脱硫除尘方案

10t/h除尘脱硫一体化装置技术方案青岛新源环境技术工程有限公司新源环境1脱硫洗涤塔循环池再生池摘要1.处理能力脱硫除尘系统设计规模为30000m3/h。2.烟气资料根据业主提供的锅炉参数，确定烟气资料如下：烟气排量：30000m3/h，SO2含量5000mg/Nm3，烟尘浓度2000mg/Nm3。3.排放要求SO2含量≤900mg/Nm3，烟尘浓度≤200mg/Nm3。4.处理工艺本方案工艺流程图：5.要点说明5.1总占地面积：80m2。5.2总投资：34.90万元，新源公司负责部分29.60万元。5.3运行费用：615元/吨SO2。烟气排放加氢氧化钙泥浆排出加脱硫剂新源环境2第一章项目概述1、概述（略）企业在生产过程中需要使用燃煤锅炉，锅炉烧煤过程中产生的烟气含有高浓度的SO2和粉尘，SO2是造成酸雨的主要物质，若直接排放到大气中，会造成严重的大气污染，影响周边人民生活健康。公司领导本着“保护环境，维护可持续发展战略”的思想，决定选择技术先进、运行稳定、投资合理的烟气脱硫工艺处理锅炉燃烧产生的废气。青岛新源环境技术工程有限公司从保护环境利国利民的角度出发，关心生产企业的污染治理情况，本着为生产企业服务的精神，通过对甲方的实际考察，结合我公司在沼气脱硫和烟气脱硫除尘方面的经验，从技术成熟、运行稳定、经济合理的角度出发，提出本处理工艺。2、烟气资料由业主提供的10吨锅炉计算。烟气排量为30000m3/h，SO2为5000mg/Nm3，烟尘为2000mg/Nm3，要求脱硫后SO2≤900mg/Nm3，烟尘≤200mg/Nm3。第二章设计依据、原则和范围2.1设计依据：《固定式锅炉建造规程》GB/T16507-1996新源环境3《锅炉钢结构制造技术条件》JB/T1620-1993《工业锅炉烟箱烟囱制造技术条件》JB/T1621-1993《工业锅炉安装工程施工及验收规范》GB50273-1998《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001《环境空气质量标准》GB3095—1996《城市区域环境噪声标准》GB3096—1993《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001《工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009业主提供的锅炉资料和相关资料2.2工程主要原始资料：2.2.1环境条件年平均气温13.0℃极端最低气温-16.9℃极端最高气温40.2℃历年平均相对湿度65％历年平均降水量635.8mm历年最大日降水量162.2mm历年平均气压1007.6Hpa年平均风速3.6m/s10分钟最大风速21.0m/s新源环境4基本风压值0.35kN/m2夏季主导风向及频率ESE14%冬季主导风向及频率SSW17%历年最大积雪深度30cm土壤最大冻结深度49cm厂房内设计环境温度20℃厂区地震基本烈度为6级。2.2.2地质勘测数据德州市分布广泛的土质岩性为粉质粘土，局部夹1～2层粗砂透镜体。顶部一般呈灰色、灰黑色，含较多的有机质，局部可见泥炭层，中下部呈棕黄色，可塑—硬塑，具中等压缩性，含Fe、Mn、Ca质结核，厚2～18m，承载力标准值fK=180～220kPa。2.2.3煤种设计煤种：混煤（锅炉能燃烧设计煤种和校核煤种以任意比例混合的燃料）。含硫量为0.8-3%。2.2.4技术性能锅炉技术参数额定蒸发量：10t/h锅炉排烟温度：130～150℃新源环境5烟气量：30000m3/h（台）2.2.5主要设备参数（单台）主要技术要求SO2浓度除尘器出口5000mg/Nm3烟尘浓度＜2000mg/Nm3SO2排放浓度脱硫后900mg/Nm3以下烟尘排放浓度小于200mg/Nm3除尘效率≥90%设备脱硫效率≥90%2.3设计指标二氧化硫排放浓度≤900mg/Nm3烟尘浓度≤200mg/Nm3脱硫塔压降≤600Pa除尘效率＞90%脱硫效率＞90%2.4主要设计原则（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）努力降低脱硫除尘系统的一次性投资和运行成本。2.5设计范围1.SO2吸收系统；2.除尘系统；3.循环水系统；4.制备系统；新源环境65.电器及控制系统；第三章脱硫除尘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：①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。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。按脱硫副产物是否回用可分为回收法和抛弃法。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S2O反应生成硫酸钙沉淀1.石灰石价格便宜。1.生成沉淀物，容易结垢。新源环境72.脱硫效率不高。钠碱法氢氧化钠氢氧化钠与S2O反应生成硫酸钠，可溶性1.脱硫效率高。2.不结垢。1.碱用量大，运行费用高。2.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S2O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.