18萬焦?fàn)t煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案0919

煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=墜CFHI中國一重CRHI中國一重CRHI檔案號：1628版本：0編制時間：2016091918Xl04Nm3焦?fàn)t煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案一重集團大連工程建設(shè)有限公司2016年09月19日目錄TOC\o"1-5"\h\z1.總論11.1概述1單位簡介12.一體化脫硫脫硝脫汞及除塵技術(shù)介紹22.1脫硫脫硝原理22.2工藝流程簡介32.2.1總工藝流程32.2.2系統(tǒng)單元32.2.3凈化再生單元42.2.4酸氣處理單元62.2.5供氨單元62.2.6除塵單元62.2.7輔助單元63.技術(shù)方案說明63.1技術(shù)方案概述6設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)與設(shè)計目標(biāo)參數(shù)7主要設(shè)備表73.4平面布置方案9主要物料及能源介質(zhì)消耗及環(huán)保說明93.5.1主要物料及能源介質(zhì)消耗93.5.2環(huán)保說明9技術(shù)經(jīng)濟93.6.1建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案93.6.2職工定員（建議）93.6.3煙氣凈化運行成本計算93.7一體化煙氣治理技術(shù)優(yōu)勢103.8其他建議104投資估算115附件11煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI1.總論1.1概述新興鑄管股份有限公司武安工業(yè)區(qū)焦化部現(xiàn)有焦?fàn)t兩座，共120孔，年產(chǎn)干全焦76萬噸。焦?fàn)t采用高爐煤氣加熱，同時配入約5~8%的焦?fàn)t煤氣富化，煙道廢氣溫度270°C，流量15?18萬Nm3/h（按18萬Nm3/h設(shè)計）。煙道廢氣成分主要有：SO2濃度正常100mg/Nm3（最高500mg/Nm3）,NOx濃度700mg/Nm3。依照當(dāng)?shù)亟够袠I(yè)污染整治計劃和國家環(huán)保政策要求，焦?fàn)t煙囪煙氣達到的排放限值為SO2濃度30mg/Nm3,NOx濃度150mg/Nm3。為了適應(yīng)日趨嚴(yán)格的環(huán)境保護要求，促進地區(qū)經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，擬對鍋爐煙氣進行凈化處理，以實現(xiàn)最大的社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益。本次煙氣凈化裝置擬采用一體化脫硫脫硝脫汞及除塵工藝，聯(lián)合脫除煙氣中的二氧化硫、氮氧化物、重金屬、粉塵等污染物。1.2單位簡介一重集團大連工程建設(shè)有限公司由中國第一重型機械集團與長春惠工凈化工業(yè)有限公司共同出資組建。技術(shù)來源為公司股東單位長春惠工凈化工業(yè)有限公司，長春惠工專注于石油、煙氣脫硫凈化研究及開發(fā)24年，在石化行業(yè)加氫催化脫硫領(lǐng)域享譽國內(nèi)外。公司擁有各類脫硫、脫硝、脫汞技術(shù)發(fā)明專利30余項，在石化行業(yè)擁有工業(yè)業(yè)績100多項。2003年長春惠工立項研究電廠煙氣一體化脫硫、脫硝、脫汞、除塵技術(shù)。2006年研究取得階段性成果，申報發(fā)明專利兩項，2008年獲科技部企業(yè)創(chuàng)新基金資助。2010年項目驗收，轉(zhuǎn)入工業(yè)化實施階段。2014年4月一重集團大連工程有限公司正式成立，開始脫硫、脫硝、脫重金屬、除塵及PM2.5治理一體化工業(yè)裝置技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。公司設(shè)計建造的長春汽車經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)恩譽達熱力有限公司2X116MW供熱鍋爐一體化脫硫、脫硝、脫重金屬、除塵、制酸及PM2.5治理裝置已經(jīng)正常運行。公司設(shè)計的中國華糧物流集團北良有限公司大連熱力分公司3X130t/h鍋爐煙氣脫硫脫硝除塵項目目前正在施工。2.一體化脫硫脫硝脫汞及除塵技術(shù)介紹2.1脫硫脫硝原理一體化脫硫脫硝脫汞及除塵工藝?yán)么呋瘎┑奈胶痛呋€原性能，能同時吸附和脫除多種有害物質(zhì)。