锅炉烟气脱硫除尘技术方案

1、锅炉烟气脱硫除尘技术方案柏坡正元化肥有限公司150t/h 锅炉脱硫除尘工程技术方案河北大鹏环保科技有限公司二 0 一二年十月十八日第一章概 述11. 项目概况12. 设计依据与设计目的12.1设计依据12.2设计参数12.3设计指标12.4设计原则12.5设计范围22.6技术标准及规范2第二章工程设计说明41、脱硫工艺选择42、 钠钙双碱法工艺反应原理 53、 脱硫除尘工艺 6第三章脱硫除尘系统装置61脱硫系统72烟气系统83循环液系统94反冲洗系统95加药系统96供配电系统97、供货设备表11第四章 人员配置及防护措施 121人员生产管理及配置 122消防安全和劳动卫生13第五章环境保护13

2、1、设计原则；2、环境保护设计执行的主要标准、规范；3、主要污染状况及治理措施；第六章效益评估141运行费用估算142经济效益评估153环境效益及社会效益17第七章主要技术经济指标16第八章售后服务18第九章 工程报价 17附图18第一章概述1. 项目概况锅炉运行时将排放一定量的粉尘和 S02,若不经处理直接外排，则会污染周边环境，危 害周边居民的身体健康，产生酸雨，破坏生态平衡。为了减少大气污染，保护环境，防止生 态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康，需对其锅炉尾气进行治理。河北大鹏环保科 技有限公司针对柏坡正元化肥公司的 2台75吨锅炉烟气进行脱硫除尘的方案设计。2. 设计依据与设计目

3、的 2.1设计依据根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范 与标准，编制本方案：锅炉大气污染物排放标准 GB13271-2001;（现2014）厂方提供的技术文件;国家相关标准与规范。2.2设计参数本工程的设计参数，主要依据厂方提供文件中的具体参数，其具体参数见表1-1表2-1 烟气参数序号名称单位单台原始数值设计数值1进口烟气量Nm3/h340000m3/h2烟气温度C1401403含硫量%1.01.04年运行时间（采暖期按10个月）小时800080002.3设计指标设计指标严格按照国家标准和业主的技术文件要求，设计参数下表2-2表2-2设计指标序号项目参数1

4、SO2排放浓度 100 mg/Nm32烟尘排放浓度9以后继续 发生的再生反应，所生成的CaSO及副产物CaSO以半水化合物形式共沉淀。 式(3)生石灰生成石灰乳的反应； 如有氧气存在下，曝气后继续发生反应：2CaSO3+ O22CaSO4(6)式(6)反应生成的CaSO4可资源化利用。本工程选择钠钙双碱法为脱硫工艺，以 石灰作为主脱硫剂，钠碱为助脱硫剂 。由 于在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。且 由于 钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很多 ，能在较小的液气比条件下， 达到较高的二氧化硫脱除率3、脱硫除尘工艺由于锅炉烟气中含有一定的粉尘，现将脱硫除尘分

5、为两级，一级为多管除尘，二 级为麻石脱硫除尘。即总工艺流程设计如下。（1）烟气流程如下：锅炉一电除尘器一引风机一高效旋流脱硫麻石脱硫除尘器一烟道一烟囱。（2）脱硫副产物流程如下：卜脱硫塔一一冲灰沟一一灰渣池一一沉淀分离一一排渣具体如下所述：经电除尘器除尘后的烟气靠引风机的动力，进入脱硫塔，与布置在进口烟道的初级喷淋装置喷淋进行传质换热，初级降温并去除部分S02,进入塔内的烟气螺旋上升，与从塔内上部喷淋布水装置大面积喷淋出来的吸收液充分混合接 触，由于旋流装置的合理设计，烟气在塔内产生气动旋流，强劲的上旋力与冲击力对 S02吸收液激烈搅动，获得最佳的雾化效果，单位面积内的洗涤液表面积增加上千倍，

6、 雾化的洗涤液与烟气中的二氧化硫充分混合， 达到最理想的接触面积与方式，吸收溶 解及反应充分。烟气经多级净化处理达到要求的脱硫效果。在脱除S02的过程中，烟气经碰撞、拦截、凝聚、粘附、分离等作用，烟气中的 粉尘也逐渐被脱除。净化后的烟气至烟囱达标排放。4、本工艺的优点?工艺先进，技术指标完全能满足环保要求和厂家要求；?采用特制进口高效、防腐、耐磨喷头，喷雾液滴8001200卩m具有极大的比表面积，同时又不易引起二次夹带；?脱硫效果好，脱硫效率达90%脱硫塔烟所出口浓度不高于130mg/m；?投资省、运行费用低，具有良好的经济性；?防结垢、防堵性能好，运行稳定，安全性能高；?防腐性能好，使用寿命

