单碱烟气脱硫技术方案复制

烟气碱法脱硫工程技术方案三年十月第一章概述1.1 设计依据根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规 范与标准， 编制本方案：大气污染物排放标准GB13271-2001；厂方提供的技术文件；国家相关标准与规范。1.2 设计参数本工程的设计参数，主要依据招标文件中的具体参数，其具体参数见表表1-1 烟气参数序号名称单位数值1进口烟气量3Nm /h720002烟气温度C4003烟气进口 SO2浓度mg/Nm35004年运行时间小时80001.3 设计指标设计指标严格按照国家统一标准治理标准和业主的招标文件的要求，设计参数下表 1-2。表12设计指标序号项目参数1SO2排放浓度3 100 mg/Nm3烟尘3 H2SO3503 + H20V= H2SO4b）中和反应H2SO3和H2s。4必须很快被中和以保证有效的SO2和SO3.吸收。H2SO3、H2so4、HCI和HF与悬浮液中碱按以下反应式发生反应：2NaOH + H2SO3 V=Na2so3+H2O2NaOH+ H2SO4 Na2SO4+ H2O2NaOH + HCI NaCI+H 2ONaOH+ HF NaF +H2ONaOH + H2SO3 NaHSO3+H2ONaOH+ H2SO4 NaHSO4 + H2Oc）副反应烟气中所含的 氧量将把脱硫 反应中生 成的亚硫酸钠（Na2SO3）氧化成硫酸 钠 （Na2so4）:2 NaHSO3+3/2O22 Na2so4+H2O（4） 脱硫液循环系统脱硫液通过循环泵送到脱硫塔内与烟气接触反应后，从脱硫装置底部排出，排出的含有亚 硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫酸钠（硫酸氢钠）及少量粉尘渣的混合浆液体，进入再生池，与新鲜碱 液液发生再生反应，上清液流入脱硫液循环池，由循环泵抽送到脱硫装置进行脱硫循环利用。再 生池底少量渣浆由人工清出。（5）电气控制系统供电方系统内的动力设备为分散式布置，均为三相电源供电，厂内照明为单路三相电源供电分配 使用，设计处理系统供电采用放射式供电方式，优点是安全可靠。接地系统处理系统低压配电系统接地接零保护采用TN-C-S系统，所有电气设备金属外壳均需可 靠接地和接零，照明接地接零保护采用TT系统。低压配电位置的确定设计要求低压配电位置尽可能靠近负荷中心，由于区内大功率用电设备主要为循环泵、风机等，其它动力及照明负荷较小，故在电控室安装电源总柜、动力柜和仪表柜等。动力设备起动和控制方式所有动力设备均设有欠压、短路和过载保护，电源总柜设过流保护。照明设有短路、过载和漏电保护。动力电缆采用铠装电缆沿电缆沟暗敷设，无电缆沟地方软电缆和信号电缆均采用穿钢管 埋地暗敷设，电缆沟支架均可靠接地，形成接地网。脱硫系统内所有设备间电缆的设计、供货由供方负责。供货及岛外部分（分界点为脱硫岛 外1米）的敷设由业主方负责。脱硫岛采用手动控制.本工程系统涉及的所有规范、标准或材料规格（包括一切有效的补充或附录）均为最新版 本，即以合同生效之日作为采用最新版本的截止日期。对脱硫系统及其辅助系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的报 警。工艺系统和仪表、控制设备的设计、供货能够满足上述要求。2.3 本技术工艺的主要优点工艺先进，技术指标完全能满足环保要求和厂家要求；部分高温余热回收利用，节约能源。利用现有废水作为清洗降温介质，实现废水再利用， 节约资源，减少二次污染。采用特制进口高效、防腐、耐磨喷头，喷雾液滴8001200 p m具有极大的比表面积，同时又不易引起二次夹带；脱硫效果好，脱硫效率达65%95%脱硫塔烟所出口浓度不高于100mg/m；投资省、 运行费用低，具有良好的经济性；防结垢、防堵性能好，运行稳定，安全性能高；阻力小，压降低（湿法脱硫系统小于 1000Pa）；操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省；可确保风机安全可靠长 期运行。第三章脱硫工程内容3.1脱硫剂制备系统脱硫剂制备系统主要包括：碱溶池、再生槽、循环池、搅拌器及相应的阀门、管道及管件等。