燃煤鍋爐煙氣濕式脫硫除塵改造工藝.doc

燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵工藝設(shè)計(jì) 關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐 濕式脫硫除塵 雙堿法1、概述隨著近幾年環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，加之SO2減排任務(wù)的日益艱巨，同時(shí)為改善我市環(huán)境質(zhì)量，減少鍋爐煙氣污染物排放，防治大氣污染，確保藍(lán)天碧水。我公司進(jìn)行脫硫除塵系統(tǒng)改造，新安裝濕式煙氣脫硫除塵凈化器，使二氧化硫和煙塵排放濃度達(dá)到地方和國家有關(guān)環(huán)保排放及總量控制的要求，盡可能的減少對(duì)環(huán)境的影響。2、設(shè)計(jì)方案2.1、指導(dǎo)原則針對(duì)本次燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵改造工程，滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，確定以下作為制定本方案的指導(dǎo)原則：一是為今后單位可持續(xù)性發(fā)展著想，所選的設(shè)備技術(shù)先進(jìn)，工藝成熟、可靠。二是充分利用鍋爐房現(xiàn)有條件，充分利用現(xiàn)有設(shè)備及設(shè)施。按現(xiàn)有場地條件布置脫硫除塵設(shè)備，優(yōu)化流程，操作維護(hù)簡便。在滿足煙氣治理達(dá)標(biāo)的前提下，節(jié)省投資，做到經(jīng)濟(jì)實(shí)用，使用壽命較長。2.2、設(shè)計(jì)引用參數(shù)序號(hào)項(xiàng)目參數(shù)114MW鍋爐蒸發(fā)量20t/h214MW鍋爐額定燃料消耗量2.805t/h314MW鍋爐出口煙氣量45000-60000m3/h414MW鍋爐出口粉塵濃度1800 mg/m35陶瓷多管除塵器出口粉塵濃度2310mg/m3614MW鍋爐出口SO2濃度2100mg/m37引風(fēng)機(jī)全壓2800-3393Pa8引風(fēng)機(jī)電機(jī)功率75KW9陶瓷多管除塵器阻力1000Pa說明：（1）、鍋爐出口SO2濃度按鍋爐燃料的含硫量1.5%計(jì)算；（2）、陶瓷多管除塵器出口粉塵濃度按其設(shè)備除塵效率90%計(jì)算。2.3、設(shè)計(jì)除塵脫硫設(shè)備性能指標(biāo)和排放指標(biāo)序號(hào)名稱數(shù)值說明1SO2排放濃度900 mg/Nm3國家排放標(biāo)準(zhǔn)2粉塵含量200 mg/Nm3國家排放標(biāo)準(zhǔn)3設(shè)備阻力1200Pa國家性能指標(biāo)4煙氣含濕量8%國家性能指標(biāo)5林格曼黑度1級(jí)國家性能指標(biāo)6設(shè)計(jì)除塵效率97%設(shè)計(jì)值7設(shè)計(jì)脫硫效率70%設(shè)計(jì)值2.4、技術(shù)原理綜合我處可用于脫硫除塵設(shè)備工程建設(shè)用地面積、脫硫劑來源、脫硫后產(chǎn)物消化處理和治理目標(biāo)等因素，決定采用脫硫除塵一體的石質(zhì)濕式?jīng)_擊式水浴旋流雙堿法脫硫除塵工藝。各種脫硫除塵工藝對(duì)比脫硫工藝濕法半干法干法石灰石石膏法鈉法雙堿法氧化鎂氨法海水法噴霧干燥爐內(nèi)噴鈣循環(huán)流化床等離 子體脫硫效率%90-9890-9890-9890-9890-9870-9070-8560-7560-9090以上吸收劑CaCO3NaOH Na3CO3NaOH CaOMgONH3.H2O海水CaOCaOCaONH3可靠性高高高高一般高一般一般高高結(jié)垢易結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢不結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢易結(jié)垢堵塞堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞不堵塞堵塞堵塞堵塞不堵塞占地面積大小中小大中中中中中運(yùn)行費(fèi)用高很高一般低高低一般一般一般一般投資大小較小小大較小較小小較小大雙堿法煙氣脫硫工藝是為了克服石灰石/石灰法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而脫硫發(fā)展起來的。他先用堿金屬鹽類如NaOH，Na2CO3，NaHCO3，Na2SO3 等水溶液吸收SO2， 然后在另一石灰反應(yīng)器中用石灰將吸收SO2 后的溶液再生。再生后的吸收液循環(huán)使用，而SO2 則以石膏的形式析出，生成亞硫酸鈣和石膏，脫硫?qū)嶋H消耗的是Ca(OH)2，脫硫做到低耗高效，這樣脫硫反應(yīng)在設(shè)備內(nèi)完成，固硫在循環(huán)水池內(nèi)進(jìn)行，避免了它們各自的缺點(diǎn)，其化學(xué)反應(yīng)機(jī)理如下：A、化學(xué)原理：在吸收塔內(nèi)吸收SO2：SO2+H20H2SO3 NaOH+H2SO3Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O2NaHSO3 B、NaOH再生：將吸收了SO2 的吸收液送石灰反應(yīng)器，進(jìn)行吸收液的再生和固體副產(chǎn)品的析出。如以鈉鹽為脫硫劑，用石灰對(duì)吸收劑進(jìn)行再生。