4吨锅炉脱硫除尘设计方案-布袋+双碱法

1、4t/h锅炉脱硫除尘技 术 方 案 环保 1.概述？1.1 工程概况？工厂现有锅炉房现有4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GB13271-2022?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GB13271-2022?锅炉大气污染物最新排放标准,并考虑未来 环保指标在提升上留有余量开展.2设计参数及依据2.1 适用情况本方案设计适用的锅炉为：燃煤、燃烧木梢和二者混合使用的, 并使用强制通风的锅炉.产生的烟尘由标准高度和口径的烟囱排放.2.2抽风量设计根据锅炉的配套风机的参数选定处理风量：1 吨锅炉

2、：5000m3/h ;2 吨锅炉：8600m3/h ;4 吨锅炉：12000m3/h ;6 吨锅炉：21000m 3/h ;10 吨锅炉：33000m 3/h.3 设计排放标准3.1 本方案设计锅炉的废气排放执行?锅炉大气污染物排放标准?(GWPB3-1999)二类区II时段标准.具体指标见表3-2.表3-2 GWPB3-1999?锅炉大气污染物排放标准?相关标准区域类别烟粉尘浓度mg/NrmSOmg/Nrm烟气黑度林格曼级烟囱最低允许局度米二20090011吨252吨304吨356吨3510吨404处理工艺4.1 要求到达的废气净化效率除尘效率到达99%U上,脱硫效率到达90蛆上.4.2 处

3、理工艺根据大多数锅炉使用企业的现场情况,产用一级气箱脉冲袋式除尘器除尘和一级旋流板吸收塔双碱法脱硫的二级除尘脱硫工艺,治理工艺简图如下：4.3工艺特点产用一级袋式除尘器除尘,去除烟尘,保证烟尘排放浓度在 20mg/m以下,使烟气中仅含有二氧化硫和及少量可忽略不计的烟尘, 再经过高效的旋流板吸收塔脱硫去除氧化硫,众所周知,旋流板吸收 塔的脱硫效率可到达90必上,并随板塔级数的增加而增加.4.4双碱脱硫法技术特点双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石一石灰法容易结垢的缺 点而开展起来的.传统的石灰石/石灰一石 膏法烟气脱硫工艺采 用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、 硫酸钙,由于 其溶解度较小,

4、极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象.结 垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行, 更甚者严重影响锅炉系统的正常运行.为了尽量防止用钙基脱硫剂的不利因素,钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统曝气系统,从而增加 初投资及运行费用,用廉价的脱硫剂而易造 成结垢堵塞问题,单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物 不易处理,二者矛盾相互凸现,双碱法烟气脱硫工艺应运而生, 该工艺较好的解决了上述矛盾问题.双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱 性强,吸收二氧化硫后反响产物溶解度大,不会造成过饱和结晶, 造成结垢堵塞问题.另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化 钙进行复原再生,再生

5、出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用. 双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用,比拟适用于中小型锅炉 进行脱硫改造的脱硫除尘器.双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SQ来到达烟气脱硫的目的,然后脱硫产物经脱硫剂再生池复原成氢氧化钠再 打回脱硫塔内循环使用.除尘设备的脱硫工艺主要包括 5个局部：(1) 吸收剂制备与补充；(2) 吸收剂浆液喷淋；(3)塔内雾滴与烟气接触混合；(4) 再生池浆液复原钠基碱；(5) 石膏脱水处理.双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫 反响机理类似,主要反响为烟气中的SO2先溶解于吸收液中, 然后离解成

6、 H+和HSO SO 也 SO 2(aq) (1)SO 2+H2O->H +HSO-2H +S(32'式(1 )为慢反响,是速度限制过程之一.然后H+与溶液中的OH中和反响,生成盐和水,促进S.不断被吸收溶解.具体反响方程式如下：2NaOH + SO 2 Na 2SO + H 2ONa 2SO + SO2 + H2O > 2NaHSO3脱硫后的反响产物进入再生池内用另一种碱,一般是Ca(OH)进行再 生,再生反响过程如下：Ca(OH) 2 + Na 2SO 2NaOH + CaSO 3Ca(OH) 2 + 2NaHSC-iNa 2SO3+ CaSQ I/2H2O +1/2H

