焦化锅炉烟气双碱法脱硫工程技术方案共26页.docx

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焦化锅炉烟气双碱法脱硫工程技术方案共26页

焦化锅炉烟气脱硫工程

“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼，从最初的门馆、私塾到晚清的学堂，“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。

只是更早的“先生”概念并非源于教书，最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。

《孟子》中的“先生何为出此言也？

”；《论语》中的“有酒食，先生馔”；《国策》中的“先生坐，何至于此？

”等等，均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。

其实《国策》中本身就有“先生长者，有德之称”的说法。

可见“先生”之原意非真正的“教师”之意，倒是与当今“先生”的称呼更接近。

看来，“先生”之本源含义在于礼貌和尊称，并非具学问者的专称。

称“老师”为“先生”的记载，首见于《礼记?

曲礼》，有“从于先生，不越礼而与人言”，其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”，与教师、老师之意基本一致。

技

“师”之概念，大体是从先秦时期的“师长、师傅、先生”而来。

其中“师傅”更早则意指春秋时国君的老师。

《说文解字》中有注曰：

“师教人以道者之称也”。

“师”之含义，现在泛指从事教育工作或是传授知识技术也或是某方面有特长值得学习者。

“老师”的原意并非由“老”而形容“师”。

“老”在旧语义中也是一种尊称，隐喻年长且学识渊博者。

“老”“师”连用最初见于《史记》，有“荀卿最为老师”之说法。

慢慢“老师”之说也不再有年龄的限制，老少皆可适用。

只是司马迁笔下的“老师”当然不是今日意义上的“教师”，其只是“老”和“师”的复合构词，所表达的含义多指对知识渊博者的一种尊称，虽能从其身上学以“道”，但其不一定是知识的传播者。

今天看来，“教师”的必要条件不光是拥有知识，更重于传播知识。

术

课本、报刊杂志中的成语、名言警句等俯首皆是,但学生写作文运用到文章中的甚少,即使运用也很难做到恰如其分。

为什么?

还是没有彻底“记死”的缘故。

要解决这个问题,方法很简单,每天花3-5分钟左右的时间记一条成语、一则名言警句即可。

可以写在后黑板的“积累专栏”上每日一换,可以在每天课前的3分钟让学生轮流讲解,也可让学生个人搜集,每天往笔记本上抄写,教师定期检查等等。

这样,一年就可记300多条成语、300多则名言警句,日积月累,终究会成为一笔不小的财富。

这些成语典故“贮藏”在学生脑中,自然会出口成章,写作时便会随心所欲地“提取”出来,使文章增色添辉。

方

案

1概述

为了达到环保要求，现决定对锅炉进行脱硫除尘处理。

通过对贵公司现有锅炉系统状况进行了深入了解，对贵厂提供的烟气基础数据进行了认真研究分析，结合本厂的技术优势，拟采用喷淋吸收塔作为吸收设备、氢氧化钠-石灰作为脱硫剂的双碱法脱硫工艺对烟气进行脱硫处理，使烟气达标排放。

由于锅炉距离较远，采用一炉一塔配置。

2设计标准和依据

2.1设计标准

脱硫除尘系统的设计、制造、安装、调试、试验检查、试运行、考核的规范和标准如下：

《工业窑炉大气污染物排放标准》GB-9078-1996

《大气污染物排放标准》GB13271-2019

《烟尘测试方法》GB/T5468

《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85

《钢结构设计规范》GB50017-2019

《工业管道工程施工及验收规范》GBJ235-82

《建筑防腐工程施工及验收规范》GBJ50212-2019

《湿式烟气脱硫除尘装置》HCRJ040-2019

《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-91

《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996

《工业企业照明设计规范》GB50034-92

《工业管道的基本识别色和识别符号》GB7231-87

《建设项目（工程）竣工验收办法》（国家计委1990年）

《建设项目环境保护竣工验收管理办法》（国家环境保护总局2019年）

《工业企业设计卫生标准》GBZ1

2.2设计依据

（1）脱硫除尘工艺采用成熟工艺。

脱硫系统的设计脱硫效率满足当前国家排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后10～20年内不断趋于严格的SO2排放标准，设备要长期稳定运行；

