鍋爐脫硫除塵治理方案

鍋爐脫硫除塵治理方案目錄一、概述1.1項目概況1.2現(xiàn)場實際情況1.3原始數(shù)據(jù)1.4客戶要求1.5我司設計方案指導原則1.6設計依據(jù)1.7設計目標及內容二、工藝設計1.脫硫除塵器工藝流程2.二次污染的解決問題3.PH自動檢測儀三、產品技術說明四、設備報價表一概述1.1項目概述XXXX酒店新上2×10t/h、1×6t/h燃煤鍋爐，暫沒有配備除塵、脫硫裝置。為使鍋爐尾氣，能夠達標排放。（河北?。棌娍h華夏脫硫除塵器廠是玻璃鋼脫硫除塵器的專業(yè)生產廠家。根據(jù)貴司提供的鍋爐房建筑平面圖及設備布局圖，對現(xiàn)場重新規(guī)劃安排。1.2現(xiàn)場實際情況XXXX硫除塵器廠通過對貴司提供的鍋爐房建筑平面圖及設備布局圖分析，現(xiàn)場情況如下：3臺燃煤鍋爐為新上2x10t/h、1×6t/h鍋爐;鍋爐配備了省煤器、引風機；沒有安裝脫硫除塵裝置及其匹配的相關輔助設施。燃煤量含硫量粉塵含量SO2含量粉塵含量10t/h鍋爐1t/h1.5%4.8%1000mg/m31600mg/m36t/h鍋爐0.6t/h1.5%4.8%1000mg/m31600mg/m31.3貴司要求①、安裝脫硫除塵裝置新上3臺燃煤鍋爐暫沒有選配任何脫硫除塵設備。如果僅僅依賴鍋爐本體，無論是除塵效果，還是脫硫效果，均不能達到國家環(huán)保排放標準，即鍋爐尾氣不能達標排放。不僅影響到我們賴以生存的環(huán)境，更會影響到企業(yè)形象、干擾著企業(yè)正常生產經營活動。因此，安裝鍋爐脫硫除塵裝置勢在必行。②、安裝脫硫除塵裝置后的煙氣排放濃度，要高于現(xiàn)在的環(huán)保要求，以適應今后的環(huán)保發(fā)展需要?！跺仩t大氣污染排放標準》（GB13271-2001）中規(guī)定A區(qū)II時段具體指標為：煙氣含SO2濃度煙氣含粉塵濃度指標≤900mg/Nm3≤200mg/Nm3③、貴公司要求排放標準為煙氣含SO2濃度煙氣含粉塵濃度指標≤900mg/Nm3≤80mg/Nm3④、貴公司地處國家風景區(qū)因此，我公司為貴公司，設計的排放濃度為：煙氣含SO2濃度煙氣含粉塵濃度指標≤500mg/Nm3≤80mg/Nm3SO2的排放濃度，遠遠低于GB13271-2001的排放標準。這不僅有利于改善了當?shù)氐娜司迎h(huán)境，而且對公司今后的發(fā)展具有重要意義。1.4與同類脫硫除塵器性能比較工業(yè)燃煤鍋爐排煙均含有較多的硫化物、氮氧化合物等有害氣體，遇水化合后形成腐蝕性很強的酸性液體，對金屬部件有較強的腐蝕破壞能力，對麻石中的Ca、Mg、Fe等成分也會引起化學反應，逐步腐蝕麻石的內部，破壞麻石結構。酸性腐蝕對麻石除塵器不是主要危害，主要危害是麻石砌筑縫隙的水泥材質。因水泥材質和麻石材質熱漲冷縮系數(shù)不同，在使用1-2年后麻石除塵器即出現(xiàn)裂縫，造成設備運行時負壓漏氣而大大降低除塵效率。另一個棘手問題是麻石除塵器霧化噴水循環(huán)系統(tǒng)易出現(xiàn)損壞，脫水除塵不徹底，易成引風機腐蝕和葉輪粘灰，使引風機失去動平衡而報廢。金屬除塵器筒體由鐵板或不銹鋼板材質組成，內襯鑄石防腐，也存在兩者膨脹系數(shù)不同的難題，并且鑄石在高溫后遇水易破碎，脫落或裂縫而漏酸液腐蝕金屬箱體。而ZTC系列玻璃鋼脫硫除塵器，是化學樹脂、玻璃纖維復合而成，與酸堿液體不存在化學腐蝕反應，樹脂與玻璃纖維的有機結合使得除塵器保持高強度和高耐磨性能等，故障率更低，使用壽命更長。麻石除塵器，需要現(xiàn)場組裝安裝，安全系數(shù)較低、占地空間較大、安裝周期較長。而ZTC玻璃鋼脫硫除塵器，是整體設備運輸安裝，安裝周期較短、占地空間較小。麻石除塵器的日常維護，也只是局限于外部輔助設施的維護保養(yǎng)，沒有對其內部的溢水槽（或噴淋裝置）進行過實質性的維護過，而ZTC系列玻璃鋼脫硫除塵器，在設備筒體預留檢查人口，更便于日常維護工作。1.5我司設計方案的指導原則根據(jù)貴公司的實際情況，為達到環(huán)保排放標準，和滿足日趨嚴格的環(huán)保要求，確定一下指導原則。