燃煤鍋爐煙氣濕式脫硫除塵改造工藝.doc

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燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵工藝設(shè)計(jì) {關(guān)鍵詞}：燃煤鍋爐 濕式脫硫除塵 雙堿法 1、概述 隨著近幾年環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，加之SO2減排任務(wù)的日益艱巨，同時(shí)為改善我市環(huán)境質(zhì)量，減少鍋爐煙氣污染物排放，防治大氣污染，確保藍(lán)天碧水。我公司進(jìn)行脫硫除塵系統(tǒng)改造，新安裝濕式煙氣脫硫除塵凈化器，使二氧化硫和煙塵排放濃度達(dá)到地方和國(guó)家有關(guān)環(huán)保排放及總量控制的要求，盡可能的減少對(duì)環(huán)境的影響。 2、設(shè)計(jì)方案 2.1、指導(dǎo)原則 針對(duì)本次燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵改造工程，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，確定以下作為制定本方案的指導(dǎo)原則：一是為今后單位可持續(xù)性發(fā)展著想，所選的設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟、可靠。二是充分利用鍋爐房現(xiàn)有條件，充分利用現(xiàn)有設(shè)備及設(shè)施。按現(xiàn)有場(chǎng)地條件布置脫硫除塵設(shè)備，優(yōu)化流程，操作維護(hù)簡(jiǎn)便。在滿足煙氣治理達(dá)標(biāo)的前提下，節(jié)省投資，做到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，使用壽命較長(zhǎng)。 2.2、設(shè)計(jì)引用參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng)目 參數(shù) 1 14MW鍋爐蒸發(fā)量 20t/h 2 14MW鍋爐額定燃料消耗量 2.805t/h 3 14MW鍋爐出口煙氣量 45000-60000m3/h 4 14MW鍋爐出口粉塵濃度 1800 mg/m3 5 陶瓷多管除塵器出口粉塵濃度 2310mg/m3 6 14MW鍋爐出口SO2濃度 2100mg/m3 7 引風(fēng)機(jī)全壓 2800-3393Pa 8 引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率 75KW 9 陶瓷多管除塵器阻力 1000Pa 說明：（1）、鍋爐出口SO2濃度按鍋爐燃料的含硫量1.5%計(jì)算； （2）、陶瓷多管除塵器出口粉塵濃度按其設(shè)備除塵效率90%計(jì)算。 2.3、設(shè)計(jì)除塵脫硫設(shè)備性能指標(biāo)和排放指標(biāo) 序號(hào) 名稱 數(shù)值 說明 1 SO2排放濃度 ＜900 mg/Nm3 國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn) 2 粉塵含量 ＜200 mg/Nm3 國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn) 3 設(shè)備阻力 ≤1200Pa 國(guó)家性能指標(biāo) 4 煙氣含濕量 ≤8% 國(guó)家性能指標(biāo) 5 林格曼黑度 ≤1級(jí) 國(guó)家性能指標(biāo) 6 設(shè)計(jì)除塵效率 ≥97% 設(shè)計(jì)值 7 設(shè)計(jì)脫硫效率 ≥70% 設(shè)計(jì)值 2.4、技術(shù)原理 綜合我處可用于脫硫除塵設(shè)備工程建設(shè)用地面積、脫硫劑來源、脫硫后產(chǎn)物消化處理和治理目標(biāo)等因素，決定采用脫硫除塵一體的石質(zhì)濕式?jīng)_擊式水浴旋流雙堿法脫硫除塵工藝。各種脫硫除塵工藝對(duì)比 脫硫工藝 濕法 半干法 干法 石灰石石膏法 鈉法 雙堿法 氧化鎂 氨法 海水法 噴霧干燥 爐內(nèi)噴鈣 循環(huán)流化床 等離 子體 脫硫效率% 90-98 90-98 90-98 90-98 90-98 70-90 70-85 60-75 60-90 90以上 吸收劑 CaCO3 NaOH Na3CO3 NaOH CaO MgO NH3.H2O 海水 CaO CaO CaO NH3 可靠性 高 高 高 高 一般 高 一般 一般 高 高 結(jié)垢 易結(jié)垢 不結(jié)垢 不結(jié)垢 不結(jié)垢 不結(jié)垢 不結(jié)垢易結(jié)垢 易結(jié)垢 易結(jié)垢 易結(jié)垢 易結(jié)垢 堵塞 堵塞 不堵塞 不堵塞 不堵塞 不堵塞 不堵塞 堵塞 堵塞 堵塞 不堵塞 占地面積 大 小 中 小 大 中 中 中 中 中 運(yùn)行費(fèi)用 高 很高 一般 低 高 低 一般 一般 一般 一般 投資 大 小 較小 小 大 較小 較小 小 較小 大 雙堿法煙氣脫硫工藝是為了克服石灰石/石灰法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而脫硫發(fā)展起來的。他先用堿金屬鹽類如NaOH，Na2CO3，NaHCO3，Na2SO3 等水溶液吸收SO2， 然后在另一石灰反應(yīng)器中用石灰將吸收SO2 后的溶液再生。再生后的吸收液循環(huán)使用，而SO2 則以石膏的形式析出，生成亞硫酸鈣和石膏，脫硫?qū)嶋H消耗的是Ca(OH)2，脫硫做到低耗高效，這樣脫硫反應(yīng)在設(shè)備內(nèi)完成，固硫在循環(huán)水池內(nèi)進(jìn)行，避免了它們各自的缺點(diǎn)，其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理如下： A、化學(xué)原理： 在吸收塔內(nèi)吸收SO2： SO2+H20→H2SO3 NaOH+H2SO3→Na2SO3+H2O Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 B、NaOH再生： 將吸收了SO2 的吸收液送石灰反應(yīng)器，進(jìn)行吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的析出。