500t脱硫.docx
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500t脱硫
500t/d浮法玻璃熔窑
烟气脱硫除尘治理
(半干法)
设
计
方
案
中山市名鼎科技节能有限
2012年09月
一、概述
半干法脱硫除尘与常规湿法脱硫除尘相比比较有以下优缺点:
(1)优点:
1、系统阻力小,运行费用低(系统阻力小,耗电少);
2、电除尘器设备正常运行,即使不加碱液,肉眼从烟囱出口基本看不到烟(包括白烟);
3、合理操作情况下,设备不会产生严重腐蚀,设备使用寿命长;
(二)缺点
在炉尾装有余热发电或余热锅炉的情况下,排烟温度低,无法保证脱硫效果。
如果装在线检测设备,正规在线检测,就不能用此法。
但是,如果不装在线检测设备,日常运行,烟气不需喷碱液降温,运行费用更低,烟囱仍然可以处理到没有烟;环保检测时,烟气绕过余热回用设备,在脱硫塔内正常脱硫降温然后进入电除尘器,完全可以检测达标。
1.主要工艺过程及技术指标
●在脱硫塔内喷入NaOH溶液与SOχ进行反应脱硫,使烟气中SOχ<200mg/Nm3
●高效电除尘器捕集烟气中粉尘,使烟气中粉尘浓度<60mg/Nm3
烟气→脱硫/降温→高效除尘→洁净烟气→烟囱
2.系统工艺特点
●除尘、脱硫均为干法、半干法工艺
●回收物均为粉状(或固态),不产生废水二次污染
●占地面积小,运行及维护简单
●系统可做到随时淡入、淡出原废气排放系统,且其在线与否及切换过程基本不影响玻璃熔窑的工作压力。
二、设计原始参数
该公司位于-------
1.气候数据
●平均海拔:
---
●年均环境温度:
----
●年均降雨量:
----
2.设计技术参数
2.1.入口烟气数据
2.1.1.入口烟气温度:
≤400℃
2.1.2.入口烟气量估算
根据用户提供参数,工况风量(约350℃下)110000M3/h。
2.1.3.烟气排放物含量(类似工厂经验数值)
SOχ≤2500mg/Nm3
粉尘≤600mg/Nm3
2.2.出口烟气要求
2.2.1.出口烟气温度:
≥150○C
2.2.2.烟气排放含量:
入口保证值mg/Nm3
出口保证值mg/Nm3
粉尘
SO2
粉尘
SO2
600
2500
≯80
≯600
备注:
此数据远远低于国家现行标准。
国标《GB16297-1996大气污染物综合排放标准》和《GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准》,此两个标准要求的SO2最高标准是850mg/Nm3,粉尘是120mg/Nm3。
2.3.电力供应
低压电:
380±10%3相50Hz±1%
3.验收标准:
国标《GB16297-2003大气污染物综合排放标准》;《GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准》。
4.参考技术资料:
《玻璃炉窑热工技术》;
《节能环保与纯氧燃烧》;
《工业通风除尘技术》;
《电除尘器设计手册》;
《环境工程设计手册》.
三、技术方案及特点
本方案书中熔窑烟气处理系统采用的技术方案主要由两个工艺过程组成:
“脱硫”+“除尘”,以及与之配套的风机管路系统、电气控制系统等。
它的基本工艺原理是:
将一定浓度的NaOH溶液喷入吸收塔内,通过NaOH与SOχ反应,脱除烟气中的SOχ,雾滴高温蒸发后形成粉尘颗粒,随烟气进入电除尘器,通过高效除尘器将烟气中的粉尘和脱硫副产物捕集净化,然后经风机从烟囱排出。
1.工艺技术方案
本方案设计安装一套干法喷雾脱硫+高压静电除尘(也称半干法)设备。
特编制以下技术方案:
本方案是利用目前1#、2#、3#玻璃熔窑已建的排烟烟道及烟囱。
1.1主要工艺流程图框
1.2方案特点
●操作维护简单、方便,运行成本低。
●脱硫系统运行温度较低。
2.脱硫系统
2.1系统组成及流程
脱硫系统采用的是“喷雾干燥脱硫技术”,系统主要由吸收塔、吸收液系统、压缩空气系统等组成,其系统流程如下图所示。
2.2脱硫原理
烟气进入吸收塔后,其脱硫反应主要分二个阶段。
