煙氣脫硫工程處理方案

1、煙氣脫硫工程煙氣脫硫工程設(shè)計方案設(shè)計方案2015 年年 4 月月 14 日日0目錄目錄第一章第一章 概概 述述.21.1 項目概況.21.2 設(shè)計依據(jù).21.3 設(shè)計原則.31.4 主要經(jīng)濟技術(shù)指標.41.5 工藝流程說明.41.6 設(shè)計范圍.4第二章第二章 脫硫工藝概述脫硫工藝概述.62.1 脫硫系統(tǒng)組成.62.2 本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點.82.3 物料消耗.8第三章第三章 脫硫工程內(nèi)容脫硫工程內(nèi)容.103.1 脫硫劑制備系統(tǒng).103.2 煙氣系統(tǒng).103.3 SO2 吸收系統(tǒng).103.4 脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng).123.5 消防及給水部分.133.6 漿液管道布置及配管.133.7 電氣

2、系統(tǒng).133.8 工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物.14第四章第四章 項目實施及進度安排項目實施及進度安排.164.1 項目實施條件.164.2 項目協(xié)作.164.3 項目實施進度安排.16第五章第五章 效益評估和投資收益效益評估和投資收益.1715.1 運行費用估算.175.2 環(huán)境效益及社會效益.17第六章第六章 結(jié)結(jié) 論論.186.1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標.186.2 結(jié)論.18第七章第七章 售后服務售后服務.19脫硫工程初步設(shè)計方案2第一章第一章 概概 述述1.1 項目概況項目概況公司是一家致力于汽車制動部件產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的省級高新技術(shù)企業(yè)。該公司在生產(chǎn)制造過程中，會排放部分鍋爐

3、煙氣，若未經(jīng)處理直接排放則會污染大氣。業(yè)主為了保護環(huán)境，特決定新增脫硫設(shè)施一套。1.2 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù)1、環(huán)境保護標準GB30951996 環(huán)境空氣質(zhì)量標準GB185992001 一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準GB1234890 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準 GBZ12002 工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準GB13271-2001 鍋爐大氣污染物排放標準GB16297-1996 大氣污染物綜合排放標準2、材料標準GB69988 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件GB71185 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板技術(shù)條件GB71088 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板和鋼帶技術(shù)條件GB308782 碳鋼焊條技術(shù)條件3、設(shè)備標準JB16

4、2083 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)條件JB161583 鍋爐油漆和包裝技術(shù)條件GBJ1791 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GBJ1089 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和 1993 年局部修訂GBJ789 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB/T 19229-2003 燃煤煙氣脫硫設(shè)備GB50212-2002 建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范 4、設(shè)計、安裝、調(diào)試標準GB 5005495 低壓配電設(shè)計規(guī)范3GB 5005593 通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范GB5025496 電氣裝置安裝工程低壓電氣施工和驗收規(guī)范GB5021794 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB5020595 鋼結(jié)構(gòu)施工及驗收技術(shù)規(guī)范1.3 設(shè)計原則設(shè)計原則（1）確保煙氣二氧化硫達標

5、排放并達到總量控制要求；（2）確保煙氣治理系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行；（3）根據(jù)公司鍋爐系統(tǒng)現(xiàn)狀，采用先進、成熟的脫硫工藝技術(shù)和設(shè)備,制定具有針對性的技術(shù)實施方案；（4）可利用廢堿（液）脫硫，實現(xiàn)以廢治廢。41.4 主要經(jīng)濟技術(shù)指標主要經(jīng)濟技術(shù)指標序號項 目指 標備注1處理煙氣量46600Nm3/h2SO2排放放濃度150mg/m34系統(tǒng)阻力1000Pa5機組年運行時間8000h6可利用率95%7脫硫塔主體設(shè)備使用壽命20 年8脫硫系統(tǒng)出口煙氣溫度559循環(huán)液氣比1.52.01.5 工藝流程說明工藝流程說明向漿液池內(nèi)投加一定比例的碳酸鈉或氫氧化鈉，通過循環(huán)泵將其打入脫硫塔上部噴淋層，碳酸鈉或氫氧化鈉

