锅炉烟气脱硫工程

专心 专注 专业 有限公司 75T/h锅炉烟气脱硫工程 技 术 方 案 江苏东大热能机械制造有限公司 专心 专注 专业 说 明 本工程采用石灰 -石膏湿法脱硫工艺并配套东大 DLP滤泡脱硫除 尘装置。 该装置的优点是： 1、脱硫除尘效率高，脱硫率 95%。 2、工艺成熟，适合所有煤种 3、操作稳定，操作弹性好 4、脱硫剂、起泡剂易得，脱硫除尘费用低 5、系统不结垢，能连续稳定运行 6、水循环使用，不形成二次污染 江苏东大热能机械制造有限公司是江苏省高新技术企业，专业 从 事锅炉（炉窑）烟气治理 。东大 DLP滤泡脱硫除尘装置 为国家 专 利产 品（ 专 利号 ： ZL01 2 08258.9）和国家 环 保认 定 产品（证书编号 ： CCAEPI-EP-2007-106） ， 获 得 2004年度 江苏省 科 技 进步奖 ，并 列入国 家火炬计划（项目编号 ： 2004EB050521）。该装置运用 仿生学原理 ， 独创 循环 流态化 滤泡 吸收 技术，脱硫除尘效率 以及 运行的 经济 性 与可 靠 性 均较传 统湿 式 脱硫除尘装置得 以 大 幅度提 高。 专心 专注 专业 目 录 一 .设计原则 、 依据 、 指标及范围 1 1.设计原则 1 2.设计依据 1 3.设计治理目标 2 4.工程 范围 2 二 .脱硫工艺 选择 2 1.常 用 烟气 脱硫工艺 比较 2 2.湿法脱硫工艺 评价与方案选择 5 三 .方案确 定 11 四 . 工作 原理及特 点 11 五 . 工艺 流 程 13 六 . 工艺 流 程 图 14 七 . 设备 技术 参数 14 八 . 工艺 流 程说明 15 九 . 其 他 工艺 设备 说明 19 十 . DLP系统运行 分析 20 专心 专注 专业 -1- 一 .设计原则、依据、指标及范围 1.设计原则 严格执行有关环境保护政策，确保烟气排放达到国家和地方标准； 脱硫剂、起泡剂必须来源广、价格低，以降低脱硫除尘运行费用； 不产生二次污染； 合理进行平面布置，充分考虑物流人流通畅、管理维护方便等因 素。平面布置将经过实地勘测后，由我司 提出初步意见 ， 再与厂 方 协 商 ， 最 后 敲定 。 2.设计 依据 大 气污染物排放标准 GB13271-2001 工业锅炉及窑炉湿法 烟气脱硫 工程技术规范 HJ462-2009 基础数据 表 1-1 75T/h燃煤锅炉基础数据 （估算） 项目名称 单位 数值 备注 锅炉 T 75 燃煤 数量 台 2 烟气 温度 150 标 况 烟气流 量 m 3 /h 225000 单台 引风机台数 台 1 年 运行 时间 h 7200 SO2初始浓度 mg/Nm 31200 按含 硫 量 1.0 计 算 专心 专注 专业 -2- 3.设计 治 理 目 标 表 1-2 主要 设计 指 标 格 林曼黑度（级） I 二 氧化 硫排放 浓度（ mg/Nm 3 ） 120 脱硫 率（ %） 90% 脱硫 系统阻力 (Pa) 1200 4.工程范围 烟气脱硫除尘 工艺 流 程的 确 定 ； 非 标设 备的 设计 与制作 ； 电 气设计 与安 装 ； 标准设 备的 选型 与 购 置； 土建部 分 负责 工艺 设计 及 施 工 。 二 .脱硫 工艺 选择 1. 常 用烟气脱硫 工艺 比较 近几十 年 来 全世界研究 的 脱硫 工艺 多 达 上百种 ， 但真正在 工业 上 应 用 的 仅十 来 种 （见表 3-1） 。 专心 专注 专业 -3- 表 3-1常 用 烟气 脱硫工艺 比较 表 序 号 工艺 名称 工艺 原理 工艺 特 点 应 用 情况 1 石灰石 /石 灰 -石膏湿 法 利 用石灰 浆液洗涤 烟 气 ，使石灰 与烟气 中 SO2反应 生 成 亚 硫 酸 钙 ，脱 去 烟气 中 的 SO2， 再将亚 硫 酸钙氧 化 反 应 生 成石膏。 优点：脱硫率高 95%、 工艺成熟、适合所有煤 种、操作稳定、操作弹 性好、脱硫剂易得、运 行成本低、 副 产 物 石膏 可以 综 合 利 用，不 会 形 成二次污染 ； 缺 点： 一 次性 投资 较 高。 国 内外应 用 最 为 广泛 ，使用 比 例占到 80%以 上 。 2 简 易石灰石 / 石灰 -石膏 湿法 简 易湿法 烟气 脱硫工 艺的脱硫 原理和 普通 湿法脱硫 基 本 相同 ， 只 是 吸收 塔内部 结 构简 单（ 采用 空塔或 采用水 平布 置 ），省 略或简 化 换 热 器 。 