35t/h锅炉烟气除尘脱硫方案1.设计依据:根据业主要求2#3#锅炉并用一台脱硫塔,使用1#锅炉脱硫塔方案,下面主要以4#锅炉做脱硫方案:1.1业主提供的设计技术参数:1.2自然条件1.2.1气象最高气温C,最低气温°C;夏季平均气压Hpa,冬季平均气压Hpa;最大风速m/s,平均风速m/s ;最大降雨量mm ,最小降雨量mm 。
1.2.2水文地质地下水位高程为m最大冻土深度mm ;地震烈度6度。
场地土类别3类,海拔高度米。
1.3主机型号与参数锅炉型号:煤粉炉。
1.4技术要求①除尘效率:〉99.9%;②脱硫效率:》85%③烟尘排放浓度:v mg/Nm3;④脱硫后的烟气温降:v 65C;⑤装置总阻力:v 800pa;⑥碱液PH值:11~12.6 ;⑦排放烟气含湿率:W 6.5 % :⑧林格曼黑度1级。
1.4.1国家对火电厂烟气SO允许排放浓度:当燃煤含硫量S< 1.0 %时,为2100mg/m ;当燃煤含硫量S> 1.0 %时,为1200mg/m ;1.4.2 国家现行SQ排放限值表新建、改建、扩建工程SQ排放限值1.5质量要求1.51烟气脱硫后含湿度控制在国家标准范围内,含湿率W 6.5 %引风机不带水、不积灰,不震动;1.52主体设备正常使用寿命15年以上;1.53塔内设备不积灰、不结垢;1.54补水管、冲洗管为不锈钢厚壁管道或硬塑管;1.55主塔采用耐火阻燃玻璃钢材质制做。
2.技术规范与标准2.1技术要求按《HCRJ040-1999规定执行;2.2火电厂大气污染物排放标准《GB13271-2001〉;2.3小型火电厂设计规范《GB50049-94〉;2.4国家环保局制定的《燃煤SQ排放污染防治技术政策》;2.5 国家标准《GB1322—1996》,《JB/2Q4000.3-86》;2.6地方标准:按当地环保部门有关规定执行;2.7国家标准:《大气污染源综合排放标准》。
3.烟气脱硫技术方案3.1处理烟气量Q=132000n/h。
根据国家环保局关于推广湿法脱硫的意见及企业现状,设计采用双碱法脱硫工艺。
设脱硫塔1座,圆形结构,直径①3200 ,高H9500,双层。
塔体采用耐火阻燃型不锈钢钢制作。
设计选用廉价石灰CaO作脱硫剂。
即石灰经消化后,加水搅拌,制成Ca(OH)浆液,用水泵送至脱硫塔与烟气接触,吸收烟气中的SO。
设计钙硫比为1:1.05。
3.2脱硫工艺系统组成脱硫工艺由主塔、水气分离装置、脱硫风机、石灰投加系统、烟气连续监测系统、循环水系统及管道组成。
4.工作原理脱硫除尘采用《涡轮导波旋涡微分潜水装置》。
它是我国新一代脱硫除尘一体化咼新技术设备。
其除尘率可达99.9% ,脱硫率95% ~99% !锅炉含尘烟气由主烟道进入脱硫塔,根据空气动力作用,设计以特定的角度、方向、流速旋转上升,在塔内储液槽的碱性液里,相互交溶、旋涡、碰撞,液体单位表面积迅速扩大,气、液、固三相粒子间的质量和能量相互传递,有害物质粒子被碱液吸附,提高了碱液与烟气中尘粒、SO间的物理吸收和化学反应强度。
经微分、潜水、漫游,烟气与碱性液充分接触、反复洗涤,烟气中的二氧化硫、尘硝、氮氧化物等被水吸收,随即气液分离。
废液在离心力、重力作用下,沉入槽底浓缩,可自动或手动排渣,上清液调整PH值后循环使用。
洁净烟气升腾,经涡轮式离心脱水装置高速旋转甩干,由风机引至烟囱,抬升、排空、扩散。
4.1化学吸收特性①SO是中等强度的酸性氧化物,用碱性物质吸收,生成盐类。
②SO在水中具有中等程度溶解度。
溶于水后生成H2SG,可氧化成稳定的HSQ。
③SQ与氧接触时,被氧化成SO,酸性增强,易与碱性物质中和反应。