①、技術可靠ZTC系列脫硫除塵器的技術，是經過實踐經驗的技術，是能夠實現(xiàn)脫硫、除塵達標排放的成熟技術。②、盡量壓縮鍋爐輔助設施的占地空間，合理規(guī)劃輔助設施。力求布局合理，操作方便。③、經濟合理在做到技術可靠的同時，力求節(jié)約投資，降低運費用。1.6設計依據(jù)①、貴公司的要求②、根據(jù)來圖及貴公司提供數(shù)據(jù)③、國家及地方環(huán)保法規(guī)《中華人民共和國環(huán)境保護法》（1989年12月）《鍋爐大氣污染排放標準》（GB13271-2001）④、設計規(guī)范、標準《中華人民共和國環(huán)境保護標準》（HJ462-2009）1.7設計目標及內容在保證達到國家環(huán)保標準前提下，滿足貴公司對鍋爐煙氣的排放要求。①、安裝位置，依次是鍋爐、省煤器、脫硫除塵器、引風機、煙囪。引風機進風口分別與ZTC-10Tx2、ZTC-6Tx1玻璃鋼脫硫器出風口連接，凈化的鍋爐尾氣經共用煙道、煙囪排入大氣。②、利用貴司規(guī)劃的循環(huán)沉淀池10mX5.5m，配備4臺（10T鍋爐配備2臺流量50m3/h,揚程30m，6T鍋爐配備2臺流量40m3/h,揚程30m）循環(huán)泵（循環(huán)泵、虹吸罐可以架空安置在循環(huán)池北側），4臺循環(huán)泵串聯(lián)使用。在循環(huán)池的上面，架空設置1個石灰粉化漿罐、1個火堿液補充罐。③、也可利用貴司工業(yè)爐渣廢堿水，通過地溝或專用管道引入沉淀池。④、在泵吸池循環(huán)液的入口，安裝PH計自動檢測儀，時時監(jiān)測循環(huán)溶液的PH值，若PH＜9,則PH計主控電腦啟動加堿泵，確保循環(huán)泵打入脫硫除塵器的吸收液滿足要求，鍋爐尾氣能達標排放。三、脫硫工藝設計1、脫硫除塵器工藝流程見附圖1.1脫硫工藝本治理方案主要采用“雙堿法脫硫工藝”進行脫硫處理。雙堿法脫硫工藝（Na2CO3/Ca(OH)2）是在“石灰石/石膏法”基礎上結合“鈉堿法”發(fā)展起來的新工藝。本工藝利用鈉鹽易溶于水，在吸收塔內部采用鈉堿吸收SO2氣體，吸收后的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰水進行再生，從而使得鈉堿循環(huán)吸收利用。該工藝克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點，具有提高SO2吸收效率、降低運行成本的優(yōu)點。1.2工藝特點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：用鈉堿脫硫，循環(huán)水基本上是[Na+]的水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設備運行與保養(yǎng)；吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上；對脫硫除塵一體化技術而言，可提高石灰的利用率。1.3工藝原理納堿法煙氣脫硫技術是利用氫氧化鈉溶液/（15～18%）廢堿水作為啟動脫硫劑，鈉基吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：①、脫硫過程Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2(1)2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O(2)Na2CO3+2SO2+H2O→2NaHSO3+CO2(3)(1)式為吸收啟動反應式；(2)為主要反應式，pH＞12（堿性較高時）(3)式為當堿性降低到中性甚至酸性時（7＜pH＜9）②、再生過程2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O(4)Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3↓(5)在石灰水濃度達到飽和狀況下，中性的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出[Na+]，隨后生成的[SO32-]又繼續(xù)跟石灰水反應，反應生成的[Na+]可以循環(huán)使用，另一產物亞硫酸鈣以含水化合物形式慢慢沉淀下來。