2.1.1脫除SO2原理（*表示吸附狀態(tài)）：1）物理吸附（SO2分子的向AC細孔移動）SO2-SO2*2）化學(xué)吸附（在AC細孔內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)）SO2*＋O*-SO3*SO3*＋nH2O*-H2SO4*+（n-1）H2O*3）生成硫酸鹽H2SO4*＋NH3-NH4HSO4*NH4HSO4*＋NH3-（NH4）2SO4*2.1.2脫硝原理包括了SCR反應(yīng)和non-SCR反應(yīng)。1）SCR反應(yīng)NO＋NH3+1/2O*-N2+3/2H2O2）non-SCR反應(yīng)（與脫離時生成的還原性物質(zhì)直接反應(yīng)）NO+C...Red—N2（C...Red：活性炭表面的還原性物質(zhì)）2.1.3除塵原理利用活性炭床層的過濾作用及吸附能力，除去煙氣中的大顆粒及微小顆粒。其中大顆粒通過特殊的移動層除去，微小顆粒通過活性炭的吸附作用除去，對PM10和PM2.5以下的微小顆粒去除效果顯著。2.1.4脫重金屬、汞及其化合物原理活性炭對汞及其化合物有很高的去除效果，去除率大于90%，主要通過高吸附性能去除。其它重金屬主要存在于細小粉塵中，通過床層的除塵作用除去。2.1.5除二噁英

活性炭對二噁英有很高的去除能力，通過在活性炭上吸附反應(yīng)，使超過90%的二噁英分解。2.1.6解析再生過程如下：1)1)硫酸的分解反應(yīng)H2SO4?H2O—SO3+2H2OSO3+l/2CfSO2+l/2CO2（化學(xué)損耗）H2SO4?H2O+l/2CfSO2+2H2O+1/2CO22)2)硫酸銨鹽的分解反應(yīng)nh4hso4^so3+nh3+h2oSO3+2/3NH3^SO2+H2O+1/3N2NH4HSO4^SO2+2H2O+1/3N2+1/3NH33)3)堿性化合物(還原性物質(zhì))的生成—C--O+NH3=—C…Red+H2O4)4)表面氧化物的生成和滅失—c??+o=—c??o—C??O+2/3NH3=—C…+H2O+1/3N22.2工藝流程簡介2.2.1總工藝流程本裝置采用煙氣一體化治理工藝，主要由系統(tǒng)單元、凈化再生單元、酸氣處理單元、供氨單元、除塵單元和和輔助的配電間控制室等部分組成。煙氣進入凈化反應(yīng)器，脫除so2、NOx和粉塵后經(jīng)由煙囪排放?；钚蕴看呋瘎膬艋磻?yīng)器頂部加入，在重力和塔底出料裝置的作用下向下移動，活性炭催化劑吸收煙氣中的S02、NOx、重金屬等污染物后經(jīng)輸送機送往再生反應(yīng)器進行再生，再生后的活性炭催化劑經(jīng)輸送機送回凈化反應(yīng)器頂部，再生過程中解吸出的酸性氣送至酸氣處理單元。2.2.2系統(tǒng)單元本單元主要包括裝置和廠區(qū)之間以及裝置各單元之間的管廊系統(tǒng)，通過系統(tǒng)單元可以實現(xiàn)公用工程物料和工藝物料在裝置和廠區(qū)之間以及裝置各單元之間的流通。煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一墜CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案CFHI2.2.3凈化再生單元本單元主要由煙氣系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、再生系統(tǒng)和活性炭催化劑輸送貯存統(tǒng)四部分組成。2.2.3.1煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)是指煙氣凈化系統(tǒng)的整個煙道系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備，含煙風(fēng)管道、煙道膨脹節(jié)、補風(fēng)閥或霧化噴水裝置及其附屬設(shè)備。2.2.3.2凈化系統(tǒng)煙氣進入凈化反應(yīng)器，在凈化反應(yīng)器入口前向煙氣內(nèi)噴入稀釋氨水，煙氣順次經(jīng)過一級凈化反應(yīng)器和二級凈化反應(yīng)器得到凈化，由煙囪排放。在煙道系統(tǒng)設(shè)置了自動霧化噴水降溫裝置或補空氣降溫裝置，保證入塔煙氣溫度不大于150°C。經(jīng)稀釋后的氨氣在凈化反應(yīng)器入口煙道處均勻噴入。煙道采用方形或者圓形煙道，煙道設(shè)置外保溫，煙氣在凈化前后溫度均較高，不會結(jié)露。注氮煙改■尾Iq同機螫氣處理收化劑酸吒處理再生邯分=；冷卻再把注氮煙改■尾Iq同機螫氣處理收化劑酸吒處理再生邯分=；冷卻再把111---—-預(yù)撇—?*■■?■!'"=加熱圖2.1一體化系統(tǒng)流程簡圖凈化反應(yīng)器是整個凈化系統(tǒng)的一個關(guān)鍵設(shè)備。so2、N0x、二噁英、粉塵等污染物的吸附全部在凈化反應(yīng)器內(nèi)完成。凈化反應(yīng)器采用分層移動床型設(shè)計，由三個反應(yīng)室組成，分別為前室、中室和后室，在不同的部位設(shè)有入口格柵、中間多孔板及出口微格柵。每個反應(yīng)室中活性炭催化劑的移動速度由各自的輥式卸料器控制。每個凈化反應(yīng)器從上至下包括催化劑布料器，催化劑分布管，催化劑給料閥，催化劑吸附模塊，輥式卸料器，催化劑下料倉，催化劑給料閥。