回转窑除尘脱硫方案20T.doc

宜兴市南山除尘脱硫环保设备有限公司Yixingshi Nanshan Dedust Environmental Protection Equipment CO.,Ltd回转窑除尘脱硫方案 技 术 文 件第一章 总述1.1 工程概况公司现有1座回转窑，尾气为13350Nm/h,折算为工况烟气量为60000m/h(温度为150)。根据国家环保对粉尘及硫化物总量控制要求，该锅炉需配备相应的除尘脱硫装置，使烟尘和二氧化硫排放浓度达到环保标准后方可排放。根据实际情况及我公司在大气污染治理方面的经验，决定采用布袋除尘器和脱硫塔组合除尘脱硫，脱硫方法采用双碱法。1.2、设计思想及原则 1、确保除尘脱硫装置不影响锅炉运行，通过对含硫尾气进行治理，使污染物排放浓度符合业主及当地环保部门的要求。 2、投资省、效果好。选择合理的治理工艺在有效治理废气的同时，应尽量降低设备的投资和运行成本。 3、脱硫副产品无二次污染，易于处理。 4、除尘脱硫装置能在工况烟气温度加10(150)的条件下安全连续行。 5充分结合厂方现有的客观条件，因地制宜，制定具有针对性的技术方案。 6、系统平面布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。 7、采用钠钙双碱法脱硫工艺，技术成熟、脱硫效率高、运行安全、操作简便。 8、烟气除尘脱硫系统具有应付紧急停机的有效措施。1.3设计依据工业炉窑大气污染物排放标准 GB9078-1996锅炉大气污染物排放标准 GB13271-1991锅炉烟尘测试方法 GB/T5468-91工业企业噪声控制设计规范 GBJ78-85钢结构设计规范 GB50205-2001袋式除尘器安装技术要求与验收规范 JB/T8471-96袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件 GB12625-90除尘机组技术性能及测试方法 GB/T11653-89脉冲喷吹类袋式除尘器 GB/T8532-1997电器装置安装工程施工技术条件 GBJ232-82建筑抗震设计规范 BJ11-89固定式钢斜梯 GB4053.4-83固定式工业钢平台 GB4053.4-83火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定 DGJ59-84袋式式除尘器用滤袋框架技术条件 JB/T5917-91袋式式除尘器用电磁脉冲阀 JB/T5916-2004电气装置安装工程及验收规程 GBJ232-82低压分配和电路设计规范 GBJ54-83湿式烟气脱硫除尘装置 HCRJO401999一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准 GB185992001优质碳素结构钢技术条件 GB69988优质碳素结构钢热轧厚钢板技术条件 GB71185优质碳素结构钢薄钢板和钢带技术条件 GB71088碳钢焊条技术条件 GB308782当地环保部门的有关规定和要求业主提供的烟气参数及相关数据1.4设计范围本设计范围包括烟气除尘脱硫系统工艺、系统结构等专业的设计，工程设计范围：从布袋除尘器至脱硫塔烟气出口之间的脱硫装置和相应配套的附属设施。包括：脱硫剂制备系统除尘系统SO2吸收系统脱硫液再生循环系统和脱硫渣处理系统1.5设计参数序号参数名称单位参数值1回转窑座12烟气量m3/h60000（150）3烟尘原始浓度g/m310-154二氧化硫原始浓度mg/m311605硫化氢mg/m316氨气mg/m357烟气温度150（设计值）1.6设计要求序号参数名称参数值1二氧化硫排放浓度 200mg2烟尘排放浓度80mg3硫化氢0.06mg4氨气1.5mg5臭气浓度206林格曼黑度1级第二章 烟气除尘系统2.1.1、过滤原理含尘气体由进风口进入灰斗，经过灰斗内的导流板，使气体中部分大颗粒粉尘受惯性力作用被分离出来，直接落入灰斗。含尘气体通过灰斗后进入中箱体的滤袋过滤区，气体穿过滤袋，粉尘被阻留在滤袋外表面。净化后的气体经滤袋口进入上箱体后，再由出风口经风机后进入脱硫塔然后进入烟囱排出。2.1.2、清灰原理随着过滤时间的延长，滤袋上的粉尘层不断积厚，除尘设备的阻力不断上升，当设备阻力上升到设定值时，清灰装置开始进行清灰。首先，第一个分室提升阀关闭，将过滤气体截断，然后电磁脉冲阀开启，压缩空气以极短促的时间向上箱体喷出，使滤袋迅速膨胀，将滤袋外表面上的粉尘被剥离落入灰斗中。清灰完毕后，电磁脉冲阀关闭，提升阀打开，该室又恢复过滤状态。