第一阶段为湿法脱硫阶段,采用NaOH溶液作为吸收剂,气、水双流雾化喷咀将NaOH溶液雾化成超细液滴,液滴与烟气接触时,SOx溶入液体与NaOH发生反应,生成Na2SO3、Na2SO4等。
第二阶段为干法脱硫阶段,即当液滴蒸发后形成NaOH、Na2SO3、Na2SO4颗粒,烟气中的SOx继续与固态NaOH反应,生成Na2SO3、Na2SO4颗粒。
经脱硫反应后生成的部分粉尘颗粒以及烟气中的部分粉尘在重力作用下落入吸收塔灰斗中,经卸灰阀排出。
其余大部分粉尘颗粒随着烟气进入电除尘器,经电除尘器捕集后,达到脱硫及除尘的目的。
2.3系统配置
根据系统脱硫的要求,通过计量泵与流量调节阀精确配制吸收液的浓度,吸收液在不锈钢多级离心泵的加压下,经气水双流喷咀以极微小的雾滴喷入吸收塔内。
NaOH溶液储存罐及吸收液罐采用玻璃钢罐,计量泵和不锈钢立式多级离心泵均采用国产优质产品,喷咀采用国外公司生产的先进双流喷咀,系统中流量计、液位计、电磁阀、流量调节阀、压缩空气净化装置均采用国产优质产品。
吸收液流经的管道采用不锈钢管道。
2.4系统特点
2.4.1结构形式独特,脱硫效率高
根据多年玻璃烟气治理经验,设计出的吸收塔结合了多种吸收塔的优点。
通过湿法、干法吸收两个阶段脱硫,系统的脱硫率可以达到70%~80%(本方案脱硫指标按照70%保守计算)。
2.4.2工艺成熟、简单、可靠,调整吸收剂用量容易
根据污染物排放标准,只需调整NaOH计量泵的流量或碱液浓度,就可方便调整吸收剂用量,不仅满足环保要求,而且节约运行费用。
且吸收塔运行对玻璃熔窑的炉压没有影响。
2.4.3检修维护方便,且对玻璃熔炉运行没有任何影响
2.4.4脱硫副产物易于处理,无废水产生。
脱硫副产物Na2SO3、Na2SO4一部分与粉尘直接落入吸收塔灰斗中,另一部分进入下一个工艺流程,由电除尘器将其捕集,所有副产物均是干态物质,处理方便,不生产废水二次污染。
3.除尘设备
针对玻璃烟气特性,本次除尘器选用高压静电电除尘器,对烟气中的粉尘(含脱硫过程中产生的粉尘)进行净化处理,并达到环保排放要求。
同时根据玻璃烟气、粉尘性质,对电除尘器绝缘、阴、阳极排、进风口、灰斗等重新进行设计,使之具有更高效率及可靠性,能长期高效地运行。
本公司专业设计制造电除尘已有多年的历史,产品已广泛应用于冶金、电力、建材、化工、电子等领域,尤其是在玻璃行业中积累了丰富的经验。
3.1设备组成
电除尘器主要由机械设备及电气控制设备二部分组成,其中机械部分主要由进出口、壳体、放电极、收尘极、灰斗、振打装置、保温箱、走梯平台及支架等组成。
电气控制部分主要由高压电源、低电压控制装置及仪表等组成,是高度机电一体化的设备。
3.2原理及特点
3.2.1基本原理
电除尘器是利用强的静电场力捕集烟气的悬浮烟尘粒子的设备。
电除尘器的工作原理可以分为以下三个基本过程。
高压电源使放电极在高压作用产生电晕放电,产生带电离子,烟气中悬浮的烟尘颗粒由于碰撞带电离子,使粉尘表面粘附带电离子而荷电。
由于电场力的作用,荷负电的烟尘颗粒被吸收尘极(与大地同电位)所捕集。
同时在高场强区内,荷正电的烟尘颗粒,被阴极所捕集。
电除尘器的振打装置,周期性地将附着在阳极、阴极上的粉尘层清理下来落入灰斗,并利用排灰装置,将其输送出去。
4、电气控制系统
为保证电除尘器安全运行,每台除尘器配备两套电源,互为备用。
为节省投资,又能方便运行管理,烟气净化系统重要参数(如脱硫塔内温度)采用自动控制,一般参数手动控制。
四、供货范围及主要设备清单
1.供货范围
1.1供货范围包括烟气脱硫装置的设计、制造、供货、安装和调试,主要包括:
●脱硫塔
●脱硫剂储存、配置和供应系统
●电除尘器
●引风机
●管道、补偿器、阀门和支架
●电气和控制系统
●脱硫系统所需水、压缩空气的输送管路系统
●管道系统和设备的外保温
1.2供货范围不包括:
●设备基础、配电房等土建项目
●到主控制系统的电缆和电线
●与脱硫系统相关的其它设备和构筑物,如厂房内烟道闸板等
2.主要设备参数
1)钠碱脱硫反应塔
型号:
FSLB-BGT-3.6设备总重:
75吨
有效內径×有效高:
ф3.6m×38m,最大喷碱液量10.0t/h,烟气处理量110000m3/h。
塔内烟气流速υ≈3m/s
筒体δ=16、14mmA3钢板及型钢制造,内高温防锈漆;外涂氟碳漆,并保温。