6、溶液吸收煙氣中的 SO2，生成 Na2SO3落入漿液池，從而起到脫硫除塵的作用。1.6 設(shè)計范圍設(shè)計范圍本設(shè)計范圍包括煙氣脫硫系統(tǒng)工藝、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電氣等專業(yè)的設(shè)計，工程設(shè)計范圍：從鍋爐引風機出口至煙囪出口之間的脫硫裝置、煙囪和相應配套的附屬設(shè)施。包括：脫硫劑制備系統(tǒng)煙氣排放系統(tǒng)SO2吸收系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)5第二章第二章 脫硫工藝概述脫硫工藝概述2.1 脫硫系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)組成組成脫硫系統(tǒng)整個工藝由五大部分組成：(1)脫硫劑制備系統(tǒng)由成品片堿手工加入堿液池進行消化，消化后的漿液通過加藥泵排入反映池反應。 (2)煙氣系統(tǒng)熱煙氣自鍋爐出來后進入吸收塔，向上流動穿過噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，煙氣中的

7、 SO2等污染物被脫硫液吸收。經(jīng)過噴淋洗滌后的飽和煙氣，經(jīng)除霧器除去水霧后，通過煙道經(jīng)引風機進入煙囪排空。 (3)SO2吸收系統(tǒng)在吸收塔內(nèi)，脫硫液中的氫氧化鈉與從煙氣中捕獲的 SO2、SO3、HF、HCl 等發(fā)生化學反應，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫后的凈煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。采用噴淋塔作為吸收塔，噴淋塔是目前中小型鍋爐脫硫裝置中應用較為廣泛的脫硫塔，其具有氣液流通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點。吸收塔脫硫主要反應原理如下：a）吸收在吸收塔中，煙氣中的 SO2和 SO3按照以下反應式被溶液中的水吸收：SO2 + H2O H2SO3SO3 +

8、H2O H2SO4b）中和反應H2SO3和 H2SO4必須很快被中和以保證有效的 SO2和 SO3.吸收。H2SO3、H2SO4 、HCl 和 HF 與懸浮液中堿按以下反應式發(fā)生反應：Na2CO3 + H2SO3 Na2SO3+CO2 +H2ONa2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2ONa2CO3 + HCl NaCl +CO2 +H2ONa2CO3 + HF NaF +CO2 +H2Oc）副反應煙氣中所含的氧量將把脫硫反應中生成的亞硫酸鈉(Na2SO3)氧化成硫酸鈉6(Na2SO4)：2 Na2SO3+O2 2 Na2SO4 (5)電氣控制系統(tǒng)供電方式系統(tǒng)內(nèi)的動力設(shè)備

9、為分散式布置，均為三相電源供電，廠內(nèi)民用動力和民用照明為單路三相電源供電分配使用，設(shè)計處理系統(tǒng)供電采用放射式供電方式，優(yōu)點是安全可靠。接地系統(tǒng)處理系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)接地接零保護采用 TN-C-S 系統(tǒng)，所有電氣設(shè)備金屬外殼均需可靠接地和接零，民用動力、照明接地接零保護采用 TT 系統(tǒng)。低壓配電位置的確定設(shè)計要求低壓配電位置盡可能靠近負荷中心，由于區(qū)內(nèi)大功率用電設(shè)備主要為循環(huán)泵，其它動力及照明負荷較小，故在泵房內(nèi)設(shè)一電控室，安裝電源總柜、動力柜和儀表柜等。動力設(shè)備起動和控制方式所有動力設(shè)備均設(shè)有欠壓、短路和過載保護，電源總柜設(shè)過流保護。民用動力和民用照明設(shè)有短路、過載和漏電保護。動力電纜采用鎧裝電

10、纜沿電纜溝暗敷設(shè)，無電纜溝地方軟電纜和信號電纜均采用穿鋼管埋地暗敷設(shè)，電纜溝支架均可靠接地，形成接地網(wǎng)。脫硫系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備間電纜的設(shè)計、供貨由供方負責。由業(yè)主方負責廠區(qū)至配電盤入口的引入電源敷設(shè)。脫硫系統(tǒng)采用自動/手動雙控制.本工程系統(tǒng)涉及的所有規(guī)范、標準或材料規(guī)格（包括一切有效的補充或附錄）均為最新版本，即以合同生效之日作為采用最新版本的截止日期。對脫硫系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)進行啟/?？刂?、正常運行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的報警。工藝系統(tǒng)和儀表、控制設(shè)備的設(shè)計、供貨能夠滿足上述要求。 本系統(tǒng)供電電源均采用 380V，50HZ 交流電源，配電柜和動力控制柜根據(jù)用電負荷由設(shè)計院負責設(shè)計。72.2