清灰各室依次进行，从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期。2.2、电气控制2.2.1、清灰控制方式脉冲袋式除尘器的清灰控制方式一般采用定时法，也采用定阻法。 定时法即按设定好的时间程度进行逐室清灰。 定阻法即根据滤袋内外压差的控制，将差压变送器发出的信号通过电气控制装置，按设定程序进行逐室清灰。2.3.2、电气控制装置的功能脉冲袋式除尘器采用PLC进行集中控制，可分为自动和手动两种方式。调试和设备检修时采用手动方式进行控制，设备正常运行工况下采用自动方式进行控制。2.2.3、操作方法2.2.4、 开机操作检查各电气接线，压差传送器后合上各电源开关，待风机运行，反馈信号进入，设备便开始运行。2.2.5、 脉冲清灰脉冲清灰采用自动控制方式进行。采用定阻法进行清灰，用表上的红色指针设定上下压差限，当设备阻力阻力超过上限值时，则脉冲喷吹开始动作。2.2.6、卸灰控制卸灰可采用手动或自动两种方式。采用手动时，按下控制柜上“卸灰运行”按钮，卸灰开始；按下“卸灰停止”按钮，则卸灰停止。2.3、气箱脉冲袋式除尘器技术参数 序号项 目单 位数 据1气箱脉冲袋式收尘器PPF96-252处理烟气量m3/h600003外形尺寸(LWH)mm8000*8000*78004箱体结构设计压力KPa55净气室形式侧吸式6材料Q2358最大漏风率29布袋除尘器总效率%99.9810排放浓度mg/m38011除尘器阻力Pa1470-177012过滤风速m/min1.2-2.013仓室数个1014灰斗数个615布袋数量条96016龙骨架个960，镀锌17布袋尺寸（直径高度）mm1302450，耐温耐腐蚀18材质PPS针刺毡19总过滤面积m296020滤袋滤料单位重量g/ m245021持续使用温度18022瞬时使用温度20023除尘器的气布比m/min 0.9424滤袋滤料厚度mm225清灰方式脉冲清灰26频率的控制PLC27进口膜片脉冲阀规格DCF-Z-50S 28进口膜片脉冲阀数量只3229汽缸只1630空压机套1，螺杆式，带冷干机31压缩气压力Mpa0.5-0.732气源品质无水无油压缩空气33清灰压缩空气耗气量Nm3/ min 1.534颗粒物mg/Nm3三级过滤35含油量mg/Nm3除水、除油36花板加工方法冲床冲孔37材质Q23538设备总重量33.6T2.4、除尘器主要组成部分2.4.1、顶部栏杆及照明系统。2.4.2、进、出钢梯平台及栏杆。2.4.3、进排气系统。2.4.4、仪控仪表。2.4.5、除尘器本体。2.4.6、灰斗及排灰系统。进气系统包括进风导流总管、导流装置、进风口手动调节阀。滤袋、笼骨和花板滤袋和笼骨组成了除尘器的滤灰系统；花板用于支撑滤袋组件和分隔过滤室及净气室，并作为除尘器滤袋组件的检修平台；并且滤袋组件从花板装入。清灰系统电磁脉冲阀、离线阀等组成了除尘器的清灰系统。排气系统包括由排气管道等组成的除尘器净化气体排放系统。卸灰系统装置于除尘器灰斗上的仓壁振打器、星型卸灰阀等组成了除尘器的卸灰系统。压缩空气系统储气罐、油水分离器、压缩空气管道、减压阀、压力表、气源处理三联件等。控制系统仪器仪表、以PLC可编程控制器为主体的除尘器主控柜、现场操作柜等组成。2.5、布袋除尘器的组成2.5.1导流系统：布袋除尘器的各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理，保证了单元进风的均匀、和顺，以提高过滤面积利用率。进风导流管含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空，滤袋间距亦进行了专门设计，气流通过设置于灰斗中的进风分配系统导流后，依靠阻力分配原理自然分布,达到整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流、防止二次扬尘。灰斗进风分配系统示意图借助于计算机模型数据，本型脉冲布袋除尘器的进风分配系统进行了专门设计，百叶窗形式的进风分配系统最大限度地减少了紊流、防止二次扬尘，同时保证了含尘气体能在通过进风分配系统的导流后均匀地分布到仓室截面的每一个地方。设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象，避免了滤袋的晃动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。在除尘器进风分配系统前，我们还设置了手动风量调节阀，进风管、出风管，气流分配系统的设计保证各单元室入口流量不均匀度5%。带开度指示的手动切换阀2.5.2、滤袋布置和花板：本型脉冲布袋除尘器滤袋采用纵横直列的矩阵布置方式，这种排列方式合理地利用了方形的箱体空间。