燃煤锅炉脱硫脱硝除尘工程设计方案

　　一、 工程概况

　　该项目排放的废气主要为锅炉燃煤废气，主要污染物有二氧化硫、烟尘、氮氧化物等。根据厂方提供资料，该锅炉为42T锅炉，废气量约为100000m3/h，烟气是锅炉燃烧煤遇热挥发、分解反应的产物。如果直接排放，在排放口产生含有大量的飘浮颗粒、SO2、飞灰及飘尘，不但对企业内的员工身体健康造成直接影响，而且会对周边居民生活以及大气环境也造成一定的污染。根据国家及地方有关环保法规的规定，其锅炉产生的烟气须经过治理才能排放。

　　本公司根据治理同类锅炉烟气的有关经验以及该公司的实际情况，做出以下锅炉烟气治理方案。

　　二、 设计依据及标准

　　1. 《华人民共和国环境保护法》;

　　2. 华人民共和国《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)

　　3. 广东省地方标准--《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001);

　　4. 《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001);

　　5. 《建筑抗震设计规范》BJ11-89

　　6. 《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2003 )

　　7. 《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)

　　8. 该厂提供的有关数据资料

　　三、 设计原则

　　1. 严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保各项指标达到国家及地区有关污染物排放标准;

　　2. 采用当前国内外运行成熟、可靠、稳定的处理工艺，稳定可靠地达到治理目标要求，且操作简单、管理方便;

　　3. 设备的构件需经济合理、投资省、占地少、运行费用低;

　　4. 在工艺设计，有较大的灵活性，可调节性，以适应烟气量的周期变化;

　　5. 为了提高处理设备的管理水平,实现科学现代化管理,方案设计充分考虑国情,采用*、可靠的自动化控制技术及仪表监测系统;

　　四、 设计数据及排放标准

　　1. 设计数据

　　①蒸发量: 42T/H/台

　　锅炉数量： 1台

　　锅炉出口烟气温度: 160OC

　　烟气量： 100000m3/h/台h

　　燃料： 煤

　　排放二氧化硫浓度：≤800-1000 mg/Nm3

　　要求排放浓度 < 200mg/m3

　　脱硫设施脱硫效率 ≥90

　　2. 排放标准

　　达到广东省《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)二时段二级标准，具体如下表：

　　五、 设计范围

　　本设计方案从厂方原有除尘塔出风口开始到二级脱硫塔排放烟气进入烟囱为止，包括工艺设计，电控设计，管道设计等。

　　六、 废气处理工艺流程及其说明

　　1. 工艺选择

　　燃煤锅炉的烟尘浓度较高，除尘方法主要有电除尘、袋式除尘、旋流板湿式(麻石)除尘。燃煤锅炉废气同样含硫，因此烟气的SO2也需去除，以保证排放效果。脱硫方式主要有：炉内脱硫，烟气干式脱硫、烟气湿式脱硫等。

　　由于脱硫效率要求达到90，只能选用烟气湿法脱硫，这种脱硫方式是目前***常使用的脱硫方式。

　　而烟气湿法脱硫亦分为：石灰/石灰石洗涤法、双碱法、韦尔曼-洛德法、氧化镁法和氨法等，其双碱法洗涤工艺的技术***为成熟、运行***为可靠、应用***为广泛。本方案取用双碱洗涤法。

　　双碱法烟气脱硫是应用***为广泛的脱硫技术，吸收SO2用易吸收、反应速度快、反应充分的钠基碱，石灰(钙基)是***早作为烟气脱硫的吸收剂之一，二者相比，在较低液气比时钙基能较高的脱硫效率。在反应过程，实际消耗的价廉的石灰，因为吸收SO2的废水进入再生池进行再生，使用NaOH再生，重新进入脱硫塔内与SO2发生反应。由于CaSO3沉淀在再生池生成，而不在脱硫塔内部故不会在脱硫塔及烟道产生结垢和堵塞的现象。脱硫塔内部吸收反应生成Na2SO3。具体反应方程式如下：

　　吸收反应：

　　2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O①

　　Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3②

　　说明： 式①为再生液pH值较高时(高于9时)，溶液吸收SO2的反应;

　　式②为溶液pH值较低(5～9)时的主反应;

　　氧化反应：2Na2SO3+O2=2Na2SO4③

　　2Na2HSO3+O2=2NaHSO4④(氧气不足情况下不易发生)

　　再生反应：ca*+H2O→Ca(OH)2⑤

　　2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+2H2O⑥

　　Na2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O→2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓⑦

　　说明：式⑤为的溶解反应;

　　式⑥为一步再生反应;

　　式⑦为再生至pH>9以后继续发生的主反应。

　　本技术选择钠钙双碱法为脱硫工艺，以石灰浆液为主脱硫剂，钠碱只需补充添加。由于在吸收过程以钠碱作为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行可靠。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。