11、 本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點工藝先進，技術(shù)指標完全能滿足環(huán)保要求和廠家要求；采用特制進口高效、防腐、耐磨噴頭，噴霧液滴 8001200m，具有極大的比表面積，同時又不易引起二次夾帶；脫硫效果好，脫硫效率達 65%95%，脫硫塔煙所出口濃度不高于130mg/m3；投資省、運行費用低，具有良好的經(jīng)濟性；防結(jié)垢、防堵性能好，運行穩(wěn)定，安全性能高；防腐性能好，使用壽命長（主體設(shè)備在 20 年以上） ；阻力小，壓降低（濕法脫硫系統(tǒng)小于 1000Pa） ；操作彈性寬，運行管理方便，系統(tǒng)簡便，投資?。?.3 物料消耗物料消耗 (1)(1)鈉堿消耗量鈉堿消耗量理論上，本工程的鈉堿的消耗量為 22

12、kg/h(片堿以 30%氫氧化鈉計)。(2)(2)用電量用電量電耗初步估算表項 目數(shù)量裝機容量(kW)實用功率(kW)備注脫硫液循環(huán)泵26030一開一備攪拌器10.550.55電源采用 380V,50HZ 交流電。（5 5）水用量）水用量為保持脫硫液清潔，需定期更換，初步計算每周更換一次，計 14m3/d.脫硫工程初步設(shè)計方案8第三章第三章 脫硫工程內(nèi)容脫硫工程內(nèi)容3.1 脫硫劑制備系統(tǒng)脫硫劑制備系統(tǒng)脫硫劑制備系統(tǒng)主要包括：片堿消化池、攪拌器及相應的閥門、管道及管件等。 (1)(1)鈉堿池鈉堿池鈉堿池的有效容積為 5m3，用以將鈉堿液送入反應池中。 (2)(2) 閥門、管道及管件閥門、管道及管

13、件閥門、管道及管件均采用 U-PVC（或 ABS）材質(zhì)。3.2 煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)包括煙道、煙囪等。煙囪采用 4mm 后鐵板制作，高 15m，底部直徑 1.2m，頂部直徑 0.8m。3.3 SO2 吸收系統(tǒng)吸收系統(tǒng)SO2吸收系統(tǒng)主要由脫硫主塔、連接煙道（副塔） 、噴淋層、組合式除霧器、預埋件及外部鋼結(jié)構(gòu)組成。(1)(1)脫硫塔脫硫塔 脫硫塔是系統(tǒng)的核心，脫硫塔的材質(zhì)是本脫硫硫工程能否長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，按照要求，脫硫塔體材質(zhì)采用玻璃鋼制作。按國家相應的規(guī)范執(zhí)行。吸收塔采用空塔噴淋結(jié)構(gòu)（根據(jù)脫硫率的需要設(shè)置 3 層高效霧化噴淋層） 。吸收塔選用的玻璃鋼，能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的

14、磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計均考慮防腐要求。吸收塔設(shè)計能防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等在殼體穿孔的地方進行密封，防止泄漏。吸收塔殼體設(shè)計能承受各種荷載，包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重、保溫重，以及風載、雪載、地震荷載等。吸收塔底面能完全排空漿液。塔的整體設(shè)計方便塔內(nèi)部件的檢修和維護，吸收塔內(nèi)部的導流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等不易堆積污物和結(jié)垢。脫硫工程初步設(shè)計方案9吸收塔煙道入口段的設(shè)計考慮防止煙氣倒流和固體物堆積。吸收塔配備足夠數(shù)量和大小合適的人孔門，在附近設(shè)置走道和平臺。噴淋系統(tǒng)的設(shè)計能合理分布要求的噴淋量, 使煙氣流向均勻，并確保吸收漿液與煙氣充分接