7、长（主体设备在 20年以上）；? 阻力小，压降低（湿法脱硫系统小于 1000Pa）;?操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省；?可确保风机安全可靠长期运行。第三章 脱硫除尘系统装置本项目为 150t/h 锅炉配套用 1 台旋流脱硫除尘器及系统配套设施。 本脱硫除尘系 统配置包括： 脱硫系统、 烟气系统、 循环液系统、 反冲洗系统、 加药系统、 配电系统。 1、脱硫塔配置塔体型式：旋流板脱硫塔。塔体数量： 1炉 1 塔，共 1 套。 脱硫塔材质：花岗岩厚度为 250mm 。 烟气进塔方式：烟气由下切线旋转上升，延长了气体分布路径，不仅有利于气体 分布均匀，而且由于气体的翻腾形成了湍流，更有利

8、于气液的传质换热。脱硫剂选择：双碱法。2、脱硫除尘器参数(1)、配套锅炉： 150t/h 锅炉 ,(2)、型号： HTC-150t/h ；(3) 、数量： 1 台(4) 、烟气处理量： 340000m3/h；(5) 、锅炉出口烟气温度： 200C(6) 、本体阻力：w 1000pa；(7) 锅炉出口 SO2 排放浓度： 900mg/Nm3( 8)脱硫塔出口 SO2 排放浓度： 1 00mg/Nm 3(9)、脱硫效率：90% ;( 10)、液气比： 1.2L/m3( 1 1 ) 、脱硫主塔内烟气上升流速： 3.9 m/s( 12)、除雾器出口烟气中雾滴浓度： 8000小时(21) 、使用寿命：3

9、0年；3、脱硫塔的特点( 1 )脱硫器塔体采用花岗岩材质脱硫器塔体全部采用 花岗石 (石英、长石和云母为主要成分 )材质，由于花岗岩本 身防腐耐磨性能 好，因此本旋流脱硫器具有非常好的耐磨性、耐腐蚀性，产品使用寿 命可保证 20 年以上。相对于以不锈钢等作为脱硫设备的材质，本脱硫器采用花岗岩 材质可以不需考虑烟气及脱硫反应物对器壁的腐蚀而造成的运行、 维修、管理等问题， 从而可以降低运行费、维修费，给管理带来方便。( 2)施工防腐设计塔体内壁采用 “三布四油” 的防腐防水工艺，“布”指玻璃钢布，“油”指环氧树 脂，具体工艺如下：脱硫塔砌筑完毕，用水泥砂浆抹 250mm勺带子缝，待水泥砂浆凝 固

10、后，用环氧树脂涂抹缝隙，再直接粘贴玻璃钢布，待 8小时凝固后再刷一层环氧树 脂，再粘贴一层玻璃钢布，如此循环工作，最终完成“三布四油”工艺。外壁用干硬灰勾缝，清理干净，保持外壁美观。保证脱硫塔耐腐蚀，提升了运行 时间。( 3)旋流脱硫装置在脱硫吸收塔中安装两层旋转装置， 经过喷淋净化勺烟气旋转上升， 由于气流旋 板勺导向作用，气液两相充分接触，进行传质反应，即含硫烟气通过旋流装置时形成 烟气与碱性水勺接触面积剧增， 含硫烟气在前进过程中被碱性水吸收， 这样含硫烟气 以旋流通过两级旋流板， 使旋流板装置上喷淋勺由上向下勺碱性水滴、 和烟气充分混 和，使烟气中残留勺尘粒及二氧化硫在冲击碰撞、粘附勺

11、循环，使烟气中勺有害物质 含二氧化硫被全部净化，脱硫效率高，烟气在塔内经过多级旋流装置勺净化，可确保 脱硫除尘效率达到技术要求。( 4)喷淋布水装置在每级旋流装置上部安装一套新型勺气液喷淋装置， 每塔共 2套。它勺最大特点 是有效保证液体分布均匀，不留死角。喷淋开口度可调节，既便于维护清理，又可达 到大流量供水，设备磨损轻、无堵塞，因此故障少，操作维护简单、效率高。喷头选用316L螺旋喷嘴，该喷嘴在1.5巴压强下，液体流率范围为5.5-4140升 / 分，这种结构紧凑勺喷嘴有着畅通勺流道设计，可以最大程度地减少液体堵塞，使 液体在给定尺寸勺管道上达到最大勺流量。保证喷淋效果，达到脱硫作用。(

