燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵工程設(shè)計方案

　　一、 工程概況

　　該項(xiàng)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(jù)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(fā)、分解反應(yīng)的產(chǎn)物。如果直接排放，在排放口產(chǎn)生含有大量的飄浮顆粒、SO2、飛灰及飄塵，不但對企業(yè)內(nèi)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(huán)境也造成一定的污染。根據(jù)國家及地方有關(guān)環(huán)保法規(guī)的規(guī)定，其鍋爐產(chǎn)生的煙氣須經(jīng)過治理才能排放。

　　本公司根據(jù)治理同類鍋爐煙氣的有關(guān)經(jīng)驗(yàn)以及該公司的實(shí)際情況，做出以下鍋爐煙氣治理方案。

　　二、 設(shè)計依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)

　　1. 《華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》;

　　2. 華人民共和國《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)

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

　　4. 《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2001);

　　5. 《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》BJ11-89

　　6. 《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 (GB13223-2003 )

　　7. 《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GBZ1-2002)

　　8. 該廠提供的有關(guān)數(shù)據(jù)資料

　　三、 設(shè)計原則

　　1. 嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項(xiàng)規(guī)定，確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到國家及地區(qū)有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn);

　　2. 采用當(dāng)前國內(nèi)外運(yùn)行成熟、可靠、穩(wěn)定的處理工藝，穩(wěn)定可靠地達(dá)到治理目標(biāo)要求，且操作簡單、管理方便;

　　3. 設(shè)備的構(gòu)件需經(jīng)濟(jì)合理、投資省、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低;

　　4. 在工藝設(shè)計，有較大的靈活性，可調(diào)節(jié)性，以適應(yīng)煙氣量的周期變化;

　　5. 為了提高處理設(shè)備的管理水平,實(shí)現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)代化管理,方案設(shè)計充分考慮國情,采用*、可靠的自動化控制技術(shù)及儀表監(jiān)測系統(tǒng);

　　四、 設(shè)計數(shù)據(jù)及排放標(biāo)準(zhǔn)

　　1. 設(shè)計數(shù)據(jù)

　　①蒸發(fā)量: 42T/H/臺

　　鍋爐數(shù)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(shè)施脫硫效率 ≥90

　　2. 排放標(biāo)準(zhǔn)

　　達(dá)到廣東省《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)二時段二級標(biāo)準(zhǔn)，具體如下表：

　　五、 設(shè)計范圍

　　本設(shè)計方案從廠方原有除塵塔出風(fēng)口開始到二級脫硫塔排放煙氣進(jìn)入煙囪為止，包括工藝設(shè)計，電控設(shè)計，管道設(shè)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，因此煙氣的SO2也需去除，以保證排放效果。脫硫方式主要有：爐內(nèi)脫硫，煙氣干式脫硫、煙氣濕式脫硫等。

　　由于脫硫效率要求達(dá)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，其雙堿法洗滌工藝的技術(shù)***為成熟、運(yùn)行***為可靠、應(yīng)用***為廣泛。本方案取用雙堿洗滌法。

　　雙堿法煙氣脫硫是應(yīng)用***為廣泛的脫硫技術(shù)，吸收SO2用易吸收、反應(yīng)速度快、反應(yīng)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較高的脫硫效率。在反應(yīng)過程，實(shí)際消耗的價廉的石灰，因?yàn)槲誗O2的廢水進(jìn)入再生池進(jìn)行再生，使用NaOH再生，重新進(jìn)入脫硫塔內(nèi)與SO2發(fā)生反應(yīng)。由于CaSO3沉淀在再生池生成，而不在脫硫塔內(nèi)部故不會在脫硫塔及煙道產(chǎn)生結(jié)垢和堵塞的現(xiàn)象。脫硫塔內(nèi)部吸收反應(yīng)生成Na2SO3。具體反應(yīng)方程式如下：

　　吸收反應(yīng)：

　　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(yīng);

　　式②為溶液pH值較低(5～9)時的主反應(yīng);

　　氧化反應(yīng)：2Na2SO3+O2=2Na2SO4③

　　2Na2HSO3+O2=2NaHSO4④(氧氣不足情況下不易發(fā)生)

　　再生反應(yīng)：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(yīng);

　　式⑥為一步再生反應(yīng);

　　式⑦為再生至pH>9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。

　　本技術(shù)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(bǔ)充添加。由于在吸收過程以鈉堿作為吸收液，脫硫系統(tǒng)不會出現(xiàn)結(jié)垢等問題，運(yùn)行可靠。且由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應(yīng)的速率比鈣堿快很多，能在較小的液氣比條件下達(dá)到較高的二氧化硫脫除率。