　　脱硫液循环水系统由循环水池、循环水泵、循环水管道及加药装置组成。循环水池应能满足锅炉脱硫除尘循环用水的需要，本系统采用闭环运行，以避免二次污染。

　　七、 主要设备技术参数

　　1、湿式脱硫器

　　单套处理烟气量：100000m3/h

　　喷淋塔内径为：D= 尺寸：Ф4200X7000mm

　　塔内烟气流速：2m/s

　　气液流向：逆流

　　空塔停留时间：2.0S

　　空塔气速取1.5m/S

　　液气比：3L/m3

　　入口烟气温度：<100℃

　　阻力：700Pa

　　除尘效率：35

　　脱硫效率：90

　　材质: 耐热玻璃钢

　　数量：1座

　　目前脱硫塔的材质主要有：316L不锈钢、碳钢外壳内衬树脂玻璃鳞片、耐热玻璃钢。也有方案提出使用麻石外包金属壳建造脱硫塔，这种方法***不可取，因为麻石与麻石之间的浆缝在负压下可用，而在正压下即很快渗漏，外包的金属壳容易腐穿。

　　316L不锈钢耐热性能***，但在高温下耐腐能力一般，尤其是在硫酸浓度在15～85的高温环境下，而且造价亦非常高。

　　碳钢外壳内衬树脂玻璃鳞片，造价低，主要的耐腐能力取决于内衬的树脂玻璃鳞片，越厚耐腐能力越高，但太厚容易脱落，而且多是由人手衬上，对施工质量要求高，往往施工者难以达到设计者的要求，万一渗漏要进塔内修补，为不便。

　　将上述内衬材料与玻璃纤维结合，缠绕成脱硫塔，即制成耐热玻璃钢脱硫塔。由于树脂本身是有机物，耐腐性能非常好，玻璃纤维起到加强的作用，可以缠绕出很厚的塔身。随着化工科学的进步，耐热280℃的树脂已非常普遍，国内外新上的脱硫设施大多采用耐热玻璃钢，所以本方案的脱硫塔采用耐热玻璃钢。

　　耐热玻璃钢具有如下优点：

　　a)保证脱硫器不受腐蚀，耐酸、耐碱(与不锈钢、碳钢相比);

　　b)耐高温，能在300度高温下正常工作;

　　c)造价适宜、维护简单;

　　由于脱硫需要大量的水，所以为免影响到风机，脱硫器安装于风机的后面、烟囱的前面，属于正负荷，不能用麻石制作。

　　2、喷淋水泵(立式化工泵)

　　流量：100m3/h

　　扬程：20m

　　功率：11KW

　　数量：5台

　　3、搅拌机：

　　流量：12m3/h

　　功率：3KW

　　数量：1台

　　4、排污泵

　　流量：6m3/h

　　扬程：10m

　　功率：3KW

　　数量：2台

　　5、引风机(利用原有)

　　6、循环水池 (厂方自建)

　　形式：砖混

　　1) 石灰池：2000*3000*2000MM

　　数量：1个

　　由于在设备运行过程，为了能保证脱硫的效果，就须投加石灰。因此需设备一个石灰池，使其加药量能够恒量地加入到循环水池。搅拌方式：机械搅拌器搅拌。

　　2) 沉淀池：5000*3000*2000MM

　　数量：1个

　　由于在设备运行过程，产生一定量的沉淀物，故需设立沉淀池

　　作用：①汇集通过吸收区洗涤烟气后下落的循环浆液;

　　②为石灰的溶解和和，亚硫酸盐的氧化以及亚硫酸钙、硫酸钙固体副产物的结晶析出和长大提供所需要的时间。

　　3) 灰渣池：5000*3000*2000MM

　　作用：①汇集通过吸收区洗涤烟气后下落的循环浆液;

　　数量：1个

　　4) 清水池：5000*3000*2000MM

　　作用：①收集沉淀后的上清液，用于循环水喷淋;

　　5) 碱液池：2000*3000*2000MM

　　作用：①为氢氧化钠的溶解和再生提供所需要的场所和时间;

　　5、烟气系统

　　在风机及烟囱之间设置旁路烟道，无论脱硫塔处于任何状况，都不影响锅炉的运行。

　　八、技术与服务承诺

　　1. 我公司保证工程保质期一年，即工程自竣工验收之日起，一年内由我公司免费保修(非人为因素造成)，保质期后维护费我司只收取材料成本费。

　　2. 我公司保证工程按时、按质、按量地完成。

　　3. 对于工程项目我司免费对甲方操作人员进行培训，确保设备的正常运行，并定期派技术人员进行维护;对于故障，我公司保证在8小时内作出反应，并派有关技术人员立即赶赴现场。

　　若工艺运转出现问题，我司保证免费提供一切技术支持。