焦炉烟气余热脱硫技术方案

PAGE5焦炉烟道气脱硫项目技术方案设计概况说明1、工程概况1.1概述焦炉烟囱排放的大气污染物为焦炉煤气燃烧后产生的废气，主要有SO2、NOx及烟尘等，二氧化硫是大气的重要污染源之一，其污染危害甚大。2012年6月，环境保护部及国家质量监督检验检疫局联合发布了《炼焦化学工业污染物排放标准》，明确规定了焦化工业的大气污染物排放标准。某公司焦炉烟气烟气中排放的SO2、NOx指标不能满足《炼焦化学工业污染物排放标准》要求，因此需要技改增设脱硫装置。1.2设计方案编制依据和原则1.2.1设计依据（1）根据甲方提供的基础资料，以不影响原有焦炉生产系统为前提，对焦化厂排放尾气进行处理，保证焦炉及新建系统运行安全。（2）采用高效、先进、运行稳定、管理方便的治理工艺及技术，保证废气达标排放；1焦炉产量万吨/年1002烟气流量m3/h154400设计按1800003脱硫入口烟气温度℃140-1604入口粉尘浓度mg/m360目标55入口SO2浓度mg/m3500目标＜306氮氧化物mg/m38007氨水浓度12-22%回炉煤气全分析成分CH4H2CO2O2N2COCmHn组成26%58%2.2%0.6%4.5%6.2%2.5%烟气成分名称排放截面排放高度废气组成烟囱Φ3.2m125mCO2H2OO2N26.36%20.72%3.65%69.2%2.2吸收剂的供应自有浓氨水浓度为12%2.3电、水、蒸汽、压缩空气供应电源80v10kv压缩空气0.6mpa工艺水压力＞0.3mpa循环冷却水主要用于泵、风机的冷却水，或系统冲洗用水，引自循环水系统；进水压力≥0.40Mpa，回水压力≥0.20Mpa。2.4主要技术指标和规范依据序号名称烟气参数备注单位数据1焦炉产量万吨/年1002烟气流量m3/h154400设计按1800003脱硫入口烟气温度℃140-1604脱硫出口烟气温度℃5入口粉尘浓度mg/m360目标56入口SO2浓度mg/m3500目标＜307氮氧化物mg/m38008氨水浓度12-22%9氨逃逸率mg/Nm3≤510除雾器出口烟气雾滴浓度mg/Nm3≤7511运行率100%12装置使用寿命年30三、脱硫工艺技术方案1、工艺技术的选择目前脱硫技术有多种，按照脱硫原料的不同，湿法脱硫分为：石灰-石膏法、双碱法、氨法、镁法、海水脱硫等。其中湿法脱硫技术占脱硫总量的80%以上。本焦化厂尾气可采用氨法脱硫，将焦化厂自有浓度为12-的氨水作为氨源，将其作为脱硫催化剂即可满足工艺要求。2、氨法脱硫工艺技术介绍2.1概述二氧化硫是大气中主要污染物之一，是衡量大气是否遭到污染的重要标志。焦炉排放烟气中的二氧化硫是造成大气污染主要的因素之一，它不仅能造成酸雨危害人类，而且据最近世界环境专家断言，还是破坏大气臭氧层的一个重要因素。因此，二氧化硫的治理迫在眉睫。为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国海洋环境保护法》、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》等法律、法规和《国务院关于编制全国主体功能区规划的意见》，保护环境，防治污染，促进炼焦化学工业生产工艺和污染治理技术的进步，环保部发布《炼焦化学工业污染物排放标准》（GB16171-2012）。标准规定了炼焦化学工业企业水污染物和大气污染物排放限值、监测和监控要求，以及标准的实施与监督等相关规定。在标准中二氧化硫含量做了硬性规定。因此焦炉烟气系统必须增设烟气脱硫装置。