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1、 烟气除尘脱硫技术方案40t/h锅炉烟气除尘脱硫方案1 设计依据1.1 业主提供的设计技术参数：名 称数 据名 称数 据1锅炉类型（型号） 燃煤炉13净化后SO2排放浓度121mg/m32锅炉年运行时间7200h14除尘效率99.8%3锅炉蒸发量40t/h15除尘烟气出口温度654锅炉烟气量132000m3/h16除尘SO2出口浓度mg/m35锅炉耗煤量8000kg/h17引风机型号Y4-73-11NO18D6燃烧含灰量28.6%流量141210m3/h7燃煤含硫量2.5%全压703Pa8锅炉出口烟气温度1590电机功率55kw9锅炉排气侧压力损失Pa18可提供最大循环水量50m3/h10烟尘
2、初始排放浓度19允许最大占地面积200m211SO2初始排放浓度2424mg/m320场地平面图12净化后烟尘排放浓度mg/m31.2 自然条件1.2.1 气象最高气温 ，最低气温 ；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 除尘效率：99.8%； 脱硫效率：95%； 烟尘排放浓度： mg/Nm3； 脱硫后的烟气温降：65； 装置总阻力：800pa； 碱液PH值
3、：1112.6 ； 排放烟气含湿率：6.5 %： 林格曼黑度 1 级。1.4.1 国家对火电厂烟气SO2 允许排放浓度： 当燃煤含硫量S1.0时，为2100mg/m3 ； 当燃煤含硫量S1.0时，为1200mg/m3 ；1.4.2 国家现行SO2排放限值表新建、改建、扩建工程SO2排放限值最高允许排放浓度/（mg/m3）最高允许排放速率 /（kg / h）无组织排放监控浓度限值排气筒高度/m二级三级监控点浓度/（mg/m3）960（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物生产） 1520304050607080901002.64.322253957771101301703.56.6385883120
4、160200270周界外浓度最高点0.40550（硫、二氧化硫、硫酸和其他含硫化合物使用）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SO2排放污染防治技术政策；2.5
5、国家标准GB132231996，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=132000m3/h。根据国家环保局关于推广湿法脱硫的意见及企业现状，设计采用湿法脱硫工艺。设脱硫塔1座，圆形结构，直径3200 ，高H9500 ，双层。塔体采用耐火阻燃型玻璃钢制作。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)2浆液，用水泵送至脱硫塔与烟气接触，吸收烟气中的SO2 。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
6、、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高新技术设备。其除尘率可达99.8 ,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、SO2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
7、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 SO2是中等强度的酸性氧化物，用碱性物质吸收，生成盐类。 SO2在水中具有中等程度溶解度。溶于水后生成H2SO3，可氧化成稳定的H2SO4。 SO2与氧接触时，被氧化成SO3，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)2脱硫剂化学反应式： 4.2.2使用CaO和MgO脱硫剂化学反应式： 烟气中的SO2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
8、石灰作脱硫剂即可达到99%）、除尘效率可达99.8%，不论烟气中灰尘量多大、颗粒多细都可除掉，同时也有很好的脱氮效果。与国内同类技术比较具有如下优点 ：脱硫除尘脱水一体，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70%，可使二氧化硫排放浓度达到国家排放标准；投资省，见效快，轻巧易造； 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；无喷嘴，无堵塞，无须维护，运行安全可靠；运行阻力小，约800pa，可调节；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；适用玻璃钢、高分子塑料、不锈钢或钢板涂防腐材料制造，耐腐蚀，寿命
9、长；结构紧凑，占地少，操作简便，造型美观；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=40m3/h，小时补水量Qh=2m3/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循环水工艺流程循环水池脱硫塔利用冲渣水、灰水自来水补充水PH值调整石灰池耐腐泵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SO2，不仅可节约水资源，还可以废治废。冲渣水、灰水中含有Na2+、Mg2+、AL3+