优点： 投资 和 占地面积 比较 小； 缺 点：脱硫率低， 约 70%。 国 外应 用 较 少 ， 国 内 有 应 用 实 例 3 海 水脱硫 法 利 用 海 水 洗涤 烟气吸 收烟气 中 的 SO2气 体 。 优点：脱硫率 比较 高 90%、工艺 流 程 简单 ， 投 资 省、 占地面积小 、运行 成本低 ； 缺 点： 受地域条件 限制， 只 能用 于沿海地区 。 只 适 用 于中 、低硫煤种、有二 次污染。 国 内外 均 有 部 分 成 功应 用 实 例（ 深圳西部电 厂 ） 4 旋转喷雾 干燥 法 将 生 石灰制成石灰 浆 ， 将 石灰 浆喷 入烟气 中 ， 使 氢氧 化 钙 与烟气 中 的 SO2反应 生 成 亚 硫 酸 钙 。 优点：工艺 流 程 比 石灰 石 -石膏法 简单 ， 投资也 较 小 。 缺 点：脱硫率 较 低 （ 约 70-80%） 、操作弹性 较 小 、 钙 硫 比 高，运行成 本高、 副 产 物无 法 利 用 且 易 发 生 二次污染 （ 亚 硫 酸钙分解 ）。 国 内外 均 有 少 数 成 功应 用 实 例 （ 黄岛电厂 ） 5 炉 内干 法 喷钙 直 接向 锅炉炉 膛 内喷 入 石灰石 粉 ，石灰石 粉 在 高 温下 分解 为 氧 化 钙 ，氧 化 钙 与烟气 中 的 SO2反应 生 成 亚 硫 酸 钙 。 优点：工艺 流 程 比 石灰石 -石膏法 简单 ， 投资也 较 小 。 缺 点：脱硫率 较 低 （ 约 30-40%） 、操作弹性 较 小 、 钙 硫 比 高，运行成本高、 副 产 物无 法 利 用 且 易 发 生 二次污染 （ 亚 硫 酸钙分 解 ） 。 国 内外 均 有 少 数 成 功应 用 实 例 （ 抚顺 电厂 ） 专心 专注 专业 -4- 6 炉 内喷钙 - 尾 部 增 湿 法 直 接向 锅炉炉 膛 内喷 入 石灰石 粉 ，石灰石 粉 在 高 温下 分解 为 氧 化 钙 ，氧 化 钙 与烟气 中 的 SO2反应 生 成 亚 硫 酸 钙 。 为 了 提 高脱硫率， 在尾 部喷 入 水 雾 ， 增加 氧 化 钙 与烟气 中 的 SO2 反应 活 性。 优点：工艺 流 程 比 石灰 石 -石膏法 简单 ， 投资也 较 小 。 缺 点：脱硫率 较 低 （ 约 70%） 、操作弹性 较 小 、 钙 硫 比 高，运行成本高、 副 产 物无 法 利 用 且 易 发 生 二次污染 （ 亚 硫 酸钙 分解 ）。 国 内外 均 有 少 数 成 功应 用 实 例 （ 抚顺 电厂 ） 7 烟气 循环 流化 床 在 流化 床 中将 石灰 粉 按 一 定的 比 例 加 入烟 气 中 ，使石灰 粉在 烟气 当 中 处 于 流化 状 态 反 复 反应 生 成 亚 硫 酸钙 。 优点： 钙 利 用率高、 无 运 动 部件 、 投资 省。 缺 点：脱硫率 较 低 （ 80%） 、 对 石灰 纯 度 要求 较 高、 国 内 石灰不易 保 证 质量 、 烟气 压头损失 大、 由 于 加料 不 均 匀 会 影响 锅炉 运行。 国 内外 均 有 少 数 成 功应 用 实 例 8 活 性 炭 法 使 烟气 通 过加 有 催 化 剂的 活 性 炭 ， 烟气 中 的 SO2经 催 化 反应 成 SO3 并 吸 附在活 性 炭 中 ，用 水 将 活 性 炭 中 的 SO3洗 涤 成 为 稀 硫 酸同 时 使 活 性 炭 再 生 。 优点：脱硫率 较 高 （ 90%） 、工艺 流 程 简单 、 无 运 动 设备 、 投资 较 省、 运行费用低。 缺 点： 副 产 物 为 稀 硫 酸 ， 不适 宜 运 输 ， 只 能 就 地 利 用 消 化 。 活 性 炭 定 期 需要更 换 。 国 内外 均 有 少 数 成 功应 用 实 例（四 川豆坝 电 厂 ） 9 电 子束 法 将 烟气 冷却 到 60左 右 ， 利 用 电 子束辐照 ； 产生 自由 基 ， 生 成硫 酸 和 硝 酸 ， 再 与 加 入 的 氨 气 反应 生 成硫 酸 铵 和 硝 酸 铵 。收 集 硫 酸 铵 和 硝 酸 铵粉 造 粒 制成 复 合 肥 。 优点：脱硫率 较 高 （ 90%）、 同 时 脱硫并脱 硝 ， 副 产 物 是 一 种优 良 的 复 合 肥 ， 无 废 物 产生 。 缺 点： 投资 高， 因 设备 元 件 不 过关 ，大 型 机 组 应 用 较 困难 。 