(1)碱液池池碱溶池有效容积为3m3数量：一座在最大工况下运行4小时的碱液消耗量，基本尺寸：C 1600*1600，结构：钢混，半地下式布置，池内设有搅拌器(其功率为1.1KW、浆叶采用SUS316L制作)，工艺水用水为来自其它非金属盐废水。浆液隔膜泵 2 台，Q=2m3/h,H=32m N=1.5kw(2)再生槽：脱硫富液与新鲜氢氧化钠溶液充分反映，生成碱性亚硫酸钠脱硫液。反应时间大于10S,尺寸：L*B*H=10000*50(T800结构：钢混数量：2套(4)阀门、管道及管件阀门、管道及管件均采用SUS304材质。3.2 烟气系统烟气系统包括烟道、膨胀节及电动挡板、换热器、清洗降温塔。换热器 净烟气与除尘后高温烟气换热，提高净烟气温度，防止净烟气带水腐蚀下行管道 和烟筒。降温塔烟气从换热器出来后进入降温塔，通过喷水降温，温度降至105度 左右。同时通过水膜出去烟气中的颗粒物。达到降温除尘的作用。从降温塔出口至脱硫塔进口段的连接烟道采用A3钢制作，并根据需要设置膨胀节。连接烟道上设有挡板系统，以便于烟气脱硫系统事故时旁路运行。挡板采用手动插板阀，包 括1个入口挡板、1个旁路挡板和1个脱硫装置出口挡板。本烟气系统可实现100%烟气旁路。 以满足脱硫塔内检修与维护的需要从而保证锅炉的正常稳定的运行。3.3 SO 2吸收系统SO2吸收系统主要由脱硫主塔、连接烟道、喷淋层、组合式除雾器、预埋件及外部钢结构、 冲洗系统组成。(1)脱硫塔脱硫塔是系统的核心，脱硫塔的材质是本脱硫硫工程能否长期稳定运行的关键，按照要求， 脱硫塔体材质采用钢结构，玻璃鳞片防腐。按国家相应的规范执行。吸收塔采用空塔喷淋结构(根据脱硫率的需要设置3层高效雾化喷淋层)。吸收塔所有部件包括塔体和内部结构设计均考虑防腐要求。吸收塔设计能防止液体泄漏。塔体上的人孔、通道、连接管道等在壳体穿孔的地方进行密 封，防止泄漏。吸收塔壳体设计能承受各种荷载，包括吸收塔及作用在吸收塔上的设备和管道的自重、介 质重、保温重，以及风载、雪载、地震荷载等。吸收塔底面能完全排空浆液。塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等不易 堆积污物和结垢。吸收塔烟道入口段的设计考虑防止烟气倒流和固体物堆积。吸收塔配备足够数量和大小合适的人孔门，在附近设置走道和平台。喷淋系统的设计能合理分布要求的喷淋量，使烟气流向均匀，并确保吸收浆液与烟气充分 接触和反应。所有喷咀能避免快速磨损、结垢和堵塞。喷咀的磨损寿命至少为2年。喷咀与管道的设计便于检修，冲洗和更换，可实现不停炉检修。(2)连接烟道连接烟道是指从脱硫塔主塔出口至风机进口段。连接烟道采用碳钢。其要求按国家相应的规 范执行。(3)喷淋层在本脱硫系统中，为了达到良好的吸收效果，吸收塔设计成逆流式喷淋塔，设置 2层的喷淋层，每层喷淋层由若干个高效雾化实心喷嘴组成，而每个喷嘴自成体系统，可单独开 启与关闭并可调节其喷液量。吸收液由喷嘴喷出，喷嘴均匀布置塔内横截面上，喷射出来的成实心锥型的浆液可以覆盖整个横截面，在满足吸收SO2所需的比表面积的同时，该技术把喷淋造成的压力损失减少到最小。传质吸收时间为2-3秒。喷嘴是本净化装置最关键的部件，它具有以下特点：高效雾化喷嘴雾化程度好，雾化粒径小，脱硫剂的比表面积大，再加上喷嘴的科学合理布置， 使得在预处理区形成无漏洞、重叠少的吸收液雾化区段，同时喷液可大幅减少，由此带来烟 气温降小，由于烟气温度高、气液接触面积大，S02与脱硫剂之间反应剧烈、反应速度快，这是保证脱硫效率高的一个主要因素，也给烟尘的成球 提供了良好的条件。 喷嘴内液体流道大而畅通，具有良好的防堵性能；采用碳化硅制作，具有很好的 防腐耐磨性能。喷嘴体积小，安装清洗方便。喷淋层主要由环形分配管、雾化喷嘴、套管、阀门，喷雾连接管。(4)组合式除雾装置平板折流式除雾器，两级四通道，确保除雾效果。不再描述。(5)冲洗系统由于本脱硫工艺采用双碱法工艺，理论上除雾器、喷头及管道不存在结垢问题，但实际运 行过程中除雾器、脱硫塔底部及部分管道均有沉积物与结垢现象的存在，故本工程在这些地方均 设有冲洗装置，冲洗水为工艺用水。可以定期冲洗除雾器、脱硫 塔底部等部位因长期运行中可能产生的死角结灰，解决了除雾器无需停炉清灰的问题。冲洗系统 用水为业主方的供水压力为0.3MPa的工艺水，由单独设置的除雾器冲洗 水泵。3.4 脱硫液循环和脱硫渣处理系统(1)脱硫液循环系统1循环泵循环泵选用防腐耐磨性能优良的高分子量衬塑泵，型号为：流量：10OmVh，扬程：32m，功率：15kw数量为：3台。