20t燃煤锅炉烟气的除尘脱硫脱硝脱汞工艺方案DOCWord下载.docx
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作废
一类区
100
二类区
250
三类区
350
含硫≤2%
1200
含硫>2%
1800
未说明
GB13271-2001
现行
80
200
Ⅱ时段
900
Ⅰ时段
提出但没规定限值
GB13271(征集)
征集
特别
30
新建
50
在用
300
400
0.05
单位为mg/m3
3、烟尘经过湿式一体化除尘器后排放的大气污染物严于GB13271-2001,其排放限值不超过GB13271(征集)中的限值
第二章设计原始资料
1.煤的工业分析如下表(质量比,含N量不计):
2.锅炉:
20t/h(蒸发量)
3.锅炉热效率:
75%
4.空气过剩系数:
1.2
5.水的蒸发热:
2570.8KJ/Kg
6.烟尘的排放因子:
30%
7.烟气温度:
473K
8.烟气密度:
1.18kg/m3
9.烟气粘度:
2.4X10-5pa·
s
10.尘粒密度:
2250kg/m3
11.烟气其他性质按空气计算
12.烟气中烟尘颗粒粒径分布:
平均粒径/μm
0.5
3
7.5
15
25
35
45
55
>
60
粒径分布/%
20
16
10
6
7
13.按锅炉大气污染物排放标准(GB13217(征集))标准执行:
标准状态下烟尘浓度排放标准:
≤80mg/m3;
标准状态下SO2排放标准:
≤400mg/m3;
标准状态下氮氧化物排放标准:
标准状态下汞的化合物排放标准:
≤0.05mg/m3;
2.设计方案的选择确定
2.1除尘系统的论证选择
(1)锅炉烟气含尘、含硫量计算
利用低位发热量、锅炉热效率、水的蒸发热求需煤量
蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为
需煤量
设1kg燃煤时
燃料成分名称
可燃成分含量(﹪)
可燃成分的量(﹪)
理论需氧量/mol
废气中组分/mol
C
H
S
O
水
灰分
65.7
3.2
1.7
2.3
9.0
18.1
54.75
0.53
——
8
-0.75
54.75CO2
16H2O
0.53SO2
5H2O
合计
62.56
理论烟气量:
62.56+62.56×
0.79/0.21=297.9(mol/kg)
在标准状态下的体积为:
297.9×
22.4×
10-3=6.67(m3/kg)
理论废气量:
62.56×
0.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg
在标准状态下理论废气体积:
311.62×
10-3=6.98(m3)
在标准状态下实际烟气体积:
6.98+6.67×
(1.2-1)=8.31(m3)
SO2的浓度:
C=4082mg/m3
烟尘的浓度:
C=6534mg/m3
在473T时实际烟气量:
Q=47951m3/h
(2)烟尘的除尘效率计算
按锅炉大气污染物排放标准(GB13217(征集)),可以计算出
烟尘的除尘效率要达到:
≧98.8﹪
(3)SO2的脱硫效率计算
按锅炉大气污染物排放标准(GB13217(征集)),计算出
SO2的脱硫效率要达到:
≧90.3﹪
(4)根据锅炉大气污染物排放标准(GB13217(征集)),得知一般情况下锅炉的氮氧化物排放值不高于400mg/m3,那么脱硝效率要达到:
≥25%
(5)静电除尘器可脱除30%的汞,布袋除尘器可脱除70%的汞,湿
法脱硫装置可脱除90%的汞,一般情况下布袋除尘器可脱出70%即可达标。
(6)方案初步设计
先采用锅炉湿式除尘脱硫、脱汞一体式除尘器,辅以锅炉湿式脱硝一体式除尘器,并加以优化安装。
