《脱硫塔烟气消白设计方案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《脱硫塔烟气消白设计方案.doc（16页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、焦炉烟气除尘脱硫消白深度处理设计方案一. 基本条件1. 原脱硫工艺为石灰石-石膏法；2. 原脱硫设备（提资）4500mm，入口烟气量220000m3/h，入口烟温160，出口烟温64；3. 排放烟气含尘与含SO2浓度可达设计排放要求；4. 塔内有二层平板式除雾器；5. 可用场地有限。二. 改造设计目标1. 在-10C环境下目测无白烟；2. 烟气消白，必须消除排放烟气中的有害物质如SO3、Hg溶解性盐、重金属霾等，无石膏雨、烟囱雨、及其它有色烟羽；3. 降低原除尘脱硫系统总的运行费用，无需增加使用湿电等高运行费用的二次除尘设备。三. 改造设计思路1. 在脱硫塔前采用热交换器时烟气降温后再进入脱硫
2、塔，这样烟气温度降低了，烟气体积也变小了，烟气在脱硫塔内的平均上升流速也变小了，烟气在原脱硫塔内与脱硫液反应时间也延长了，脱硫效率也会更高；再者进脱硫塔前的烟气，温度较高基本无腐蚀，选用的热交换器材料可用一般的金属材质，投资较低。2. 拆除脱硫塔顶部两层平板式除雾器改用两级国际先进水平的兰金涡流微湿电除尘除雾器（底部层带无阻集水器），绝对保证高效率的除尘除雾脱水效果。3. 在两级兰金涡流微湿电除尘除雾器之间增设一级低温冷凝碱性喷淋装置，使烟气降温至35C以下冷凝水汽，降低饱和烟气的温度点，高效脱除烟气中的有害物质，其脱除液自底层兰金涡流微湿电除尘除雾器的无阻集水器中排出塔外。再经反应沉淀，冷却
3、处理后循环使用。4. 对经兰金涡流微湿电除尘除雾器排出后的烟气再升温810C排放，使烟气中的水蒸气远离饱和点再与较干燥的冷空气混合后不会产生白烟。5. 加热烟气，采用来自脱硫塔前热交换器的热量，加热部分脱硫后烟气后再送入塔顶与低温烟气混合后，使排放烟气含湿度远离饱和点。6. 由于在两级兰金涡流微湿电除尘除雾器之间设置了一层低温碱性喷淋层，虽液气比较小（一般在2左右）但脱SO2、SO3及其它有害物质的效率很高，运行费用也很低，在一般情况下原脱硫塔的第一层循环泵停运，也可达到原有的超低排放要求，这样总的运行费用可下降。四. 烟气消白的工艺流程图烟气消白设计的工艺流程图如下图所示：五. 工艺流程说明
4、（一） 烟气流程与烟气温度变化描述经除尘后的较高温主烟气（160），在引风机作用下首先进入热交换器A与脱硫后的部分较低烟气作热交换，主烟气被降温60左右再进入脱硫塔。此时，由于烟气的温度降低了，其烟气的体积也相应变小，进入原脱硫塔后，则烟气的平均上升流速也相对应变小，在原脱硫段高度不变的条件下，烟气与脱硫液的反应时间延长；反应温度降低，则脱硫效率更高，产生的水蒸气量也相应减少。在温度变化过程中，水蒸气变为水雾的量也相应变少；烟气在原脱硫塔内上升至原顶层喷淋层后烟气温度将降至40左右（原烟气进入脱硫塔温度为160时，脱硫塔顶部温度约为62），此时的主烟气严重带水带雾； 40的饱和湿烟气再进入上部
5、专设的兰金涡流微湿电除尘除雾器与低温喷淋组合系统，进行冷凝脱硫除尘除雾脱水，排出烟气温度在35以下，含尘浓度5mg/Nm3，脱水除雾更是达到国际先进水平。主烟气排经兰金涡流微湿电除尘除雾器后（温度虽然35，但还处于35的饱和湿度，如直接排放，在气温较低时，还会呈现白烟）。用20%左右的烟气自塔顶排出，经烟道进入热交换器A升温至110左右，再在新增引风机作用下排入塔顶后烟囱与80%的主烟气混合排出，混合后的烟气温度在45以上，其水蒸气已远离饱和点，据计算在环境温度-10时，不会呈现“白烟”，或者-10以下白烟量很少。（二） 低温碱液喷淋与兰金涡流微湿电除尘除雾器组合系统的液体流程过程描述调制好的
6、沉淀反应罐与泵前调节池中的氨水低温溶液在循环泵作用下经管道与喷嘴，自兰金涡流微湿电除尘除雾器A底部向下与烟气流向逆向喷淋，少量水雾在主烟气上升流速作用下自兰金涡流微湿电除尘除雾器A底部与主烟气一道进入，在底部导流板作用下作多级变速与变向运动，使烟气中的不同粒径的液滴与液滴之间，微尘与微尘之间，液滴与微尘之间发生碰撞，从而凝并，粒径变大，当烟气冲出导流板时烟速与10m/s，进入倒梯形环沟，则烟速逐渐减小，至4m/s排出。在倒梯形环沟内设有专利配方技术的吸尘球，在烟气的旋流力与向上的托力作用下，使吸尘球在环沟内“公转”，在吸尘球的下层球公转力与摩擦力的作用使所有吸尘球产生“自转”。而烟气在冲击吸尘
