4噸鍋爐脫硫除塵設(shè)計(jì)方案和對(duì)策_(dá)

1、4t/h鍋爐脫硫除塵技術(shù)方環(huán)保有限公司1.概述1.1項(xiàng)目概況工廠現(xiàn)有鍋爐房現(xiàn)有4燃煤鍋爐一臺(tái)，原有水浴除塵器1臺(tái)；根 據(jù)現(xiàn)有環(huán)保要求現(xiàn)需要新建配套脫硫設(shè)備以使鍋爐排放煙氣的二氧 化硫含量符合GB13271-2014鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中相關(guān)排 放標(biāo)準(zhǔn)。1.2標(biāo)準(zhǔn)要求執(zhí)行GB13271-2014鍋爐大氣污染物最新排放標(biāo)準(zhǔn)，并考慮未 來(lái)環(huán)保指標(biāo)在提咼上留有余量發(fā)展。2設(shè)計(jì)參數(shù)及依據(jù)2.1 適用情況本方案設(shè)計(jì)適用的鍋爐為：燃煤、燃燒木梢和二者混合使用的， 并使用強(qiáng)制通風(fēng)的鍋爐。產(chǎn)生的煙塵由標(biāo)準(zhǔn)高度和口徑的煙囪排放。2.2抽風(fēng)量設(shè)計(jì)根據(jù)鍋爐的配套風(fēng)機(jī)的參數(shù)選定處理風(fēng)量：1 噸鍋爐：5000m3/h

2、;2噸鍋爐：4噸鍋爐：6噸鍋爐：10噸鍋爐:8600m3/h ;12000m3/h ;21000m 3/h ;33000m 3/h。3 設(shè)計(jì)排放標(biāo)準(zhǔn)3.1 本方案設(shè)計(jì)鍋爐的廢氣排放執(zhí)行鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GWPB3-1999的二類(lèi)區(qū)II時(shí)段標(biāo)準(zhǔn)。具體指標(biāo)見(jiàn)表3-2。表3-2 （GWPB3-1999）鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域類(lèi)別煙（粉）塵濃度mg/NrmSOmg/Nrm煙氣黑度（林格曼級(jí)）煙囪最低允許咼度（米）二20090011噸252噸304噸356噸3510噸404處理工藝4.1 要求達(dá)到的廢氣凈化效率除塵效率達(dá)到99%以上，脫硫效率達(dá)到90%以上。4.2處理工藝根據(jù)大多數(shù)鍋爐

3、使用企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)情況，產(chǎn)用一級(jí)氣箱脈沖袋式除塵器除塵和一級(jí)旋流板吸收塔雙堿法脫硫的二級(jí)除塵脫硫工藝，治理工藝簡(jiǎn)圖如下：4.3工藝特點(diǎn)產(chǎn)用一級(jí)袋式除塵器除塵，去除煙塵，保證煙塵排放濃度在 20mg/m以下，使煙氣中僅含有二氧化硫和及少量可忽略不計(jì)的煙塵， 再經(jīng)過(guò)高效的旋流板吸收塔脫硫去除氧化硫，眾所周知，旋流板吸收 塔的脫硫效率可達(dá)到90%以上，并隨板塔級(jí)數(shù)的增加而增加。4.4雙堿脫硫法技術(shù)特點(diǎn)雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是為了克服石灰石一石灰法容易結(jié)垢的缺 點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的。傳統(tǒng)的石灰石/石灰一石 膏法煙氣脫硫工藝采 用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、 硫酸鈣，由于 其溶解度較小，極易在脫硫塔內(nèi)及管

4、道內(nèi)形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。結(jié)垢堵塞問(wèn)題嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，更甚者嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)(曝氣系統(tǒng))，從而增加 初投資及運(yùn)行費(fèi)用，用廉價(jià)的脫硫劑而易造 成結(jié)垢堵塞問(wèn)題，單純米用鈉基脫硫劑運(yùn)行費(fèi)用太咼而且脫硫產(chǎn)物 不易處理，二者矛盾相互凸現(xiàn)，雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生， 該工藝較好的解決了上述矛盾問(wèn)題。441 、工藝基本原理雙堿法是米用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿 性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會(huì)造成過(guò)飽和結(jié)晶， 造成結(jié)垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化 鈣進(jìn)行還原再生，

