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燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵工程設計方案案例_莞鄂環保

作者:莞鄂環保時間:2021-04-10 21:57 次瀏覽

信息摘要:

燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵工程設計方案 一、 工程概況 該項目排放的廢氣主要為鍋爐燃煤廢氣,主要污染物有二氧化硫、煙塵、氮氧化物等。根據廠方提供資料,該鍋爐為42T鍋爐,廢氣量...

一、 工程概況

該項目排放的廢氣主要為鍋爐燃煤廢氣,主要污染物有二氧化硫、煙塵、氮氧化物等。根據廠方提供資料,該鍋爐為42T鍋爐,廢氣量約為100000m3/h,煙氣是鍋爐燃燒煤遇熱揮發、分解反應的產物。如果直接排放,在排放口中產生含有大量的飄浮顆粒、SO2、飛灰及飄塵,不但對企業內的員工身體健康造成直接影響,而且會對周邊居民生活以及大氣環境也造成一定的污染。根據國家及地方有關環保法規的規定,其鍋爐產生的煙氣必須經過治理才能排放。

燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵工程設計方案案例

本公司根據治理同類鍋爐煙氣的有關經驗以及該公司的實際情況,做出以下鍋爐煙氣治理方案。

二、 設計依據及標準

1. 《中華人民共和國環境保護法》;

2. 中華人民共和國《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)

3. 廣東省地方標準--《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001);

4. 《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001);

5. 《建筑抗震設計規范》BJ11-89

6. 《火電廠大氣污染物排放標準》 (GB13223-2003 )

7. 《工業企業設計衛生標準》(GBZ1-2002)

8. 該廠提供的有關數據資料

三、 設計原則

1. 嚴格執行國家有關環境保護的各項規定,確保各項指標達到國家及地區有關污染物排放標準;

2. 采用當前國內外運行成熟、可靠、穩定的處理工藝,穩定可靠地達到治理目標要求,且操作簡單、管理方便;

3. 設備的構件需經濟合理、投資省、占地少、運行費用低;

4. 在工藝設計中,有較大的靈活性,可調節性,以適應煙氣量的周期變化;

5. 為了提高處理設備的管理水平,實現科學現代化管理,方案設計中充分考慮國情,采用先進、可靠的自動化控制技術及儀表監測系統;

四、 設計數據及排放標準

1. 設計數據

①蒸發量: 42T/H/臺

鍋爐數量: 1臺

鍋爐出口煙氣溫度: 160OC

煙氣量: 100000m3/h/臺h

燃料: 煤

排放二氧化硫濃度:≤800-1000 mg/Nm3

要求排放濃度 < 200mg/m3

脫硫設施脫硫效率 ≥90%

2. 排放標準

達到廣東省《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二時段二級標準,具體如下表:

五、 設計范圍

本設計方案從廠方原有除塵塔出風口開始到二級脫硫塔排放煙氣進入煙囪為止,包括工藝設計,電控設計,管道設計等。

六、 廢氣處理工藝流程及其說明

1. 工藝選擇

燃煤鍋爐的煙塵濃度較高,除塵方法主要有電除塵、袋式除塵、旋流板濕式(麻石)除塵。燃煤鍋爐廢氣同樣含硫,因此煙氣中的SO2也需去除,以保證排放效果。脫硫方式主要有:爐內脫硫,煙氣干式脫硫、煙氣濕式脫硫等。

由于脫硫效率要求達到90%,只能選用煙氣濕法脫硫,這種脫硫方式是目前***常使用的脫硫方式。

而煙氣濕法脫硫亦分為:石灰/石灰石洗滌法、雙堿法、韋爾曼-洛德法、氧化鎂法和氨法等,其中雙堿法洗滌工藝的技術***為成熟、運行***為可靠、應用***為廣泛。本方案取用雙堿洗滌法。

雙堿法煙氣脫硫是應用***為廣泛的脫硫技術,吸收SO2用易吸收、反應速度快、反應充分的鈉基堿,石灰(鈣基)是***早作為煙氣脫硫的吸收劑之一,二者相比,在較低液氣比時鈣基能得到較高的脫硫效率。在反應過程中,實際消耗的價廉的石灰,因為吸收SO2的廢水進入再生池進行再生,使用NaOH再生,重新進入脫硫塔內與SO2發生反應。由于CaSO3沉淀在再生池中生成,而不在脫硫塔內部故不會在脫硫塔及煙道中產生結垢和堵塞的現象。脫硫塔內部吸收反應生成Na2SO3。具體反應方程式如下:

吸收反應:

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O①

Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3②

說明: 式①為再生液pH值較高時(高于9時),溶液吸收SO2的反應;

式②為溶液pH值較低(5~9)時的主反應;

氧化反應:2Na2SO3+O2=2Na2SO4③

2Na2HSO3+O2=2NaHSO4④(氧氣不足情況下不易發生)

再生反應:ca*+H2O→Ca(OH)2⑤

2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+2H2O⑥

Na2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O→2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓⑦

說明:式⑤為的溶解反應;