除尘器花板采用数控冲压方法加工花板孔，保证了花板及花板孔的形位公差要求。采用数控冲压加工的花板半成品安装完成后的上箱体及其中的部件花板 喷吹管加大的滤袋中心距保证了含尘气体在滤袋间的抬升空间，同时避免了滤袋晃动可能产生的碰撞。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。设计合理的除尘器上箱体内部结构为工人以花板作为操作平台进行除尘器检修、维护创造了条件 。花板孔冲压位置准确，与理论位置的偏差小于0.05mm，确保两孔洞的中心距误差在1.0mm。花板孔洞制成后清理各孔的锋利边角和毛刺，焊接加强筋板时，筋板布置合理。焊接后通过整形确保花板平整，无挠曲、凹凸不平等缺陷，花板平面度1/1000，对角线长度误差3mm，内孔加工表面粗糙度为Ra=2。滤袋与花板的配合合理，滤袋安装后严密、牢固不掉袋、装拆方便。花板、袋口、袋笼安装时，有不划伤滤袋的防护措施，且能保证安装严密，实现灰尘零泄漏。采用精密工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹短管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可靠、有效。滤袋对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。因而，本案滤料我们根据除尘器运行环境和介质情况选用氟美斯滤料，采用防水防油处理。滤料耐温180瞬间200，单位重量450g/m2。此滤料为表面过滤型滤料，清灰彻底，减少了粉尘在滤袋表面形成布粉层后板结的可能；滤料寿命长，加上我们在除尘器结构方面的改进，保证了滤料正常使用寿命。布袋在寿命期内破损率5%。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，采用加强环布；滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝，拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。 同时，滤袋底部距离进风口的水平距离、设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。我公司设计生产的设备充分考虑了这些内容，保证除尘器正常运行。滤袋上端采用了弹簧涨圈形式，密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在净气室进行，无须进入除尘器过滤室。2.5.3、滤袋和笼骨：滤袋对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。本工程滤料选用PPS滤袋。连续工作温度180瞬态最高温度200抗酸性能优抗碱性能优抗断强度纵向：800N横向：1200N热稳定性180以下最大收缩量小于2%耐用性优是目前燃煤锅炉、垃圾焚烧炉尾气应用最广泛的滤料。滤料使用寿命长。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强复合缝制，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力，滤袋上端采用了弹簧涨圈形式密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过除尘器上箱体（净气室）进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在（净气室）进行，无须进入除尘器过滤室。笼骨本型脉冲布袋除尘器袋笼采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形（纵筋直径4、12条，加强反撑环5、间距200，1467000），顶部加装“”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。笼骨材料采用20#碳钢，使用笼骨生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度不脱焊，无脱焊、虚焊和漏焊现象。笼骨生产线袋笼表面采用有机硅喷涂技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。滤袋和笼骨2.5.4、脉冲清灰系统：本型脉冲布袋除尘器的清灰采用压缩空气低压脉冲方式。除尘器可以采用离线、在线二状态清灰方式。