国 内外 均 有 少 数 成 功应 用 实 例（四 川 成 都 热 电厂 、 北京 热 电 厂 ） 10 脉冲 电 晕 法 将 烟气 冷却 到 60左 右 ， 利 用高 压 电 场辐 照 ； 产生 自由 基 ， 生 成 硫 酸 和 硝 酸 ， 再 与 加 入 的 氨 气 反应 生 成硫 酸 铵 和 硝 酸 铵 。收 集 硫 酸 铵 和 硝 酸 铵粉 造 粒 制 成 复 合 肥 。 优点：脱硫率 较 高 （ 90%）、 同 时 脱硫并脱 硝 ， 副 产 物 是 一 种优 良 的 复 合 肥 ， 无 废 物 产生 。 缺 点： 投资 高， 因 设备 元 件 不 过关 ，大 型 机 组 应 用 较 困难 。 尚处 于 试验当 中 。 专心 专注 专业 -5- 2.湿法 脱硫 工艺 评 价 与 方 案选择 影响 脱硫 效 率的 因素分 析 本公 司 长期致 力 于 湿法 烟气脱硫 的 研究 ， 从 理 论 和实 践两个 方面 总结 出 影响 湿法 烟气脱硫 效 率的 因素有以 下几条： 界 面 浓度 脱硫 液界 面 浓度 应愈 低 愈好 。因 此连续供给 的 脱硫 液成为 必须， 可 以通过流 动 的 水膜 、 喷射 的 雾滴 、 移动 的 滤 泡来实 现 。 液 气 比 要 实 现 脱硫 液对 烟气 中 二 氧化 硫 的最大 吸收 ，必须有充 足 的 吸 收液 。理 论上认为当液 气 比 达到 15时 脱硫 率 可接近 100%， 但是同 时 带 来脱硫设 备 经 济性问题 ，以 及 脱硫产物 的 处 理。 事 实 上 ，我 们 希 望 最 小 的 液 气 比 达到 最大的 吸收效 果 。 这就 要 求 脱硫 液在 脱硫 塔 内 要 实 现 最大 比 表 面 积 ， 而 实 现 最大 比 表 面 积 的 方 法 有 三 种 即 ： A、 水膜 。由 于水膜 的 厚 度 可 小至 几个 微米 级 ， 单位 体积 的 脱硫 液 的 表 面 积 由 于 厚 度的 降低 而 放 大 。 B、 水雾 。 使 单位 体积 的 脱硫 液雾 化 成 更加微小 的 颗粒 。 C、 水 泡。由 于水 泡 的 膜 厚 仅为几 微米 以 下 ， 且 滤 泡 中 包 有烟气，泡 膜 内 、 外层都能 充分 与 烟气 接 触 ，因 而 是 实 现 脱硫 液 最大 比 表 面 积 的最 佳途径 。 吸收 剂 由 于 气 体溶质 与 溶 剂 发 生 化 学反 应 ，因 而 吸收 剂 对吸收 过 程 有 很 大的 影响 ，不 同 的 吸收 剂 与 SO2反 应 的 速 度 也 不 一样 。 好 的 吸收 剂 专心 专注 专业 -6- 使 SO2进 入 吸收液 后 很快 因 化 学反 应 而消耗掉 。 使 吸收液 的 平 衡 分 压 降低， 甚至 可 以 为 零 ， 从 而使 吸收 推 动 力大大 增加 ， 吸收 速 率大 为 提 高 。 选择好 的 吸收 剂 对 脱硫 效 率的 影响是 显著 的 ， 常 用 的 吸收 剂 有 CaO、 Ca(OH)2、 NaOH、 Na2CO3、 NH3H2O等。 吸收 剂用 量 吸收 剂 的 种 类 和进 塔 浓度 由设计 者 选 定 ， 而 吸收 剂用 量 和 出 塔 溶 液中吸收 质 浓度 需 通过计 算 确 定 。充 足 的 吸收 剂用 量 ， 是 保 证 吸 收 反 应 充分进行 的 前 提 。由 于常 用 钙 基 脱硫剂，我 们常 用 钙 硫 比 来 表 述 吸收 剂用 量 。 烟气 与 吸收 剂 吸收 反 应 时间 毫无疑 问 ，由 于吸收 速 率及化 学反 应 速 度的 关 系 ，必须 使 含 硫 烟气 与 吸收 剂有充 足 的 吸收 反 应 时间 ， 才能 确保 吸收 反 应 的 进行， 因 此 烟气 在吸收 塔内 的 停留反 应 的时间 ，必须 依 上 述 几个 因素确 定 ， 一般 为 2-5m/s。 在 设计 时 ， 根 据 烟气流 量 ， 吸收 反 应 的时间 就决 定 了 吸收 塔 的 高 度 和烟气 的 速 度 。 而 烟气流 速 则因不 同 的 吸收 塔 结 构 要 求又 有 所 不 同 ，设计 时 应 充分考虑。 吸收 塔 结 构 同 样 的 吸收 剂 在 不 同结 构 的 吸收 塔 中吸收效 果 有 所 不 同 ，因 此 ， 应 充分考虑 吸收 塔 结 构 对 脱硫 效 率的 影响 。 有 填料层 的 吸收 塔 结 构 通 常 会优先 考虑， 但是 ，有 填料层 吸 塔式 旋 流 板 结 构 的 脱硫 装 置 在 脱硫过 程 中 由 于 有 固态 物产生， 常常 堵塞 填料层 ， 造 成装 置运行 阻力的 增加 ， 并 严 重 影响 脱硫 效 果 。 