6T锅炉脱硫技术方案

1目 录一、概 述 .11.1 项目概况 .11.2 标准要求 .1二、工艺技术条件 .22.1 项目建设： .22.2 设计参数 .22.3 设计要求 .22.4 设计规范及标准 .22.5 设计范围 .3三、脱硫工艺选择 .4四、脱硫技术方案 .54.1 氧化镁法： .54.2 脱硫工艺流程图 .64.3 脱硫塔装置 .74.4 循环池装置 .84.5 脱硫液制备系统 .84.6 脱硫液循环系统 .84.7 脱硫塔外循环技术优点 .9五、工程设计 .95.1 脱硫塔系统 .95.2 循环系统 .105.3 电气控制系统 .115.4 电气及控制系统 .115.5 供货范围 .11六、工艺设备投资概算表 .122一、概 述1.1 项目概况工厂现有锅炉房现有 6T 燃煤锅炉一台，原有水浴除尘器 1 台；根据现有环保要求现需要新建配套脱硫设备以使锅炉排放烟气的二氧化硫含量符合 GB13271-2014锅炉大气污 染物排放标准中相关排放标准。1.2 标准要求执行 GB13271-2014 锅炉大气污染物最新排放标准，并考 虑未来环保指标在提高上留有余量发展。二、工艺技术条件2.1 项目建设：项目建设为：新建 1 台 6t/h 锅炉脱硫系统工程。2.2 设计参数序号 项目 单位 参数1 锅炉蒸发量 t/h 62 锅炉台数 台 13 锅炉耗煤量 T 0.9/台4 燃煤含硫量 % 135 每台炉配置的脱硫塔 套 16 最大处理风量 m3/h 180007 额定处理风量 m3/h 180002.3 设计要求（1）选用耐腐蚀、运行稳定、安全可靠的脱硫技术设备； （2）充分结合厂方现有的客观条件，因地制宜，优化组合工艺技术方案； （3）努力降低脱硫系统的一次性投资和运行成本。2.4 设计规范及标准火电厂大气污染物排放标准GB 13223-2011 大气污染物综合排放GB16297-1996锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2014） 二类区时段工业企业厂界噪声标准GB12348-2008生活饮用水卫生标准GB5749-85工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ/4622009环境空气质量标准 GB-30951996一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB185992001工业企业噪声控制设计规范GBJ 8785 工业企业设计卫生标准GBZ 12002 火力发电厂烟气脱硫设计规程4火力发电厂保温油漆设计规程 DL/T 5072-2007发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程SDJ 26-89 工业设备抗震鉴定标准及建筑抗震设计规范 GBJ 11-89 2.5 设计范围SO2 吸收系 统循环水系统制备系统电器及控制系统三、脱硫工艺选择目前国内脱硫方法分为干法、半干法、湿法三大类型，干法即炉内脱硫，半干法和湿法属炉外脱硫。湿法脱硫效率最高，最高可达 98%。湿法烟气脱硫技术的特点是整个脱硫系统位于烟道的末端，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应是化学反应，气液接触越充分，脱硫剂利用率越高，脱硫效率越高。烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气中的二氧化硫，将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫，从而达到脱硫的目的。脱硫方法按脱硫剂和脱硫副产物含水量的多少可分为两类：湿法，即采用液体吸收剂如水或碱性溶液( 或浆液)等洗涤以除去二氧化硫。干法，用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫。按脱硫副产物是否回用可分为回收法和抛弃法。5按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为回收法和抛弃法。 目前国内湿法脱硫根据脱硫剂种类划分有氧化镁法、石灰法、双碱法、钠碱法等多种方式可供选择。种类 使用原料 脱硫原理 优点 缺点石灰法氢氧化钙氢氧化钙与 SO2 反应生成硫酸钙沉淀石灰石价格便宜生存沉淀，容易结垢钠碱法氢氧化钠氢氧化钠与 SO2 反应生成硫酸 钠 ，可溶性脱硫效率高不结垢碱用量大，运行费用高。碱性强，有一定的腐蚀性。双碱法氢氧化钠氢氧化钙氢氧化钠与 SO2 反应生成硫酸钠，硫酸钠与氢氧化钙反应可回收氢氧化钠1 脱硫效率高2 氢氧化钠不进入循环系 统，不结垢3 可再生利用氢氧化钠，碱用量少，运行费用低。