5、再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。 雙堿法脫硫工藝降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，比較適用于中小型鍋爐 進(jìn)行脫硫改造的脫硫除塵器。雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動(dòng)脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SQ來(lái)達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再 打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。除塵設(shè)備的脫硫工藝主要包括 5個(gè)部分：(1) 吸收劑制備與補(bǔ)充；精品資料整理吸收劑漿液噴淋；塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合;再生池漿液還原鈉基堿；(5)石膏脫水處理。雙堿法煙氣脫硫工藝同石灰石/石灰等其他濕法脫硫 反應(yīng)機(jī)理類(lèi)似，主要反應(yīng)為煙氣中的SQ先溶解于吸收液中， 然后離解成 H+和

6、 HSO SO 2（g） SO 2（aq） （ 1）SO 2+H2O > H +HSO ”2H +SO- ；（ 2）式（1 ）為慢反應(yīng)，是速度控制過(guò)程之一。然后與溶液中的OH中和反應(yīng)，生成鹽和水，促進(jìn) SO2不斷被吸收溶解。具體反應(yīng)方程式如下：2NaOH + SO 2 Na 2SO + H 2ONa 2SO + SO2 + H2O * 2NaHSOs脫硫后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入再生池內(nèi)用另一種堿，一般是Ca（OH）進(jìn)行再 生，再生反應(yīng)過(guò)程如下：Ca（OH） 2 + Na 2SO 2NaOH + CaSO 3Ca（OH） 2 + 2NaHSC3-Na 2SO3+ CaSO I/2H2O +1/2H

7、2O存在氧氣的條件下，還會(huì)發(fā)生以下反應(yīng)：Ca（OH） 2 + Na 2SO + 1/2O 2 + 2 H 2O" 2NaOH + CaSO 4 HO脫下的硫以亞硫酸鈣、硫酸鈣的形式析出，然后將其用泵打精品資料整理入石膏脫水處理系統(tǒng)或直接堆放、利用、廢棄。再生的NaOH可以循環(huán)使用。442 、工藝流程介紹來(lái)自鍋爐的煙氣先經(jīng)過(guò)除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入 脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)布置若干層（根據(jù)具體情況定）旋流板的方 式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋 流板上進(jìn)行霧化使得煙氣中的SO2與噴淋的堿液充分吸收、反應(yīng)。經(jīng)脫硫洗滌后的凈煙氣經(jīng)過(guò)除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫

8、后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過(guò)煙囪排入大氣。最初的雙堿法一般只有一個(gè)循環(huán) 水池，NaOH石灰和脫硫過(guò)程中捕集的飛灰同在一個(gè)循環(huán)池內(nèi)混 合。在清除循環(huán)池內(nèi)的灰渣時(shí)，煙灰、反應(yīng)生成物亞硫酸鈣、硫酸 鈣及石灰渣和未反應(yīng)的石灰同時(shí)被清除，清出的混合物不易綜合利 用而成為廢渣。為克服傳統(tǒng)雙堿法的缺點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。主要工藝過(guò)程是，清水池一次性加入氫氧化鈉制成脫硫液，用泵打入吸收 塔進(jìn)行脫硫。三種生成物均溶于水，在脫硫過(guò)程中，煙氣夾雜的飛 灰同時(shí)被循環(huán)液濕潤(rùn)而捕集，從吸收塔排出的循環(huán)漿液流入沉淀 池?；以?jīng)沉淀定期清除，可回收利用，如制磚等。上清液溢流進(jìn)入反應(yīng)池與投加的石灰進(jìn)行反應(yīng)，置換出的氫氧化鈉溶解在 循環(huán)水

9、中，同時(shí)生成難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣和碳酸鈣等， 可通過(guò)沉淀清除。443 、工藝流程說(shuō)明雙堿法脫硫除塵器主要包括吸收劑制備和補(bǔ)充系統(tǒng)， 煙氣系統(tǒng), SO 2吸收系統(tǒng)，脫硫石膏脫水處理系統(tǒng)和電氣與控制系統(tǒng)五部分 組成。A. 吸收劑制備及補(bǔ)充系統(tǒng)脫硫裝置啟動(dòng)時(shí)用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加 入堿液罐中，加水配制成氫氧化鈉堿液，堿液被打入返料水池中， 由泵打入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫， 為了將用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫產(chǎn) 物進(jìn)行再生還原，需用一個(gè)制漿罐。制漿罐中加入的是石灰粉， 加水后配成石灰漿液，將石灰漿液打到再生池內(nèi)，與亞硫酸鈉、 硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，脫硫產(chǎn)生的很多固體殘?jiān)?顆粒物

