1、 烟气除尘脱硫技术方案 1 35t/h 锅炉烟气除尘脱硫方案 1 设计依据: 根据业主要求 2#3#锅炉并用一台脱硫塔，使用 1#锅炉脱硫塔方案，下面 主要以 4#锅炉做脱硫方案： 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 100mg/m3 2锅炉年运行时间 7200h 14除尘效率 99.9% 3锅炉蒸发量 35t/h 15除尘烟气出口温度 4锅炉烟气量 132000m3/h 16除尘 SO2出口浓度 mg/m3 5锅炉耗煤量 kg/h 17引风机型号 Y4-73-11NO14D 6燃烧含灰量 28.6% 流量
2、 143130m3/h 7燃煤含硫量 2.5% 全压 3433Pa 8锅炉出口烟气温 度 电机功率 220kw 9 锅炉排气侧压力 损失 Pa 18可提供最大循环水 量 50m3/h 10 烟尘初始排放浓 度 19允许最大占地面积 200m2 11 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/m3 1.2 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。 烟气除尘脱硫技术方案 2 1.2.2水文地质 地下水位高程为 m。 最大
3、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： 煤粉炉。 1.4 技术要求 除尘效率：99.9%； 脱硫效率：85%； 烟尘排放浓度： mg/Nm 3； 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 3 1.4.2 国家现行 SO2排放限值表 新建、改建、扩建工程
4、 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/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） 15 20 30 40 50 60 70 80 90 100 2.6 4.3 22 25 39 57 77 110 130 170 3.5 6.6 38 58 83 120 160 200 270 周界外浓 度最高点 0.40 1.5 质量要求 1.51 烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内，
5、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； 烟气除尘脱硫技术方案 4 1.53 塔内设备不积灰、不结垢； 1.54 补水管、冲洗管为不锈钢厚壁管道或硬塑管； 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
6、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，设计采用双 碱法脱硫工艺。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不锈钢钢制作。 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
7、测系统、循环水系统及管道组成。 烟气除尘脱硫技术方案 5 4. 工作原理 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 99.9% ,脱硫率 95% 99% ！ 锅炉含尘烟气由主烟道进入脱硫塔，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、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
8、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，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： 烟气除尘脱硫技术方案 6 水 溶 液气 态 2222 SOHSO 233SHH水 溶
9、液 CaCa22 S231 322231SOHOS 4.2.2 使用 CaO 和 MgO 脱硫剂化学反应式： HMgMg 22322 1 3231SOHOS CaCa 2232 OHgg 23223 1 烟气中的 SO2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%） 、 与国内同类技术比较具有如下优点 ： 脱硫脱水一体，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 95%，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、
10、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； 运行阻力小，约 800pa，可调节； 烟气除尘脱硫技术方案 7 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
11、 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， 无排放（只补充小量新鲜水 Q=2m3/h） ，无二次污染。 烟气除尘脱硫技术方案 8 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
12、拌活化，制成水溶液用泵送 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。今后锅炉扩建增大后 烟气除尘脱硫技术方案 9 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 PH