12、5)脱硫器塔体设置脱水除雾装置烟气经过两级旋流装置后， 经过设于脱硫器上方勺脱水除雾装置， 为专设勺脱水 除雾设备，能发挥最大除雾效率，减少了进入烟囱的烟气含湿量，烟气经过脱硫器的 温降为3555 C,则脱硫器出口烟温约为 75C以上，同时在此温度下脱硫器出口烟 气相对湿度为15%R30%RH因此烟温高于露点（55C）,加上湿度低，避免了烟气 在烟囱里结露的现象，不会对烟囱内壁造成腐蚀，不需对烟囱进行内衬施工改造，这 样降低运行管理费用。（ 6） 脱硫剂利用率高，运行成本低，脱硫效率高直接参与脱硫塔内脱硫反应的是溶解度高、反应速度快的NaOH但其生成物Nc2SQ和NaHSO又通过苛化反应，再生

13、成了 NaOH因此最终消耗的是廉价的石灰。脱 硫湿式双碱法是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中，由于消耗的是石灰， 与使用价格高出几倍的氧化镁、氨水相比，运行成本大大降低，同时由于直接反生反 应的是NaOH提高了反应速度与效率，大大减少了持液量。合理、科学的脱硫塔设计，使得脱硫剂的利用率可到 96%。（ 7）检修设计 装置有适当的人孔、检修孔、通道，其中三个检修口为铸铁。装置的平台、扶梯 有栏杆。平台载荷不小于4KN/M。扶梯载荷不小于2KN/M。操作平台和爬梯由Q235-A 钢板焊制。4、烟气系统根据脱硫系统的烟气连接方式， 烟气系统包括脱硫塔进出口烟道及所有全部必要 的附件。a）系统

14、阻力整个脱硫除尘烟气系统的总阻力设计w 1600Pa,麻石脱硫器本身阻力w 1000Pa； 烟气管道阻力w 600Pa。b）烟道脱硫系统中的烟道主要包括两部分：第一部分为脱硫系统进口烟道，即锅炉烟气从电除尘器后的引风机引出汇到总 脱硫烟道再进入脱硫吸收塔之间的烟道， 此部分烟道分两段， 一段为钢制不需防腐的 高温烟气烟道， 一段为脱硫塔进口需防腐的烟道， 该部分烟道的位置处于干湿界面位 置，因此该段钢制烟道需进行特殊防腐处理。外部先用防锈漆防腐，再采用石棉保温 处理。第二部分为脱硫系统出口烟道，即从脱硫吸收塔出口至烟囱水平主烟道间的烟 道，该部分为净烟气烟道，采用碳钢防腐处理。脱硫系统所有烟气

15、管道除不防腐的钢制烟道外，其余的全部钢制构件，采用内、 外防腐。所有烟道外部作保温处理。烟道外部需采用岩棉保温，湿烟道内部需进行防腐处理。5、循环液系统本脱硫工程采用双碱法脱硫工艺，脱硫液循环使用，脱硫循环及控制系统采用塔外循环方式，最终满足2台750t/h锅炉脱硫处理需要，主要包括循环泵、塔外循环 池及管道等相关配套设施。（1）循环水量与补充水量烟气脱硫循环水系统的循环水量为 408m3/h, 耗水量很少，一般为烟气蒸发消耗 水量，一般按 3%计算补充水量为 12 m3/h 。（2）循环池 本系统采用塔外循环，脱硫吸收液通过循环泵输送到脱硫塔循环管路。循环池采用原有循环池即可。（3）循环泵在

16、脱硫塔的原有泵旁加装 2台循环泵，Q=400n3/h H=32m N=90kw 用一备， 供给喷淋系统，保证循环系统无故障运行。6、反冲洗系统 为保持除雾器、旋流板清洁，不堵塞，设置了反冲洗系统，利用工艺水对除雾 器、旋流板进行清洗。反冲洗泵采用清水泵，为石家庄丰日晶达泵业生产。其性能如下：型号： ISW-60-160流量： 25m3/h扬程： 32m功率： N=5.5Kw数量： 1 台。并且配置反冲洗水箱 2000X 2000,钢制。7、加药系统新上脱硫塔可以利用原有脱硫塔加药系统。8、供配电系统（1）供电系统供电电源采用三相四线制，电压 380/220V。供电系统由进线柜、循环泵起 动柜、