7、O存在氧气的条件下,还会发生以下反响：Ca(OH) 2 + Na 2SO + 1/2O 2 + 2 H 2O2NaOH + CaSO 4 HO 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出,然后将其用泵打入石膏脱水处理系统或直接堆放、利用、废弃.再生的NaOH可以循环使用.来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘,然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔.在脱硫塔内布置假设干层(根据具体情况定)旋流板的方式,旋流板塔具有良好的气液接触条件,从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的SO2与喷淋的碱液充分吸收、反响.经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后进入换热器,升温后的烟气经引风机通过烟囱排入大气.最初的双碱法一般只

8、有一个循环水池,NaOH石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混 合.在去除循环池内的灰渣时,烟灰、反响生成物亚硫酸钙、硫酸 钙及石灰渣和未反响的石灰同时被去除,清出的混合物不易综合利用而成为废渣.为克服传统双碱法的缺点,对其进行了改良.主要工艺过程是,清水池一次性参加氢氧化钠制成脱硫液,用泵打入吸收 塔进行脱硫.三种生成物均溶于水,在脱硫过程中,烟气夹杂的飞 灰同时被循环液湿润而捕集,从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池.灰渣经沉淀定期去除,可 回收利用,如制砖等.上清液溢 流进入反响池与投加的石灰进行反响,置换出的氢氧化钠溶解在循环水中,同时生成难溶解的亚硫酸钙、 硫酸钙和碳酸钙等, 可通

9、 过沉淀去除.双碱法脱硫除尘器主要包括吸收剂制备和补充系统, 烟气系统, SO2吸收系统,脱硫石膏脱水处理系统和电气与限制系统五局部 组成.A.吸收剂制备及补充系统脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂,氢氧化钠干粉料加 入碱液罐中,加水配制成氢氧化钠碱液,碱液被打入返料水池中, 由泵打入脱硫塔内进行脱硫, 为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产 物进行再生复原,需用一个制浆罐.制浆罐中参加的是石灰粉, 加水后配成石灰浆液,将石灰浆液打到再生池内,与亚硫酸钠、 硫酸钠发生反响.在整个运行过程中,脱硫产生的很多固体残渣等 颗粒物经渣浆泵打入石膏脱水处理系统.由于排走的残渣中会损失局部氢氧化钠,所以,在碱液

10、罐中可以定期进行氢氧化钠的补充, 以保证整个脱硫系统的正常运行及烟气的达标排放.为防止再生生成的亚硫酸钙、硫酸钙也被打入脱硫塔内容易造成管道及塔内发生 结垢、堵塞现象,可以加装瀑气装置进行强制氧化或特将水池做大, 再生后的脱硫剂溶液经三级沉淀池充分沉淀保证大的颗粒物不被打 回塔体.另外,还可在循环泵前加装过滤器,过滤掉大颗粒物质和 液体杂质.B.烟气系统锅炉烟气经烟道进入除尘器进行除尘后进入脱硫塔,洗涤脱 硫后的低温烟气经两级除雾器除去雾滴后进入主烟道,经过烟气 再热后由烟囱排入大气.当脱硫系统出现故障或检修停运时,系 统关闭进出口挡板门,烟气经锅炉原烟道旁路进入烟囱排放.C.SO2吸收系统烟

11、气进入吸收塔内向上流动,与向下喷淋的石灰石浆液以逆 流方式洗涤,气液充分接触.脱硫塔采用内置假设干层旋流板的方式, 塔内最上层脱硫旋流板上布置一根喷管.喷淋的氢氧化钠溶液通过 喷浆层喷射到旋流板中轴的布水器上,然后碱液均匀布开,在旋流 板的导流作用下,烟气旋转上升,与均匀布在旋流板上的碱液相切, 进一步将碱液雾化,充分吸收 SQ、SO3-、HC和HF等酸性气体, 生成NaSQ、NaHSQ同时消耗了作为吸收剂的氢氧化钠.用作补 给而添加的氢氧化钠碱液进入返料水池与被石灰再生过的氢氧化钠 溶液一起经循环泵打入吸收塔循环吸收SC2.在吸收塔出口处装有两级旋流板或折流板除雾器,用来除去 烟气在洗涤过程

12、中带出的水雾.在此过程中,烟气携带的烟尘和 其它固体颗粒也被除雾器捕获,两级除雾器都设有水冲洗喷嘴, 定时对其进行冲洗,防止除雾器堵塞.D.脱硫产物处理系统脱硫系统的最终脱硫产物仍然是石膏浆固体含量约20%,具体成分为CaSO3、CaS.,还有局部被氧化后的钠盐NaSQ.从沉淀池底部排浆管排出,由排浆泵送入水力旋流器.由于固体产物中掺杂有各种灰分及NaSQ严重影响了石膏品质,所以一般以抛弃为主.在水力旋流器内,石膏浆被浓缩固体含量约40%之后用泵打到渣处理场,溢流液回流入再生池内.E.电气与限制系统脱硫装置动力电源自电厂配电盘引出,经高压动力电缆接入脱硫电气限制室配电盘在脱硫电气限制室,电源分