征集客户意见,综合考虑性价比、锅炉燃烧情况、实际考察现场、严格遵照相关法律法规最终达到设计目的。
第三章除尘器
GYGL锅炉湿式除尘脱硫一体式除尘器
1、概述
GYGL型除尘器湿法、立式、多法合一净化装置。
GYGL型除尘脱硫脱汞净化装置是我公司科技人员,根据《锅炉大气污染物排放标准》GB13271的要求,吸收国内外先进技术,结合自身多年的生产实践。
经过反复实验研制出的高效脱硫脱汞除尘净化装置。
它的最大特点是结合湿法除尘器和脱硫塔原理,将多种脱硫除尘方法(文丘里、两级冲击水膜、喷淋、脱水、除雾器)通过巧妙的组合融为一体,并能连续运行的脱硫除尘装置。
2、设计理念及工作原理;
随着环保意识的不断增強,国家对环保设备的性能要求也越来越高。
HJ/T288-2006对湿式脱硫除尘净化装置的脱硫效率、阻力、液气比、漏风率、烟气含湿率和循环水利用率等要求均较高。
仅采用简单的结构和工艺,根本无法达到HJ/T288-2006对各种参数的要求。
为此,我们博采众长,汲取国内外先进技术,结合自身多年的生产实践,在GYGL脱硫除尘净化装置的设计中,切实做到五确保:
2.1为确保98%的除尘率:
烟气进入除尘器后,由于温度较高,使净化饱和室的液面形成泡沫和蒸汽,当含尘烟气进入净化饱和室,经文氏骤冷器冷凝凝并,烟气中的细微尘粒凝并成粗大的聚合体。
在导向装置的作用下,气流高速冲入水斗的洗涤液中,液面产生大量的泡沫,并形成水膜,使含尘烟气与洗涤液有充分时间相互作用,气液进一步混合,烟气中的尘颗粒被清除。
净化后的烟气经两级气液分离和旋风除雾器除去水雾,由引风机吸入烟囱排入大气。
同时,烟气在后序的多种脱硫程序中将进一步去除粒径更小颗粒,使总除尘效率进一步提高,得以保证高效的除尘效率。
2.2为确保80%的脱硫效率。
将多种脱硫方法融为一体;
且采用双碱法、双循环系统:
多种脱硫方法融为一体:
为使湿式脱硫除尘净化装置获得高的脱
硫效率,必须使洗涤液充分雾化、烟气
与洗涤液充分混合。
若仅采用单一种脱
硫方法,体积必将十分宠大,占地面积
大、投资高,给用户带来不便。
SLDJ除
尘脱硫装置将多种脱硫方法(喷淋、文
丘里、冲击水浴)通过巧妙的组合融为
一体,达到设备体积小、效率高。
烟气
进入SLDJ脱硫除尘净化装置时与反射喷
嘴喷出的水雾充分混合。
与此同时,高
温烟气使水雾汽化成饱和蒸汽,这样一
来洗涤液与烟气的碰撞机会大大提高
(一公斤水的表面积只有0.06m2,而雾
化成0.04mm的雾滴后其表面积则增至175m2,
表面积增大了2916倍)。
混合后的烟气流经改型文丘里洗涤器,烟气由低速变高速再由高速变低速的过程中,经绝热膨胀,洗涤液被进一步雾化。
烟气在导向装置的作用下,高速冲向水斗中的洗涤液。
气流的强大冲击力,将洗涤液冲击出大量的水雾。
含尘烟气与洗涤液水雾经多次充分混合,洗涤液中的碱性物质,将烟气中的有害气体吸收、中和,达到脱硫的目地。
2.3、采用双碱法、多循环系统:
设备无结垢堵塞、无二次污染问题
2.3.1采用双碱法
烟气脱硫方法很多,可分为湿法、干法、半干法等。
湿法脱硫是基于溶液中的碱性物质与易溶于水的气态二氧化硫(SO2)即亚硫酸(H2SO3)进行中和反应,达到去除气态中SO2的目的,由于液相反应强度大大高于气相和固相。
因而湿法脱硫比干法、半干法脱硫效率高得多。
湿法脱硫技术有钙法、钠法、氨法、双碱法等。
在国内脱硫市场上,很长一段时间以钙法(石灰石—石膏法)为主。
一方面因为钙法的脱硫剂—石灰石来源丰富、价格便宜;
另一方面,钙法在国外相当成熟、公开的脱硫技术,获取容易。
但是,由于钙法存在设备易结垢堵塞,严重影响脱硫系统的正常运行。