而 滤 泡 专心 专注 专业 -7- 塔 则 突破了传 统 结 构 设计， 使 脱硫 塔 结 构 十 分 简 单 ，不 存 在 固态 物 堵塞 的 可 能 ，因 此 ， 与 有 填料层 的 吸收 塔 相 比 具 有 明 显 的 结 构 上 的 优 势 。 常 用脱硫 吸收 剂 的 比较 湿法 脱硫 是 一 种 化 学 吸收 反 应 ， 吸收 剂 对吸收 过 程 有 很 大的 影 响 ，不 同 的 吸收 剂 与 SO2反 应 的 速 度 也 不 一样 ， 常 用 的 吸收 剂有 ： 氢 氧化 钠或碳酸钠 、 氧化 镁 、 钠 -钙 双碱 、 氨 、 海 水 、 石灰乳 、 石灰石 浆 液 等。 氢 氧化 钠 （ NaOH） 或碳酸钠 （ Na2CO3）作 为吸收 剂脱硫， 存 在 如 下 诸 多问题： A、 如 果 将脱硫后 的 产物 亚 硫 酸钠回 收 利 用， 存 在 流 程 过 长 、 回 收 费 用过 高 、 副 产 品 无 销路 等 问题 ； B、脱硫剂 消耗 量大 ，脱硫 成本 很高 ； C、 增加 水处 理费用 本 项目 钠碱 脱硫剂脱硫后， 每 年 将产生 大量 亚 硫 酸钠 （ Na2SO3） ， 如直 接 排放， 大量 具 有 还 原 性 能 的 SO32-将 使 环境 水 体 的 COD 大大 升 高 ， 势 必 造 成对 环境 水 体 的 严 重 污染， 这 是 绝 对 不 允许 的 ； 若 作 污 水处 理后排放，则 处 理费用 可 能 不低 于 烟气脱硫费用， 企 业 难 以 承受 。 氧化 镁 作 为吸收 剂脱硫 ： 由 于 氧化 镁 来源有 限 ， 且 氧化 镁 脱硫 后， 如 果 不将脱硫剂 循 环 使 用 而 将脱硫产物 直 接 排放，必将 对 环境 水 体造 成 严 重 污染； 如 果 象 国 外 氧化 镁 脱硫 那 样 循 环 利 用脱硫剂， 则流 程 很 长 ，设 备 繁 多 ， 投资极 大 ， 占 地面 积 大 ，因 此 ， 本 项目 不 宜采 用 氧化 镁 法 ； 专心 专注 专业 -8- 海 水 作 为吸收 剂脱硫 ： 海 水 通 常 呈碱 性 ， 具 有 天然 的 酸碱缓冲 能 力及 吸收 SO2的 能 力 ， 当 SO2被海 水吸收 后， 再 经 处 理 氧化 为 无 害 的 硫 酸盐 而溶 于 海 水 。硫 酸盐 是 海 水 的 天然 成 分，经脱硫 而 流 回海 洋 的 海 水 ， 其酸 性成 分 只 会 稍 有 提 高 ，流 入 海洋 后 这 种 差异 就会消 灭 ， 但 海 水 脱硫必须以 工厂 座落 于 海边 为 前 提 。 氨 作 为吸收 剂脱硫 ： 氨 是 一 种 良 好 的 碱 性吸收 剂， 其 吸收 反 应 是 气 气 反 应 ， 吸收 反 应 速 度 快 ， 反 应 完 全 ， 但 氨 的 价格 相 对于 低 廉 的 石灰 来 说 是 太 高了 。过 高 的 运行 成本 使 氨 法 脱硫 的 推 广 应 用 受 到 极 大 影响 ， 在 脱硫 应 用 中 极少 。 但 有 废氨 水 排放 的 企 业 可选 用 该 法 。 钠 -钙 双碱 法 脱硫 ： 用 NaOH作 吸收 剂脱硫， 吸收 剂 再 生和脱硫 渣 的 沉淀 须 在吸收 塔外 进行， 致 使 设 备 占 地面 积 大 ， 投资 费用 大 。 副 反 应 生 成 的 Na2SO4再 生 较 难 ，脱硫过 程 中 需 不 断补 充 NaOH 或 Na2CO3，运行 成本 高 ， 操 作 繁琐 ， 故障 率 高 ， 且 Na2SO4 的 存 在 也使 脱硫产物 石膏难 以 回 收 利 用。 石灰乳 作 为吸收 剂脱硫 ： 脱硫产物 是 硫 酸 钙 （ 石膏 ）， 可 容易 地 从 脱硫 系统 中 分 离 出 来，不 会 对 环境 水 体造 成 污染，不 存 在 脱硫 废 水 的 处 理 问题 ； 这 种 脱硫剂 是 价格低 廉 的 石灰 ，脱硫 成本 低， 企 业 能 承受 ， 且这 种 方 法技术 成 熟 ， 可 靠 性 高 。 