15、觸和反應。所有噴咀能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞。噴咀的磨損壽命至少為 2 年。噴咀與管道的設(shè)計便于檢修，沖洗和更換。(2)(2)連接煙道連接煙道連接煙道（副塔）是指從脫硫塔主塔出口至風機進口段。連接煙道采用碳鋼。其要求按國家相應的規(guī)范執(zhí)行。(3)(3)噴淋層噴淋層在本脫硫系統(tǒng)中，為了達到良好的吸收效果，吸收塔設(shè)計成逆流式噴淋塔，設(shè)置3 層的噴淋層，每層噴淋層由若干個高效霧化實心噴嘴組成。吸收液由噴嘴噴出，噴嘴均勻布置塔內(nèi)橫截面上，噴射出來的成實心錐型的漿液可以覆蓋整個橫截面，在滿足吸收 SO2所需的比表面積的同時，該技術(shù)把噴淋造成的壓力損失減少到最小。傳質(zhì)吸收時間為 2-3 秒。噴嘴是本凈化裝置

16、最關(guān)鍵的部件，它具有以下特點：國內(nèi)霧化噴嘴由于受到國內(nèi)加工工藝、材料的限制，根本無法與進口的相比擬，為提高脫硫液的霧化程度及霧化的均勻性，我公司引進原裝 316L高效霧化噴嘴。原裝高效霧化噴嘴霧化程度好，霧化粒徑小，脫硫劑的比表面積大，再加上噴嘴的科學合理布置，使得在預處理區(qū)形成無漏洞、重疊少的吸收液霧化區(qū)段，與國內(nèi)技術(shù)相比成百、上千倍地提高了煙氣與脫硫液接觸機會，同時噴液可大幅減少，由此帶來煙氣溫降小，由于煙氣溫度高、氣液接觸面積大，SO2與脫硫劑之間反應劇烈、反應速度快，這是保證脫硫效率高的一個主要因素，也給煙塵的成球提供了良好的條件。噴嘴內(nèi)液體流道大而暢通，具有良好的防堵性能；采用特種不

17、銹鋼制作，具有很好的防腐耐磨性能。 噴嘴體積小，安裝清洗方便。噴淋層主要由環(huán)形分配管、霧化噴嘴，噴霧連接管。(4)(4)組合式除霧裝置組合式除霧裝置脫硫工程初步設(shè)計方案10平板折流式除霧器，兩級四通道，確保除霧效果。這里不再描述。 3.4 脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)(1)(1)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)1 1 循環(huán)泵循環(huán)泵循環(huán)泵選用防腐耐磨性能優(yōu)良的高分子量襯塑泵，型號為： 流量：120m3/h，揚程：30m，功率：30kw數(shù)量為：2 臺（一用一備） 。泵吸入口配備了濾網(wǎng)，以便泵及系統(tǒng)的堵塞。脫硫工程初步設(shè)計方案113.5 消防及給水部分消防及給水部分本工程消防及給

18、排水系統(tǒng)由業(yè)主負責。(1)消防消防電廠消防主要設(shè)計原則為化學滅火器與水消防相結(jié)合的消防方式。室外采用消火栓滅火，室內(nèi)使用化學滅火器。設(shè)計消防用水水源取自電廠現(xiàn)有給水管網(wǎng)，采用 DN150 鍍鋅管引接消防水源至設(shè)計消火栓消防系統(tǒng)，通過 DN100 鍍鋅管直接供室外消火栓用水。(2)給排水給排水脫硫裝置場地、吸收劑制備系統(tǒng)場地的雨水經(jīng)排水溝、雨水口、檢查井等收集后排至電廠現(xiàn)有排水點排走。3.6 漿液管道布置及配管漿液管道布置及配管管道布置以平直和就近為總原則。由于脫硫吸收液的特性，工程上漿管道材質(zhì)一般工程塑料管、鋼襯塑、不銹鋼管三種。3.7 電氣電氣系統(tǒng)系統(tǒng)采用自動/人工手動雙 PLC 控制。脫硫