氢氧化钙不进入循环系统，不结垢。3.可再生利用氢氧化钠，碱用量少，运行费用低。1.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S2O反应生成硫酸镁，可溶性1.脱硫效率高。2.不结垢。3.无腐蚀性。1.相比双碱法运行费用要高，比其他方法要低。石灰法运行费用低，但有结垢问题，因此在小型锅炉上应用较少。钠碱法没有结垢问题，脱硫效率高，但运行费用较高。双碱法在原理上采用钠碱脱硫生成亚硫酸钠和硫酸钠，在塔外用石灰置换重新生成钠碱，但由于控制系统复杂投资高、故障率高，在小型锅炉上控制系统一般较简单，难以实现稳定的置换效率，导致脱硫系统不可避免的出现结垢堵塞问题，因此在小型锅炉上成功稳定运行的业绩也较少。而氧化镁法由于运行费用适中，没有结垢问题，控制系统简单，运行稳定可靠，目前应用较广泛。以下重点介绍氧化镁法和双碱法：★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。所新源环境8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）2Mg（OH）2+SO2+5H2O==MgSO3.6H2OMgSO3.6H2O+SO2==Mg（HSO3）2+5H2OMg（HSO3）2+Mg（OH）2+10H2O==2MgSO3.6H2O氧化反应式：Mg（HSO3）2+1/2O2+6H2O==MgSO4.7H2O+SO2MgSO3+1/2O2+7H2O==MgSO4.7H2OMg（OH）2+SO3+6H2O==MgSO4.7H2O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。新源环境95.氧化镁无腐蚀性、安全、无毒、无害可称为绿色安全脱硫剂。★双碱法：对于烟气中的二氧化硫的吸收，可归纳为物理吸收和化学吸收。物理吸收是指二氧化硫单纯地被水吸收，其特点是随水温的增加，被吸收的气体量减少。物理吸收的程度，取决于气—液平衡，只要气相中被吸收的分压大于液相呈平衡时该气体的分压。吸收过程就会进行。由于物理吸收的推动力很小，吸收速率较低。所以，除尘器中的水吸收烟气中的二氧化硫，吸收率不会超过15%。而化学吸收有极高的吸收率，其原理是：被吸收的二氧化硫气体与吸收液NaOH发生化学反应，使二氧化硫气体与NaOH液体组分引起了变化，有效地降低了溶液NaOH表面被吸收二氧化硫气体的分压，增加了吸收过程的推动力。所以，化学吸收率可达95%以上。反应方程式：（1）SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O（2）Na2SO3+1/2O2==Na2SO4影响碱液吸收二氧化硫的主要因素是碱浓度。经研究，有氢氧化钠吸收二氧化硫时，碱液浓度的高低对化学吸收的传质速度有很大的影响。当碱液的浓度较低时，化学传质的速度较低；当提高碱液浓度时，传质速度也随之增大；当碱液浓度提高到某一值时，传质速度达到最大值。此时碱液的浓度称为临界浓度。当碱液浓度高于临界浓度时，传质速度并不增大。为此，在烟气脱硫的化学吸收过程中，当使用碱液吸收烟气中的二氧化硫时，适当提高碱液浓度，可以提高对二氧化硫的吸收新源环境10脱硫洗涤塔循环池再生池率。但是，碱液的浓度不能超过临界浓度。当超过临界浓度，脱硫效率并不能提高。碱液的最佳浓度为临界浓度，此时，脱硫效率最高。双碱法特点：1．脱硫效率高：氢氧化钠活性大、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．对煤种变化、负荷变化、脱硫率变化等适应性強。4．运行费用低；循环液可通过再生池的石灰水置换，能有效节省氢氧化钠使用量。5．氢氧化钠具有强碱性和腐蚀性，对设备与人员管理要求较高。第四章脱硫技术方案本方案选择脱硫工艺采用湿式喷淋脱硫除尘法，脱硫剂选择氧化镁。脱硫塔采用脱硫除尘一体化装置，循环池具有可再生作用。4.1脱硫除尘工艺流程图烟气排放加氢氧化钙泥浆排出加脱硫剂新源环境11脱硫系统达到技术先进、所有设备的制造和设计必须符合安全可靠、连续有效运行的要求，设备的可用率不低于98%。最低脱硫率保证值不低于90%（锅炉满负荷运行时）。系统在一年内可投运时间不低于8500h。脱硫后出口粉尘浓度小于200mg/Nm3；SO2浓度小于900mg/Nm3，尽可能的使系统无废水外排，若有废水排出，应设计先进的、合理的处理工艺，并达到国家环保排放要求。脱硫系统的选择考虑煤种变化的可能。含硫量波动范围0.8～3.0%。当含硫量超过3%时，只需增加吸收剂的消耗，即可满足脱硫排放要求（900mg/Nm3以下）。锅炉的连续运行不受脱硫系统运行或停运的限制，脱硫系统的负荷范围与锅炉负荷范围相协调，为锅炉最大连续出力的30%～100%。在负荷调整时有良好的、适宜的调节特性。4.2脱硫除尘一体化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新源环境12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。喷淋装置同时可以保证对粉尘的有效去除，从而实现脱硫除尘一体化。脱硫除尘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