如以鈉鹽為脫硫劑，用石灰對(duì)吸收劑進(jìn)行再生。則在石灰反應(yīng)器中會(huì)進(jìn)行下面的反應(yīng)： NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO31/2H2O↓+H2O Na2SO3+Ca(OH)2+H2O→NaOH+CaSO31/2H2O↓ C、雙堿法的工藝特點(diǎn)： （1）用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備無腐蝕和堵塞，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)。 （2）吸收液的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在吸收塔外，減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性，較適應(yīng)現(xiàn)有的設(shè)備，降低了脫硫成本。 （3）脫硫效率高，一般在90%以上。 2.5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝流程框圖 2.6、脫硫、除塵工藝流程 脫硫除塵一體的石質(zhì)濕式?jīng)_擊式水浴旋流雙堿法脫硫除塵本體采用花花崗巖砌筑組合結(jié)構(gòu),從根本上避免了碳素鋼制結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重腐蝕問題，內(nèi)部采用噴淋、水膜和多重脫水結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性.可實(shí)現(xiàn)液位控制、pH值監(jiān)測(cè)調(diào)整、排灰漿全自動(dòng)化運(yùn)行.采用噴霧、強(qiáng)力水膜和多重脫水結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。 r 0 0 r r r r 0 r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r r 0 r 如圖所示，含有S02、粉塵的污染氣體，進(jìn)入設(shè)備后，經(jīng)煙氣進(jìn)口頂部下行與第一下行通道霧化系統(tǒng)充分接觸，完成第一次除塵、脫硫過程。煙氣下行經(jīng)增速喉部以高速?zèng)_擊設(shè)備底部水面，因煙氣高速?zèng)_擊和掠過水面時(shí)激起大量水滴和泡沫，部分粉塵和S02被激起的水滴和泡沫粘附，完成了第二次除塵、脫硫過程。煙氣經(jīng)設(shè)備第一下行通道底部水平面改變運(yùn)行方向，切線進(jìn)入第一級(jí)旋流除塵、脫硫裝置后，煙氣再次改變方向，由于芯塔及旋流煙氣導(dǎo)向板的作用，使煙氣充分螺旋上升，與第一級(jí)旋流脫硫、除塵裝置內(nèi)的主塔內(nèi)水膜、芯塔外水膜、旋流導(dǎo)向板水膜面及霧化系統(tǒng)充分接觸，完成了第三次除塵、脫硫過程。煙氣經(jīng)第一級(jí)旋流除塵、脫硫裝置頂部改變運(yùn)行方向進(jìn)入有霧化裝置的第二下行通道，完成了第四次除塵、脫硫過程。 煙氣經(jīng)第二下行通道高速?zèng)_擊水面改變運(yùn)行方向，完成了第五次除塵、脫硫過程。煙氣改變方向切線進(jìn)入第二級(jí)帶有霧化系統(tǒng)的旋流除塵、脫硫裝置，完成了第六次除塵、脫硫過程。煙氣經(jīng)過整個(gè)除塵、脫硫過程全部?jī)艋?，改變方向進(jìn)入干段的第三下行通道，經(jīng)喉部高速?zèng)_擊設(shè)備底部脫水池后，煙氣再次改變方向切向進(jìn)入設(shè)備第三級(jí)旋流脫水體，螺旋上升，由于離心力的作用，煙氣中所含液態(tài)水被甩至塔體內(nèi)壁，不斷凝聚并沿內(nèi)壁下滑至脫水池，所含液態(tài)水氣已脫除完全。煙氣上升至第三段旋流體頂部時(shí)，進(jìn)入氣水分離室再次氣水分離，使得其出口含濕量≤8%（國(guó)家環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最后可達(dá)標(biāo)排放的煙氣通過設(shè)備頂部出口與引風(fēng)機(jī)連接，由煙囪排入大氣。 3、使用效果 自2014年新安裝的石質(zhì)濕式?jīng)_擊式水浴旋流脫硫除塵投入使用，我公司對(duì)鍋爐的脫硫效果進(jìn)行了檢測(cè)，檢測(cè)數(shù)據(jù)如下: 鍋爐 脫硫除塵器前 脫硫除塵器后 脫硫效率（%） 氧含量（%） S02實(shí)測(cè)濃度（mg/ m3） S02折算濃度（mg/ m3） 氧含量（%） S02實(shí)測(cè)濃度（mg/ m3） S02折算濃度（mg/ m3） 1# 15.4 868 1808.3 15.6 146 315.4 82.5 2# 15.8 473 1061.2 14.7 129 238.8 77.5 4、結(jié)論 石質(zhì)沖擊旋流式脫硫脫氮除塵設(shè)備屬濕式除塵器，除塵、脫硫一體化。設(shè)備用水貯于除塵器底部的水池內(nèi)，循環(huán)利用，在水池內(nèi)能有效的進(jìn)行沉灰的凝聚、水質(zhì)中和、集中處理，反應(yīng)水不向外排放，無二次污染。設(shè)備本體全部采用耐磨損、耐腐蝕、耐高溫的精致花崗巖材料制成，避免了其他材質(zhì)因磨損和腐蝕而降低除塵、脫硫效果的缺陷，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。使用壽命長(zhǎng)，至少可以使用20年，且設(shè)備本體無需維護(hù)。設(shè)備配有自動(dòng)補(bǔ)水、補(bǔ)堿和PH值自動(dòng)檢測(cè)儀等自控裝置，使設(shè)備運(yùn)行簡(jiǎn)單、易管理，降低了運(yùn)行成本。設(shè)備排放符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，操作簡(jiǎn)便，處理效率高且費(fèi)用低，值得在中小型鍋爐的脫硫除塵改造中推廣使用。