某厂30th燃煤锅炉烟气氧化镁脫硫案例

1、某厂30t/h燃煤锅炉烟气氧化镁脫硫案例某厂需为其30吨的锅炉进行烟气脱硫设计，其中燃煤的含硫量1.1%，锅炉热效率为75%，空气过剩系数为。该厂拟采用氧化镁脱硫工艺。（即设计要求：30吨锅炉、煤的含硫量1.1%，锅炉热效率=75%，空气过剩系数为）。 1 确定设计参数及设计范围1.1 确定设计参数锅炉型号：30 T/h锅炉一台烟气排放量：19000 m3/h炉内温度：900 煤消耗量：燃烧方式: 沸腾燃烧锅炉排烟温度：155 电除尘器出口烟气温度：140烟气湿度: 1000烟气压力：烟气含氧量：（燃煤）目前SO2排放浓度：1353mg/mN3含硫率：1.1% 锅炉热效率：75% 空气过剩系数

2、：双碱法设计参数液气比（G/L）为2钙硫比（Ca/S）为净化效率不小于95%使用寿命15年可用率为95%排放标准确定废气排放执行锅炉大气污染物排放标准（DB44/765-2010），A区50t锅炉的烟尘浓度应小于80mg/m3，SO2浓度小于300 mg/m3根据锅炉大气污染物排放标准DB44765-2010排放标准，2010年11月1日后实施的项目属于新建项目，燃煤锅炉30t/h约为21 MW(10t/h)，属于7MW(10t/h)锅炉类别，且A类区域，50t锅炉的烟尘浓度应小于80mg/m3，其二氧化硫最高允许排放浓度限值为300mg/m3，且排放烟气黑度小于林格曼黑度1级。2. 总量控制

3、指标达标2.1 SO2排放总量根据大气污染物排放限值（DB44/27-2001），本项目位于环境规划的二类区，执行二级标准；属于第二时段的建设项目（后），详见表1。表1 二氧化硫最高允许排放速率污染物最高允许排放浓度（mg/m3）最高允许排放速率（kg/h）排气筒高度（m）二级二氧化硫550 （硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化学物使用）15203012402150326045706480849011010014035t/h属于2040这个区间，烟囱最低允许高度为45m，本设计中取60m，查表2-4知此时二氧化硫最高允许排放速率为45 kg/h。由此计算二氧化硫总量标准=最高允许排放速率×

4、;锅炉运行时间=45×7000 kg/年=315t/年烟尘排放总量根据大气污染物排放限值（DB44/27-2001），本项目位于环境规划的二类区，执行二级标准；属于第二时段的建设项目（后），由上已知烟囱高度取60m，由此计算烟尘总量标准=最高允许排放速率×锅炉运行时间=70×7000 kg/年=490t/年最终设计目标选取浓度指标和总量控制指标中较严的一个作为最终的设计目标。总量标准=排放浓度×烟气量×锅炉运行时间，可算出：315t/年时的SO2排放浓度=315×1000×1000/(19000×7000)=2.3

5、68 g/m3=2368 mg/m3>300 mg/m3 490t/年时的烟尘排放浓度=490×1000×1000/(19000×7000)=3.684 g/m3=3684 mg/m3>80 mg/m3 因而最终的设计目标按照排放浓度指标进行设计，即：1）标准状态下烟尘浓度排放浓度：80mg/m3；2）标准状态下SO2排放浓度：300mg/m3；3）排放烟气黑度小于林格曼黑度1级3. 烟气中SO2 的浓度计算烟气中SO2 的实测浓度为：24.742×1000/19000=/mN3具体规定见表2表2 锅炉大气污染物的过量空气折算系数（DB44/

6、765-2010）锅炉类型折算项目过量空气折算系数燃煤锅炉烟尘初始排放浓度烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度锅炉大气污染物过量空气系数折算排放浓度按下式计算：式中：已知a，燃煤锅炉的过量空气折算系数a 所以折算后烟气中SO2的浓度c =/mN3=868mg/ mN3 烟气SO2 排放量的计算二氧化硫的最高为300 mg/m3的标准，则其净化率应达到=(868-300)/868=65.44% 令=80%符合工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范（HJ 4622009）对于65t/h以下工业锅炉脱硫装置的设计脱硫效率不宜小于80%的标准。则每小时去除SO2的量为：868×19000

