柳林县森泽煤铝集团余热电厂锅炉烟气脱硫调试方案参考文件

1、柳林县森泽煤铝集团余热电厂锅炉烟气脱硫调试方案参考文件（节选自设计方案）泉州市天龙环境工程有限公司设计原则采用双碱法脱硫工艺（副产品为石膏可做作水泥添加剂）1.1尽量降低脱硫系统工程投资和运行费用。脱硫副产品资源化利用。脱硫系统建成后以最优化的工艺实现最大的社会效益和环境效益。1.2在满足工艺前提下，尽量减少占地面积，节约工程造价，减少工程投资。1.3选用先进、可靠的脱硫工艺，在确保脱硫效率的同时，有效保障运行经济安全。1.4充分结合用户的客观条件和要求，因地制宜，最大程度利用现有资源，优化结合，制定具有针对性，结合实际的技术。1.5在重视设备高效性的同时，尽量降低系统的维修、运行费用，注重设

2、备的合理选型。1.6充分考虑治理系统减振、隆噪，避免造成对环境的二次污染。2、设计范围 2.1治理工程的工艺设计。 2.2 脱硫剂备制系统的设计、脱硫塔的设计、烟气系统的设计、循环系统的设计、副产品处理系统及相关辅助系统的设计。 2.3设备选型及非标设备的设计制作。2.4本设计按两阶段进行：方案设计和施工设计。3、设计参数依据（厂方提供）3.1烟气量：（单台炉）300000m3/h3.2烟气进出口温度：155/80左右3.3烟气进口含尘量：200mg/m33.4除尘器出口烟气SO2浓度：1924mg/m33.5脱硫剂：氢氧化钠（脱硫剂）、石灰（置换剂） 3.6 炉耗煤（含硫量0.79%）量：

3、40.7t/h3.7设计要求为：每台炉对应一个脱硫塔4、设计指标 副产品石膏品质项 目单位指 标湿度90PH值6-8气味无颜色（白度）淡灰白色平均粒径40mMgO（水溶性）Na2O（水溶性）0.15K2OCl（水溶性）0.0002CaSO3H2O（以SO2表示）0.2（可氧化有机物）烟灰（以C表示）0.004铅（Pb）mg/l镍（Ni）mg/l钒（V）mg/l联氨mg/l油mg/lS2mg/l苯酚mg/lCNmg/lFmg/l001总溶解固体mg/l烟气：结合排放标准及用户要求，经脱硫除尘后的烟气排放，设计按照工业窑炉大气污染物排放标准（GB 13271-2001）时段二类区标准限值：项目国家

4、排放标准设计指标SO2排放浓度900mg/m3100mg/m35、设备性能参数名称 脱硫塔处理烟气量：300000m3/h脱硫液循环量900 m3/h 进塔烟气温度：155 0C出塔烟气温度:70-800CSO2入囗浓度1924mg/m3SO2排放浓度95%液气比3L/M3进囗烟速18m/s出囗烟速13 m/s空塔烟速3 m/s阻力：99.5%供水形式：SMP高效雾化喷嘴喷淋水泵扬程 30M脱硫剂、置换剂NaOH 、CaO设备材料：主体材料为优质花岗岩（或钢质）6、工艺流程6.1工艺流程说明双碱法烟气脱硫工艺主要包括吸收剂制备补充系统和置换剂的备制补充，烟气系统，SO2吸收系统，脱硫石膏处理系

5、统和电气与控制系统六部分组成。7、设计方案及特点在选择脱硫设备时必需全面考虑有关因素，如脱硫效率，压力损失，一次投资，占地面积及维修管理等。 选用的脱硫设备满足国家和地方规定的排放标准。 在达到环境标准的前提下，还要考虑到经济因素及副产品资源化 ,即要选择环境效果相同而费用最低的脱硫设备。 在选择脱硫设备时还必须考虑设备的位置、可利用空间、环境因素等，设备的一次投资以及操作和维修费用等因素也必须考虑。此外，还要考虑到操作简便，便于维修、管理。 脱硫方案如下：8.1脱硫塔布置场地范围脱硫塔布置在除尘器引风机后， 采用正压运行；选择风机时应将脱硫系统的压力损失考虑在内，以保证脱硫系统的正常运行；引

6、风机始终处于烟气干燥区，即烟气温度及湿度不变，引风机叶片不会结露，安全运行可靠性较高。（位置详见平面布置图）8.2系统设计要求 8.2.1 风机的风压裕量应满足脱硫系统的正常运行。8.2.2在除尘器引风机后安装脱硫设备，使之增加烟气脱硫功能又改善除尘效果。8.2.3 设计为湿法脱硫，脱硫剂采用钠碱【NaOH】；利用石灰作为置换剂将NaOH再生循环使用。副产品为石膏CaSO42 H2O，由于石膏含有10%左右的水份，因此就会含有一定量的钠离子，其在石膏中的含量约为0.15%左右，如果将石膏作为水泥的添加剂，会提高水泥的品质，特别是提高水泥对钢筋的防护能力。8.2.4脱硫塔主体采用碳钢或花岗石(麻