脫硫副產物為亞硫酸鈣或硫酸鈣（氧化后），用戶可以根據(jù)自己的需要，采用不同的方法對副產品進行處理。1.4工藝流程介紹高效的脫硫系統(tǒng)主要由（1)SO2吸收系統(tǒng)；(2)吸收劑制備與補充系統(tǒng)；(3)吸收劑漿液噴淋系統(tǒng)；(4)塔內霧滴與煙氣接觸融合吸收系統(tǒng)；(5)再生池漿液還原鈉基堿系統(tǒng)；(6)儀表自控系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)；(7)煙氣系統(tǒng)；（8）脫硫產物處理系統(tǒng)組成（詳見工藝流程附圖）。脫硫系統(tǒng)的主要工藝過程是：將氫氧化鈉溶入水中用泵注入脫硫器，脫硫器中保持一定水位；煙氣在引風機負壓的作用下以30m/s高速沖擊堿液，濺起大量的泡沫和液滴，將堿液螺旋提升霧化，其中較大的顆粒落入堿液中；在慣性碰撞作用力下氣流中絕大部分的灰塵與水形成水灰混合物，SO2等有害氣體與堿液中和而被吸收；氣流繼續(xù)急劇上升，經旋風葉輪采用慣性碰撞強離心力作用強旋風脫水；凈化后的煙氣經煙道排出。燃煤鍋爐產生的煙氣經省煤器后，由引風機負壓引入脫硫除塵器內（設備采用側進頂出的結構，煙氣進口在脫硫塔中下部），在脫硫除塵器的入口處設置了一級脫硫、除塵噴淋裝置，經過處理后的煙氣進入脫硫塔，高速沖擊堿性液面與脫硫劑充分融合（在脫硫塔內設有向下的導流彎頭），隨后煙氣轉向向上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合。在該區(qū)段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100～300μｍ的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，二氧化硫的脫除率大于90%。噴霧系統(tǒng)的合理選型及科學布置，使該霧化區(qū)形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區(qū)段。煙氣較長時間內在霧化區(qū)中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，并不斷與霧滴相碰、反應，從而被脫除；同時尾氣中殘留的煙塵被帶上“水珠”，重量增大，隨同脫硫吸收液落入脫硫塔底部，通過污水管道流入沉淀池；上層混合溶液（主要是Na2SO3、NaHSO3溶液）在再生池與石灰粉（Ca(OH)2）溶液反應，生成石膏漿液，并置換再生出NaOH溶液，經循環(huán)泵再次打入設備，再次噴淋吸收鍋爐尾氣中的有害污染物，使脫硫劑始終處于循環(huán)再生狀態(tài)。脫硫除塵器設備利用慣性沖擊、強旋風等工作原理。設備內無運動性零部件，從而提高了運行可靠性和穩(wěn)定性，降低了損耗，減少維護成本。設備為氣液接觸提供了良好的條件，尾氣中的粉塵被水溶液捕捉、吸收。強力旋風脫水器的特殊的設計，決定了設備是一種壓力損失小、操作彈性寬、不易堵塞、高效的除塵器。強力旋風脫水器其導向作用產生強大的離心力將煙氣中的液滴分離出來，達到同時除塵除霧的效果。潔凈煙氣最終達標排放。其綜合性能優(yōu)于目前國內其他材質的除塵器等普遍使用的濕式除塵器。1.5SO2吸收系統(tǒng)煙氣進入脫硫器，與向下噴淋的氫氧化鈉液洗滌，氣液充分接觸。脫硫器采用內置2道噴淋裝置和脫水裝置。噴淋裝置把氫氧化鈉溶液均勻噴射，急速上升的煙氣，與堿液相切，進一步將堿液霧化，充分吸收SO2等酸性氣體，生成Na2SO3、NaHSO3，同時消耗了作為吸收劑的氫氧化鈉。用作補給而添加的氫氧化鈉堿液進入返料水池與被石灰再生過的氫氧化鈉溶液一起經循環(huán)泵打入吸收塔循環(huán)吸收SO2。在整個系統(tǒng)運行中，Na2CO3（NaOH）作為中間介質，除少量隨亞硫酸鈣、硫酸鈣渣漿消耗外可多次重復再生利用。