7、球时，烟气中的水雾被吸附在吸尘球上，较多的小液滴吸附在吸尘球上，则吸尘球的表面形成水膜，更多的液滴吸附在吸尘球上使吸尘球上的水膜变厚而形成水滴，解吸排出；微尘同样被液膜吸附，随液滴解吸而排出大的液滴，在重力作用下排出兰金涡流微湿电除尘除雾器底部与喷淋液一起进入下部的兰金涡流微湿电除尘除雾器B，干净的烟气自上部的兰金涡流微湿电除尘除雾器排出，绝大部分低温喷淋液与顶部脱下来的含微量尘粒的液滴与主烟气逆流混和，从而吸收烟气中的热量，使烟气降温，同时吸收与溶入烟气中的有害物质如SO3、SO2，微尘等，再在重力作用下进入下层的兰金涡流微湿电除尘除雾器B。碱液进入兰金涡流微湿电除尘除雾器B后，一方面由于气
8、流速度的不断变化，与逆流液体的冲击，使液滴产生较多的小泡沫而增大与主烟气的接触面积；另一方面，其吸尘器的表面积很大，其表面都为液膜与烟气接触的表面积也很大，从而提高了热溶解吸收反应的效率，使烟气充分达到降温，使烟气中的有害物质充分被液体带走，在降温过程中原含有饱和蒸汽的烟气由于被降温，其水蒸气液相应变成水而被脱除，最后都在重力作用下流入底部的无阻接水器，再从无阻接水器中流入管道，自脱硫喷淋层上部排出塔外，经管道流入反应池，经沉淀分离冷却后循环使用；冷凝下来的水自清液池上部溢出可泵至工艺水箱，脱除的微尘自沉淀池的底部排出进入原有的污水处理系统。（三） 热交换器A烟气加热流程描述脱硫塔顶部已经达到
9、超低排放标准的35的20%湿烟自脱硫塔顶部排出后，与自热交换器A排出的110左右的加热烟气混和后，其气量比约2:1，混和后混和烟气温度约60，则其混和烟气的湿度已远离饱和点为较干烟气，基本上无腐蚀，再进入热交换器升温至110，在引风机作用下经烟道排入脱硫塔顶部烟囱，与80%的35的主烟气混和，混和后烟气温度约45，其烟气已远离饱和点，排向大气后在环境温度-10左右，不会呈现白烟，值得说明的是该引风的流量为该加热烟气量的1.5倍左右。（四） 热交换器B的相关说明热交换器的放热物质为主烟气，吸热物质为环境温度的空气，可通过控制环境温度的空气流速来控制主烟气的降温温度。（五） 本工艺的核心技术设备兰
10、金涡流微湿电除尘除雾器的相关说明1、兰金涡流微湿电除尘除雾器介绍（附后）2、在不增设低温喷淋液的条件下，相对于采用其他除雾器时，由于其特高的除雾脱水能力，可使脱硫塔底部的脱硫循环液温度提高2-3，可使排放烟气的温度降低2-3，从而降低了排放烟气的绝对含水量，所以看到的白烟比使用其他除雾时小很多。3、本身所带的接水器，对烟气系统不增加任何阻力，也就是说双级兰金涡流微湿电除尘除雾器带不带集水器的总阻力都是350Pa左右，而其它除雾器增设集水器湿阻力都需增加200Pa以上，则使用兰金涡流微湿电除尘除雾器的整体运行电费少。4、与低温碱液喷淋系统组合湿最大程度提高去除烟气中有害物质效率与最大程度提高传热
11、效率的组合。六. 主设备与材料及构筑物6.1 脱硫塔烟气配套的设备材料及构筑物序号设备材料名称型号规格参数单位数量备注1低阻管式热交换器AA向Q220000m/hAC1 160AC2 110B向Q70000m/hBC1 60BC2 100组1换热管为304不锈钢材质，厚度1.2mm,壳体型钢为Q235，换热器模块5个，单个外型尺寸280028004300，传热面积43002低阻管式热交换器BA向220000m3/hAC1 110AC2100;B向Q70000m/hBC1 -10BC2 5 0组1壳体为Q235材质，换热管为304不锈钢材质，换热器模块4个，单个外型尺寸280028004300，
12、传热面积24003引风机Q700000m/hP=1000PaW=25KW台14鼓风机Q70000m/hP=500PaW=13.5KW台15手动调节风阀600个16出口烟箱4500 H1000，个17进口烟箱4500 H1000个18兰金涡流微湿电除尘除雾器CXL-4500-1300A套1CXL-4500-580B套1带无阻接水器一套9喷淋层Q150 4500层1不锈钢含喷嘴10循环泵Q450 H45台2一用一备11浆液泵Q50 H20 W台2一用一备12排出泵Q50 H30台2一用一备13沉淀反应冷却塔Q200m座1有效容积，不锈钢主材，型钢为Q235.14清液池（罐）50m个115管道阀门批
