45吨脱硫方案详解

1、45吨锅炉脱硫工艺技术方案连大星际科技（大连）有限公司2016年7月45吨锅炉脱硫除尘工艺技术方案45吨锅炉脱硫除尘工艺技术方案连大星际科技（大连）有限公司第 页共15页连大星际科技（大连）有限公司第 页共15页目录TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark0 o Current Document 目录1 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1、项目概况2 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 2、设计基础参数2 HYPERLINK l bookmark6 o Current D

2、ocument 3、设计标准和设计依据2 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 3.1设计执行标准和依据2 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 4、设计工艺达到的效果4 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 5、设计原则及脱硫工艺的确定4 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 设计原则4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 脱硫工艺的确定4 HYPERLINK l

3、bookmark18 o Current Document 设计工艺流程7 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 6、设备组成及主要设备原理8 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 6.1设备组成8 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 6.2主要设备原理8 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 脱硫工艺原理9 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 系统运行问题的解决

4、9 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 系统的运行控制107、设备清单及工程造价117.1设备组成及报价11 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 7.2主要设备参数11 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 主要设备材料12 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 8、安全生产、环境保护129售后服务131、项目概况企业现有锅炉两台，一台20吨，一台25吨，两台共用一套45吨的除尘系统。总风量为135000m3

5、/h。现有工艺如下：锅炉=多管陶瓷除尘器图1现有烟气除尘系统流程图公司为了实现清洁生产，积极响应环境保护局及各级政府的号召和政策，拟对现有45吨锅炉的尾气进行脱硫除尘改造，在原有除尘系统基础上增加一套脱硫系统，使烟气达标排放。本方案为45吨锅炉烟气脱硫工艺方案。2、设计基础参数1）锅炉数量：共2台，45吨2）烟气风量：135000m3/h3）烟气成分：锅炉含硫烟气，湿度大、硫份高、温度高4）除尘器、引风机及烟囱：利用现有。3、设计标准和设计依据3.1设计执行标准和依据GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准GB162971996大气污染物综合排放标准GB9078-1996工业炉窑大气污染

6、物排放标准GB30951996环境空气质量标准GB17055-1997工业企业设计卫生标准GBJ54-83低压配电装置规范GB8978-1996污水综合排放标准GB12348-90工厂企业厂界噪声标准GBJ10-89混凝土结构设计规范GBJ7-89建筑地基基础设计规范GB8702电磁辐射防护规定GBJ55-83工业及民用通用设备电力装置设计规范设备制造参照执行的标准：GBJ17-88钢结构设计规范GB/T3092-1993低压流体输送用焊接钢管GB/T699-1999优质碳素结构钢GB/T912-1989碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带GB/T8163-1999输送流体用无缝钢管GB/

7、T3091-1993低压流体输送用镀锌焊接钢管GB/T985-1989气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸JB/Q2002-2006设备出厂检验标准JB81平焊钢制法兰GB/T5117碳钢焊条4、设计工艺达到的效果根据锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014表1在用锅炉大气污染物排放浓度限值的排放要求:燃煤锅炉二氧化硫排放浓度W400mg/m35、设计原则及脱硫工艺的确定5.1设计原则技术先进、投资最低、实施可行；确保脱硫系统不影响锅炉正常运行；选用成熟、稳定、可靠的烟气脱硫工艺，确保达标排放；脱硫副产品易于处理，无二次污染；装置寿命长，操作维护简单，占地最小，布置紧凑，

8、尽量利用现有设施，利用现有设备合理布置在满足系统各项指标的前提下，尽可能降低工程投资和运行成本；工程投资费用力求合理。5.2脱硫工艺的确定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。烟气脱硫的方法按吸收剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类：（1）湿法，即采用液体吸收剂洗涤以除去二氧化硫。（2）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。尽管各国开发的烟气脱硫方法很多，但真正进行工业应用的方法仅是有限的十几种。其中湿式脱硫占主导地位。湿法烟气脱硫技术的主要特点是整个脱硫系统位于烟道的末端，脱硫过程

9、在溶液中进行，脱硫剂和脱硫产物均为湿态，脱硫反应温度低于露点。湿法烟气脱硫是气液反应，反应速度快、效率高。湿法脱硫技术根据脱硫剂的不同主要分为以下几种：石灰石石膏法、双碱法、钠法、镁法、氨法、海水法等。以下是几种脱硫技术的比较：脱硫技术湿法石灰石-石膏法钠法双碱法镁法脱硫效率%9098909890989098脱硫剂石灰石粉NaOHNa2CO3NaHCO3NaOHMg(OH)2CaO氧化镁可靠性高高高一般结垢堵塞易结垢堵塞不结垢不堵塞不结垢不堵塞不结垢不堵塞脱硫产物处理装置需需占地大小中大副产品石膏Na2SO4石膏MgSO4运行费用高很高一般较咼投资大小较小大技术成熟程度成熟成熟成熟成熟其中石灰