13、89 时，脱硫率可达 70% 以上。当 PH12 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 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 10 7.
14、 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 8. 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 法处置。 9管理与操作 烟气除尘脱硫技术方案 11 涡轮导波旋涡微分潜水装置是高新技术产品。是以崭新的设计理 念，高强的环保意识，严谨的科学态度，潜心研制的高科技成果，其制 作技术要求高，但管理、操作、维修尤其方便，体现为用户着想，用户 第一的设计思想。它不但除尘、脱硫率可达 99% 以上，而且还解决了国 内以往脱硫除尘工程中的
15、“老大难”带水、积灰、结垢、震动问题！ 10. 经济技术分析 10.1 经济技术分析的 5 个要素 工程总投资（万元） ； 单位造价（元/KW） ； 年运行费用（万元/年） ； 寿命期间脱硫成本（元/吨） ； 售电电价增加值（元/MWH） 。 10.2 国内脱硫技术八大工艺方案比较 有比较，方能鉴别。有鉴别，便于选择！ 序 号 工艺名称 工艺流程 技术指标 耗电占发 电容量比% 单位容量 投资 （元kwh ） 脱硫成本 SO2 （元/吨） 占工 程总 投资 比% 1 石灰-石膏 法 流程简单制浆复杂 Ca/S=1.0脱硫 95% 11.5 500600 945 13 2 简易湿法 简单 Ca/
16、S=1.1脱硫 70% 1 500550 940 11 3 磷铵复肥 法 脱硫简单制肥复杂 脱硫 95% 11.5 758 1485 15 4 喷雾干燥 法 制浆复杂 Ca/S=1.5脱硫 80% 1 476 770 12 5 炉内喷钙 法 简单 Ca/S=2脱硫 70% 0.5 212 666 9 烟气除尘脱硫技术方案 12 6 海水吸收 法 简单 脱硫 90% 11.5 717 1390 7.5 7 循环流化 床法 简单 Ca/S=1.2 脱硫 90% 0.5 297 744 7 8 电子束辐 照法 简单 脱硫 90%脱氮 80% 2 1050 1000 18 10.3 成本是在寿命期间所
17、发生的费用。包括投资还贷和运行费用在内 的一切费用与此期间脱硫总量之比。即系统在寿命期间每脱除 1kgSO2所 需的费用（元/kg） ，综合体现了工程建设后的经济性。 。寿 命年 脱 硫 量 还 贷年 运 行 费 用寿 命工 程 总 投 资成 本脱 硫 2SO 10.4 锅炉采用脱硫设备处理后，达标排放，控制了污染，净化了环境， 企业减少了排污缴费，创建了社会效益和环境效益。 处理烟量：132000 m 3/h； 机组运行：320 天; 耗煤量：8000kg/h； 燃煤含硫量： 0.52.5%； 燃煤灰粉含量：28%； 锅炉初始 SO2排量：4.75kg/h； 年 SO2排放量 4.75kg8
18、000 小时=38000kg/年（38 吨/年） ； 治理后 SO2减排量（脱硫率按 85%计）： 38000kg/年85% =32300kg/年（32.3 吨/年） ； 年减少 SO2排污费（2.0 元/kgSO 2）： 38000kg/年2.00 =76000 元/年； CaO 耗量：320 kg/h； 烟气除尘脱硫技术方案 13 CaO 消耗费用： 0.32t/h80 元 =25.6 元/小时，合 184320 元/年（300 天） 。 MgO 耗量：320 kg/h10%=32 kg/h； MgO 消耗费用（按 200 元/吨）：32 kg/h0.2 元=6.4 元/ 小时，6.4 元
19、7200 时= 46080 元/年； 电费 155kw/h0.3 元/kwh）=46.5 元/小时，合 334800 元/年； 人工费（每人按 1 万元/年）：6 人1 万元= 6 万元/年； 本项目 40t/h 锅炉每年新增原料消耗，动力消耗，人工费用 合计：184320+46080+334800+60000=625200 元/年: 脱硫费用（脱除 1kgSO2运行费用）: 625200 元/年2304000kgSO 2/年=0.27 元/ kgSO 2 。 经过治理后每年减少 SO2排放量为 2304000kg/年。按国家新政策规定 SO2排污费为 2 元/kgSO 2，每年减少上缴排污费
20、为 4608000 元/年。 10.5 工程建设分项投资表 序号 名称 单位 数量 单价（万元） 小计 （万元） 备 注 1 脱硫塔（双层） 座 1 21 18 3200 H9500 系统配套设备 套 1 7 7 风机（90kw/h） 台 2 3 6 水泵 台 2 1.2 2.4 烟气除尘脱硫技术方案 14 2 制浆系统 套 2 5 10 搅拌机 3 水工构筑物（3 格） 座 1 8.4 12m5m4m 小计 51.80 4 税金 7% 3.63 合计 55.43 总投资人民币 ：伍拾伍万肆千叁佰元整 10.6 主要经济技术指标 序号 项目名称 单位 数量 备 注 1 玻璃钢脱硫塔（双层） 座
21、 1 3200 , H9500 2 处理烟气量 m3/h 132000 3 烟 温 159 工艺降温 4 烟气含尘浓度 g/m3 5 烟气含 SO2浓度 mg/m3 2424 6 除尘效率 % 99.8 7 设计脱硫效率 % 95 8 占地面积 m2 175 9 电力用量 KW 155 10 耗水量 m3/h 2 补充水 11 CaO 耗量 kg/h 320 12 MgO 耗量 kg/h 32 13 SO2脱除量 kg/年 2188800 14 编 制 人 6 15 运行时间 小时 7200 按 300 天计 10.7 主要消耗指标 烟气除尘脱硫技术方案 15 序号 项目名称 单位 数量 备 注 1 工业用水 m3/年 7200 补充水 2 氧化钙 吨/年 2304 3 氧化镁 吨/年 230.4 4 电 力 kwh 155 5 编 制 人 6 11. 工程建设总投资人民币：伍拾伍万肆千叁佰元整。 12. 附 图 12.1 除尘脱硫工艺流程示意图（略） 12.2 烟气连续监测系统图（略）