則在石灰反應(yīng)器中會(huì)進(jìn)行下面的反應(yīng)：NaHSO3+Ca(OH)2Na2SO3+CaSO31/2H2O+H2ONa2SO3+Ca(OH)2+H2ONaOH+CaSO31/2H2OC、雙堿法的工藝特點(diǎn)：（1）用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備無腐蝕和堵塞，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)。（2）吸收液的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在吸收塔外，減少了塔內(nèi)結(jié)垢的可能性，較適應(yīng)現(xiàn)有的設(shè)備，降低了脫硫成本。（3）脫硫效率高，一般在90%以上。2.5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝流程框圖2.6、脫硫、除塵工藝流程脫硫除塵一體的石質(zhì)濕式?jīng)_擊式水浴旋流雙堿法脫硫除塵本體采用花花崗巖砌筑組合結(jié)構(gòu),從根本上避免了碳素鋼制結(jié)構(gòu)的嚴(yán)重腐蝕問題，內(nèi)部采用噴淋、水膜和多重脫水結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性.可實(shí)現(xiàn)液位控制、pH值監(jiān)測調(diào)整、排灰漿全自動(dòng)化運(yùn)行.采用噴霧、強(qiáng)力水膜和多重脫水結(jié)構(gòu),提高了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。r00rrrr0rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr0r如圖所示，含有S02、粉塵的污染氣體，進(jìn)入設(shè)備后，經(jīng)煙氣進(jìn)口頂部下行與第一下行通道霧化系統(tǒng)充分接觸，完成第一次除塵、脫硫過程。煙氣下行經(jīng)增速喉部以高速?zèng)_擊設(shè)備底部水面，因煙氣高速?zèng)_擊和掠過水面時(shí)激起大量水滴和泡沫，部分粉塵和S02被激起的水滴和泡沫粘附，完成了第二次除塵、脫硫過程。煙氣經(jīng)設(shè)備第一下行通道底部水平面改變運(yùn)行方向，切線進(jìn)入第一級(jí)旋流除塵、脫硫裝置后，煙氣再次改變方向，由于芯塔及旋流煙氣導(dǎo)向板的作用，使煙氣充分螺旋上升，與第一級(jí)旋流脫硫、除塵裝置內(nèi)的主塔內(nèi)水膜、芯塔外水膜、旋流導(dǎo)向板水膜面及霧化系統(tǒng)充分接觸，完成了第三次除塵、脫硫過程。煙氣經(jīng)第一級(jí)旋流除塵、脫硫裝置頂部改變運(yùn)行方向進(jìn)入有霧化裝置的第二下行通道，完成了第四次除塵、脫硫過程。 煙氣經(jīng)第二下行通道高速?zèng)_擊水面改變運(yùn)行方向，完成了第五次除塵、脫硫過程。煙氣改變方向切線進(jìn)入第二級(jí)帶有霧化系統(tǒng)的旋流除塵、脫硫裝置，完成了第六次除塵、脫硫過程。煙氣經(jīng)過整個(gè)除塵、脫硫過程全部凈化后，改變方向進(jìn)入干段的第三下行通道，經(jīng)喉部高速?zèng)_擊設(shè)備底部脫水池后，煙氣再次改變方向切向進(jìn)入設(shè)備第三級(jí)旋流脫水體，螺旋上升，由于離心力的作用，煙氣中所含液態(tài)水被甩至塔體內(nèi)壁，不斷凝聚并沿內(nèi)壁下滑至脫水池，所含液態(tài)水氣已脫除完全。煙氣上升至第三段旋流體頂部時(shí)，進(jìn)入氣水分離室再次氣水分離，使得其出口含濕量8%（國家環(huán)保行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)），最后可達(dá)標(biāo)排放的煙氣通過設(shè)備頂部出口與引風(fēng)機(jī)連接，由煙囪排入大氣。3、使用效果自2014年新安裝的石質(zhì)濕式?jīng)_擊式水浴旋流脫硫除塵投入使用，我公司對(duì)鍋爐的脫硫效果進(jìn)行了檢測，檢測數(shù)據(jù)如下:鍋爐脫硫除塵器前脫硫除塵器后脫硫效率（%）氧含量（%）S02實(shí)測濃度（mg/ m3）S02折算濃度（mg/ m3）氧含量（%）S02實(shí)測濃度（mg/ m3）S02折算濃度（mg/ m3）1#15.48681808.315.6146315.482.52#15.84731061.214.7129238.877.54、結(jié)論石質(zhì)沖擊旋流式脫硫脫氮除塵設(shè)備屬濕式除塵器，除塵、脫硫一體化。設(shè)備用水貯于除塵器底部的水池內(nèi)，循環(huán)利用，在水池內(nèi)能有效的進(jìn)行沉灰的凝聚、水質(zhì)中和、集中處理，反應(yīng)水不向外排放，無二次污染。設(shè)備本體全部采用耐磨損、耐腐蝕、耐高溫的精致花崗巖材料制成，避免了其他材質(zhì)因磨損和腐蝕而降低除塵、脫硫效果的缺陷，提高了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。使用壽命長，至少可以使用20年，且設(shè)備本體無需維護(hù)。設(shè)備配有自動(dòng)補(bǔ)水、補(bǔ)堿和PH值自動(dòng)檢測儀等自控裝置，使設(shè)備運(yùn)行簡單、易管理，降低了運(yùn)行成本。設(shè)備排放符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，操作簡便，處理效率高且費(fèi)用低，值得在中小型鍋爐的脫硫除塵改造中推廣使用。