本 脱硫 装 置 最大 特点 是吸收效 率 高 、 对 各 种吸收 剂 具 有广 泛 的 适 应 性 ， 较 适 用 的 脱硫剂有 ： 、 氢 氧化 钠 （ NaOH） NaOH+SO2=NaHSO3 专心 专注 专业 -9- 、 碳 酸 钠 （ Na2CO3） Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2 、 氧 化 镁 （ MgO） MgO+SO2=MgSO3 、 氨 水 （ NH4OH） NH4OH+SO2=NH4HSO3 、 氧 化 钙 （ CaO） CaO+SO2=CaSO3 、 碳 酸 钙 （ CaCO3） CaCO3+SO2=CaSO3+CO2 常 见 吸收 塔 结 构 比较 针 对 石灰 -石膏 湿法 脱硫 工艺 ， 选择 不 同结 构 的 吸收 塔 对 脱硫 效 果 、 操 作的 方便 性 及 使 用 寿命均 有 十 分 重 要的 影响 。 在 烟气 湿法 脱 硫 技术 发 展 进 程 中 ， 先 后 出 现 过 水膜吸收 塔 、 喷 淋 吸收 塔 、 鼓 泡 吸 收 塔 、 滤 泡 吸收 塔 等， 这 些 不 同 的 吸收 塔 各具特点 。 水膜吸收 塔 ： 因 吸收液比 表 面 太 小 ， 含 硫气 体 不 能 充分 与 吸收 剂 接 触 ，脱硫 效 率 低， 使 用脱硫剂 量大 。 喷 淋 吸收 塔 ： 利 用 文丘里 管 高压 引 射雾 化 原理， 使 脱硫 液雾 化 成 微小颗粒 ， 从 而增 大 脱硫 液比 表 面 积 。 增加 脱硫 液 与 烟尘 的 接 触能 力 。 然 而 ， 当 脱硫 液 被 雾 化 成 微小颗粒 后， 本 身 极易被 引风引出 ， 而 成为事 实 上 的 排放， 控 制 雾 化 微粒 在 80 m以 上 时 ， 能 大大 减 少 被 引出的机 会 ， 但 脱硫 效 率 差 。 鼓 泡 吸收 塔 ： 它解 决了 水膜 与 喷 淋 的 弱 点 ，气 液接 触 面 大 ， 传质 效 率 高 ， 但 由 于 鼓 泡管 浸 入 吸收 剂 浆 液 池 的 深 度 较 深 ， 塔内 阻力 增 大 ， 且 鼓 泡 的 持久 性较 差 ， 影响吸收效 果 。 滤 泡 吸收 塔 ： 它 利 用 仿 生 学 原理，由 滤 泡 发 生 器 在 浆 液 表 层 及 上 方产生 大量 滤 泡， 这 些 滤 泡 具 有 很 大的 比 表 面 积 ， 且 因 浆 液中 表 面 专心 专注 专业 -10- 活 性 剂 的作 用， 滤 泡 的 泡 状持久 性较好 ， 提 高了 吸收效 率 ,降低 了 塔体 阻力 。 水膜吸收 塔 已属 于 淘汰 产 品 ， 市场 上 不 再 应 用， 在此 不 作 讨 论 。 下 面 对现 行 代 表 性吸收 塔 产 品 作 一 个 简 要的 比较： 技术 指标 中电投 远达 武汉凯迪 日 本 千 代田 本技术 工艺 湿 式 石灰石 石膏法 技术 特 征 湿 式 喷 淋 吸收 技术 湿 式 喷 淋 吸收 技术 湿法 鼓 泡 吸收 技术 循环 流态化 滤泡 吸收 技术 结 构 特 征 喷 淋 塔 喷 淋 塔 鼓 泡 塔 滤泡 塔 塔 体 结 构 优 缺 点 结 构 复 杂 易结垢 结 构 复 杂 价 格昂贵 结 构简单 系统 阻力偏 大 结 构简单 系统 阻力 低 形 态 特 征 液 滴 状 液 滴 状 鼓 泡 状 滤泡 状 吸 收 液 工 作 形 态 优 缺 点 比 表面积 较 小 比 表面积 较 小 比 表面积 较 大 比 表面积 大 组 份 特 征 脱硫剂 脱硫剂 脱硫剂 脱硫剂、起泡剂 吸 收 液 组 份 优 缺 点 无 泡 无 泡 泡 状 持久 性 差 影响 吸收 效 果 泡 状 持久 性好 吸收 效 果 好 液 气比 大 大 较 大 较 低 Ca/S 1.05 1.05 1.05 1.03 系统 阻力 一 般 一 般 较 高 较 低 脱硫率 95% 95% 95% 98% 性 价比 低 一 般 一 般 高 技术 来源 自 主 技术 引 进 技术 自 主 技术 自 主 技术 专心 专注 专业 -11- 三 .方案确定 根 据 上 述 分 析 ， 本 工程 拟 采 用 石灰 -石膏 湿法 脱硫 工艺 ，以 石灰 乳 上 清 液为吸收 剂， 并 采 用 滤 泡 吸收 塔 。 结 合 工程的 实 际情 况 ， 提出 以 下 设计方 案： 单台 75T/H燃煤锅炉 各 用 一 座 脱硫 塔 用， 选 用 DLP-I-2/75型 ， 并 共 用 一 套 吸收液 制备系统及 脱硫 副 产物 处 理 系统 。 四 工作原理及特点 1. 东 大 DLP运用 仿 生 学 原理， 模拟 动 物 肺 泡， 独创 滤 泡 发 生 器 。 