碱性强，有一定的腐蚀性。氧化镁法氧化镁氧化镁与水生成氢氧化镁，再与 SO2 反应生存硫酸 镁，可溶性1 脱硫效率高2 不结垢3 无腐蚀性相比双碱法费用高，但比其他费用低。综上所述，本工艺选择氧化镁法。6四、脱硫技术方案本方案选择脱硫工艺采用湿式氧化镁法脱硫4.1 氧化镁法：氧化镁是属于中性矿物质，在化学反应活性方面氧化镁要远远大于钙基脱硫剂，并且由于氧化镁的分子量较碳酸钙和氧化钙都比较小。因此其它条件相同的情况下氧化镁的脱硫效率要高于钙法的脱硫效率。所需要的液气比较低。氧化镁法脱硫，先将氧化镁加水生成氢氧化镁浆液，吸收烟气中的 SO2，生成亚硫酸 镁，反 应机理首先二氧化硫与水接触生成亚硫酸，亚硫酸与循环液中的亚硫酸镁反应生成亚硫酸氢镁。亚硫酸氢镁与氢氧化镁反应生成亚硫酸镁，再经空气氧化生成硫酸镁。 吸收反应式：MgO+H2O=Mg（OH）2 Mg（OH）2+SO2+5H2O=MgSO36H2OMgSO3.6H2O+ SO2=Mg（HSO3）2+5 H2OMg（HSO3）2+ Mg（OH）2+10 H2O=2 MgSO36H2O氧化反应式：Mg（HSO3）2+1/2O2+6 H2O= MgSO4 7 H2O+ SO2MgSO3+1/2O2+7H2O= MgSO4 7 H2OMg（OH）2+ SO3+6 H2O= MgSO4 7 H2O7氧化镁法特点：（1）脱硫效率高：氢氧化镁活性大、吸收能力强，用其做脱硫剂不产生结垢物质，操作简便。（2）装置安全可靠：整套装置结构简单实用，不会发生管道结垢堵塞故障。（3）运行费用低；循环液可通过再生池的石灰水置换，能有效减少氧化镁使用量、能耗少。（4）对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化等适应性強。（5）氧化镁无腐蚀性、安全、无毒、无害可称为绿色安全脱硫剂。4.2 脱硫工艺流程图4.3 脱硫塔装置本工程脱硫洗涤塔采用的是先进的喷淋塔技术。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在塔体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。吸收塔内部的喷淋系统、除雾系统和支撑等部件，本着方便塔内部件的检修和维护， 进行设计。锅炉产生的烟气由脱硫烟道进入脱硫塔，烟气在上升过程中遇到8塔内上部喷淋装置喷出的脱硫液逆向接触，烟气与第一道喷淋装置喷出的脱硫液进行接触反应，然后烟气上升至第二道、笫三道喷淋装置，随着液汽比的加大脱硫效率越来越高。在吸收塔内含有 SO2 和各种杂质的原烟气与循环洗涤浆液充分接触，其中的 SO2 同循环洗涤液中的碱性物质反应被中和吸收，其它杂质也大部分被洗涤脱除。脱硫后的烟气进入水平主烟道里，然后经由烟囱排放到大气中。脱硫塔设三层喷淋装置，喷嘴为无堵塞喷嘴，塔內上部设有脱水除雾装置及冲洗装置。塔体设有人孔，塔外设有钢制爬梯和操作平台，便于检修维护。脱硫塔主要特点1、耐磨、耐腐蚀。2、操作弹性宽，适 应范围广，操作方便。3、气液接触好，雾沫夹带少。4、塔內压降低，系统阻力小。4.4 循环池装置脱硫剂通过循环池上部投料口加入到循环池中，通过搅拌机搅拌溶解。循环 液通过循环泵进入脱硫塔内，氢氧化镁吸收 SO2 形成MgSO3。4.5 脱硫液制备系统氧化镁粉（轻烧镁粉，含 MgO85%）定期投加到搅拌池内，通过9搅拌电机实现溶解。溶解后的碱性浆液被循环喷淋泵提升后进入喷淋系统。4.6 脱硫液循环系统脱硫液从脱硫塔内通过排液管道排入到循环池内，循环池设在脱硫塔外面。循环池上部要进行密封处理，以防杂物进入循环池。循环池中的 pH 值通过加入碱性物质的量进行调节 。在循 环池内循环液与加入的碱性物质，经強劲的搅拌后，使碱性物质溶解在循环液中。用循环泵输送至脱硫塔内循环使用。每台循环水泵对应一层喷淋层，在脱硫装置运行时能根据锅炉负荷和排烟气中 SO2 的含量 对循环泵运行数量进行调整，以使脱硫装置运行经济化。循环补充水可以利用锅炉排污水和其它洁净的水源进行补充。4.7 脱硫塔外循环技术优点(1)、脱硫塔内部使用特殊材料进行防腐处理，耐腐蚀、耐磨、耐温，大大提高了设备的使用寿命；(2)、脱硫液为塔外循环，大大降低了塔体的高度，比塔内循环的塔体的高度降低了五分之一左右；(3)、塔外循环的循环液可以直接观察和监测，便于控制与操作，如液位控制、PH 值的控制、脱硫液 浓度控制。(4)、由于循环液得到強劲搅拌，不会造成沉淀。使脱硫剂得到充10分利用，减少了脱硫剂的用量，降低了运行费用。(5)、循 环液系统的维护检修方便，因塔外循环搅拌装置的传动设备在塔外，可直接进行维护检修，十分方便。(6)、脱硫 剂选用范围广，氢氧化钠、氧化