10、經(jīng)渣漿泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)。由于排走的殘?jiān)袝?huì)損失部分氫氧化鈉，所以，在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充， 以保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內(nèi)容易造成管道及塔內(nèi)發(fā)生 結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，可以加裝瀑氣裝置進(jìn)行強(qiáng)制氧化或特將水池做大， 再生后的脫硫劑溶液經(jīng)三級(jí)沉淀池充分沉淀保證大的顆粒物不被打 回塔體。另外，還可在循環(huán)泵前加裝過(guò)濾器，過(guò)濾掉大顆粒物質(zhì)和 液體雜質(zhì)。B. 煙氣系統(tǒng)鍋爐煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵后進(jìn)入脫硫塔，洗滌脫硫后的低溫?zé)煔饨?jīng)兩級(jí)除霧器除去霧滴后進(jìn)入主煙道，經(jīng)過(guò)煙氣 再熱后由煙囪排入大氣。當(dāng)脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障或檢修停運(yùn)時(shí)，

11、系 統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)出口擋板門(mén)，煙氣經(jīng)鍋爐原煙道旁路進(jìn)入煙囪排放。C. S02吸收系統(tǒng)煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)向上流動(dòng)，與向下噴淋的石灰石漿液以逆流方式洗滌，氣液充分接觸。脫硫塔采用內(nèi)置若干層旋流板的方式， 塔內(nèi)最上層脫硫旋流板上布置一根噴管。噴淋的氫氧化鈉溶液通過(guò) 噴漿層噴射到旋流板中軸的布水器上，然后堿液均勻布開(kāi)，在旋流 板的導(dǎo)流作用下，煙氣旋轉(zhuǎn)上升，與均勻布在旋流板上的堿液相切， 進(jìn)一步將堿液霧化，充分吸收SO2、SO3-、HC和HF等酸性氣體，生成NaSQ、NaHSO同時(shí)消耗了作為吸收劑的氫氧化鈉。用作補(bǔ) 給而添加的氫氧化鈉堿液進(jìn)入返料水池與被石灰再生過(guò)的氫氧化鈉 溶液一起經(jīng)循環(huán)泵打入吸收塔循環(huán)吸收S

12、O2。在吸收塔出口處裝有兩級(jí)旋流板或折流板除霧器，用來(lái)除去 煙氣在洗滌過(guò)程中帶出的水霧。在此過(guò)程中，煙氣攜帶的煙塵和 其它固體顆粒也被除霧器捕獲，兩級(jí)除霧器都設(shè)有水沖洗噴嘴， 定時(shí)對(duì)其進(jìn)行沖洗，避免除霧器堵塞。D. 脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物仍然是石膏漿（固體含量約20%）,具精品資料整理 體成分為CaS03、CaSQ，還有部分被氧化后的鈉鹽NaSQ。從沉 淀池底部排漿管排出，由排漿泵送入水力旋流器。由于固體產(chǎn)物中摻 雜有各種灰分及NaSO,嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì)，所以一般以拋棄為主。 在水力旋流器內(nèi)，石膏漿被濃縮（固體含量約40%）之后用泵打到渣 處理場(chǎng)，溢流液回流入再生池內(nèi)。E.

13、電氣與控制系統(tǒng)脫硫裝置動(dòng)力電源自電廠配電盤(pán)引出，經(jīng)高壓動(dòng)力電纜接入脫硫電氣控制室配電盤(pán)在脫硫電氣控制室，電源分為兩路，一回經(jīng)由配電盤(pán)、控制開(kāi)關(guān)柜直接與高壓電機(jī)（漿液循環(huán)泵）相連接。另 一回接脫硫變壓器，其輸出端經(jīng)配電盤(pán)、控制開(kāi)關(guān)柜與低壓電器相 連接，低壓配電采用動(dòng)力中心電動(dòng)機(jī)控制中心供電方式。 系統(tǒng)配備有 低壓直流電源為電動(dòng)控制部分提供電源。脫硫系統(tǒng)的脫硫劑加料 設(shè)備和旋流分離器實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)控制，其它實(shí)行控制室內(nèi)脫硫控制盤(pán) 集中控制，亦可實(shí)現(xiàn)就地手動(dòng)操作。正常運(yùn)行時(shí)，由立式控制盤(pán)自動(dòng)控制各個(gè)調(diào)節(jié)閥，控制脫硫系統(tǒng)石 灰供應(yīng)量和氫氧化鈉補(bǔ)給量，要在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí)能自動(dòng)予以調(diào) 節(jié)。煙氣量的控制是根據(jù)鍋爐

