢) ; 304 或 316 不锈钢材质(适应于投资较大或要求较高的工程) ; 楼
15、面、地上(或地下)砖混结构(需脱硫的项目内壁应贴玻璃钢) ; 地上(或地下)钢筋混凝土结构(需脱硫的项目内壁应贴玻璃钢) 。循环水池内应设置格网拦渣,以保护循环水泵的正常运行。需设置浮球自动补水装置。需设置溢流、排空管道。尽量不封闭以利于散热。循环水管采用 PPR 耐高温工程塑料管或不锈钢管。8、加碱装置烧柴烟气不必配置加碱装置,其余的燃烧烟气需配置加碱装置脱硫。多套治理装置可共用 1 个循环水池和 1 套加碱装置。投加药剂为烧碱(NaOH),药溶液箱采用外购定型水箱(PP 材质) ,投资额较大(或要求较高)的工程,药箱内应配置搅拌机。药剂采用计量泵或磁力泵投加。设置 pH 控制器实现自动加碱
16、, pH 值小于 6 时启动加碱泵, pH 值大于 10 时自动停泵。投资额较大或要求较高的工程加碱泵和 pH 控制器采用进口设备。9、引风机发电机尾气治理不需设置引风机,其余没有设引风机的燃烧烟气治理均应置引风机。选择 4-72 中高压离心风机,风压为 8001500Pa,风量与设计烟量匹配。风机放在净化装置之后,可以提高其使用寿命。10、排气筒(烟囱)排气筒的断面面积按下式计算:VQA3607式中:A排气筒的断面面积,m 2;Q设计排气流量,m 3/h;V设计排气流速,m/s,发电机尾气 812m/s,其它按 1618m/s(发电机尾气取较低的排气流速以降低噪声) 。排气筒高度为(515m) ,加上楼层高度宜超过 15m。排气筒采用厚无缝钢管,或采用 1.22.0mm 厚的不锈钢管。