7、石)结构，通过合理设计气液流畅，防止结垢、阻塞。8.2.5脱硫水泵采用15台。 8.2.6烟气系统内的设备、附件、烟道的设计压力均按照-15kPa5kPa设计。8.2.7 扶梯和平台的设计满足运行、维护、检修的需求。 走道和平台的宽度大于1000mm，栏杆高度不低于1250mm。 平台与步道采用刚性良好的防滑格栅平台和防滑格栅板，必要的部位采用花纹钢板。平台荷载不小于4kN/m2，扶梯荷载不小于2kN/m2。8.2.8雾化喷嘴采用模块组合形式，可随意拆卸，防冲刷， 耐腐蚀，不结垢。8.2.9脱硫塔有检修孔、 并有可靠的密封、 安全连锁装置。8.2.10所有零部件都满足露天布置要求。8.2.11

8、塔体全部采用碳钢或花岗岩石材，其塔体坚固、美观、防腐、耐磨，塔内部份采用316L不锈钢。8.2.12砌筑脱硫塔体的粘接材料采用：铸石粉、泡花碱、氟硅酸钠、石英砂、硫酸，以上材料耐酸、耐碱、耐温，耐磨。8.2.13硫酸钙（石膏）采用板框压滤机处理。8.2.14除雾器装有冲洗喷嘴，定时用清水冲洗，防止结垢、阻塞。8.2.15脱硫塔的设计寿命为30年。8.3烟气系统l 脱硫塔烟气系统不设置旁路烟道。l 引风机至塔进口烟道采用碳钢材质，塔出口至烟囱采用碳钢内衬玻璃钢防腐。烟道采取适当保温处理，表面温度50。保温层厚度不小于100mm。承受压力-15kPa5kPa。8.4特点工艺先进，技术指标完全满足环

9、保要求和厂家要求；系统简便，投资省；脱硫效率高并有很好的除尘的功能。二次除尘效率为50-80%。防结垢、防堵性能好，运行稳定，安全性能高；操作弹性宽，运行管理方便；液气比低，电耗省，运行成本低；脱硫塔采用高效喷淋，阻力小，运行可靠；适用范围广，对煤质适用性强；防腐性能好，使用寿命长。 设备占地面积少，施工周期短，适用窑炉脱硫改造工程。9、双碱法脱硫系统工艺描述9.1简述利用氢氧化钠作为吸收剂去除烟气中的SO2,在利用石灰或石灰石粉末作为还原剂将氢氧化钠置换出来循环使用。双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石石膏法容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰石/石灰石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧

10、化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，甚至影响锅炉的正常运行。用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。9.2工艺介绍锅炉烟气经电除尘器除尘后由风机送进脱硫塔。在脱硫塔内布置多层喷淋，使其具有良好的气液接触条件，从塔顶喷下的碱液与烟气中的SO2充分接触吸收、反应；经脱硫洗涤后的净化烟气脱水后经引风机通过烟囱排入大气。9.3工艺说明 系统所选用的脱硫除尘成套设备综合运用空气动力学、流体

11、力学、热力学、气溶胶力学和化学反应等原理。采用喷淋结构单元体组合成高倍率、全方位、全覆盖型湿式高效烟气净化系统，对烟气中的SO2有害物质实施净化。烟气净化技术，具有操作弹性宽、负荷范围大、系统阻力小、气液接触面积大，吸收速度快，净化效率高，脱硫除尘同步进行等特点和优势。基本工作原理： 在气动力作用下，以特定的流速上升。烟气与喷淋布水装置喷出的锥体状碱性水雾反复碰撞、充分混合达到传质的目的。在这一过程中烟气中的SO2与脱硫剂充分接触，经多级净化SO2被有效脱除。净化后的湿烟气，经主塔体上部的高效脱水除雾系统液气分离后，通过主塔顶部干段区，经过烟囱最后排空并迅速抬升扩散。循环池内的脱硫液，经供液泵

12、、供水管道，在阀门控制下，以适当压力和流量供入净化塔内各级喷淋装置。脱硫工艺分析采用湿式吸收法脱除SO2，这是目前国际公认的FGD脱硫主导方法。该方法是利用SO2在净化塔内与雾化后的碱性吸收液，在气液界面上的平衡度，在液相中的溶解度之间的特性关系。在气相中SO2的传质速度、液相中SO2的传质速度，物理吸收气相传质分系数、物理吸收液相传质分系数，SO2在气相中的分压及液相中SO2的浓度等特性最佳配合下，借助于气体在液体中的扩散，对SO2进行吸收。吸收SO2的程度，由气体、液体的物理化学性质所决定。简而言之，脱硫原理包括物理吸收、化学吸收两个方面。物理吸收物理吸收主要是利用气体、液体的物理特性：当