4.2中和反应4.2.1使用Ca(OH》脱硫剂化学反应式:①SQ气态H2O > H2O・SQ水溶液②H2O *SO2水溶液》H HSOf》2H SO^③CaO H 2O > Ca OH 2> Ca^ 2OH -1 1④Ca OH 2 SO2二CaSO3 *-H2O - H2O2 2⑤CaSO3 — H2O -H2O SO2 二Ca HSO3 22 24.2.2使用CaO和MgO脱硫剂化学反应式:①Mg OH 2■鼻'SO2 H2O 二MgSO s-^H?。
」H2O2 2A A②MgSO s •— H 2O — H 2O SO2 二Mg HSO3 22 2— 3③Mg HSO3 2 Ca OH 2二MgSO3 CaSO3H 2O ; H 2O④Mg2SO3 Ca OH 2 H2O = Mg OH 2 CaSO3」H2O S,— H2O2 2烟气中的SO与碱液反应,生成固态物质后被脱除。
4.3技术特点装置建成后,脱硫效率可达99% (仅用生石灰作脱硫剂即可达到99%、与国内同类技术比较具有如下优点:①脱硫脱水一体,效率高。
由于气液两相接触充分,即使不加任何脱硫剂,其脱硫效率可达到95%可使二氧化硫排放浓度达到国家排放标准;②投资省,见效快,轻巧易造;③耗水量小。
锅炉房三废可充分利用,以废治污。
省水、省电、省脱硫剂,运行费用低;④无喷嘴,无堵塞,无须维护,运行安全可靠;⑤运行阻力小,约800pa,可调节;⑥脱水效果好,冬季、夏季运行无差别,烟囱出口无白气,无烟。
引风机安装不受限制;⑦适用不锈钢或钢板涂防腐材料制造,耐腐蚀,寿命长;⑧结构紧凑,占地少,操作简便,造型美观;⑨适用于大、中、小各型锅炉和火电厂锅炉除尘脱硫。
5.循环水系统5.1脱硫供水采用循环水,循环水量Q=40mh,小时补水量C h=2n n/h,对水质无特别要求。
循环水池采用石灰池、沉淀池、PH值调整池三池合一,池内分格的构筑形式,钢砼结构。
5.2 循环水工艺流程5.3废物利用动力车间原有部分冲渣水、灰水,呈碱性,可以废物利用。
建议将该部分废水引入新建脱硫系统后,作为脱硫循环水,用来洗涤烟气中的酸性物质,吸收SO,不仅可节约水资源,还可以废治废。
冲渣水、灰水中含有NaT、Mg+、AL3+等碱性阳离子,具有去垢的特性,循环利用,无排放(只补充小量新鲜水Q=2m(h),无二次污染。
6.脱硫剂制备6.1石灰投加系统流程石灰投加系统6.2脱硫剂制备系统由石灰粉料仓,熟化制浆池,搅拌机,贮液池等组成。
氧化钙、氧化镁为粉状物质,采用加水搅拌活化,制成水溶液用泵送入脱硫塔储液槽脱硫。
石灰的纯度为90%。
石灰粉料采用人工供料。
今后锅炉扩建增大后可设定量给料机供料。
设钢制CaO MgO储仓各1个。
CaO储量为10天, MgC储量为30天。
储仓由建设单位自备。
a) 碱液PH值的界定根据化学原理和传质理论,采用石灰乳作吸收剂吸收SO。
较高的PH值可以提高SQ向液体的扩散速度,有利于化学反应,提高SO的吸收速率,有利于脱硫效率的提咼当石灰乳的PH过低时,可使SQ逸出,影响脱硫效果。
实践表明,当PH为中性时,脱硫率只能达到40%当PH= 8~9时,脱硫率可达70% 以上。
当PH= 12时,脱硫效率达99%。
因此,把PH值界定在PH= 11~12 限值以内。
b) 脱硫工艺综述含尘烟气在脱硫塔储液槽的碱性液里交溶、旋涡、碰撞,气、液、固三相粒子间的质量和能量相互传递,有害物质粒子被碱液吸附,提高了碱液与烟气中尘粒、SO间的物理吸收和化学反应强度。
经微分、潜水、漫游,烟气与碱性液充分接触、反复洗涤,烟气中的二氧化硫、尘硝、氮氧化物等被水吸收。
废液在离心力、重力作用下,槽底浓缩,排除。
清液调整PH值后循环使用。
洁净烟气经涡轮式离心脱水装置高速旋转甩干,由风机引至烟囱排空。
7.工艺流程流程如下:烟气除尘脱硫工艺流程图8.副产物处置湿式钙法脱硫的副产物为含水石膏(CaSO 2HQ)。