1.6吸收劑制備及補充系統(tǒng)脫硫裝置啟動時用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加入堿液池（罐）中，加水配制成氫氧化鈉堿液，堿液被打入泵吸池中，由泵打入脫硫塔內進行脫硫。為了將鈉基脫硫劑脫硫后的產物進行再生還原，需用一個化漿池（罐）。化漿池中加入的是石灰粉（儲料倉內的石灰粉，用螺旋輸送機勻速加入），加水（也可用脫硫塔回流殘液）后配成石灰漿液，將石灰漿液打到再生池內，與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應。在整個運行過程中，脫硫產生的很多固體殘渣等顆粒物經渣漿泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)。由于排走的殘渣中會損失部分氫氧化鈉，所以在堿液罐中定期進行氫氧化鈉的補充，以保證整個脫硫系統(tǒng)的正常運行及煙氣的達標排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內容易造成管道及塔內發(fā)生結垢、堵塞現(xiàn)象，可以加裝曝氣裝置進行強制氧化或將水池做大，經三級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)泵前加裝過濾器，過濾掉大顆粒物質和液體雜質。1.7煙氣系統(tǒng)

鍋爐煙氣經煙道進入除塵器進行除塵后進入脫硫塔，洗滌脫硫后的低溫煙氣經2級噴淋、經旋風脫水除去霧滴后進入主煙道，由煙囪排入大氣。1.8脫硫產物處理系統(tǒng)

脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產物仍然是石膏漿(固體含量約20％)，具體成分為CaSO3、CaSO4，還有部分被氧化后的鈉鹽Na2SO4。在沉淀池底部用漿液泵排出。

2、二次污染的解決問題

采用氫氧化鈉作為脫硫劑，在脫硫塔內吸收二氧化硫反應速率快，脫硫效率高，但脫硫的產物Na2SO4很難進行處理，極易造成嚴重的二次污染問題。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物用石灰來再生，含有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用液漿泵打入壓濾機中進行固液分離，分離出殘液回流回再生池繼續(xù)使用，而大量的含水率較低的固體殘渣被運置于堆灰場與灰渣一起運出廠區(qū)。采用石灰作為脫硫液再生劑，同時它還有促進沉淀物沉淀的作用。由于石灰的絮凝作用，懸浮于水中的懸浮微?？傻玫匠恋矸蛛x，同時這些懸浮微粒還可作為脫硫渣亞硫酸鈣的結晶晶核，增強亞硫酸鈣的沉淀效果，達到相互促進的沉淀作用，大大加快沉淀速度。試驗分析證明，脫硫渣亞硫酸鈣與粉煤灰沉淀時間約為20min，即可達到沉淀作用，現(xiàn)設計在沉淀池內停留時間在2小時以上，完全可達到沉淀、澄清的目的。根據(jù)以往的使用經驗，亞硫酸鈣脫硫渣與粉煤灰混合，可增加其塑性和強度，是一種良好的鋪路地基材料，可用于建造高速公路等。由于亞硫酸鈣常溫下不分解，且鈣本身即為自然界中常見的礦物質，不存在直接的污染源問題。3、PH自動檢測儀PH自動檢測儀，時時測試沉淀池中上層溶液流入泵吸池時的PH值，如果PH＜9，則PH計主控電腦，開啟安置在堿液補充池中加液泵，向泵吸池補充NaOH堿性溶液，并同時增加生石灰料倉螺旋輸送機的輸送量，從而確保噴淋到脫硫器中的溶液是堿性溶液。

四、產品技術說明1、技術優(yōu)點1.1ZTC系列玻璃鋼脫硫除塵器，其主體采用966耐高溫航天樹脂基的高性能材料。普通樹脂復合材料制品耐溫性能較差（耐溫130℃），不適合作除塵器的主體材料，我廠研制的耐高溫改性樹脂基復合材料最高耐溫300℃（經恒溫24小時測試），屬國內首創(chuàng)?？梢該?jù)客戶鍋爐尾氣出口溫度，確定我司脫硫除塵器的耐溫程度。一般情況下，脫硫除塵器耐溫不低于200℃。1.2耐酸堿腐蝕、抗老化、輕質高強度、使用壽命長。我廠研制的玻璃鋼材質脫硫除塵器選用的樹脂為航天用耐高溫樹脂，(原航天樹脂耐高溫300度經復合配制至200度),其衰變系數(shù)一般為15～20年。