10、石石膏法虽然技术成熟，但对中、小锅炉烟气脱硫，投资和45吨锅炉脱硫除尘工艺技术方案连大星际科技（大连）有限公司第 页共15页占地都很大。钠法和镁法由于脱硫产物后处理工艺复杂，国内应用也较少。双碱法由于脱硫工艺简单，脱硫效率高，脱硫成本低，应用较为广泛，适合本工程的情况。三者的比较如下：工艺参数双碱法钠法镁法设计效率859090958590脱硫产物处理方式脱硫液用石灰再生，得到Ca2SO3、Ca2SO4等脱硫渣；常用于脱硫除尘一体化，与粉煤灰除尘渣一同抛弃处理。循环钠碱法通过将高浓度钠碱蒸发、冷却，回收。高浓度so2气体与Na2SO3,Na2SO3进行循环利用；亚硫酸钠法经净化、浓缩结晶、过滤、

11、干燥后制成无水亚硫酸钠产品。脱硫渣MgSO3与MgSO4经脱水、干燥和煅烧还原后，再生成MgO,进行循环利用；同时可得到较咼浓度的SO2（含；10%-13%）可用于制酸或硫磺。系统主要设备脱硫吸收塔循环水泵循环沉淀池石灰化灰器石灰储罐钠碱罐等循环钠碱法亚硫酸钠法文氏管吸收器气水分离器水泵过滤器干燥器煅烧炉过滤机储槽氧化镁消化槽脱硫吸收塔循环水泵循环槽蒸发器冷却器结晶分离器脱水器两级吸收塔循环槽循环水泵中和液储管干燥器离心机蒸发器中和液过滤器中和槽运行所需能源（每吨SO2消耗量）电（水泵、化灰器等）：77.5kwh电（水泵、离心机、过滤器）：3300kwh蒸汽（蒸发器、干燥器）：14t电（水泵、

12、过滤器、过滤机、消化器）：2000kw燃料（重油）：1.3t蒸汽：3.5t其它运行费用（每吨SO2消耗量）脱硫剂（石灰）：It助齐U（纯碱）：69kg工业用水：40.4t氢氧化钠：501kg硫酸：404kg氧化镁：91kg工业用水：7.3t结合公司现场的实际情况，从工程投资、运行费用等方面综合考虑，本方案拟采用双碱法脱硫工艺。脱硫塔的性能优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等指标。脱硫吸收器的选择原则主要是看其气液接触是否充分、设备阻力以及吸收液循环量。5.3设计工艺流程本套工艺设计流程是在烟气经除尘后引入脱硫系统，在脱硫设备内完成烟气的净化后再进行排放。脱硫系统中的脱硫剂在配置系统中配

13、置好后加入循环系统，有循环水泵加压打入脱硫塔以便完成脱硫作用，具体的工艺流程见示意图：高空排放A多管脱锅炉陶瓷除尘器引风机硫烟囱1脱硫剂制备罐塔一j1循环水泵再生池沉淀池循环池图2改造后烟气除尘脱硫系统流程图本套脱硫系统工艺的优点：钠碱吸收剂反映活性高、吸收速度快、液气比低，所需循环水池容积小，既可以减少水池的投资，又可以降低运行的费用。塔内和循环管道内均为液相钠基清液，吸收产物的溶解度大；再生和沉淀的分离过程在塔外进行，大大的降低了塔内和管道的结垢隐患。钠碱循环利用，钙碱脱硫，运行成本低。整个吸收过程废水几乎零排放。废渣无毒，溶解度小易分离，无二次污染，可综合利用。脱硫除尘效率高，系统操作简

14、便，可长期稳定运行。6、系统组成及主要设备原理6.1系统组成本套脱硫系统有以下设施组成：设备部分：1）脱硫塔：1套，4200mmX15m。2）循环水泵：1台，Q=200m3/ho3）再生池搅拌机：1台，N=3kw。4）脱硫剂制备系统：1套土建部分：1）再生反应池1座，总容积V=20m3（水池自建，做防腐）2）沉淀池1座，总容积V=200m3（水池自建，做防腐）3）循环水池1座，总容积V=180m3（水池自建，做防腐）4）配套设备基础：1套说明：1）为节省占地，节约空间，设计再生反应池、沉淀池及循环水池为封闭式钢砼结构。脱硫塔及配套系统可放在水池上面。6.2主要设备原理本套工艺的主要设备为脱硫塔