脱硫塔排放的污泥极少,副产物石膏量少,无利用价值。
采用抛弃法处置。
9.管理与操作《涡轮导波旋涡微分潜水装置》是高新技术产品。
是以崭新的设计理念,高强的环保意识,严谨的科学态度,潜心研制的高科技成果,其制作技术要求高,但管理、操作、维修尤其方便,体现为用户着想,用户第一的设计思想。
它不但除尘、脱硫率可达99%以上,而且还解决了国内以往脱硫除尘工程中的“老大难”一一带水、积灰、结垢、震动问题!10.经济技术分析10.1经济技术分析的5个要素①工程总投资(万元);②单位造价(元/KW);③年运行费用(万元/年);④寿命期间脱硫成本(元/吨);⑤售电电价增加值(元/MW- H)10.2国内脱硫技术八大工艺方案比较有比较,方能鉴别。
有鉴别,便于选择!10.3成本是在寿命期间所发生的费用。
包括投资还贷和运行费用在内的一切费用与此期间脱硫总量之比。
即系统在寿命期间每脱除1kgSQ所需的费用(元/kg ),综合体现了工程建设后的经济性。
10.4 锅炉采用脱硫设备处理后,达标排放,控制了污染,净化了环境, 企业减少了排污缴费,创建了社会效益和环境效益。
•处理烟量:132000 m7h ; •机组运行:320天; •耗煤量:8000kg/h ; •燃煤含硫量:0.5 2.5%; •燃煤灰粉含量:28%•锅炉初始SQ 排量:4.75kg/h ;•年 SQ 排放量 4.75kg X 8000 小时=38000kg/年(38 吨/ 年); •治理后SQ 减排量(脱硫率按85%计):38000kg/年X 85% =32300kg^( 32.3 吨/ 年);• 年减少SQ 排污费(2.0元/kg • SQ ):38000kg/年 X 2.00 =76000 元/ 年;• CaQ 耗量:320 kg/h ; • CaQ 消耗费用:0.32t/h X 80 元=25.6 元/ 小时,合 184320 元/ 年( 300 天)。
• MgQ 耗量:320 kg/h X 10%=32 kg/h ;• MgQ 消耗费用(按 200 元/ 吨):32 kg/h X 0.2 元=6.4 元/ 小时,6.4 元 X 7200 时二 46080 元/ 年;• 电费 155kw/h X 0.3 元/kw • h ) =46.5 元/ 小时,合 334800 元/ 年;脱硫SO 2成本工程总投资•寿命年运行费用 还贷年脱硫量寿命•人工费(每人按1万元/年):6人X 1万元二6 万元/ 年; •本项目40t/h锅炉每年新增原料消耗,动力消耗,人工费用合计:184320+46080+334800+60000=62520元/ 年:•脱硫费用(脱除IkgSO运行费用):625200 元/ 年+ 2304000kgSQ 年=0.27 元/ kgSO2。
经过治理后每年减少SO排放量为2304000kg/年。
按国家新政策规定SQ排污费为2元/kg • SO,每年减少上缴排污费为4608000元/年。
10.5工程建设分项投资表序号名称单位数量单价(万元)小计(万元)备注1 脱硫塔(双层)座 1 21 18 ①3200 H9500系统配套设备套 1 7 7风机(90kw/h)台 2 3 6水泵台 2 1.2 2.42 制浆系统套2510搅拌机3 水工构筑物(3格)座 1 8.4 12mriX 5mriX 4m小计51.804 税金7% 3.63合计55.43总投资人民币:伍拾伍万肆千叁佰元整10.6 主要经济技术指标序号项目名称单位数量备注1 玻璃钢脱硫塔(双层)座 1 ①3200 , H95002 处理烟气量m/h 1320003 烟温159 工艺降温10.7 主要消耗指标11.工程建设总投资人民币:伍拾伍万肆千叁佰元整12.附图12.1除尘脱硫工艺流程示意图(略)12.2烟气连续监测系统图(略)。