2.2原理SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵：2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO42.3优势3、工艺方案及其技术特点3.1工艺流程简述本脱硫塔技术采用单塔双循环工艺，以水溶液中的SO2和NH3的反应为基础，得到亚硫酸铵中间产品，亚硫铵再被氧化成硫酸铵；温度<170℃焦炉烟气进入脱硫塔，用氨化吸收液循环吸收烟气中的SO2生成亚硫酸铵，脱硫后的烟气(温度50-60℃)通过烟气再热器升温到吸收剂氨与吸收液混合后进入脱硫塔，吸收形成的亚硫酸铵进入脱硫塔底部与氧化空气接触反应生成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液入蒸发饱和段，将烟气温度降低并蒸发水份，形成固含量5～10％的硫酸铵浆液。硫酸铵浆液由结晶泵送至硫铵装置。3.2工艺系统组成3.2.1氨水供应系统氨水泵（包括电机）、氨水槽、管道、液位计、阀门等辅助设备和材料。烟气系统脱硫塔进口原烟气挡扳门和旁路档板门和相关附件等，烟道、膨胀节，脱硫塔及相关的附属设备。3.3工艺技术特点氨法脱硫技术能将废气中的二氧化硫和焦化厂的废氨水转化为化肥，不产生任何废水、废液和废渣，没有二次污染，是一项真正意义上的将污染物全部资源化，符合循环经济要求的脱硫技术。与钙法相比，氨法属于回收法，钙法为抛弃法，容易造成二次污染。氨法优点如下：①系统简单、设备体积小，能耗低。氨是一种良好的碱性吸收剂，氨法脱硫属于气-液反应，反应速度快，反应完全，吸收剂利用率高，因此减少了设备的体积和能耗。②脱硫塔不易结垢。由于氨具有更高的反应活性，且硫酸铵具有极易溶解的化学特性，因此氨法脱硫系统不易产生结垢现象。③设备占地少。氨回收法脱硫装置无需原料预处理工序，副产物的生产过程也相对简单，配置的设备较少，设备占地无需太大。④脱硫副产物价值高氨回收法脱硫装置的运行过程即是硫酸铵的生产过程，脱硫副产的亚硫铵溶液既可以通过后续装置干燥结晶制成硫铵化肥出售，也可以不用干燥，将亚硫铵溶液直接运去氮肥厂做复合肥原料，进一步降低能耗，成本低廉。⑤既脱硫又脱硝--适应环保更高要求氨对NOX同样有吸收作用。另外脱硫过程中形成的亚硫铵对NOX还具有还原作用，所以氨法脱硫的同时也可实现一部分脱硝的目的。运行主要数据表系统处理前mg/Nm3系统处理后mg/Nm31SO2含量≤500≤302颗粒物≤60≤53NH3逃逸率≤54NOx≤8005氨水浓度12-20%6烟气入口温度1607烟气出口温度60-70四、工程总承包的项目内容和界限划分4.1工程总承包的项目内容本脱硫项目为总包（交钥匙）工程，承包单位负责系统内所有的施工项目及配套工程。4.2工程总承包的项目界限划分甲方供应水、气、汽到装置区外1m，乙方外送硫铵母液管到装置区外1m五、设备清单5.1工艺设备清单名称规格材质单位数量厂家脱硫塔φ×40000Q235B＋玻璃鳞片台1唐山德业烟气风机陕鼓高压电机佳木斯一级循环泵MCZ系列Q=300m3/h,H=Cr30台2二级循环泵MCZ系列Q=160m3/h,H=Cr30台2循环槽（带搅拌器）φ3000×3600V=25mFRP台1唐山德业结晶槽（带搅拌器）φ3000×3600V=25mFRP台1唐山德业回液槽（带搅拌器）φ3000×3600,V=25mFRP台1唐山德业工艺水槽φ3000×3600,V=25mQ235B台1唐山德业氨水槽φ3000×3600V=25mQ235B台1唐山德业结晶泵MCZ系列Q=15m3/h,H=Cr30台2工艺水泵IS系列Q=20m3/h,H=组合件台2氨水泵IH系列Q=25m3/h,H=组合件台2回液泵MCZ系列Q=15m3/h,H=Cr30台2氧化风机LW8-2.5，Q=8m3P=0.25Mpa，包括储气罐、冷却器等组合件台2风门组合件台3唐山德业膨胀节Q235B个（待定）唐山德业烟气再热器台1唐山德业5.2电气清单名称规格材质单位数量厂家5.3仪控清单名称规格材质单位数量厂家5.3主要备品备件清单名称规格材质单位数量厂家六、运行费用6.1物料消耗表及年运行费用（年运行360天）序号原材料名称小时耗量年耗量单价年耗量价值万元1浓氨水消耗量（10%）0.65t561