13、116烟管批117电控、 仪表、 电缆、 桥架批16.2 用电设备清单序号用电设备总数形式单台功率/kW总功率/kW备注1引风机125252鼓风机113.513.53循环泵21用1备801604浆液泵21用1备365排出泵21用1备2.22.2合计：装机功率： 200kW七. 投资概算表序号设备材料名称型号规格参数数量单价（万元）金额（万元）备注1低阻管式热交换器AA向Q220000m/hC1 160C2 110BA向Q70000m/hC1 60C2 11019282换热面积4300m2Q235+316L保温，膨胀节重量约50吨2低阻管式热交换器支架1553引风机Q70000m/hP=1000
14、Pa-1200PaW=25KW11010含变频4低阻管式热交换器BA向Q220000m/hC1 110C2 100BA向Q70000m/hC1 -10C2 5018676换热面积2400m2Q235+316L保温，膨胀节重量约40吨5鼓风机Q70000m/hP=500PaW=13.5KW110106进出口膨胀节1447手动调节风阀200014001118混合器4500 H4500120209兰金涡流微湿电除尘除雾器CXL-4500-1300A15050重量约15吨CXL-4500-580B15050重量约10吨带无阻接水器一套10喷淋层Q150 450012020不锈钢喷嘴11循环泵Q450
15、H452102012浆液泵计量泵22.5513排出泵Q50 H3022.5514浆液罐Q60m1101015沉淀冷却塔Q200m C45251303016冷却水池及土建基础1202017清液池50m1202018烟管与支架50202019工艺水管阀门管件1202020电控、 仪表、 电缆、 桥架1505021保温100厚2003030二施工安装费184按设备费15%三现场管理费、运杂费及技术服务费120四合计项662八. 兰金涡流微湿电除尘除雾器介绍a.主要原理、技术内容设备主要原理为对含湿度较大的烟气首先通过凝并作用使之变大，然后通过吸收球的吸附除去湿烟气中的微尘与水雾，再通过解吸回收微尘与
16、液滴，其具体技术内容如下：湿法脱硫后含湿量较大的烟气自“兰金涡流微湿电除尘除雾器”底部，加速进入多环导流板位置后，由于导流板的优化设计，首先对烟气划区处理，将烟气分为N份，每份烟气处理量为4050m3/h，然后使烟气一方面作多次变速变向运动，另一方面沿着相应的环流控制板作旋转上升运动，在特设的向心风力下，含湿度较大的烟气在变速、变向的运动中，不同粒径的液滴与液滴之间、液滴与固粒之间、固粒与固粒之间，会相互碰撞、相互凝结，在这个传质传热的过程中，发生凝并现象。就像滚雪球一样，越滚越大，从而使液滴与尘粒变大进入下一级；在多环导向板的上方环卷内设有多层特殊设计的吸尘球，这些吸尘球在旋转上升的风力作用
17、下被吹向空中，并沿着各自的环卷控制板作“公转”运动，而这些吸尘球在公转时，球与球之间会相互摩擦，从而产生自转，由于这些吸尘球的公转与自转，相互摩擦会产生“静电”，特设的吸尘球选用摩擦时极易产生静电的高分子树脂配方组成，对吸附在球面上的小液滴与微尘解吸能力是一个常量，不会因本设备内的风力再从球面带走微尘与微小液滴，更能提高除尘效率，稳定除尘除雾率。当然最主要的是烟气通过凝并作用后冲击各层球的表面，微小的液滴冲击到球的表面时，吸附在球面上形成水膜，随着水膜的增厚形成液滴，液滴在重力作用下流向导流板与微小的雾滴与微尘再凝并，当被吸附的尘粒克服水膜的表面张力后，发生解吸，水滴在重力作用下落入脱硫塔底完
18、成除尘，宝贵的水资源进入脱硫塔循环使用。b.设备结构图与吸尘球受力示意图C.技术认定本技术设备于2017年3月16日通过国家级评价，专家一致认为，该项目在我国深化除尘领域实现了技术创新，达到了国际先进水平。九. 本技术方案的评价1、本技术方案真正做到了低温湿法脱硫的条件，有利于提高脱硫效率，降低脱硫剂的消耗量，对原脱硫达不到超低排放的项目，一般可提高10%以上的脱硫效率，则一般不需投资再提高脱硫效率，对已达到超低排放的脱硫项目可降低循环水量与脱硫剂消耗量，从而节约运行成本。2、对原有脱硫后烟气带水、氨逃逸等问题引起的含尘浓度超标问题可以得到解决，对SO3的脱除有一定的效果，对消白得到了解决，可真正做到超低排放。3、热交换采用除尘后的高温干烟气与空气交换，腐蚀性小，设备造价低，设备寿命长，维护量小，管理简单。加热烟气在原脱硫塔出口后混合加热，在检测点虽有少量提高烟气的含氧量，只是改变了排放烟气的温度环境。4、节约了大量宝贵的水资源，一般情况下每10万立方米烟气减少向大气中排放水量0.5t/h以上。5、对原有项目的停炉改造工期短。