采用氢氧化钠作为脱硫剂,在装置内吸收二氧化硫反应速率快,脱硫效率高,但脱硫的产物溶于水,不稳定,易造成二次污染问题。
采用双碱法烟气脱硫工艺,用氢氧化钠吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生,生成不溶于水,稳定的钙盐沉淀物,经沉淀后运至渣场进行堆放,集中运走。
实现了真正的“固硫”。
溶液流回再生池继续使用,因此不会造成二次污染。
2.3.2双碱法脱硫工艺的原理
双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂,配制好的氢氧化钠溶液直接打入SLDJ系列脱硫除尘装置,洗涤液脱除烟气中的SO2达到烟气脱硫的目的。
由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题。
另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生,再生的钠基脱硫剂再被打回脱硫除尘装置循环使用。
双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用,比较适用于锅炉脱硫改造。
1、洗涤液脱硫原理
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O→2Na2HSO3
②、洗涤液再生原理
洗涤液再生是在氧化曝气池中完成的。
洗涤污水中的NaSO3、NaHSO3与Ca(OH)2反应,生成CaSO3·
1/2H2O、CaSO4·
2H2O沉淀淅出,从而使洗涤液得到再生。
Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3
Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3·
1/2H2O+3/2H2O
Na2SO3+1/2O2→Na2SO4
Ca(OH)2+Na2SO4+2H2O→2NaOH+CaSO4·
2H2O
2.3.3双碱法脱硫工艺的特点
①、双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫,由于钠基脱硫剂碱性强,吸收二氧化硫后反应产物溶解度大,不会造成过饱和结晶,造成结垢堵塞问题。
②、用氢氧化钠(NaOH)脱硫,循环水基本上是氢氧化钠(NaOH)的水溶液,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象,便于设备运行与保养;
③、吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在装置外,这样避免了装置内
堵塞和磨损,提高了运行的可靠性,降低了操作费用;
④、钠基吸收液吸收二氧化硫(SO2)速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫效率。
⑤、采用氢氧化钠作为脱硫剂,在脱硫除尘装置内吸收二氧化硫(SO2)反应速率快,脱硫效率高,但脱硫的产物硫酸钠(Na2SO4)很难进行处理,极易造成严重的二次污染问题。
采用双碱法烟气脱硫工艺,用氢氧化钠(NaOH)吸收二氧化硫(SO2)后的产物用石灰来再生,只有少量的硫酸钠(Na2SO4)被带入石膏浆液中,这些掺杂了少量硫酸钠(Na2SO4)的石膏浆液用泵打入旋流分离器中进行固液分离,分离的大量的含水率较低的固体残渣被打到渣场进行堆放,溶液流回再生池继续使用,因此不会造成二次污染。
2.4为确保设备使用寿命。
设备的壳体和机芯采用Q235钢板内衬耐酸、耐磨胶泥;
喷淋采用316L不锈钢
湿式脱硫除尘装置的使用环境十分恶劣。