配件:
欧洲进口气、水双流雾化喷咀两套;爬梯、检修平台1套
2)碱液储配输送系统:
1套
含10m3玻璃钢罐2个、不锈钢计量泵、电磁阀、过滤器等1批。
3)电除尘器(本体结构清单见附表)
(1)产品型号:
FSLBD/W-55
(2)有效截面积:
60m²;
(3)最大处理烟气量:
120000m³/h;
(4)室数:
2个;
(5)电场数:
3个;
(6)单电场长度:
4m;
(7)电场高度:
6m;
(8)电场宽度:
5m;
(9)通道数:
9;
(10)同极间距:
400m;
(11)允许烟气压力:
3500Pa;
(12)允许烟气温度:
≤200℃;
(13)入口允许最大浓度:
5000mg/Nm³;
(14)设计漏风率:
5%;
(15)设计阻力:
≤350Pa;
(16)设计效率:
≥95%;
(17)极板型式:
棒型极板;
(18)阳极振打型式:
侧部传动摇臂锤振打6套;功率13.2KW。
(19)极线型式:
鱼骨刺型极线;
(20)阴极振打型式:
侧部保温箱传动间歇振打;5套,共3.3KW.
(21)主体除尘设备尺寸:
长18m×宽12m×高15m(灰斗下预留1m高度);
(22)主体除尘设备重量:
150T。
(23)高压电源及绝缘部件:
该电除尘器配1套高压电源,两套(一用1备)型号为:
HL-3-100KV/400mA3套(二用1备)
聚四氟乙烯绝缘装置:
30套。
(24)卸料系统:
插板卸料阀,6套
(25)控制系统:
该装置控制整个系统自动运行。
(4)引风机(工作温度200℃)
风量:
100000~120000m3/h;全压:
2500~2800Pa,电动机功率:
型号:
Y4-73-12.5D,132KW
(设计安装两台,一用一备)
3.主要设备供货清单
3.1机械设备
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
材质
一
烟道系统
1
套
1
管道、风阀
Φ800
1
套
Q235-A
2
管道支架
非标
1
套
Q235-A
3
引风机
Y4-7312.5D55kw
2
套
成品
4
补偿器
Φ800
5
套
非金属
5
系统入口阀门
Φ1600
1
套
成品
二
脱硫降温系统
1
套
Q235-A
1
脱硫降温塔
Φ3600×3800
1
台
1
2
30%NaOH液储罐
10m3
1
个
玻璃钢
3
吸收液储罐
10m3
1
个
玻璃钢
4
计量泵
Q=2.0m3/h
2
台
成品
5
多级离心泵
Q=10m3/h/0.6Mpa
2
台
成品
6
电动调节阀
2
台
7
电磁流量计
2
台
8
水管路系统
1
套
不锈钢、PP
三
电除尘器
GD8-II
1
台
1
高压电源
HL-3-100KV/400mA
3
套
其中1套备用
2
阳极部分
非标
1
套
Q235-A
3
阴极部分
非标
1
套
Q235-A
4
阳极振打及传动
非标
3
套
Q235-A
5
阴极打打及传动
非标
3
套
Q235-A
6
壳体
非标
1
套
Q235-A
7
进、出风口
非标
1
套
Q235-A
8
灰斗
非标
3
套
Q235-A
9
走梯平台
非标
1
套
Q235-A
10
钢支架
非标
1
套
Q235-A
11
绝缘件
成品
30
套
聚四氟乙烯
12
插板阀
300×300
6
台
成品
13
星形卸灰阀
300×300
6
台
成品
14
振动电机
JZO-1500
6
台
成品
15
防雨棚
1
套
四、
低压电气自控
电柜、电缆等
1
套
3.2用点设备
序号
设备名称
规格型号
数量
单位
备注
1
引风机
Y4-7312.5D132KW
2
台
一用一备
2
高压电源
HL-3-100KV/400mA
3
台
最大50KW
3
发热管
36kw
1
台
开机时用
4
星型卸料器
1.1kw
6
台
卸灰时用
5
其它设备
约15.0KW
1
批
振打装置等
用电合计
约270KW
常用约160KW
五、设备布置现场测绘后确定。
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