燃油锅炉烟气脱硫设计方案-给明大

1 燃油锅炉烟气脱硫工程 设计方案 上海应用技术学院上海应用技术学院 20082008 年年 2 2 月月 2 1 项目背景 为了进一步降低锅炉烟气中的 SO2含量 该厂拟对锅炉排出的 烟气进行处理 要求烟气脱硫效率达到 80 或净化后烟气中 SO2浓 度不大于 100mg m3 特委托我方进行该锅炉烟气脱硫工程设计方 案编制工作 2 工程规模 2 1 气量与成分 公司现有 6t 燃油锅炉 1 台 2t 燃油锅炉 1 台需进行烟气脱硫 燃料为 0 低硫轻柴油 其中 6t 燃油锅炉的运行参数为 耗油量 4 5t d 锅炉运行时间 20h d 排烟方式 直接排烟 不用引风 机 烟气量 7360Nm3 h 烟气成分 SO2 500mg m3 NOx 230mg m3 烟气温度 160 2 2 处理要求 根据公司环保部门要求 排放气体中 SO2 小于 100mg m3 去除 率 80 以上 3 工艺论证 3 1 脱硫工艺系统 锅炉烟气脱硫根据不同的燃料 燃烧方式及锅炉的大小有不同 的工艺 目前可分为干法与湿法两大类 3 a 干法脱硫 采用粉状或粒状吸收剂 吸附剂或催化剂 其优 点是净化后烟气温度降低不多 从烟囱向大气排出时易扩散 无废 水问题 缺点是脱硫率低 b 湿法脱硫 采用液体吸收剂洗涤烟气 以除去 SO2 其优点 是脱硫率高 易操作控制 缺点是存在废水后处理问题 烟气经洗 涤处理后 烟气温度降低较多 不利于高烟囱排放扩散稀释 易造 成污染 目前实际中广泛使用的是湿法 因为 SO2酸性气体 采用 碱液吸收 湿法脱硫主要有以下几种 石灰 石灰石法 氨法 钠碱法 氧 化镁法 碱性硫酸铝 石膏法 海水法等 大部分用于大型的燃煤电 厂锅炉的排烟脱硫上 每种方法均有其特点 有的可回收脱硫副产 如硫铵 亚硫酸钠 硫酸钠等 有的可根据沿海的特点 利用海 水进行脱硫 经过对上述方法进行比较分析 结合本工厂锅炉的具体情况 锅炉吨位小 烟气量少 烟气中 SO2浓度低 脱硫副产品产量低 不适宜回收等 我们认为钠碱法较适于本工程烟气脱硫 钠碱法采用的吸收剂主要为 NaOH 或 Na2CO3 得到的产物一般为 Na2SO3 NaHSO3 或 Na2SO4 目前公认的反应原理是钠碱先与 SO2 在有水的条件下发生反应 生成 Na2SO3 再以 Na2SO3为主进行吸 收烟气中的 SO2 反应生成 NaHSO3 其流程可如下图所示 4 该方法特别适用于 SO2浓度低的气体 其优点是系统简单 投 资较低 同其他碱性吸收剂相比 钠碱的优点有 1 比钙碱的深解度高 避免了结垢 阻塞等问题 2 比钾盐的资源丰富 价廉 3 与氨相比 便用运输 贮存 且钠碱吸收能力大 吸收剂 用量相对较少 钠碱法脱 SO2效果好 脱除效率完全可以达到 80 以上 3 2 吸收液系统 用纯碱配浓度约为 200g L 的溶液 同时加入纯碱用量十二万分 之一的对苯二胺作为阻氧剂 再加入 210g L 烧碱溶液 加入量相当 于纯碱用量 5 左右 便形成吸收液 吸收液循环使用 当吸收液 pH 值达 5 6 6 0 时 形成吸收富液 排出 吸收富液中 NaHSO3 浓度约为 250g L 根据物料衡算 本工 循环吸收液 烟气 钠碱 净化后气体 加热 至烟囱 吸收液外卖或处理 烟气 烟气 风机 泵 5 程中排出吸收富液体积流量约为 25L h 即每天产生 600L 吸收富液 吸收富液较少 按传统方法回收其中的 Na2SO3 是不经济的做法 建议将富液积累一定数量后直接卖出 3 3 烟气排放系统 