锅炉排出的烟气温度一般在180℃左右,相对湿度在3%左右,且含有灰分及各种腐蚀性成份,如SO2、NOX、HCI及盐雾等等。
在脱硫的过程中又具有酸、碱交替的特性。
因此,壳体材料必需具备防腐、耐磨的特性。
设备的壳体采用Q235钢板内衬耐酸、耐磨胶泥技术,化学稳定性、热稳定性好;
内部机芯采用胶泥一次成型技术,耐酸碱腐蚀、耐磨损,喷淋采用316L不锈钢,设备使用寿命长为15年。
①、316L的中国牌号、成份、特性及使用寿命
牌号:
00Cr17Ni14Mo2
成份:
C≤0.030;
Si≤1.00;
Mn≤2.00;
P≤0.035;
S≤0.030;
Ni:
12.00~15.00;
Cr:
16.00~18.00;
Mo:
2.00~3.00
特性:
是超低碳奥氏体不锈钢,耐晶间腐蚀性极佳
使用寿命:
据防腐手册介绍,在亚硫酸溶液中的腐蚀量为0.127毫米/年
②、硅制胶泥的物理机械性能:
1、铸石粉胶泥是以钠水玻璃、氟硅酸钠与铸石粉按一定比例配制而成具有较好的耐酸碱性能、物理机械性能和热稳定性能。
耐酸性能方面:
对大多数酸碱具有较强的耐腐蚀性能。
物理机械性能方面:
耐磨性比锰钢高5~10倍,比碳素钢高数十倍;
其莫氏硬度7~8。
热稳定性方面:
可用于300℃的高温环境中,线膨胀系数与钢板接近。
实际应用即施工方便,常温固化,原料丰富,价格低廉。
铸石主要理化性能:
密度1.87~2.08kg/dm3;
抗压强度39.2~49MPa;
抗拉强度2.94~4.41MPa;
抗渗透性(水压不透)0.6MPa;
弯曲强度Mpa:
≥65;
冲击韧性KJ/㎡:
≥1.6;
磨损量g/C㎡:
≤0.09;
耐酸度:
≥96%;
与钢的粘结力1.96~2.45MPa
GYGL型脱硫除尘装置根据客户实际情况做部分改变。
2.5为确保洗涤液的利用率。
采用以废(浸渣水)治废的循环工艺(如图):
在GYGL型脱硫除尘装置中,烟气中的二氧化硫(SO2)与吸收洗涤液充分混合,二氧化硫(SO2)与吸收洗涤液中的氢氧化钠(NaOH)反应生成亚硫酸氢钠(NaHSO3),烟气得到净化。
净化后的烟气脱水后,经风机、烟囱排入大气。
洗涤废液由GYGL型脱硫除尘装置溢流口和排污口排出,经排污管或排污沟排入锅炉联合出渣沟。
在出渣沟中由于渣链的搅动,洗涤废液与浸渣水充分混合。
洗涤废液中的亚硫酸氢钠(NaHSO3)与浸渣水中的碱性物质及加入出渣沟的氢氧化钙Ca(OH)2反应,生成不溶的熟石膏(CaSO3·
1/2H2O)、生石膏(CaSO4·
2H2O)和可溶的氢氧化钠(NaOH)。
熟石膏(CaSO3·
2H2O)随炉渣一起由出渣链排出。
洗涤废液得以再生,再生后的洗涤液经溢流口,流入循环沉淀池。
沉淀后的上清液作为吸收洗涤液,经循环泵注入脱硫除尘装置,循环使用。
二、脱硝原理
烟气脱氮是用反应吸收剂与烟气接触,以除去或减少烟气中的NOx的工艺过程,亦称为烟气脱硝。
SCR技术脱硝效率高,适用燃煤、燃气和燃油锅炉烟气脱硝系统,设计脱硝率可大于90%。
由于维持这种高效率费用高,实际SCR系统操作效率在70%-90%之间。
SCR脱硝的还原剂主要是氨。
液氨或氨水由蒸发器蒸发后喷入系统中。
在催化剂的作用下,氨气将烟气中的NO还原为N2和H2O。
其化学反应方程式为:
4NH3+4NO+O2—4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2—4N2+6H2O
由于燃烧的烟气中约95%的Nox是以NO的形态存在,因而上面第一反应占主导地位,该反应表明,脱除1mol的Nox需要消耗1mol的NH3。
催化剂在反应中起到降低反应活化能和加快反应速率的作用。
在气固催化反应过程中,催化剂的活性位吸附的氨与气相中的Nox发生反应,生成N2和H2O。