14、排煙量，由引風(fēng)機(jī)入口擋板通過(guò)鍋爐 負(fù)荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為煙氣量與實(shí)際引入脫硫裝置的煙氣量反饋信號(hào)控制。吸收劑漿液流量的控制是通過(guò)進(jìn)入脫硫裝置的SO2 量以及循環(huán)漿池中漿液的PH值來(lái)控制的。副產(chǎn)品漿液供精品資料整理給量通過(guò)吸收劑漿液的流量來(lái)控制。除霧裝置清洗水的流量、 吸收室入口沖洗水的壓力以及脫水機(jī)排出液流量單獨(dú)控制。脫硫塔底部的液位亦屬于單獨(dú)控制，即通過(guò)補(bǔ)給水量來(lái)控制。吸收劑漿 池濃度的控制由補(bǔ)給水量調(diào)節(jié)給料器的轉(zhuǎn)速以控制石灰加入量， 繼而達(dá)到控制濃度的目的。 吸收室出口除霧器的清洗是按一定的時(shí) 間間隔開(kāi)關(guān)噴水閥用補(bǔ)充給水進(jìn)行沖洗。444 、二次污染的解決問(wèn)題采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)吸收二

15、氧化硫反應(yīng)速率快，脫硫效率高，但脫硫的產(chǎn)物NazSQ很難進(jìn)行處理，極易造成嚴(yán)重的二次污染問(wèn)題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化 鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來(lái)再生，只有少量的NazSQ被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量 NqSQ的石膏漿液用泵打入旋流 分離器中進(jìn)行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘?jiān)?打到渣場(chǎng)進(jìn)行堆放，溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會(huì)造成二 次污染。4.4.5 工藝特點(diǎn)與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，雙堿法原則上有以下優(yōu)點(diǎn)：八、(1) 用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過(guò) 程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備均無(wú)腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保精品資料整理養(yǎng)；（2）

16、吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔 內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；同時(shí)可 以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高 脫硫效率；（3）鈉基吸收液吸收 SQ速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較 高的脫硫效率，一般在90%以上；（4）對(duì)脫硫除塵一體化技術(shù)而言，可提高石灰的利用率。缺點(diǎn)是：NaSQ 氧化副反應(yīng)產(chǎn)物 NazSQ較難再生，需不斷 的補(bǔ)充N(xiāo)aOH或NazCQ 而增加堿的消耗量。另外， NaSO的存在 也將降低石膏的質(zhì)量。5. 主要設(shè)備及土建5.1 主要設(shè)備5.1.1 、旋流板吸收塔的選擇鍋爐t/h旋流板吸收塔型號(hào)直徑（mr）*高度（m空塔氣速

17、（m/s）板塔級(jí)數(shù)（層）1XLB800-3800*5.52.732XLB1000-31000*6.63.034XLB1200-31200*7.52.936XLB1500-31500*9.03.3310XLB1800-31800*10.53.635.1.2 、氣箱脈沖袋式除塵器的選擇:鍋爐t/h氣箱脈沖袋除塵器型號(hào)處理風(fēng)量（n/h）袋數(shù)（只）/ 過(guò)濾面積（用）風(fēng)機(jī)功率（KW1FGM32-3690096/937.52FGM32-48900128/124154FGM32-612000192/18618.56FGM64-622000384/3722210FGM96-533400480/465305.1.3 、水泵：選用YMTL系列脫硫除塵器專(zhuān)用泵鍋爐t/h配套水泵型號(hào)流量Q揚(yáng)程H臺(tái)數(shù)功率KW1Y MTL50-32-160Q=12.5t/h,H=32m142Y MTL65-50-160Q=25t/h,H=32m15.54Y MTL80-65-160Q=50t/h,H=32m1116Y MTL65-32-160Q=25t/h,H=32m15.5Y MTL80-65-160Q=50t/h,H=32m11110Y MTL80-65-160Q=50t/h,H=32m211x25.1.4循環(huán)水池（土建）鍋爐t/h循環(huán)水池結(jié)構(gòu)尺寸 長(zhǎng)x寬乂高（m）14X 2x 1.224X 2