烟气脱硫脱硝设计方案.docx
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烟气脱硫脱硝设计方案
35t/h流化床锅炉除尘脱硫
技术方案
XXXX有限公司
编制时间:
二〇二二年四月二十八日
第一部分
1、企业简介
XXXX有限公司;
2.设计依据及设计原则
设计依据
有关标准与规范:
1.《中华人民共和国环境保护法》(1989-12-26)
2.《中华人民共和国大气污染防治法》(GB8978-1996)
3.《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号)
4.《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011升级为超低排放)(2014~2020年)。
5.《火电厂烟气脱硫设计技术规程》(DL/T5196-2004)
6.《火电厂烟气脱硫工程技术规范》(HJT179-2005石灰石-石灰-石膏法)
7.《火电厂氮氧化物防治技术政策》((环发[2010]10号2010-01-27实施))
8.《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》(HJ562-2010)
9.《火电厂烟气脱硝技术及工程应用》(化学工业出版社-2007)
10.《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ+462-2009)
11.《环境保护产品技术要求—湿式烟气脱硫除尘装置》(HJT/288-2006)
12.《电力设施抗震设计规范》(GB50260-96)
13.《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB50229-2006)
14.《钢结构设计规范》(GB50017-2003)
15.《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》(HJT/76-2007)
16.《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB26453-2011),
17.《锅炉大气污染物综合排放标准》(GB);
设计原则
2.2.1烟气脱硫系统布置满足系统整体布置要求;
2.2.2确保脱硫系统不影响锅炉的正常运行;
2.2.3脱硫装置使用寿命长、脱硫塔阻力小、维护简单、布置紧凑、占地面积小;
2.2.4在满足系统各项指标的前提下,尽可能降低工程投资和运行成本;
3.设计参数及要求
设计参数
根据用户提供的资料,各项技术参数如下所示
参数名称
单位
参数值
备注
锅炉型号
链条锅炉
锅炉蒸发量
t/h
6
投产日期
锅炉台数
台
1
锅炉燃煤量
t/h
(1台)
燃煤应用基含硫量SY
%
燃煤应用基含灰量AY
%
引风机出口烟气温度
0C
150
锅炉出口烟气量
m3/h
18000
(1台)
SO2排放浓度(锅炉出口)
mg/Nm3
519
按煤含硫或用煤量计算
脱硫后SO2排放浓度
mg/Nm3
≤100
压力损失
Pa
≤1000
林格曼黑度
级
1
除尘后烟尘浓度
mg/Nm3
≤30
脱硫剂名称
钠钙双碱法
引风机参数
型号:
风量:
m3/h
全压:
pa
功率:
kw
数量:
1台
技术要求
方案设计要求
SO2排放浓度≤100mg/Nm3;
林格曼黑度:
1级;
脱硫除尘器阻力:
<1000pa;
除雾效率:
≥97%:
液气比:
m3;
循环水量:
30m3/h;
供水压力:
≥cm2;
Ca/s摩尔比:
;
4.脱硫工艺
脱硫工艺比较
目前世界上烟气脱硫技术(FGD)有上百种,具有实用价值的工艺仅十几种,分别适应不同的场合和要求。
以下是几种脱硫技术的比较:
脱硫剂名称
脱硫效率
脱硫成本
二次污染
备注
炉内喷钙法
低,<50%
较低
无
会降低锅炉热效率
塔内喷浆法
较低,<70%
中等
无
不稳定,易堵
石灰石/石灰法
较高
中等
无
可制石膏,易结垢
钠碱法
高
高
无
适用于高度SO2回收
氨法
较高
较高
轻微污染
回收系统复杂
氧化镁法
高
中等
无
回收成本较高
钠钙双碱法