本 项目 滤 泡 发 生 器 的 设计通过 直 角 对 冲 旁 通 孔 的 精 确布置，实 现 了 气 液 两 相 的 充分 接 触 与 二次 冲 击扰 动 ， 形 成 大量 细密 滤 泡。 这 些 滤 泡平 均 泡 径小 、 比 表 面 积 大 。 滤 泡 发 生 器 的 烟气 旁 通 孔浸 入 吸收液 池 的 深 度 较 浅 ， 吸收 塔 阻力 较 低 ;滤 泡 发 生 器 结 构简 单 、不 易 结 垢 、不 易 堵塞 、 故障 率 低。因 而 ， 滤 泡 发 生 器 产生 的 滤 泡 所 具 有 的 优 点 ， 减 少 了 吸收 塔 的 体积 和 投资 ， 提 高了 系统 运行 的 经 济性 和 安 全性 。 图 1为滤 泡 发 生 器 结 构 示 意 图 和 工作 原理 示 意 图 专心 专注 专业 -12- 图 2为 DLP滤 泡 发 生 器 系统 流 程 图 回 水 2. 对 湿法 脱硫 工艺 来 说 ， 吸收液 的工作 形 态 对 脱硫 效 率 影响 很 大 。 相 对于 传 统的 膜 状 、 液滴 状 吸收液 ， 滤 泡 比 表 面 积显著增 大 ； 相 对于 烟 气 净空 气排 入 大 气 滤 泡 发 生 器 沉 降 室 烟气 调 质 滤 泡脱硫 回 水 池 补 水 出 渣 沉 淀 池 脱硫剂 起泡剂 滤 泡除尘 专心 专注 专业 -13- 鼓 泡 状 吸收液 ，除 滤 泡 的 直 径 较 小 ， 比 表 面 积 较 大 外 ， 还 因 吸收液中 表 面 活 性 剂 的作 用， 吸收液 表 面 张 力 显著增 大 ，因 而 ， 与 鼓 泡 相 比 ， 滤 泡 状 态 的 保 持 时间 更 长 。 滤 泡 的 这 些 优 点 使 它 对 烟气 中 SO2及 NOX 的 吸收效 率大大提 高 。 循 环流 态 化 滤 泡烟气脱硫方 法 ，实 现 了 吸收 剂 与 烟气 的 高 效对 流 吸收 以 及 吸收 剂 的 循 环 利 用。 循 环流 化 滤 泡 是吸收 液 工作 形 态 的 一 次 重 大技术 创新 。经 专 家 鉴 定 ， 循 环流 态 化 滤 泡 法 烟 气脱硫 技术 处于 国 际领 先 水 平。 下 表 是 吸收 液 几 种工作形 态 对照 表 ： 吸 收 液 工作形 态 比 表面积 泡 状 持久 性 膜 状 小 液 滴 状 较 小 鼓 泡 状 较 大 差 滤泡 状 大 好 五 .工艺流程 本 脱硫 装 置 配套 的工艺 子 系统 包 括 烟气 系统 、 吸收 塔 系统 、 吸收 液 制备系统 、脱硫 副 产物 处 理 系统 和 电 气 控 制系统 。烟气 中 SO2的 去 除 在吸收 塔内 进行。 吸收 塔 本 体包 括 吸收 区 ， 氧化 区 ， 主要 设 备 有 滤 泡 发 生 器 、除 雾 器 、 搅拌器 、 富 氧 装 置。 通过 增压 风机出 来 的 原烟气进 入 吸收 塔 后通过 若 干 个滤 泡 发 生 器 的 旁 通 孔 喷 出 ， 与 吸收液 形 成 冲 击扰 动 ，产生 大量 细密 滤 泡，气 液 专心 专注 专业 -14- 两 相 得 以充分 接 触 ，烟气 被浆 液 冷却 并 达到 饱 和，烟气 中 的 SO2等 成 分 被 吸收 ； 再 流经 两 层 锯齿形 除 雾 器 而 除 去 所 含 雾滴 ；经 洗涤 和 净 化 的 烟气流 出 吸收 塔 ，通过 净 烟 道 进 入 烟 囱 排放。 氧化风机 送 出的氧化 空 气进 入 吸收 塔 ， 把 脱硫 反 应 生 成 的 亚 硫 酸 钙 强 制氧化 生 成 硫 酸 钙并 结 晶 生 成 二 水 石膏 ； 吸收 塔内 生 成 的 石膏被 搅拌器 带 入 出 渣 池 ， 并 经 水 力 旋 流 器 及 皮 带 压 滤 机 进行脱 水 ；脱 水 后 的 石膏 及 灰渣 运 出 。 六 .工艺流程图（见附件） 七 .设备技术参数 1、 DLP-I-2/75外 形尺寸 ： 直 径 4.8m， 高 10 m 处 理烟气 量 ： 200000-230000（ m3/h） 2、 吸收 塔 材 质 说明 ： 塔内 主要 部 件 均 采 用 耐腐件 ， 外层 为 碳 钢 ， 内 衬 为 花岗岩 板 材 ， 塔体内 部 金 属 材 料 采 用 316L不 锈钢 。 3、除 雾 器 :除 雾 器 安 装在 脱硫 塔 上部 ，用以分 离 净 烟气 夹 带 的 雾滴 。 4、设计 条 件 下 确保 全 年 连续 、 稳 定 运行。 