N同位素试验表明,反应产物N2分子中一个原子N来自NH3、另一个来自于NO。
O2的存在有利于NO的还原。
除上面反应外,同时也有可能发生氨的氧化反应:
4NH3+5O2—2N2+6H2O
4NH3+2O2—2N2+6H2O
在较低温度时,SCR催化还原反应应占主导地位,且随温度升高有利于Nox的还原。
烟气温度控制在250º
C-400º
C范围内。
但进一步提高反应温度,氧化反应变得更为重要,结果使得NHx脱除效率降低。
在非必要的情况下我们建议客户酌情选择是否使用脱硝辅助设备。
公司简介
哈尔滨天元大工科技发展有限公司坐落于美丽的冰城哈尔滨,居于人文科技气氛浓厚的哈尔滨工业大学科学园文化大厦,属高新技术企业,是专业从事工业企业粉尘、烟尘、废气污染治理技术设备研制开发和生产的股份制企业。
公司主要产品:
喷漆房、喷漆室,烤漆房、烘干房、粉尘处理设备、烟尘处理设备,异味废气净化设备、喷漆废气处理设备、油烟净化设备、各种规格万向自衡臂、环保型全封闭半封闭工作间、环保型整体移动式封闭间等环保产品,特别在废气净化方面一定程度上填补了国内空白,在实用性、适用性上已达到国内领先水平。
在“技术+服务”的战略方针下,天元大工科技公司以自主核心技术为基础,充分吸收国内外先进技术精髓,在高新科技成果产业化和国外技术、设备国产化的进程中,紧密依托国家级的专业设计研究院、工大等高等院校的人才与技术优势,不断进行技术进步,完善提升产品性能,形成了公司独特的“实践积累、科技创新,滚动发展、行业领先”的发展模式。
公司具有较强的设计开发能力,拥有机械设计、环境保护、通风工程、机电一体化等各项专业技术人员;
公司拥有自己的加工实体,拥有各型专用设备和熟练技术人员、生产工人,从而可有效的提高生产能力,降低成本。
公司有一支训练有素、稳定成熟的专业施工队伍,长期从事环保设备的安装与售后,为客户提供交钥匙工程,确保质量、工期。
整套完善的服务系统,为用户解除后顾之忧。
公司实行权责明确、管理科学、激励和约束相结合的管理机制。
人力资源是公司的最大资源,员工的劳动是利润的源泉。
在公司上下倡行“讲学习,讲正气,讲团结”三讲操守理念,建立卓有成效的人才培训机制,为员工创造一个舒心、信心、恒心,创新的工作环境。
“诚信”是天元大工的品牌基石,“精品”是天元大工的工作标准,“一流”是天元大工的奋斗目标。
“天元大工”始终以产业报国为己任,坚持“依靠一流的的技术和人才,通过一流的管理和服务,创造一流的工程和事业”的理念,迎接市场的挑战,“天元大工”愿与全国范围内众多合作伙伴一起,共同创造更加辉煌的明天。
总之,您在选择了天元大工的同时,您也选择了低投入,高品质以及完善的售后服务。
我们天元大工将本着视顾客为上帝、以质量为生命的原则为您提供优良的服务。
公司优势和特长及售后服务
技术先进:
设计院(校)是天元大工的合作伙伴,经常在一起进行技术交流,并参照国外先进技术,不断进行技术进步,完善提升产品性能,可以独立完成产品的设计、制造、安装、调试等交钥匙工程。
专业性强:
公司专业于粉尘、烟尘、废气治理,工程项目的工艺设计、设备制作、安装和调试;
现场安装与调试方面结累了丰富的技术和经验。
交货及时:
小型除尘设备制作周期为二至四周,大型设备也能保证不超过八周即可交货。
售后服务:
技术部在项目交接后每季度发函了解用户使用情况,征求用户对产品质量的使用和改进意见,发现问题及时提供服务,派人速到现场给予解决;
培训人员:
工程项目根据用户要求,派技术人员提供现场技术服务,为用户代培操作和维修人员。
零件供应:
长期优惠供应设备的零部件、易损件、配套外购件。
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