锅炉烟气经吸收塔后温度下降较多 通常在 40 60 且含有 大量饱合水蒸气 烟气顺利排放时温度一般需在 70 以上 故需烟 气加热装置加热后排入烟囱 常用的烟气加热装置有混合法 电加 热法 燃烧法 换热法 其中换热法属于能量再生式换热 在烟气 脱硫中较为常用 4 工艺设计 4 1 脱硫系统设计 1 吸收塔 填料塔 气量 5150Nm3 h 吸收条件下时约为 6200 m3 h 液体喷淋密度 12m3 m2 h 空塔气速 0 5m s 气液比 3L m3 塔径 2200mm 气液接触时间 10s 填料高度 8m 塔压降 0 50kPa m 6 总压降 4 0kPa 吸收液循环槽容积 20m3 吸收液循环槽高度 2m 吸收液循环槽直径 3 5m 塔总高度 12m 结构型式 钢板 防腐 2 回转式换热器 一套 气体流量 5150Nm3 h 3 增压风机 流量 7500Nm3 h 实际 气压 50 Kpa 数量 2 台 流量 3500Nm3 h 气压 50 Kpa 数量 2 台 4 吸收液循环泵 流量 40m3 h 扬程 15m 功率 5 5KW 数量 两台 一用一备 6 吸收液排放泵 数量 两台 一用一备 7 流量 1 0m3 h 扬程 18m 功率 1 1KW 4 2 工艺水系统设计 1 碱溶解箱 两台 有效容积 1 0m3 直径 1 2m 有效高度 1 0m 结构型式 钢板 防腐 配搅拌机 一台 2 吸收液贮存箱 有效容积 6 0m3 平面尺寸 2 2m 有效高度 1 5m 结构型式 钢板 防腐 配补液除雾泵 数量 两台 一用一备 流量 3 0m3 h 扬程 18m 功率 1 1KW 3 事故放空池 8 有效容积 30m3 平面尺寸 4 5m 有效高度 1 5m 结构型式 钢混 防腐 配事故液返回泵 数量 一台 流量 30m3 h 扬程 15m 功率 4 0KW 4 吸收富液贮存箱 有效容积 18m3 平面尺寸 3 3m 有效高度 2 0m 结构型式 钢板 防腐 5 土建设计 设计说明 1 本工程建筑结构安全等级二级 设计使用年限 25 50 年 耐 久等级 3 级 2 由于建设区属我国东南沿海地震带的东北端 受远端地震波 影响 为少震 弱震区 抗震设防烈度为 6 度 3 构筑物施工时混凝土添加 HEA 抗裂防水剂 抵偿混凝土收 9 缩 避免混凝土开裂 使混凝土结构更加密致 从而大大降低了渗 透系数 提高混凝土抗渗性能 并在施工中可不设伸缩缝 保证混 凝土建筑施工的连续性 在抗裂和抗渗等几个方面保证混凝土的防 水效果 4 主要结构材料的选用 1 建筑混凝土采用 C25 钢筋采用 级 fy 210n mm2 和 级钢 fy 310n mm2 框架填充墙采用轻质加气混凝土砌块 2 结构物混凝土采用 C30 抗渗标号 S6 添加 HEA 抗裂防水 剂 3 建筑 构筑物的予埋件采用 A3 钢 并作防锈防腐处理 6 电气与自控设计 6 1 电气设计 供电形式 本处理站所有用电设备功率较小 根据设备情况 采用低压 0 4KV 专用线供电 结线形式 二路进线接入低压进线柜 6 2 自控设计 本工程中 所有水泵均以液位计自动控制其运行 吸收液进出 采用 pH 计在线控制 相应的阀件根据参数状态自动启闭 整个系 10 统采用微机控制其运行 7 投资估算 7 1 直接投资 序 号 名 称数量单 位 总 价 万元 土建投资 1塔基础16m2 2事故放空池30m3 3其它 设备投资 1填料塔 含配件 1座 2回转式换热器1套 3增压风机4台 4吸收液循环泵2台 5吸收液排