泵吸入口配备了滤网，以便泵及系统的堵塞。3循环池循环池采用现浇整体钢碎结构循环池的有效容积：50立方米。循环池地下布置，设计标高0200 m。尺寸：5.0m*5.0m*2.5m3.5 消防及给水部分本工程消防及给排水系统由业主负责。消防室外采用消火栓灭火，室内使用化学灭火器。设计消防用水水源取自厂现有给水管网，采用DN150镀锌管引接消防水源至设计消火栓消 防系统，通过DN100镀锌管直接供室外消火栓用水。(2)给打F水脱硫装置场地、吸收剂制备系统场地的雨水经排水沟、雨水口、检查井等收集后排至厂现有 排水点排走。3.6 浆液管道布置及配管管道布置以平直和就近为总原则。由于脱硫吸收液的特性，工程上浆管道材质一般工程塑料管、不锈钢管三种。3.7 电气系统3.9工程主要设备投资估算及构筑物（1）工程主要设备投资估算（见表3-1 ）表3-1主要设备表投资估算表序号名称规格（型号）单位a量单价（元）备注一、脱硫剂制备系统101石灰消化池搅拌器拆叶式7.5kw套1含支架103阀门、管道与管件若干k小计二、烟气系统201手动插板门1500*1000件3202连接烟道及支撑架L= m,C 1500套1包括保温203膨胀节1500*1000个3清洗降温塔换热器28000*14500*3台台11三、SO2吸收系统301脱硫主塔内径2.8m, H=16m座1302连接烟道及支撑架L=20m, C 1500座1包括保温303喷淋层2800套2304组合式除雾装置2800套1305冲洗系统2800套1306检修孔、进出口预埋件、支架、平台、直梯套1风机72000-110000Nm3/h套1四、脱硫液循环和脱硫渣处理系统401吸收循环象台3402再生池搅拌器拆叶式11kw台1403阀门、管道与管件渣浆泵板框压滤机若干11小计五、电气,、仪表控制系统501电气控制套1503电线、电缆及附件若干小计合计(2)主要土建及构筑物(见表3-2 )表3-2主要土建及构筑物表序号名称规格(型号)单位数量备注一、脱硫剂制备系统101化灰浆池C 1.4 x2.0m个1钢混102钠碱池C 1.0 x 1.0m个1钢混二、SO2吸收系统201脱硫主塔基础配施个1钢混三、脱硫液循环和脱硫渣处理系统301循环池50立方米个1钢混302循环泵基础配施个3混合303沉淀池120立方米个1钢混304再生池50立方米个1钢混五、零星土建501回流沟及其零星土建若干混合2.4物料消耗(1)钠碱消耗量kg/天(以100%氢氧化钠计)(3)用电量电耗初步估算表项目型号(见设备表)数量装机容量(kW)实用功率(kW)备注脱硫液循环泵34545化灰池搅拌器14.54.5再生池搅拌器17.57.5除雾器冲水泵211.05.5一用一备第四章项目实施及进度安排4.1 项目实施条件本烟气脱硫系统的共用部分在工程中同时实施。脱硫装置的外部条件，如施工场地、施工所 需水、电、气、交通运输由厂方有关部门提供；运行所需的吸收剂、水、电、副产品的处置等公 司统筹落实。4.2 项目实施进度安排项目实施时间安排如下表：项目实施时间表（两台同时施工）阶段时间设计阶段45周主体设备施工阶段（不含基础）5To周调试阶段12周第五章效益评估和投资收益5.1运行费用估算运行费用主要有：电费、水费、人工费、药剂费等。(1)电耗电费的支出项目为脱硫液循环泵等的耗电，初步估计值见表5-1。按电费0.75元/kWh,年运行8000小时计。电费共20.6万元。 电源采用380V,50HZ交流电。水费及人工费系统需定期补充水，本设计中用冲渣循环水等进行补充，因此，水费支出可以忽略不计；本 脱硫系统由于运行、维护管理简便，安排人进行日常管理、维护，年费用为14.4万元。(3)药剂费表5-2药剂用量和费用初步估算表项 目用量单价年药剂费用石灰0.86（t/d）350（元/吨）10.0万元钠碱50.（ kg/天）2000(元/ 吨)3.40(4)运行费合计该脱硫系统全年(按8000小时计)总运行费用为20.6+14.4+10.0+3.4=48.4万元5.3环境效益及社会效益第六章结论6.1主要技术经济指标（见表6-1）表6-1主要技术经济指标汇总表序号项目指标备注12处理烟气量 72000Nmh4SQ排放放浓度3 10Omg/m5系统阻力8000h7可利用率 95%8脱硫塔主体设备使用寿命 20年9脱硫系统出口烟气温度55r