17、就地控制箱等组成。电源由业主将满足设计负荷的供电电源，引至进线柜的开 关上。（2 ）配电 本系统电气设备控制包括手动机旁就地控制。所有在线备用设备在运行设备出现故障后均能通过硬接线方式投运，不影响整 个系统的正常工作。所有设备的联锁、联跳、保护跳闸均采用硬接线方式，确保设备安全。电气设 备的运行状态在就地控制箱上有信号指示灯指示。表3-4配电量表序号货物名称规格型号单位数量合计 电量（Kvy备注1循环泵250UHB-ZK-400-32, Q=400m3/h,H=32M,N=90K w台290一用一备2反冲洗泵ISW-60-160,Q=25m3/hH=32m,N=5.5Kw台15.5电量合计95

18、.5KW9、供货设备表序号设备名称数量单位技术规范产地1旋流脱硫塔系统1:套1.1主塔1座内径 5500X 24.0m，花岗岩结构大鹏环保公司1.2副塔1座内径 3200X 24.0m，花岗岩结构大鹏环保公司1.3旋流板2套花岗岩材质，40个叶片，直径5500mm大鹏环保公司1.4脱水除雾板1套花岗岩材质，40个叶片，直径5500mm大鹏环保公司1.5脱硫塔维修爬梯1I套碳钢焊接大鹏环保公司1.6检查门3套碳钢焊接大鹏环保公司2烟道系统2.1脱硫塔进口烟道1套碳钢大鹏环保公司:2.2脱硫塔出口烟道1套碳钢大鹏环保公司2.3烟气挡板2套大鹏环保公司序号设备名称数量单位技术规范产地序号设备名称数量

19、单位技术规范产地3循环水系统3.1循环泵2台250UHB-ZK-400-32Q=400m3/h,H=32m,N=90Kw1用1备3.2泵前蝶阀2:个Dg300外购3.3泵出口蝶阀2Dg300外购3.4泵出口逆止阀2个Dg300外购3.5喷淋管路2套ppr材质大鹏环保公司3.6喷头34个316L 材质，SPJT120, G1号，螺旋型青岛喷雾净化3.7循环池pH仪1套天津欧克电子4反冲洗系统4.1反冲洗水箱1:个 2000 X 2000 S =8 钢制大鹏环保公司14.2反冲洗水泵1台ISW-65-160,25m3/h,H=32m石家庄丰日晶达 泵业4.3反冲洗电磁阀2个Dg120外购4.4反冲

20、洗管路2套ppr大鹏环保公司4.5补水阀1；个外购5电气系统1套5.1电气控制箱1套正泰电器5.2电缆1批阻燃型各型号5.3桥架、线管11批大鹏环保公司5.4机旁电控箱1个外购第四章人员配置及防护措施4.1人员生产管理及配置(1) 人员生产管理脱硫工程建成后，相关操作工在锅炉脱硫除尘系统建设期间对脱硫除尘工艺技 术进行了解，掌握设备安装和电器仪表理论学习； 在运行期间掌握日常设备的操作及 常见问题的解决方法。并应制定严格规范的生产管理制度和定量考核规定，确保系统的安全、稳定、高效运行。(2) 人员编制烟气脱硫系统装置建成后，需有人负责全厂脱硫除尘装置的运行、维护和管理工 作，脱硫装置的小修、维

21、修、后勤行政事务均由全厂统一管理。烟气脱硫人员编制为3人，分工见烟气脱硫人员编制表。表4-1脱硫除尘人员编制表序号名称数量备注1系统总负责人1人负责整个系统的日常运行、维护及检修等2监测技术人员1人负责整个系统的监测及记录3操作运转人员1人负责系统的日常运仃操作4.2消防安全和劳动卫生本项目工段属于锅炉烟气处理工段， 室外场地，无易燃易爆品，以预防火灾为主, 消防设施可用现有设施；烟气脱硫除尘系统的设计符合国家要求的防辐射、防爆、防 电伤、防尘、防噪声、防雷击等相关标准。第五章环境保护5.1环境保护烟气脱硫除尘工程本身是致力于环境污染的基础设施，但由于污染物相对集中， 在处理过程中不加妥善处理

22、，也会对环境产生不良影响，应予以重视，并采取有效措 施，防止大气和水污染。本工程环境保护包括两个方面，即在工程建设过程中和建成 投产之后均有较好的措施。1、设计原则在本工程设计时遵循以下原则：1. 严格执行国家、地方、行业及企业制定的各项有关环保的标准、规定及规范。2. 装置设计时采用成熟、可靠地工艺技术流程。3. 依靠技术进步采用先进技术、减少三废的排放量。2、环境保护设计执行的主要标准、规范1. 建设项目环境保护设计规定（87）国环字002号文；2. 污水综合排放标准 ，GB8978-1996;3. 大气污染综合排放标准 GB16297-1996;4. 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87