（2）脱硫除尘工艺考虑公司实际情况，注意锅炉烟气特点。

脱硫除尘系统的设计效率满足当前国家排放标准和地方环保局的要求。

（3）充分考虑场地要求和现有设施，使整套脱硫除尘系统结构紧凑，减少占地面积；

（4）脱硫除尘系统装置能适应锅炉工况的变化，当负荷发生一定量变化时，能满足脱硫除尘要求；

（5）脱硫除尘系统的设计尽可能降低对锅炉的影响；

（6）脱硫剂来源可靠，价格低廉；

（7）投资少、运行成本低。

3设计参数

3.1锅炉烟气参数

130万吨/年锅炉烟气量：

200000m3/h

烟气含硫量：

1500mg/m3

3.2烟气治理效果

含硫量：

≤50mg/m3

脱硫效率：

η=（脱硫前含硫量-脱硫后含硫量）/脱硫前含硫量

=（1500-50）/1500

=96.7%

实际运行中脱硫效率在98%以上。

脱硫装置阻力＜1200Pa。

4技术要求

4.1对脱硫除尘装置总的要求

脱硫除尘装置包括所有需要的系统和设备满足以下总的要求：

所有的设备和材料是新的

较高的可利用率

运行费用少

观察、监视、维护简单

运行人员数量少

确保人员和设备安全

节省能源、水和原材料

脱硫区域在设计上留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。

脱硫区域所有室外布置的设备、管道及仪表按最低气温条件考虑防冻措施，确保脱硫系统能够在该最低环境温度条件下正常运行、备用、检修而不发生冻结。

4.2技术要求

脱硫除尘装置满足如下运行特性：

（1）原则上，脱硫除尘装置能适应锅炉烟气量变化。

当烟气量发生变化时，不需要大量的和非常规的操作即能确保污染物的排放浓度不大于保证值。

（2）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。

（3）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备，设计成易更换、检修和维护。

（4）所有设备和管道，包括烟道的设计考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全余量。

（5）设计选用的材料适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时采取适当的措施。

（6）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水（例如：

碱液系统设备与管道等）将收集在排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不将废水直接排放。

（7）所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。

4.3脱硫除尘装置布置原则

4.3.1总平面布置

根据工厂总平面布置的规划，脱硫区整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节省占地，节省投资。

4.3.2管线布置

工厂内各种管线和沟道，包括架空管线，直埋管线、与脱硫区外沟道相接时，在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称，引向何处等等。

有汽车通过的架空管道净空高度为5.5米，室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.2米。

4.4文件交付

设计中提供的所有文件标识明确的版次提交。

根据总的合同条件提交所有最终文件（最终文件只能有一版）。

提交的文件包括：

基本设计及详细设计文件。

有效图纸清单

制造商和分包商清单

检查和验收的记录和报告与评估，包括验收测试的报告

特殊运行和维护说明

验收规范、标准、验收规程

设计范围内系统和装置的运行手册及说明

培训文件

4.5运行和维护说明

需提供供货范围内设备的运行和维护说明，以及整个脱硫除尘装置的运行说明。

为阐明运行原理，运行说明包含装置或设备的技术运行原理的详细描述，包括流程图、图表、回路图、管线图及类似的其它图纸。

维护手册包含对脱硫除尘装置所有组件和辅件的组装和拆卸完整和精确的描述以及故障判断分析和消除方式。

4.6工艺选择流程图

双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。

传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。

结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响原有系统的正常运行。

为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统（曝气系统），从而增加初投资及运行费用，用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。

工艺流程图见下：

该工艺的主要特点：

1、确保了除尘脱硫均能超过国家标准

很多厂家采用脱硫除尘一体化设备，这种工艺虽然表面上似乎节省了投资，但是面临非常多问题:

脱硫除尘都不能达标排放；设备腐蚀严重；脱硫塔内容易堵塞；废弃物不能利用等缺点。

2、节约了投资

脱硫塔可以有多种材质进行选择：

如花岗岩、碳钢或玻璃钢系统。

但是考虑到加工与检修方便，我们采用碳钢+防腐+保温作为脱硫塔主体。

3、技术创新

采用的脱硫塔全新的内部构件设计，添加了均分装置。

其大大加强了气液接触面积，有效地提高了脱硫效率。

采用较小的液体比就可以达到较好的脱硫效果。

在一个塔内就实现了气液分离、气液反应、气液微循环等三项系统，整体非常紧凑。

该脱硫塔我们一共申请国家专利6项，在国内一直处于领先水平。

在这个系统内，设计了旁路系统，当烟气温度过高时，或者锅炉出现其他意外情况时，烟气可以走旁路，有利于系统检修。

采用了双碱法脱硫系统，具有如下特点和优点：

1双碱法脱硫技术成熟，脱硫效率高达98%以上，可以满足排放达标的要求。

2硫酸钙回收，硫酸钙废水通过处理，大部分回用少量达标排放。

节省了基础投资和运行成本。

3设置了烟气旁路，在脱硫系统检修或故障期间，确保锅炉安全运行。

4脱硫用水可部分利用工厂废水或本系统部分废水循环使用。

5双碱法脱硫系统不结垢，安全可靠，效率高，回收副产品有一定经济效益。

6双碱法脱硫脱硫剂石灰来源方便，价格低廉，技术成熟，应用广泛。

4.7双碱法吸收塔运行工作原理

4.7.1吸收原理

烟气在与碱液接触时，二氧化硫会与碱液反应，从而达到脱除二氧化硫的效果。

吸收塔上部设有喷嘴，喷嘴向下喷淋碱液，与二氧化硫反应、净化，净化后的烟气上升至除雾器，脱水后进入烟囱排入大气。

4.7.2化学过程

（1）脱硫过程

烟气在吸收体内喷嘴喷下的碱液反应吸收大部分SO2，反应如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

（2）再生反应

吸收剂碱液被引入中和反应槽，与石灰反应使吸收液保持一定的pH值。

中和后的碱液经沉淀后在吸收塔内再循环。

再生反应如下：

2NaHSO3+Ca（OH）2→Na2SO3+CaSO3+2H2O

Na2SO3+Ca（OH）2→2NaOH+CaSO3

5脱硫工艺流程

本工程脱硫系统由烟气系统、喷淋反应塔吸收系统、碱液制备循环再生系统、工艺水系统组成。

烟气脱硫除尘工艺流程：

从锅炉烟气进入吸收塔，烟气上升，与喷淋而下的碱液反应，脱除二氧化硫。

净化后的烟气上升至除雾器，除水进入烟囱排入大气。

碱液流回中和池，再生后循环利用。

5.1烟气系统

从锅炉烟道上引出的烟气经过多管除尘器后进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再接入出口烟道烟道经烟囱排入大气。

另外在主烟道上设置旁路挡板门，当系统启动、进入脱硫除尘装置的烟气超溢和脱硫除尘装置故障停运时，烟气经由旁路烟道囱排放，保证系统安全。

5.1.1烟道

烟道能够承受如下负荷：

烟道自重、风荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。

烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。

在脱硫除尘装置停运期间，烟道（包括旁路烟道）采取