5、 氧化 空 气 均 分 装 置 在 塔外 部 分用 Q235碳 钢 ， 塔内 部 分用 316L不 锈钢 。 6、脱硫 塔 主 体 设 备 设计 寿命 ： 12年 。 专心 专注 专业 -15- 八 .工艺流程说明 1、 吸收液 制备系统 功 能 ： 用 于 石灰 粉 的 储藏 、计 量 输 送 ， 并 制备 成 石灰乳 溶 液 作 为 脱硫剂。 设计 能 力 ： 2T/小 时 工艺 流 程 ： 给 水 主要 设 备 ： 、 料 仓 功 能 ： 用 于 储 存石灰 粉 设计 能 力 ： 20T 外 型 尺寸 （ mm） ： 2500 3500 材 质 ： 碳 钢 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、 振 动给 料 器 功 能 ： 石灰 粉 的 连续给 料 材 质 ： 碳 钢 （ 除 磁振 器 ） 功 率 ： 0.15KW 料 仓 振 动给 料 器 皮 带 称 重 计 量 搅 拌器 工艺 水 振 动 过 滤 石灰乳浆 液 池 石灰乳 泵 PH仪 循 环 水 池 专心 专注 专业 -16- 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、 皮 带 称 重 系统 功 能 ： 石灰 粉 的 计 量 、 输 送 型 号 ： pdg500 材 质 ： 碳 钢 （ 除 电 子 仪 器 和 输 送 带 ） 功 率 ： 2.2KW 、 搅拌器 功 能 ： 快速溶 解 石灰 粉 外 型 尺寸 （ mm） ： 1500 2000 材 质 ： 碳 钢 功 率 ： 7.5KW 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、 振 动 过 滤 器 功 能 ： 去 除 石灰 溶 液中 的 杂 质 外 型 尺寸 （ mm） ： 1000 1000 材 质 ： 碳 钢 不 锈钢 功 率 ： 1.5KW 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、 石灰乳浆 液 池 外 型 尺寸 （ mm） ： 3000 5000 2000 、 石灰乳 泵 功 能 ： 调 节 循 环 水 池 工艺 用 水 PH值 型 号 ： 80UHB-ZK-60-30 扬 程 ( m )： 30 专心 专注 专业 -17- 流 量 (m 3 /h)： 60 功 率 ： 7.5KW 生产 厂 家 ： 无 锡宙斯 2、 吸收 塔 系统 功 能 ： 产生 碱 性滤 泡 中 和烟气 中 的 SO2,并 除 去 烟气 中 的 水雾 工艺 流 程 ： 浆液 循环 泵 去 烟 囱 膜 液 泵 排 污 主要 设 备 ： 、 吸收 塔 本 体 功 能 ： 含 硫烟气 与 碱 性液 体 的 反 应 室 设计烟气流 速 （ m/s） ： 3-5 材 质 ： 碳 钢防腐材 料 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、 搅拌 装 置 功 能 ： 、 防止 石膏沉淀 、 碱 性液 体 的 均 匀 分布 搅拌形 式 ： 气 动 搅拌 动 力 ： 压 缩 空 气 设计 压 力（ mpa） ： 0.7 设计流 量 ( m 3 /min)： 25 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、 浆 液 循 环 泵 循环水 池 吸收 塔 专心 专注 专业 -18- 功 能 ： 提 供 脱硫 工艺 用 水 型 号 ： 250UHB-ZK-500-22 扬 程 ( m )： 22 流 量 (m 3 /h)： 500 功 率 ： 55KW 材 质 ： 衬塑 生产 厂 家 ： 无 锡宙斯 、 氧化 压 缩 风机 流 量 (m 3 /min)： 25 功 率 ： 90KW 材 质 ： 碳 钢 生产 厂 家 ： 江苏 大力 、 氧化 空 气 均 分 装 置 设计布置方 式 ：对 角均 匀 布置 设计布置 数量 ： 3组 材 质 ： 外 碳 钢 、 内 不 锈钢 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 、除 雾 器 功 能 ： 分 离 净 烟气 夹 带 的 雾滴 材 质 ： 不 锈钢 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 3、 电 气 控 制系统 功 能 ：连接 设 备 之 间的电 气 控 制 专心 专注 专业 -19- 控 制 方 式 ： 手 动 控 制 配 件 ： 采 用国 内外 知 名 企 业的电 气 元件组 装 生产 厂 家 ： 江苏 东 大 注 ：可 根 据 客户 要 求 采 用 工 控 机及 PLC智 能 控 制系统 ， 配 件 由 客户 指 定 品 牌 ，价格 另议 。 