2.2.3.3再生系統(tǒng)再生系統(tǒng)由上至下主要由催化劑異相給料閥、再生反應(yīng)器預(yù)熱段、加熱段、冷卻段、催化劑異相給料閥、振動篩、粉炭儲罐組成。在再生反應(yīng)器加熱段，吸附了污染物質(zhì)的活性炭催化劑被加熱到400°C，并保持3小時以上，被活性炭催化劑吸附的SO2被釋放出來，生成“富硫氣體（SRG）”，SRG輸送至酸氣處理單元處理。再生反應(yīng)器下部設(shè)有冷卻段，用冷卻水或空氣將活性炭催化劑冷卻。再生反應(yīng)器出來的活性炭催化劑經(jīng)過振動篩篩分，將小于1.2mm的細小活性炭催化劑顆粒及粉塵去除，可提高活性炭催化劑的吸附能力?；钚蕴看呋瘎┖Y篩上物為吸附能力強的活性炭催化劑，活性炭通過刮板輸送機和斗提機輸送至凈化反應(yīng)器循環(huán)利用，篩下物則進入粉炭儲罐以進一步利用。解析過程中需要用氮氣進行保護，氮氣同時作為載體將解析出來的SO2等有害氣體帶出。熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)再生用熱源主要是通過電加熱爐加熱循環(huán)氮氣提供熱量?？刂萍訜岬獨獬隹跍囟?50C，進入再生反應(yīng)器加熱段對活性炭進行加熱再生，加熱后氮氣通過循環(huán)風(fēng)機回電加熱爐循環(huán)使用?；钚蕴枯斔唾A存系統(tǒng)凈化再生系統(tǒng)的活性炭輸送主要由3組物料輸送機組成。1#輸送機組，包括一臺斗提機和一臺刮板機，將再生反應(yīng)器活性炭輸送至凈化反應(yīng)器；2#輸送機組：包括一臺斗提機和三臺刮板機，將凈化反應(yīng)器活性炭輸送至再生反應(yīng)器3#輸送機組：包括一臺斗提機，將新活性炭輸送至催化劑儲罐；活性炭卸料貯存系統(tǒng)由新催化劑儲罐組成。用于儲存活性炭。在吸附、解析過程中，活性炭存在化學(xué)消耗和物理消耗，為了保證吸附、解析系統(tǒng)正常活性炭用量，需向系統(tǒng)補充一定量的新鮮的活性炭，補充的活性炭先經(jīng)過解析塔高溫活化后再補充進入凈化反應(yīng)器。煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一渥CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一渥CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一渥CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一渥CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=垂CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=垂CFHI2.2.4酸氣處理單元酸氣處理采用氨水噴淋吸收工藝。來自再生反應(yīng)器的酸性氣進入氨水噴淋塔被吸收，尾氣返回凈化反應(yīng)器出口，不存在氨逃逸及酸性氣泄露問題。廢液送至全廠污水處理單元，也可作為硫胺生產(chǎn)原料。2.2.5供氨單元供氨單元由氨水罐、加熱器、稀釋槽、氨水泵等部分組成。氨水經(jīng)過稀釋后用泵輸送至凈化反應(yīng)器煙道入口處，經(jīng)氣體輔助霧化均勻噴入。2.2.6除塵單元除塵單元由除塵風(fēng)機、布袋除塵器、粉碳儲罐等組成。用于儲存粉塵。2.2.7輔助單元包括配電間、機柜間和控制室。3.技術(shù)方案說明3.1技術(shù)方案概述廠區(qū)有煙吒流程、—體化煙吒工藝流程廠區(qū)有煙吒流程、—體化煙吒工藝流程圖3.1一體化流程框圖本方案設(shè)計煙氣處理量18萬Nm3/h一體化脫硫脫硝裝置一套，包括一臺凈化反應(yīng)器和一臺再生反應(yīng)器。設(shè)一套酸氣處理裝置。煙氣從原有余熱鍋爐配套風(fēng)機出口引出，原風(fēng)機出口管道加切斷閥作為旁路，凈化后的煙氣返回切斷閥后進入煙囪。煙氣溫度160度，為保證煙氣處理效果，煙氣進入一體化裝置之前噴稀氨水，一方面將煙氣溫度降溫至140度以下，另一方面提供脫硝用的還原劑。本裝置設(shè)計壓降約4KPa,系統(tǒng)壓力降由新增引風(fēng)機克服。催化劑再生用熱源擬采用電加熱器，將氮氣加熱到450°C進入再生反應(yīng)器提供熱源,換熱后的氮氣回到電加熱器循環(huán)使用。再生后催化劑的冷卻采用風(fēng)冷。再生反應(yīng)器產(chǎn)生的SO2酸性氣體送到酸氣處理單元，通過氨水吸收，吸收后的含10%硫酸銨或亞硫酸銨的溶液送至全廠污水處理單元，也可作為硫銨生產(chǎn)原料。系統(tǒng)采用PLC控制。裝置所需氨水、儀表空氣、氮氣及循環(huán)冷卻水，由廠區(qū)提供。