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文档简介
1、 烟气除尘脱硫技术方案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/m32锅炉年运行时间7200h14除尘效率99.9%3锅炉蒸发量35t/h15除尘烟气出口温度4锅炉烟气量132000m3/h16除尘SO2出口浓度mg/m35锅炉耗煤量kg/h17引风机型号Y4-73-11NO14D6燃烧含灰量28.6%流量143130m3/h7燃煤含硫量2.5%全压3433Pa8锅炉出口烟气温度电机
2、功率220kw9锅炉排气侧压力损失Pa18可提供最大循环水量50m3/h10烟尘初始排放浓度19允许最大占地面积200m211SO2初始排放浓度2424mg/m320场地平面图12净化后烟尘排放浓度mg/m31.2 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。1.2.2 水文地质地下水位高程为m。最大冻土深度 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:
3、 mg/Nm3; 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 ;1.4.2 国家现行SO2排放限值表新建、改建、扩建工程SO2排放限值最高允许排放浓度/(mg/m3)最高允许排放速率 /(kg / h)无组织排放监控浓度限值排气筒高度/m二级三级监控点浓度/(mg/m3)960(硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产) 152030405060708090100
4、2.64.322253957771101301703.56.6385883120160200270周界外浓度最高点0.40550(硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用)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,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;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GB5
5、0049-94;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
6、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、烟气连续监测系统、循环水系统及管道组成。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、SO2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
7、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,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: 4.2.2使用CaO和MgO脱硫剂化学反应式: 烟气中的SO2与
8、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、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;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
9、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+、Mg2+、AL3+等碱性阳离子,具有去垢的
10、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。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
11、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PH89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、SO2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
12、脱水装置高速旋转甩干,由风机引至烟囱排空。7. 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(CaSO4·2H2O)。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“老大难”带水、积灰、
13、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/MW·H)。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%11.5500600945132简易湿法简单Ca/S=1.1脱硫70%1500550940113磷铵复肥法脱硫简单制肥复杂脱硫95%11
14、.57581485154喷雾干燥法制浆复杂Ca/S=1.5脱硫80%1476770125炉内喷钙法简单Ca/S=2脱硫70%0.521266696海水吸收法简单脱硫90%11.571713907.57循环流化床法简单Ca/S=1.2脱硫90%0.529774478电子束辐照法简单脱硫90%脱氮80%2105010001810.3 成本是在寿命期间所发生的费用。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。 。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,
15、创建了社会效益和环境效益。 处理烟量:132000 m3/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4.75kg×8000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/kg·SO2):38000kg/年×2.00 =76000元/年; CaO耗量:320 kg/h; CaO消耗费用:0.32t/h&
16、#215;80元 =25.6元/小时,合184320元/年(300天)。 MgO耗量:320 kg/h×10%=32 kg/h; MgO消耗费用(按200元/吨):32 kg/h×0.2元=6.4元/小时,6.4元×7200时= 46080元/年; 电费155kw/h×0.3元/kw·h)=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
17、除1kgSO2运行费用): 625200元/年÷2304000kgSO2/年=0.27元/ kgSO2 。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/kg·SO2,每年减少上缴排污费为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121183200 H9500系统配套设备套177风机(90kw/h)台236水泵台21.22.42制浆系统套2510搅拌机3水工构筑物(3格)座18.412m×5m×4m小计51.804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13200 , H95002处理烟气量m3/h1320003烟 温159工艺降温4烟气含尘浓度g/m35烟气含SO2浓度mg/m324246除尘效
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