燃油锅炉烟气脱硫设计方案给明大Word文档格式.docx
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2.2处理要求
根据公司环保部门要求,排放气体中SO2小于100mg/m3,去除率80%以上。
3工艺论证
3.1脱硫工艺系统
锅炉烟气脱硫根据不同的燃料、燃烧方式及锅炉的大小有不同的工艺,目前可分为干法与湿法两大类:
a)干法脱硫:
采用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂。
其优点是净化后烟气温度降低不多,从烟囱向大气排出时易扩散,无废水问题;
缺点是脱硫率低。
b)湿法脱硫:
采用液体吸收剂洗涤烟气,以除去SO2。
其优点是脱硫率高,易操作控制;
缺点是存在废水后处理问题,烟气经洗涤处理后,烟气温度降低较多,不利于高烟囱排放扩散稀释,易造成污染,目前实际中广泛使用的是湿法,因为SO2酸性气体,采用碱液吸收。
湿法脱硫主要有以下几种:
石灰-石灰石法、氨法、钠碱法、氧化镁法、碱性硫酸铝-石膏法、海水法等。
大部分用于大型的燃煤电厂锅炉的排烟脱硫上,每种方法均有其特点,有的可回收脱硫副产(如硫铵、亚硫酸钠、硫酸钠等),有的可根据沿海的特点,利用海水进行脱硫。
经过对上述方法进行比较分析,结合本工厂锅炉的具体情况(锅炉吨位小,烟气量少,烟气中SO2浓度低,脱硫副产品产量低,不适宜回收等),我们认为钠碱法较适于本工程烟气脱硫。
钠碱法采用的吸收剂主要为NaOH或Na2CO3,得到的产物一般为Na2SO3、NaHSO3或Na2SO4。
目前公认的反应原理是钠碱先与SO2在有水的条件下发生反应,生成Na2SO3,再以Na2SO3为主进行吸收烟气中的SO2,反应生成NaHSO3。
其流程可如下图所示:
该方法特别适用于SO2浓度低的气体,其优点是系统简单、投资较低。
同其他碱性吸收剂相比,钠碱的优点有:
(1)比钙碱的深解度高,避免了结垢、阻塞等问题;
(2)比钾盐的资源丰富、价廉;
(3)与氨相比,便用运输、贮存,且钠碱吸收能力大,吸收剂用量相对较少。
钠碱法脱SO2效果好,脱除效率完全可以达到80%以上。
3.2吸收液系统
用纯碱配浓度约为200g/L的溶液,同时加入纯碱用量十二万分之一的对苯二胺作为阻氧剂,再加入210g/L烧碱溶液,加入量相当于纯碱用量5%左右,便形成吸收液。
吸收液循环使用,当吸收液pH值达5.6-6.0时,形成吸收富液排出。
吸收富液中NaHSO3浓度约为250g/L。
根据物料衡算,本工程中排出吸收富液体积流量约为25L/h,即每天产生600L吸收富液,吸收富液较少,按传统方法回收其中的Na2SO3是不经济的做法,建议将富液积累一定数量后直接卖出。
3.3烟气排放系统
锅炉烟气经吸收塔后温度下降较多,通常在40℃-60℃,且含有大量饱合水蒸气,烟气顺利排放时温度一般需在70℃以上。
故需烟气加热装置加热后排入烟囱。
常用的烟气加热装置有混合法、电加热法、燃烧法、换热法。
其中换热法属于能量再生式换热,在烟气脱硫中较为常用。
4工艺设计
4.1脱硫系统设计
1)吸收塔(填料塔)
气量:
5150Nm3/h,吸收条件下时约为6200m3/h
液体喷淋密度:
12m3/(m2.h)
空塔气速:
0.5m/s
气液比:
3L/m3
塔径:
2200mm
气液接触时间:
10s
填料高度:
8m
塔压降:
0.50kPa/m
总压降:
4.0kPa
吸收液循环槽容积:
20m3
吸收液循环槽高度:
2m
吸收液循环槽直径:
3.5m
塔总高度12m
结构型式:
钢板(防腐)
2)回转式换热器
一套,气体流量:
5150Nm3/h
3)增压风机
流量:
7500Nm3/h(实际,)
气压:
50.Kpa
数量:
2台
3500Nm3/h
4)吸收液循环泵
40m3/h
扬程:
15m
功率:
5.5KW
两台(一用一备)
6)吸收液排放泵
1.0m3/h
18m
1.1KW
4.2工艺水系统设计
1)碱溶解箱(两台)
有效容积:
1.0m3
直径:
1.2m
有效高度:
1.0m
配搅拌机(一台)
2)吸收液贮存箱
6.0m3
平面尺寸:
2×
1.5m
配补液除雾泵:
3.0m3/h
3)事故放空池
30m3
4×
5m
钢混(防腐)
配事故液返回泵:
一台
30m3/h
4.0KW
4)吸收富液贮存箱
18m3
3×
3m
2.0m
5土建设计
设计说明:
1)本工程建筑结构安全等级二级,设计使用年限25-50年,耐久等级3级。
2)由于建设区属我国东南沿海地震带的东北端,受远端地震波影响,为少震、弱震区,抗震设防烈度为6度。
3)构筑物施工时混凝土添加HEA抗裂防水剂,抵偿混凝土收缩,避免混凝土开裂,使混凝土结构更加密致,从而大大降低了渗透系数,提高混凝土抗渗性能。
并在施工中可不设伸缩缝,保证混凝土建筑施工的连续性。
在抗裂和抗渗等几个方面保证混凝土的防水效果。
4)主要结构材料的选用
(1)建筑混凝土采用C25,钢筋采用Ι级(fy=210n/mm2)和П级钢(fy=310n/mm2),框架填充墙采用轻质加气混凝土砌块。
(2)结构物混凝土采用C30,抗渗标号S6,添加HEA抗裂防水剂。
(3)建筑、构筑物的予埋件采用A3钢,并作防锈防腐处理。
6电气与自控设计
6.1电气设计
供电形式:
本处理站所有用电设备功率较小,根据设备情况,采用低压0.4KV专用线供电。
结线形式:
二路进线接入低压进线柜。
6.2自控设计
本工程中,所有水泵均以液位计自动控制其运行。
吸收液进出采用pH计在线控制。
相应的阀件根据参数状态自动启闭。
整个系统采用微机控制其运行。
7投资估算
7.1直接投资
序号
名称
数量
单位
总价
(万元)
土建投资
1
塔基础
16
m2
2
事故放空池
30
m3
3
其它
设备投资
填料塔(含配件)
座
回转式换热器
套
增压风机
4
台
吸收液循环泵
5
吸收液排放泵
6
碱溶解箱
个
7
搅拌机
吸收液贮存箱
8
补液除雾泵
9
事故液返回泵
10
吸收富液贮存箱
11
管材
12
阀件
13
仪表
14
电柜及控制系统
15
运输费
安装费
总计
7.2间接费用
费用名称
金额(万元)
设计费(6%)
调试费3%
管理费6%
小计
9附工艺流程图
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- 燃油锅炉 烟气 脱硫 设计方案