3.2設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)與設(shè)計目標(biāo)參數(shù)表3-1煙氣參數(shù)項目裝置入口設(shè)計值裝置出口設(shè)計值備注煙氣量（萬Nm3/h）1818溫度（C）160140最佳溫度120?140CSO2濃度（mg/Nm3）10030入口最高500NOx濃度（mg/Nm3）700150粉塵濃度（mg/Nm3）1515氧含量（％）-水含量（％）-年作業(yè)時間（小時）79203.3主要設(shè)備表表3-3主要設(shè)備表（規(guī)格型號及數(shù)量僅供參考，設(shè)計階段確定）序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注-一一煙氣系統(tǒng)1煙道套12擋板門個33煙道補償器批1數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場情況定4混風(fēng)及噴水降溫系統(tǒng)套15增壓風(fēng)機P=4KPaQ=25萬m3/h臺1-二二凈化系統(tǒng)煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一窶CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一窶CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一窶CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國一窶CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=亟CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=亟CFHI序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1凈化反應(yīng)器9X7X13.5m臺22星型卸料器臺163催化劑給料閥臺24布料器p3000X3000臺2三再生系統(tǒng)1再生反應(yīng)器①1600X12000臺12催化劑異相給料閥臺13振動篩臺14三通給料閥臺1四熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)1熱風(fēng)循環(huán)風(fēng)機P=4.6KPaQ=1.2萬m3/h臺12電熱爐系統(tǒng)3X75KW套13冷風(fēng)風(fēng)機P=6KPaQ=9300m3/h臺1五活性炭輸送貯存系統(tǒng)1斗提機臺32刮板輸送機臺43新催化劑儲罐①3000X15000臺1六酸氣處理單元套1七供氨單元1氨水緩沖罐①2000X5000臺12噴氨系統(tǒng)套1八除塵單元1布袋除塵器套12除塵風(fēng)機臺13粉炭儲罐①1600X2000個1九自控與電氣系統(tǒng)1PLC套12低壓電氣套13高壓電氣套1十其它1空氣緩沖罐臺12氮氣緩沖罐臺13.4平面布置方案廠區(qū)整體占地約40X9m，靠近原煙氣余熱鍋爐和配套風(fēng)機布置。煙氣取氣口為原風(fēng)機出口，凈化后的煙氣經(jīng)配套風(fēng)機送至煙囪排放。詳見附件1：18萬Nm3/h焦?fàn)t煙氣一體化脫硫脫硝平面布置圖。3.5主要物料及能源介質(zhì)消耗及環(huán)保說明3.5.1主要物料及能源介質(zhì)消耗表3-4主要物料及能源介質(zhì)消耗表序號能源介質(zhì)單位小時耗量年耗量備注1催化劑t0.00431.62蒸汽t0.215843氮氣Nm310788044電KWh4073226332含風(fēng)機及電熱爐5氨水t1.42411274包括吸收再生SO2用氨水3.5.2環(huán)保說明裝置運行過程中，主要的環(huán)保排放點是粉炭儲罐收集的細小活性炭粉及除下來的粉塵。這部分物質(zhì)可以回收利用。利用稀氨水吸收酸性氣，生成的含10%硫酸鍍（或亞硫酸鍍）溶液約220Kg/h,可根據(jù)廠區(qū)情況排入焦化廢水處理系統(tǒng)處理，或進入硫銨濃縮裝置回收。3.6技術(shù)經(jīng)濟3.6.1建設(shè)規(guī)模及產(chǎn)品方案煙氣處理量18萬Nm3/h。3.6.2職工定員（建議）工作制度為連續(xù)工作制，采用四班三運轉(zhuǎn)，每班8h。生產(chǎn)人員根據(jù)工藝要求配備，每班3人，合計每套煙氣凈化系統(tǒng)共計12人3.6.3煙氣凈化運行成本計算各種物料消耗根據(jù)工程物料平衡計算所得，其它材料消耗按設(shè)計計算選取。單價均為估算，活性炭等按市場價格（不含稅）。表3-6運行成本估算表煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=垂CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案中國=垂CFHI煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案煙氣一體化脫硫脫硝技術(shù)方案項目單位單價年消耗年運行費用（元）（萬元）物料與能介催化劑t470031.614.85蒸汽t6015849.5電KWh0.513226332164.54氮氣Nm30.2