10、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=2m3/h），无二次污染。6. 脱硫剂制备6.1石灰投加系统流程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，MgO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SO2 。较高的PH值可以提高SO2向液体的扩散速度，有利于化学反应，提高SO
11、2的吸收速率，有利于脱硫效率的提高。当石灰乳的PH过低时，可使SO2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PH89时，脱硫率可达70%以上。当PH12时，脱硫效率达99% 。因此，把PH值界定在PH1112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、SO2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
12、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。9. 工艺流程流程如下：石灰仓制 浆循环水池 锅炉水泵脱硫塔风机灰 渣 池处 置烟气除尘脱硫工艺流程图烟囱 10. 副产物处置湿式钙法脱硫的副产物为含水石膏（CaSO42H2O）。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。11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
13、难”带水、积灰、结垢、震动问题！12. 经济技术分析12.1 经济技术分析的5个要素 工程总投资（万元）； 单位造价（元/KW）； 年运行费用（万元/年）； 寿命期间脱硫成本（元/吨）； 售电电价增加值（元/MWH）。12.2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！序号工艺名称工艺流程技术指标耗电占发电容量比%单位容量投资（元kwh）脱硫成本SO2（元/吨）占工程总投资比%1石灰-石膏法流程简单制浆复杂Ca/S=1.0脱硫95%11.5500600945132简易湿法简单Ca/S=1.1脱硫70%1500550940113磷铵复肥法脱硫简单制肥复杂脱硫95%11.575
14、81485154喷雾干燥法制浆复杂Ca/S=1.5脱硫80%1476770125炉内喷钙法简单Ca/S=2脱硫70%0.521266696海水吸收法简单脱硫90%11.571713907.57循环流化床法简单Ca/S=1.2脱硫90%0.529774478电子束辐照法简单脱硫90%脱氮80%2105010001812.3 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1kgSO2所需的费用（元/kg），综合体现了工程建设后的经济性。 。12.4 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
15、会效益和环境效益。 处理烟量：132000 m3/h； 机组运行：320天; 耗煤量：8000kg/h； 燃煤含硫量： 2.5%； 燃煤灰粉含量：28%； 锅炉初始SO2排量：320 kg/h； 年SO2排放量320kg7200小时=2304000kg/年（2304吨/年）； 治理后SO2减排量（脱硫率按95%计）：2304000kg/年95% =2188800kg/年（2188.8吨/年）； 年减少SO2排污费（2.0元/kgSO2）：2188800kg/年2.00 =4377600元/年； CaO耗量：320 kg/h； CaO消耗费用：0.32t/h80元 =25.6元/小时，合1843
16、20元/年（300天）。 MgO耗量：320 kg/h10%=32 kg/h； MgO消耗费用（按200元/吨）：32 kg/h0.2元=6.4元/小时，6.4元7200时= 46080元/年； 电费155kw/h0.3元/kwh）=46.5元/小时，合334800元/年； 人工费（每人按1万元/年）：6人1万元= 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=625200元/年: 脱硫费用（脱除1kgSO2运行费用）: 625200元/年2304000kgSO2/年=0.27元/ kgSO2 。经过治理后每年减
17、少SO2排放量为2304000kg/年。按国家新政策规定SO2排污费为2元/kgSO2，每年减少上缴排污费为4608000元/年。12.5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121183200 H9500系统配套设备套177风机（90kw/h）台236水泵台21.22.42制浆系统套2510搅拌机3水工构筑物（3格）座18.412m5m4m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 12.6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13200 , H95002处理烟气量m3/h132
18、0003烟 温159工艺降温4烟气含尘浓度g/m35烟气含SO2浓度mg/m324246除尘效率%99.87设计脱硫效率% 958占地面积m21759电力用量KW15510耗水量m3/h2补充水11CaO耗量kg/h32012MgO耗量kg/h3213SO2脱除量kg/年218880014编 制人615运行时间小时7200按300天计12.7主要消耗指标序号项目名称单位数量备 注1工业用水m3/年7200补充水2氧化钙吨/年23043氧化镁吨/年230.44电 力kwh1555编 制人613. 工程建设总投资人民币：伍拾伍万肆千叁佰元整。14. 附 图14.1 除尘脱硫工艺流程示意图（略）14.2烟气连续监测系统图（略）设计: 2006-10-26 16