15、，它的主要工作原理是：烟气自设备下部切向进入，在进口处与来自循环水池的脱硫剂首次接触，这里的脱硫剂采用高压高雾化喷头加入，目的就是让脱硫剂与烟气的混合比较均匀，反应较为充分。进入塔内的烟气以小于每秒4米的抬升速度上升。在这里烟气与脱硫剂充分接触，达到脱硫目的。6.3脱硫工艺原理系统中含有15%的硫酸和氨水，为了解决烟气中的此两种污染物，现将两种的污染物的脱出机理阐述如下：1、析出硫酸硫酸在水中与加入的氧化钙、碳酸钙、氢氧化钙、氢氧化钠等碱或碱性氧化物发生化学反应，使得水中的硫酸根以沉淀物的形式沉降下来，从而脱出。2、析出氨水氨水在高温下容易挥发成氨气和水，所以要保证系统运行时的温度，手段就是利

16、用系统中的溶剂液体来降低运行温度，同时由于液体中含有碱性氧化物氨的挥发性降低，溶解度增大，从而降低排放6.5系统运行问题的解决1.结垢堵塞问题脱硫塔结垢与管路结垢问题，其机理基本相同，主要是晶体沉淀结垢，即沉淀物在管路内结晶，并形成晶核，逐渐晶体扩大，产生结晶堵塞。钠钙双碱法采用易溶性的钠碱进行循环吸收，为清洁吸收。脱硫渣亚硫酸钙主要为絮凝状沉淀，脱硫液在循环池内经充分沉淀后为Ca2+很低（约10-6mol/L）的清液，不易导致管道结垢；塔内由于吸收过后的亚硫酸氢钙更易溶于水，不会在塔内形成结晶、结垢。泵前池需定期进行除灰；循环水泵采用防腐耐磨水泵，能适用于浓度不高的微粒含量。2.带水问题为了

17、保证烟气经脱硫塔后不发生带水问题，除在塔顶部安装了高效除雾板，使得烟气不带水滴外，同时对烟道采取适当保温处理，防止因烟气降温而导致的结露现象与风机带水。废渣的处理问题脱硫渣的成分主要为粉煤灰与亚硫酸钙，亚硫酸钙以半水合的状态结晶出来。脱硫渣置于空气中会发生氧化，可直接拉到水泥厂作为水泥掺料或拉到混凝土搅拌站作为混凝土的配料综合利用。二次污染问题本工艺采用吸收液闭路循环的吸收方式，无废液二次排放污染；脱硫渣为钙盐，即使将其抛弃，也不会造成污染。6.6系统的运行控制整个脱硫系统的运行有严格的执行标准和运行记录，以便于及时发现很解决系统在运行中出现的问题。1.系统启动过程中的压力监测系统设计阻力损失

18、小于800帕斯卡，也就是说设备的进出口压差在800帕斯卡以下，这个数据来自设备进口和出口的两个压力计，当设备压力差大于800帕斯卡，说明设备阻力增大，应该检查供水系统和塔内部结构是否结构堵塞，及时解决。2.系统运行过程中的温度监测系统调试正常后，烟气的温度变化应该在一定范围内，如果烟气出口温度突然升高或者降低，都说明系统中有问题。3.系统运行中PH值的监测在整个系统的运行中，PH值的作用十分重要，它直接反映整个系统的工作状况，当回流液的PH值降低至8.2以下，整个系统对硫化氢的吸收率就会急剧下降，低于5.4以后，就不会有硫化氢脱出。所以要根据系统吸收液的PH值及时开关碱液制备设备和碱液计量泵，

19、来调整吸收液的PH值。7、设备清单7.1设备组成序号名称型号数量单位备注1脱硫塔4200mmxl5m1台整套系统2循环泵Q=200m3/h1台3再生池搅拌机3kw1台4脱硫剂制备系统1套5管道系统1套6电控系统1套7运输安装费1项8调试费1项总计7.2主要设备参数脱硫塔RG-4200处理能力（m3/h）：135000空塔速度（m/s）1.83.67循环水量（m3/h）：200阻力损失（Pa）：W800（2）循环水泵流量（m3/h）：200扬程（m）：35电机功率（KW）：377.3主要设备材料烟气脱硫除尘设备的防腐、耐磨工作是整个系统安全、高效、稳定进行的关键。本公司根据多年来的实际工程经验和设备运行使用情况，对设备的防腐工作十分重视，使设备做到经久耐用。本装置核心部件采用特殊的耐磨材料，设备可保证使用5年以上。8、安全生产、环境保护一、安全生产烟气脱硫除尘改造工程在设计过程中考虑消防、劳动保护与安全工程措施：因本工程为改造工程，主要考虑安全