由于采用了樹脂基復合材料這一廣普耐腐蝕材料，再加上經過耐高溫的改性處理，所以使ZTC型系列脫硫除塵器具備了其它材質如：大理石、不銹鋼、金屬等除塵器所不具備的高強耐腐蝕性能。航天耐高溫樹脂材料與玻璃纖維的有機復合使得玻璃鋼脫硫除塵器在保持其高強度的同時，其重量大大減輕，也增加了脫硫除塵器的使用壽命。綜合多年來的使用經驗，我廠產品在正常操作規(guī)范的情況下維修率幾乎為零。1.3設備結構采用分體組合式，方便了運輸與安裝。ZTC型脫硫除塵器在結構上進行科學合理的分體式設計，組裝成型，這種結構方便了運輸、安裝，為用戶節(jié)省了資金，也方便了日常維護保養(yǎng)。2、工作原理2.1ZTC型脫硫除塵器，側進頂出，利用慣性碰撞強離心力工作原理，高效脫硫除塵，最大程度捕捉有害氣體。ZTC型玻璃鋼脫硫除塵器，側進頂出，靠引風機風量、風壓，把設備底部的堿性溶液提升霧化，氣流上行時與逆向的噴淋堿液交融，親密接觸，進一步吸收尾氣中的SO2，再經旋風葉輪強旋風脫水，采用慣性碰撞強離心力的工作原理。氣流在引風機作用下以30m/s高速沖擊液面，濺起大量的泡沫和液滴，其中較大的顆粒落入水中。氣流繼續(xù)急劇上升。在慣性碰撞作用力下氣流中絕大部分的灰塵與水形成水灰混合物，SO2等有害氣體與堿液中和而被吸收。采用慣性碰撞、強離心力原理的旋風葉輪，強力旋風脫水，凈化的尾氣經煙囪排入大氣。2.2高效徹底的三次脫硫ZTC型系列脫硫除塵器在中部的固定旋風葉輪，利用葉輪上設置葉片的傾斜角度，使急劇上升的氣流與堿性液滴進一步碰撞、凝聚，形成水灰混合物，在強離心力作用下形成強力旋風，從而實現(xiàn)三次脫硫和旋風脫水。經過三次脫硫，ZTC型系列脫硫除塵器的脫硫率＞90%，除塵率＞95%。2.3科學獨特的葉輪設計，節(jié)能降耗，能徹底杜絕帶水現(xiàn)象。經過三次脫硫后，繼續(xù)上升的氣流在傾斜的葉輪葉片作用下自行形成旋風，在離心力的作用下使水、氣分離，凈化的煙氣經脫硫除塵器、引風機、煙囪排入大氣?？茖W獨特的葉輪設計，不用動力能源，為客戶節(jié)約了大量資金。2.4設備內無運動性零部件，從而提高了運行可靠性和穩(wěn)定性，減少了損耗，降低維護成本。利用慣性沖擊、強旋風等工作原理。2.5設備擴散室內液氣接觸的比表面積大,脫硫效率高。3、玻璃鋼選用的基體樹脂的力學性能玻璃鋼材質脫硫除塵器選用的基體樹脂為乙烯基樹脂，加兌航天樹脂（耐高溫300度）復合而成，這種材料具有優(yōu)異的物理、力學性能。與增強材料玻璃纖維復合后可大大增強樹脂的物理、力學性能。固化后的環(huán)氧樹脂彈性模量抗彎強度抗拉強度抗壓強度耐熱溫度性能指標2270～3410MPa135MPa340MPa130MPa200～220℃4、設備的質量標準、檢測標準、測試手段設備質量標準執(zhí)行的Q/ZTC01－２００１企業(yè)標準。設備的性能檢測標準執(zhí)行的是國家環(huán)保局GB13271-2001鍋爐大氣排放標準。設備效果的測試手段通過省環(huán)保檢測站進行測試驗收。設備本體質量檢測根據(jù)塑料耐熱性（馬?。嶒灧椒ā⒉ＡЮw維增強塑料拉伸性能方法、玻璃纖維增強塑料彎曲性能試驗方法、鍋爐煙塵測試方法。5、設備的設計、制造、施工及測試采取的技術和組織措施ZTC型系列脫硫除塵器由棗強縣華夏脫硫除塵器廠技術副廠長、高級工程師、省環(huán)保協(xié)會會員、省環(huán)保實業(yè)家桂慶彬與高級工程師張惠峰聯(lián)合設計研發(fā)。ZTC型系列產品具有成型設計，制造加工全部模具化、流程專業(yè)化、主體采用機械化纏繞等優(yōu)點。6、新產品介紹當前濕式脫硫除塵器普遍存在，尾氣含濕量大和脫水效率低等問題，加速了金屬煙囪化學反應，煙囪使用壽命明顯縮短，因此我廠開發(fā)出了玻璃鋼耐高溫煙囪和無冷凝水玻璃鋼煙囪。其中的無冷凝水玻璃鋼煙囪在原材料內加兌了不導熱材料，導熱系數(shù)大大降低，從而解決了金屬煙囪在高寒地區(qū)（環(huán)境溫度低于-20℃），內壁結冰而帶水的現(xiàn)象。無冷凝水玻璃煙囪在張家口地區(qū)安裝80多根，截止到今天使用壽命已長達11年；普通耐高溫玻璃鋼煙囪已在衡水地區(qū)使用13年之久，沒有出現(xiàn)過任何問