较高
低
无
钠钙循环吸收块
氧化脱硫法
高
低
无
稳定
吸收设备选择
采用湿法脱硫技术,吸收器的性能优劣直接影响烟气脱硫效率、系统的运行费用等指标。
脱硫吸收器的选择原则主要是看其气液接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。
气液接触条件直接影响脱硫效率;设备阻力大需增加引风机电耗;吸收液循环量大需增加水泵电耗。
以下是几种吸收设备的比较:
吸收器类型
持液量
逆流接触
防堵性能
操作弹性
压降
脱硫性能
旋流板塔
中
是
中
好
高
好
空心塔
大
是
中
好
中
差
湍板塔
中
是
好
中
中
中
新型316L孔板
中
是
差
差
中
好
旋流喷淋塔
中
是
好
好
低
好
以上吸收设备中:
旋流板塔,压降高、除雾率低:
空心塔液气比高,气液接触:
孔板塔阻力较大,易结垢、粘结、堵塞;湍板塔气液接触面积虽然较大,但易结构堵塞,阻力较大。
相比之下,旋流喷淋塔具有负荷高、压降低、不易堵、除雾率高、弹性宽等优点,用于多级吸收过程,且具有很高的脱硫效率。
通过以上脱硫工艺和设备的比效,决定采用本公司的HSXC型旋流喷淋塔湿法烟气脱硫技术作为该项目的首选工艺。
结合天津天铁练焦化工有限公司的具体情况,使用该技术具有“双高双低”的突出优势,即脱硫效率高,系统运行可靠性高,投资费用低,运行费用低。
在220t/h、130t/h、75t/h、35t/h、20t/h等各种规模锅炉烟气脱硫除尘的工业应用上获得巨大成功,本公司已经成功实施几百套示范工程。
旋流板塔脱硫除尘原理介绍
4.3.1脱硫原理
由于本方案中XXXXXX有限公司提供的脱硫剂采用钠钙双碱法脱硫工艺。
我们对35t/h流化床炉锅炉燃烧状况进行深入了解,它的锅炉出口烟气量大和国家环保要求烟气SO2排放浓度低,采用我公司新技术HSXC型高效旋流喷淋式多级结合接触吸收,能达到排放的标准。
第一级:
含硫烟气经引风机带动送进入文丘里室内,该室内设有高效螺旋空心喷嘴喷出碱雾,含硫烟气经过时与碱雾接触降温和SO2被吸收,完成一级脱硫。
但由于烟气中SO2末被脱掉,随着烟气进入主塔体。
第二级:
通过离心力的作用旋转上升同时塔内有大量沿下流的脱硫液与SO2接触吸收。
含硫烟气上升立即进入第一层旋流板,将在旋流板上喷出大量的碱性液雾布满了整个塔内,含硫烟气与碱性水雾有充分接触反应,然后进入第二层旋流板同样再次吸收,完成了二级脱硫,如有漏洞的含硫烟气随着上升,
第三级:
离开一二级脱硫后的含硫烟气上升,在塔体中部烟气流速降低,塔体上中部装备有二层高效螺旋空心喷嘴,大量的喷出碱性液雾在次压住形成了良好的雾化吸收区,含硫烟气与碱性脱硫剂通过多级雾化区充分的碰撞接触吸收,脱硫后的废水从塔底排出沉淀,由水泵打入塔内循环使用,达到最佳脱硫效果,SO2排放浓度可达200mg/Nm3以下。
钠钙双碱法是为了克服湿式石灰-石膏法中结垢的缺点而发展起来的。
烟气在塔中与溶解的碱(氢氧化钠)溶液相接触,烟气中的SO2被吸收掉,因而避免了在塔内结垢;脱硫废液再与第二碱(石灰)反应,使溶液得到再生,再生后的吸收液循环使用,同时产生硫酸钙不溶性沉淀。
双碱法有多种组合。
最常用的是钠钙双碱法,首先利用钠碱溶液吸收SO2,然后将吸收下来的SO2沉淀为不溶性的硫酸钙,并使溶液得到再生,循环使用。
双碱法与石灰石-石灰法的总效果相同,从烟气中脱除SO2,消耗石灰,产生亚硫酸盐或硫酸盐浆液。
但中间步骤不一样,双碱法中SO2的吸收和泥浆的沉淀反应完全分开,从而避免了吸收的堵塞和结垢问题。
(1)在吸收塔内发生以下SO2吸收反应:
2NaOH+SO2Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3
(2)用石灰(CaO)对吸收液再生,则在石灰反应池中进行下面反应:
2NaHSO3+Ca(OH)2Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2O
Na2SO3+Ca(OH)22NaOH+CaSO3·1/2H2O
钙钠碱双碱法工艺具有如下优点:
(1)钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快。
.