19、工程初步設(shè)計方案123.8 工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物(1)(1) 工程主要設(shè)備投資估算（見表工程主要設(shè)備投資估算（見表 3-13-1）表 3-1 主要設(shè)備表投資估算表序號名 稱規(guī)格（型號）單位數(shù)量單價（元）備注一、脫硫劑制備系統(tǒng)101片堿消化池攪拌器拆葉式 0.55kw套13000含支架102閥門、管道與管件若干2000小計5000二、煙氣系統(tǒng)201煙囪15m，底 1.2m，頂 0.8m件1300004mm 碳鋼202連接煙道及支撐架套120000包括保溫小計50000三、SO2吸收系統(tǒng)301脫硫主塔2.2*12m座1110000302連接煙道及支撐架L=20m

20、，1500座15000包括保溫303噴淋層2200*2200套39000304組合式除霧裝置2200*2200套13000305檢修孔、進出口預埋件、支架、平臺、直梯套15000小計132000四、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)401吸收循環(huán)泵臺224000402配藥攪拌器臺35400403閥門、管道與管件若干10000小計39400五、電氣、儀表控制系統(tǒng)501電氣控制PLC套18000502電線、電纜及附件若干6000小計14000合計240400稅金合計3.34%8030總計248430脫硫工程初步設(shè)計方案13（2 2）主要土建及構(gòu)筑物（見表）主要土建及構(gòu)筑物（見表 3-23-2） 表 3-2

21、 主要土建及構(gòu)筑物表 序號名 稱規(guī)格（型號）單位數(shù)量備 注一、脫硫劑制備系統(tǒng)101鈉堿池2.02.0m1.5m個1鋼混內(nèi)防腐二、SO2吸收系統(tǒng)201脫硫主塔基礎(chǔ)配施個1鋼混三、脫硫液循環(huán)系統(tǒng)302循環(huán)泵基礎(chǔ)配施個2混合五、零星土建501回流溝及其零星土建若干混合502煙囪基礎(chǔ)配施個1鋼混備注備注: :土建部分有業(yè)主配合設(shè)備需要自建。土建部分有業(yè)主配合設(shè)備需要自建。脫硫工程初步設(shè)計方案14第四章第四章 項目實施及進度安排項目實施及進度安排4.1 項目實施條件項目實施條件本煙氣脫硫系統(tǒng)的共用部分在工程中同時實施。脫硫裝置的外部條件，如施工場地、施工所需水、電、氣、交通運輸由廠方有關(guān)部門提供；運行所

22、需的吸收劑、水、電、副產(chǎn)品的處置等公司統(tǒng)籌落實。4.2 項目協(xié)作項目協(xié)作本項目在進入實施階段時，根據(jù)不同工種將在國內(nèi)選擇優(yōu)秀的合作伙伴，確保工程各個環(huán)節(jié)的先進性、合理性和經(jīng)濟性。4.3 項目實施進度安排項目實施進度安排項目實施時間安排如下表：項目實施時間表（兩臺同時施工）階段時間設(shè)計階段45 周主體設(shè)備施工階段（不含基礎(chǔ)）510 周調(diào)試階段12 周脫硫工程技術(shù)設(shè)計方案15第五章第五章 效益評估和投資收益效益評估和投資收益5.1 運行費用估算運行費用估算運行費用主要有：電費、水費、人工費、藥劑費等。 (1)(1)電耗電耗電費的支出項目為脫硫液循環(huán)泵、風機等的耗電，則時電費為 37.14*0.6=

23、22.3元。電源采用 380V,50HZ 交流電。(2)(2)水費及人工費水費及人工費系統(tǒng)需定期補充水，本設(shè)計中用沖渣循環(huán)水等進行補充，因此，水費支出可以忽略不計；本脫硫系統(tǒng)由于運行、維護管理簡便，安排人進行日常管理、維護。(3)(3)藥劑費藥劑費表 5-2 藥劑用量和費用初步估算表項 目用量單價時藥劑費用鈉 堿22（kg/h)1800(元/噸)39.6 元(有廢堿液此項費用可省)(4)(4)運行費合計運行費合計該脫硫系統(tǒng)時運行費用為 39.6 元。5.2 環(huán)境效益及社會效益環(huán)境效益及社會效益隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境污染問題已經(jīng)嚴重威脅著人類自身的生存環(huán)境，制約了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，因此近年來國家對環(huán)保政策和環(huán)保投入都在不斷地加大力度，國民的環(huán)保意識也在不斷提高。加強環(huán)境保護是 21 世紀全球化的任務