13、为两路,一 回经 由配电盘、限制开关柜直接与高压电机浆液循环泵相连接.另 一回接脱硫变压器,具输出端经配电盘、限制开关柜与低压电器相 连接,低压配电采用动力中央电动机限制中央供电方式. 系统配备有 低压直流电源为电动限制局部提供电源.脱硫系统的脱硫剂加料设备和旋流别离器实行现场限制,其它实行限制室内脱硫限制盘集中限制,亦可实现就地手动操作.正常运行时,由立式限制盘自动限制各个调节阀,限制脱硫系统石灰供给量和氢氧化钠补给量,要在锅炉负荷变动时能自动予以调节.烟气量的限制是根据锅炉排烟量,由引风机入口挡板通过锅炉负荷信号转换为烟气量与实际引入脱硫装置 的烟气量反响信号 限制.吸收剂浆液流量的限制是

14、通过进入脱硫装置的SQ 量以及循环浆池中浆液的PH值来限制的.副产品浆液供 给量通过吸收剂浆液的流量来限制.除雾装置清洗水的流量、吸收室入口冲洗水的压力以及脱水机排出液流量单独限制.脱硫塔底部的液位亦属于单独限制,即通过补给水量来限制.吸收剂浆池浓度的限制由补给水量调节给料器的转速以限制石灰参加量,继而到达限制浓度的目的.吸收室出口除雾器的清洗是按一定的时间间隔开关喷水阀用补充给水进行冲洗.采用氢氧化钠作为脱硫剂,在脱硫塔内吸收二氧化硫反响速率快,脱硫效率高,但脱硫的产物NazSQ很难进行处理,极易造成严重的二次污染问题.采用双碱法烟气脱硫工艺,用氢氧化钠吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生,只有

15、少量的NazSQ被带入石膏浆液中,这些掺杂了少量 NaSQ的石膏浆液用泵打入旋流 别离器中进行固液别离,别离的大量的含水率较低的固体残渣被 打到渣场进行堆放,溶液流回再生池继续使用,因此不会造成二 次污染.与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比,双碱法原那么上有以下优点：(1)用NaOH脱硫,循环水根本上是NaOH的水溶液,在循环过 程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保 养；(2) 吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外,这样防止了塔内堵塞和磨损,提升了运行的可靠性,降低了操作费用；同时可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔,使系统更紧凑,且可提升脱硫效率；(3)钠基吸收液吸收 SQ速

16、度快,故可用较小的液气比,到达较高的脱硫效率,一般在90%以上；(4)对脱硫除尘一体化技术而言,可提升石灰的利用率.缺点是：NaSO3氧化副反响产物 NazSQ较难再生,需不断的补充NaOH或NazCQ 而增加碱的消耗量.另外, NaSO的存在也将降低石膏的质量.5.主要设备及土建5.1 主要设备锅炉t/h旋流板吸收塔 型号直径(mm*高度(n)空塔气速(m/s)板塔级数(层)1XLB800-3800*5.52.732XLB1000-31000*6.63.034XLB1200-31200*7.52.936XLB1500-31500*9.03.3310XLB1800-31800*10.53.63

17、锅炉t/h气箱脉冲袋除尘 器型号处理风量(nm/h )袋数(只)/ 过滤面积(nm)风机功率(Kvy1FGM32-3690096/937.52FGM32-48900128/124154FGM32-612000192/18618.56FGM64-622000384/3722210FGM96-533400480/465305.1.3、水泵：选用YMT冷列脱硫除尘器专用泵锅炉t/h配套水泵型号流量Q扬程H台数功率KW1YMTL50-32-160Q=12.5t/h,H=3214m2YMTL65-50-160Q=25t/h,H=32m15.54YMTL80-65-160Q=50t/h,H=32m1116YMTL65-32-160YMTL80-65-160Q=25t/h,H=32mQ=50t/h,H=32m115.51110YMTL80-65-160Q=50t/h,H=32m211x25.1.4循环水池土建锅炉t/h循环水池结构尺寸 长x宽x高口14X2X 1.2