7、5;10-6×80%=/h出口烟气中SO2的排放量为：868×19000×10-6×(1-0.80)=/h=3298mg/s 烟尘浓度计算及除尘器的选择由元素分析已知干燥基灰分占煤的质量分数为22.2%，燃煤量为/h, 取烟尘的排放因子为80%，由上知标准状态下的总湿烟气量19000mN3/h，标准状态下烟尘浓度排放浓度应80mg/m3。则灰分质量浓度为2371.52×1000×22.2%×80%/19000=2217mg/mN3除尘器的除尘效率需要达到（2217-80）/2217×100%=96.4%由于电除尘器

8、对细粉尘有很高的去除率，而且具有能耗低、压力损失小等优点，因此选择电除尘器。4. 旋流板塔吸收器脱硫除尘原理来自锅炉的含尘烟气首先进入文丘里管，进行初级喷雾降尘脱硫处理，而后以1522m/s 的流速切向进入旋流板塔，在塔板叶片的导向作用下旋转上升。逐板下流的液体在塔板上被烟气喷成雾滴状，使气液间有很大的接触面积。液滴在气流的带动下旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后被甩到塔壁上，沿壁下流，经过溢流装置流到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2 等酸性气体被碱性液体吸收的效果好；旋流板塔同时具有很好的除尘性能，气体中的尘粒在旋流塔板上被水

9、雾粘附，并受离心力作用甩到塔壁而除去，从而具有较高的除尘除雾效率。对于烟气中那些微细尘粒，在通过一级塔板后不可能全部被捕集，还有一定数量的尘粒逸出，当其通过多层塔板后，微细尘粒凝聚，质量不断增大后被捕集、分离，从而达到最佳除尘效果。5 脱硫系统工艺流程图1 脱硫系统的工艺流程图6 工艺组成6.1脱硫剂制备系统脱硫剂制备系统主要包括：石灰消化池、钠碱罐、搅拌器及相应的阀门、管道及管件等。由成品石灰（粒径小于10mm（90）的粉状石灰）运至厂内后加入石灰消化池进行消化，消化后的石灰浆液自流至再生池中进行脱硫液再生反应。钠碱由运输车给料至钠碱池，在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度，自流到再生池

10、。6.2烟气系统热烟气自锅炉出来后进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱和温度，烟气中的SO2等污染物被脱硫液吸收。经过喷淋洗涤后的饱和烟气，经除雾器除去水雾后，通过烟道经引风机进入烟囱排空。烟气系统图见图2。图2 烟气系统图6.3 SO2吸收系统 在吸收塔内，脱硫液中的氢氧化钠与从烟气中捕获的SO2、SO3等发生化学反应，生成亚硫酸钠和亚硫酸氢钠等物质。脱硫后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。图3 吸收塔平面图SO2吸收系统主要由脱硫主塔、连接烟道（副塔）、喷淋层、组合式除雾器、预埋件及外部钢结构、冲洗系统组成。1) 脱硫塔 脱硫塔是系统的核心，采用旋流板塔作为

11、吸收塔，旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性好等优点，适用于快速吸收过程，且除尘脱硫效率高。 脱硫塔的材质是本脱硫硫工程能否长期稳定运行的关键，按照要求，脱硫塔体材质采用麻石制作。按国家相应的规范执行。 吸收塔采用空塔喷淋结构（根据脱硫率的需要设置2层高效雾化喷淋层）。吸收塔选用的麻石，能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计均考虑防腐要求。吸收塔设计能防止液体泄漏。塔体上的人孔、通道、连接管道等在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。 7. 材料设备一览表表3脱硫主塔设备一览表名称规格（型号）单位数量脱硫主塔 （包括塔底浆液池）直径×高度= ×座1烟气量 24200m³/h；烟气流速/s；液气比=/m³；钙硫比；壳体材料为碳钢，内衬玻璃鳞片树脂塔底浆液池直径×高度=×；个1壳体材料为碳钢， 内衬玻璃鳞片树脂塔底浆液池搅拌器电动机功率5kw；台2叶片、轴材料为耐热耐腐合金钢除雾器材料为聚丙烯级2喷嘴单个喷淋量/h， 材料为碳化硅个12单个喷淋量/h， 材料为碳化硅个6浆液循环泵型号：200UHB-Z-U-210-35 离心式；Q=16.3 m3/h； 扬程； 壳体、叶轮材料为不锈钢台1型号：25