式⑥為第一步再生反應;

式⑦為再生至pH>9以后繼續發生的主反應。

本技術選擇鈉鈣雙堿法為脫硫工藝,以石灰漿液為主脫硫劑,鈉堿只需補充添加。由于在吸收過程中以鈉堿作為吸收液,脫硫系統不會出現結垢等問題,運行安全可靠。且由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應的速率比鈣堿快很多,能在較小的液氣比條件下達到較高的二氧化硫脫除率。

脫硫液循環水系統由循環水池、循環水泵、循環水管道及加藥裝置組成。循環水池應能滿足鍋爐脫硫除塵循環用水的需要,本系統采用零排放閉環運行,以避免二次污染。

七、 主要設備技術參數

1、濕式脫硫器

單套處理煙氣量:100000m3/h

噴淋塔內徑為:D= 尺寸:Ф4200X7000mm

塔內煙氣流速:2m/s

氣液流向:逆流

空塔停留時間:2.0S

空塔氣速取1.5m/S

液氣比:3L/m3

入口煙氣溫度:<100℃

阻力:700Pa

除塵效率:35%

脫硫效率:90%

材質: 耐熱玻璃鋼

數量:1座

目前脫硫塔的材質主要有:316L不銹鋼、碳鋼外殼內襯樹脂玻璃鱗片、耐熱玻璃鋼。也有方案提出使用麻石外包金屬殼建造脫硫塔,這種方法***不可取,因為麻石與麻石之間的漿縫在負壓下可用,而在正壓下即很快滲漏,外包的金屬殼容易腐穿。

316L不銹鋼耐熱性能***,但在高溫下耐腐能力一般,尤其是在硫酸濃度在15%~85%的高溫環境下,而且造價亦非常高。

碳鋼外殼內襯樹脂玻璃鱗片,造價低,主要的耐腐能力取決于內襯的樹脂玻璃鱗片,越厚耐腐能力越高,但太厚容易脫落,而且多是由人手襯上,對施工質量要求極高,往往施工者難以達到設計者的要求,萬一滲漏要進塔內修補,極為不便。

將上述內襯材料與玻璃纖維結合,纏繞成脫硫塔,即制成耐熱玻璃鋼脫硫塔。由于樹脂本身是有機物,耐腐性能非常好,玻璃纖維起到加強的作用,可以纏繞出很厚的塔身。隨著化工科學的進步,耐熱280℃的樹脂已非常普遍,國內外新上的脫硫設施大多采用耐熱玻璃鋼,所以本方案的脫硫塔采用耐熱玻璃鋼。

耐熱玻璃鋼具有如下優點:

a)保證脫硫器不受腐蝕,耐酸、耐堿(與不銹鋼、碳鋼相比);

b)耐高溫,能在300度高溫下正常工作;

c)造價適宜、維護簡單;

由于脫硫需要大量的水,所以為免影響到風機,脫硫器安裝于風機的后面、煙囪的前面,屬于正負荷,不能用麻石制作。

2、噴淋水泵(立式化工泵)

流量:100m3/h

揚程:20m

功率:11KW

數量:5臺

3、攪拌機:

流量:12m3/h

功率:3KW

數量:1臺

4、排污泵

流量:6m3/h

揚程:10m

功率:3KW

數量:2臺

5、引風機(利用原有)

6、循環水池 (廠方自建)

形式:磚混

1) 石灰池:2000*3000*2000MM

數量:1個

由于在設備運行過程,為了能保證脫硫的效果,就必須投加石灰。因此需設備一個石灰池,使其加藥量能夠恒量地加入到循環水池中。攪拌方式:機械攪拌器攪拌。

2) 沉淀池:5000*3000*2000MM

數量:1個

由于在設備運行過程中,產生一定量的沉淀物,故需設立沉淀池

作用:①匯集通過吸收區洗滌煙氣后下落的循環漿液;

②為石灰的溶解和中和,亞硫酸鹽的氧化以及亞硫酸鈣、硫酸鈣固體副產物的結晶析出和長大提供所需要的時間。

3) 灰渣池:5000*3000*2000MM

作用:①匯集通過吸收區洗滌煙氣后下落的循環漿液;

數量:1個

4) 清水池:5000*3000*2000MM

作用:①收集沉淀后的上清液,用于循環水噴淋;

5) 堿液池:2000*3000*2000MM

作用:①為氫氧化鈉的溶解和再生提供所需要的場所和時間;

5、煙氣系統

在風機及煙囪之間設置旁路煙道,無論脫硫塔處于任何狀況,都不影響鍋爐的運行。

八、技術與服務承諾

1. 我公司保證工程保質期一年,即工程自竣工驗收之日起,一年內由我公司免費保修(非人為因素造成),保質期后維護費我司只收取材料成本費。

2. 我公司保證工程按時、按質、按量地完成。

3. 對于工程項目我司免費對甲方操作人員進行專業培訓,確保設備的正常運行,并定期派技術人員進行維護;對于故障,我公司保證在8小時內作出反應,并派有關技術人員立即趕赴現場。

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