九其他工艺设备说明 1. 管 道 、 阀门 管 道 管 道 防止磨损 和 腐蚀 ， 防止 浆 液 沉淀 和 结 垢 的 形 成 。管 配 备 自 动 冲 洗 和排 水 系统 。 在装 置关 闭 和 停 运 期 间 ， 对 管 道 系统的 各 个 设 施 进行排 放和 冲 洗 。 为 了 便 于 清洗 ， 在 自 流 浆 液 管 改变 方 向 处 安 装 丫 型 或 T型 管。 在 所 有 DN50或 更小 浆 液 管 上 的 丫 型 或 T型 管 的 端 部 配 备 有 插 管 和 软 管 连接 。 输 送 管 道 的 布置 尽 可 能 短 ， 尽 量 减 少 弯头 数量 。 阀门 所 有 阀门 设计 选型 适 合 于 介 质 特 性 和 使 用 条 件 。 系统的 阀门 考虑 介 质 的 磨损 和 腐蚀 。 功 能 相 同 、运行 条 件 相 同 的 阀门 能 够互换 ， 阀门 的规 格 尽 量统 一 ， 尽 量 减 少 阀门 的 种 类 和 厂 家 数量 。 2. 电 气 技术要 求 380/220V 系统 采 用 动 力 、 检修 及 照 明 共 用 的 供 电 方 式 , 单 母线 接 线 。 380/220V 系统 中性 点 接 地方 式 为 直 接接 地。脱硫 电 气 系统 不 设置 单 独 的 接 地 网 ， 所 有 接 地 接 至 买 方 指定的与 整 个 工厂 相 连 的电 气 专心 专注 专业 -20- 接 地 网 上 ， 接 地 电阻 应 能 满 足 电 气 接 地 网 的要 求 。 防雷 与 接 地 接 地 系统 、 防雷 系统按 GB， DL及 IEC有关标准设计， 所 有 电 器 设 备 均 接 地。 电 缆 和 电 缆 构 筑 物 380V 动 力电 缆 为 阻燃 型 聚氯乙烯 绝 缘聚氯乙烯 护 套 铜芯 电力 铠 装 电 缆 ，测 量 和 控 制电 缆 采 用 对 绞 分 屏蔽 及 总 屏蔽 铠 装 电 缆 。 本 工程 中 的 电 缆 设 施 以 架 空 桥架 为 主 ， 辅 以 电 缆 沟 和 穿 管等。 电 缆 桥架 及电 缆 支 、 吊架 均 采 用 热镀锌 钢材 料 。 3. 防 火措 施 除 采 用 阻燃电 缆 外 ， 在 脱硫 塔内 将有 防 火 阻燃的 可 靠 措 施 。 在 墙洞 、 盘柜开 孔 处 使 用 防 火 堵料 封 堵 。 4. 抗震 设计 按 建 筑 抗震 设计 规范（ GBJ11-89） 执行。 十 DLP系统运行分析 1.本方案达到的主要技术经济指标 序 号 项 目 名 称 指 标 备 注 1 烟气流 量 450000m 3 /h 2 烟气 温 度 150 专心 专注 专业 -21- 3 SO2排放浓 度 120mg/Nm 34 SO2脱除 量 486kg/h 5 Ca/S 1.05 6 石灰 粉 用 量 558kg/h 纯 度 按 80% 7 耗 水 量 2.83t/h 2.主要工艺计算及脱硫综合成本分析 主要工艺 计 算 烟气 中 SO 2 含量 进 入 脱硫 塔前 的 烟气 温度按 150 进行计 算 。 烟气 中 的 SO 2 含量 为： M1=450000Nm 3 /h 1200mg/Nm 3 =540kg/h 脱硫 量 根 据要 求 ， SO 2 排放 从 1200mg/Nm 3 减 为 120mg/Nm 3 即 为 达标，经 计 算 为 脱硫 率 90%，则实 际 脱 去 二 氧化 硫 量 为： 540kg/h 90%=486kg/h 实 际 排放 量 为： 540-486=54kg/h 石灰 用 量 y=486 1.05 56/64=446.5kg/h 专心 专注 专业 -22- 每 小 时 需 脱硫 液 量 由 于 该 脱硫 系统要 求 脱硫 率 达 90%， 另 液 气 比 高 、脱硫 效 果 好 ， 故 液 气 比 取 2L/M 3 。 每 小 时 需 脱硫 液 量 为： Qy=450000m 3 /h 2L/M 3 = 900t/h 单台 75T/h脱硫 量 为： 450 t/h 脱硫