23、-2010;5. 火电厂大气污染排放标准 ，GB13223-2011；6. 环境空气质量标准 GB3095-2012；3、主要污染状况及治理措施1. 灰尘 脱硫剂的进料、输送均采用管道，且脱硫剂储料仓、搅拌罐均采用密封，消除飞 灰的污染。2. 废水本项目实施后， 脱硫装置无废水的排放， 脱硫塔脱硫除尘用水均流进循环池循环 利用。3. 废气本项目本身是废气治理装置， 烟气经脱硫后， 其二氧化硫的排放浓度及排放量将 达到国家及地方标准。4. 废渣项目所产生的废渣为沉淀池底的灰渣及石膏， 可用抓斗移出， 外运做为建筑底料 之用。二次利用，无污染。第六章 效益评估1、运行费用估算运行费用主要有：电费、

24、水费、人工费、药剂费等。 (按 8000 小时 / 年计算)(1) 电耗 电费的支出项目为脱硫液循环泵等的耗电，初步估计值见电流表 3-4 用 电量为95.5kw。按电费0.52元/kWh,年运行8000小时计。电费共41.6万元。电源采用380V,50Hz交流电。(2) 水费及人工费系统需定期补充水，补充水量按3% x 408m3/h x 8000h =97920吨，水价按3.0元/吨，计年水费： 29.37万元/年。本脱硫系统由于运行、维护管理简便，安排人进行日常管理、维护，本脱硫系 统设操作定员 3人， 年工资 1.8 万元/人，共需人工费 5.4 万元/年。（3）脱硫剂费用所用煤的含硫

25、量按1%时运行成本估算为，可燃硫的转换率为85%来计，脱硫率为95%来计，2台锅炉耗煤量为22.5t/h计算：a. 锅炉二氧化硫生成量为：22.5 X 0.01 X 85%X 2=382.5Kg/hb. 二氧化硫脱除量：脱硫效率按90%设计，每小时二氧化硫脱除量为 344.25Kg/hc. 脱硫剂费根据SO脱除量、化学反应式、钙硫比（1.05）,脱硫剂采用95%的粉状石灰， 5%的片状火碱。每年按300天计算。石灰费用为（CaO纯度90%粒度为200目过筛85%以上,按市场价250元/吨）394/0.9 X 24/1000 X 300 天/ 年=3152t/ 年3152t/年X 500元/吨=

26、78.8万元/年消耗钠碱的费用为（片状 NaOH屯度为99%市场价格为：2500元/吨）：20.7/0.99 X 24/1000 X 300 天/ 年=150.54t/ 年150.54 t/ 年 X 2500 元/ 吨=37.63 万元 / 年表5-2药剂用量和费用初步估算表项 目用量单价年药剂费用石灰394(kg/h)250（元/吨）78.8万元钠碱20.7(kg/h)2500（元/ 吨）37.63万元（有废碱液此项费用可省）（4）运行费合计41.6+29.37+5.4+78.8+37.63=192.8 万元该脱硫系统全年（按8000小时计）总运行费用为192.8万元2、经济效益评估本项目脱

27、硫年脱除量为 382.5X 8000=3060年，按现行环保政策2元/kg计算,则本脱硫系统投入运行后，能为企业减少排污罚款、增加收益：3060tX 1000X 2/10000-192.8=419.2万元第七章主要技术经济指标表11-1主要技术经济指标汇总表序号项目指标备注1处理烟气量 17000Nmh（单台）设计参数按340000riVh2烟尘浓度380mg/Nm 以下4SO排放放浓度 100mg/m5系统阻力3600h7可利用率 95%8脱硫塔主体设备使用寿命 20年9脱硫系统出口烟气温度 55 r10循环液气比1.2第八章售后服务本公司对承接的“三废”治理工程，本着以先进的技术设计和优良的 质量为原则。对所承接的治理工程，作如下承诺：保证技术、工艺设计的先进性、可行性和合理性。保证系统运行的稳定性和耐用性。保证工程的技术指标和施工质量。为用户制订切实可行的操作规程。负责操作工的技术培训。以优惠价格长期、及时提供各种备件，并予以技术指导。接到需方反映的质量问题信息后，在24小时之内作出答复，并根据需要 及时派出技术人员到达现场。主体设备保修一年，设专人上门服务，技术问题终身回访。对本项目工程设备实行不定期回访，并负责终身跟踪服务。联系人：谭秀民，电话九章工程报价序号设备名称