(2)用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶性,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀堵塞现象,便于设备运行与保养。
(3)钠钙双碱法吸收采用钠碱吸收,而且吸收系统内不生成沉淀物,解决结垢和堵塞问题。
(4)脱硫效率高,PH值控制≥10情况下,SO2排放浓度可达200mg/Nm3以下。
(5)操作简便,系统可长期运行稳定。
5、设计方案
烟气参数
5.1.1烟气中SO2浓度的计算
烟气中SO2浓度的计算(6t/h锅炉单台)
按照6t/h锅炉单台出口烟气量20000m3/h,出口烟气温度问150oC,锅炉燃煤量/h考虑,燃煤应用含硫量%,脱硫效率≥80%进行计算:
(1)锅炉产生的SO2量=锅炉燃煤量×燃煤应用基含硫量×(64/32)×%
=1130kg/h×%×(64/32)×90%
=h
(2)锅炉标态烟气量=20000m3/h×273÷(273+150)
=12907Nm3/h
(3)产生烟气SO2浓度=锅炉产生的SO2量/锅炉标志烟气量
=67kg/h×106÷12907Nm3/h
=519mg/Nm3
(4)脱硫后SO2排放浓度=产生烟气SO2浓度×(1-80%)
=519mg/Nm3×(1-80%)
=mg/Nm3
(5)每小时需脱除SO2量=锅炉产生的SO2量×80%
=67kg/h×80%
=kg/h
5.1.2氢氧化钙消耗量的计算
根据脱硫效率≥80%的设计。
计算的脱硫吸收液Ca(OH)2消耗量如下:
每小时消耗的Ca(OH)2量=锅炉脱除的SO2量×56÷64×(Ca/s)
=h×56÷64×
=kg/h
5.1.3钠(NaOH)消耗量的计算
根据烟气量及燃煤量,计算的脱硫吸收液NaOH消耗量如下:
系统运用第一次用500㎏钠碱NaOH,然后补充NaOH消耗量2.㎏/h。
5.1.4钠钙双碱采用全自动系统投药原理
根据烟气量的大小和脱硫液气比的要求设计,新建容量为60m3的一套沉淀池、循环泵流量30m3/h两台、二用一备。
采用全自动投药法:
将石灰粉(CaOH)加入上料机提升到储存灰灌,然后用螺旋输送机,送到搅拌机内加水搅拌成石灰浆,放进爆气池还原,进入沉淀池,沉淀后到清水池用泵打入脱硫塔循环使用。
但沉淀池内水PH值是脱硫关健部位,在脱硫塔前设有PH值测量仪,他是专们调节PH值高低,PH值高低有显视器显视,循环泵进口PH值控制在≥10,脱硫塔底出口PH值控制在≥7,然后PH值高低用石灰来自动调节补充。
沉淀池采用锅炉排污废水来补充。
沉淀池内的污泥采用刮泥机,刮到深处用抽泥泵打入框式压滤机脱水,脱水后副产品用车运去综合处理。
脱硫液循环系统主要设施的技术参数如下:
l、给水耐腐蚀泵:
流量:
30m3/h
扬程:
32m
电机:
2、循环管路采用PP-R管,总管道为Φ110mm。
脱硫系统方案
根据XXXXXX有限公司壹台6t/h流化床锅炉的具体情况,整个脱硫装置包括脱硫塔和循环系统二大部分。
锅炉烟气经布袋除尘后,烟气经引风机吹进入文丘里段,然后切向从塔底部进入,并在旋流板的导向作用下,螺旋上升,烟气在塔内与喷下的脱硫液逆向对流接触,将塔内的脱硫液雾化,形成良好的雾化吸收区,烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应,完
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- 烟气 脱硫 设计方案