13、烟气经电除尘器除尘后，进入净化塔下部。液体的雾化过程，实际上是气液两相间的传递过程。由于液体被雾化后，单位表面积扩大了两千余倍，气体向雾状液滴大面积扩散，使烟气中的SO2与液滴充分接触。当气液平衡后，气态的SO2转入液态，可被碱性液体充分吸收。因此，吸收液的雾化及气液相间的平衡程度，是直接影响化学吸收SO2的关键因素。化学吸收（双碱法脱硫的基本原理）脱硫主要化学反应机理如下：双碱法是以NaOH(Na2CO3)溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰石作为第二碱，处理吸收液，产品为石膏，再生后的吸收液送回塔内循环使用。各步反应如下：（1）吸收反应：2NaOH+SO2Na2SO3+H2ONa2

14、CO3+SO2Na2SO3+CO2Na2SO3+SO2+ H2ONaHSO3该过程中由于使用钠碱作为吸收液，因此吸收系统中不会生成沉淀物。此过程的主要副反应为氧化反应，生成Na2SO4:2Na2SO3+O22Na2SO4(2)再生反应：用石灰或石灰料浆对吸收液进行再生。CaO+H2OCa(OH)22NaHSO3+ Ca(OH)2Na2SO3+ CaSO31/2 H2O+3/2H2O2Na2SO3+ Ca(OH)2+1/2 H2O2NaOH+ CaSO31/2 H2O当用石灰石粉末进行再生时，则：2NaHSO3+ CaCO3Na2SO3+ CaSO31/2 H2O+CO2+1/2H2O再生后所得

15、的NaOH液送回吸收系统使用，所得半水亚硫酸钙经氧化，可制得石膏（CaSO42 H2O）（3）氧化反应2CaSO41/2H2O + O2+ 3H2O2CaSO42H2总之，脱硫工艺的核心技术是在净化塔气动装置有效作用下，使烟气中的SO2与吸收液发生较充分物理、化学吸收，从而生成亚硫酸钠后被脱除，达到高效脱硫之目的。当含有SO2的烟气，除尘后，进入净化塔，连续经过五级喷淋，被逐级吸收、溶解，脱除，反应后的吸收液PH值逐渐下降。塔内各级喷淋装置可不间断地向烟气喷射含氢氧化钠的新鲜吸收液，因此，任何时候吸收SO2的能力都很强。9.4副产品 石膏处理系统主要由氧化槽、氧化风机、板框滤机、石膏浆液泵等组

16、成。 将循环池内经置换后的浆液通过泵打入氧化槽内进行强制氧化，经氧化后的石膏浆液由石膏浆液泵送入压滤机，经脱水处理后送入石膏库存放待运。滤清液返回循环池。 10、工程设计主要内容10.1 工程内容整个工程的系统划分，主要包括： 烟气中SO2吸收、烟尘处理系统（脱硫塔）；烟气排放系统（进口风道、风道挡板门、烟囱）；循环系统（供液泵、阀门、管道、砼结构循环池）；给药系统（储药仓、石灰-石灰石粉末投放机、搅拌器、钠碱补充器、搅拌器）；副产品出渣系统（氧化槽、氧化风机、压滤机、石膏浆液泵及外运车辆等组成）；工艺水反冲洗系统（工艺水箱、工艺水泵、管道、阀门）；电气控制系统（控制台、低压柜、中央控制柜、事

17、故监控、电缆）。10.2 引风机的压头应适应脱硫系统的需要。10.3 技术参数如下：脱硫塔：脱硫塔外形尺寸：6m（内径）25m（高）0.m（塔壁）；塔体材质： 碳钢或花岗石、内部元件全部采用316L不锈钢；处理风量：300000m3/h；进出口烟气温度：150/进口含尘浓度：00mg/m3出口含尘浓度（处理后）：100mg/m3烟气入口含二氧化硫浓度：1924mg/m3 出口含二氧化硫浓度（处理后）：100mg/m3液气比：3L/m3循环水量：900m3/h钙硫比：1:1.03二次除尘效率：50%设计脱硫效率：97%饱和后脱水效率：99.5%设备阻力（脱硫塔）：1000Pa耗水量：9T/h年运

18、行时间： 7200小时使用寿命：30年10.4 脱硫塔的设计脱硫塔的基本原理是利用碱性液体与锅炉烟气中的粉尘粒子及二氧化硫在气液两相接触过程中被捕集、被吸收，利用碱性液体在塔内形成的液网、液膜或液滴，经物理、化学作用而去除烟气中的粉尘并吸收有害气体SO2的功能作用。吸收塔为圆柱形，尺寸为6m25m。由引风机来的烟气，从脱硫塔下部进入吸收塔，脱硫除雾后的净烟气从塔顶通过烟囱离开吸收塔。塔的下部为回流口。烟气进口上方的吸收塔中上部区域为喷淋区，设五个喷淋层，喷淋层上方为除雾系统，共二级。塔身共设六层平台走廊，每个喷淋层及每级除雾器各设一个平台走廊，走廊内及靠近地面处共设人孔门。技术特点该脱硫装置吸收塔采用非常成熟并具有多年成功运行经验的喷淋塔，该塔具有以下特点：1）吸收塔包括五层喷淋装置，每层喷淋装置上布置有10个空心锥喷嘴，循环流量为900m3/h，单个喷嘴流量为18m3