　　脫硫液循環(huán)水系統(tǒng)由循環(huán)水池、循環(huán)水泵、循環(huán)水管道及加藥裝置組成。循環(huán)水池應(yīng)能滿足鍋爐脫硫除塵循環(huán)用水的需要，本系統(tǒng)采用閉環(huán)運(yùn)行，以避免二次污染。

　　七、 主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)

　　1、濕式脫硫器

　　單套處理煙氣量：100000m3/h

　　噴淋塔內(nèi)徑為：D= 尺寸：Ф4200X7000mm

　　塔內(nèi)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(zhì): 耐熱玻璃鋼

　　數(shù)量：1座

　　目前脫硫塔的材質(zhì)主要有：316L不銹鋼、碳鋼外殼內(nèi)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?yàn)槁槭c麻石之間的漿縫在負(fù)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(huán)境下，而且造價亦非常高。

　　碳鋼外殼內(nèi)襯樹脂玻璃鱗片，造價低，主要的耐腐能力取決于內(nèi)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(zhì)量要求高，往往施工者難以達(dá)到設(shè)計者的要求，萬一滲漏要進(jìn)塔內(nèi)修補(bǔ)，為不便。

　　將上述內(nèi)襯材料與玻璃纖維結(jié)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(jī)物，耐腐性能非常好，玻璃纖維起到加強(qiáng)的作用，可以纏繞出很厚的塔身。隨著化工科學(xué)的進(jìn)步，耐熱280℃的樹脂已非常普遍，國內(nèi)外新上的脫硫設(shè)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(yōu)點(diǎn)：

　　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(hù)簡單;

　　由于脫硫需要大量的水，所以為免影響到風(fēng)機(jī)，脫硫器安裝于風(fēng)機(jī)的后面、煙囪的前面，屬于正負(fù)荷，不能用麻石制作。

　　2、噴淋水泵(立式化工泵)

　　流量：100m3/h

　　揚(yáng)程：20m

　　功率：11KW

　　數(shù)量：5臺

　　3、攪拌機(jī)：

　　流量：12m3/h

　　功率：3KW

　　數(shù)量：1臺

　　4、排污泵

　　流量：6m3/h

　　揚(yáng)程：10m

　　功率：3KW

　　數(shù)量：2臺

　　5、引風(fēng)機(jī)(利用原有)

　　6、循環(huán)水池 (廠方自建)

　　形式：磚混

　　1) 石灰池：2000*3000*2000MM

　　數(shù)量：1個

　　由于在設(shè)備運(yùn)行過程，為了能保證脫硫的效果，就須投加石灰。因此需設(shè)備一個石灰池，使其加藥量能夠恒量地加入到循環(huán)水池。攪拌方式：機(jī)械攪拌器攪拌。

　　2) 沉淀池：5000*3000*2000MM

　　數(shù)量：1個

　　由于在設(shè)備運(yùn)行過程，產(chǎn)生一定量的沉淀物，故需設(shè)立沉淀池

　　作用：①匯集通過吸收區(qū)洗滌煙氣后下落的循環(huán)漿液;

　　②為石灰的溶解和和，亞硫酸鹽的氧化以及亞硫酸鈣、硫酸鈣固體副產(chǎn)物的結(jié)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(qū)洗滌煙氣后下落的循環(huán)漿液;

　　數(shù)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(huán)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(tǒng)

　　在風(fēng)機(jī)及煙囪之間設(shè)置旁路煙道，無論脫硫塔處于任何狀況，都不影響鍋爐的運(yùn)行。

　　八、技術(shù)與服務(wù)承諾

　　1. 我公司保證工程保質(zhì)期一年，即工程自竣工驗(yàn)收之日起，一年內(nèi)由我公司免費(fèi)保修(非人為因素造成)，保質(zhì)期后維護(hù)費(fèi)我司只收取材料成本費(fèi)。

　　2. 我公司保證工程按時、按質(zhì)、按量地完成。

　　3. 對于工程項(xiàng)目我司免費(fèi)對甲方操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，確保設(shè)備的正常運(yùn)行，并定期派技術(shù)人員進(jìn)行維護(hù);對于故障，我公司保證在8小時內(nèi)作出反應(yīng)，并派有關(guān)技術(shù)人員立即趕赴現(xiàn)場。

　　若工藝運(yùn)轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題，我司保證免費(fèi)提供一切技術(shù)支持。