清灰功能的实现是通过PLC利用差压（定阻）、定时或手动功能启动脉冲喷吹阀喷吹，使滤袋径向变形，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。预组装中的上箱体及清灰系统部件清灰系统示意图电磁脉冲阀气包 上箱体 喷吹管 花板滤袋组件中箱体 清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进行直线度校正。喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位销，方便每次拆装后的准确复位。采用文氏管或类似结构的零件对压缩空气进行导流，有助于压缩气流方向的稳定，但文氏管或类似零件的结构会导致设备阻力的增加，我们采用的喷嘴有同样的导流效果但没有增加设备阻力之忧。清灰系统设置储气罐和分气包、精密过滤器（除油、水、尘），保证供气的压力和气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。为减少清灰对滤袋的损伤，清灰气源应具有减少氧含量及温差等对滤袋不利影响的措施。清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。电磁脉冲阀：清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的清灰效果。我们为布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为喷吹压力0.5-0.7 Mpa的电磁脉冲阀，DCF-Z-50S脉冲阀，膜片经久耐用，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大地减少了维护工作量。2.6除尘系统设备稳定运行的技术措施2.6 .1、减少除尘器的漏风现象7.1.1、除尘器在制作安装过程中，要严格执行JC/T532焊接标准进行焊接，杜绝除尘器少焊、漏焊现象。7.1.2、除尘器的卸料口采用密封性能良好的锁风装置。7.1.3、单台脉冲袋式除尘器的漏风率应控制在2范围。2.6.2、稳定烟气温度在较小范围内，当处理的烟气温度偏高时（超过滤袋承受的温度），采取烟气由除尘器的旁路烟道通过措施（自动化控制）。2.6.3、减少脉冲喷吹气体与除尘器内部烟气的温差与去湿处理。2.6.3.1、压缩气体的供气路线主要是：压缩空气储气罐气源三联件气包脉冲阀。2.7除尘系统设备-除尘器的制造工艺指标2.7.1、灰斗和梯子平台：2.7.1.1、灰斗除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化和振动，并考虑防腐性能。为避免烟气短路带灰，灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小于60，相邻壁交角的内侧，做成圆弧形，圆角半径为200mm，以保证灰尘自由流动。灰斗和卸灰阀门的连接法兰上檐设计有突出部分，避免了雨水的下衍损坏密封材料。除尘器灰斗设检修门，所有检修门、人孔采用快开式，开启灵活，密封严密。灰斗具有良好的保温措施，灰斗的电加热器采用板式电加热器，使灰斗壁温度保持不低于120，且要高于烟气露点温度5-10。灰斗满足8小时存灰量，并设有料位指示，料位计的布置由我方负责设计并供货。设计考虑贵方人员能对料位计进行方便的安装和维护。在每个灰斗出口附近设计安装捅灰孔；灰斗出灰口处设有清堵空气炮，避免了灰尘搭桥，影响排灰。2.7.1.2梯子平台我们为设备和仪表等配置了必要的扶梯和平台，满足运行、维护、检修的需求。 扶梯倾角一般为45,特殊条件下不大于60，步道和平台的宽度大于700mm，平台与步道之间的净高尺寸大于2m，扶梯栏杆高度不小于1.2m，安全护板不低于100mm，平台与步道采用刚性良好的防滑格栅平台和防滑格栅板，必要的部位采用花纹钢板。平台荷载不小于4kN/m2, 步道荷载不小于2kN/m2。2.7.2、钢结构:2.7.2.1、除尘器零米以上建筑均采用钢结构，钢结构件符合有关的钢结构设计规范；钢结构的设计简化现场安装步聚，尽量减少现场焊接工序。2.7.2.2、除尘器钢结构支承结构是自撑式的，任何水平荷载都不转移到别的结构上。2.7.2.3、除尘器采用型钢、钢板结构，材质为Q235B。2.8、表面整理和涂装：2.8.1、清理除尘器除锈采用钢板预处理技术有关要求，采用手工、动力工具除锈，满足GB8923中的St2 1/2级。2.8.2、对于金属渣屑、碎布、碎石及其它异物将从设备内清除。所有的铁屑、铁锈、油、油脂、粉笔、蜡笔、油漆符号及其它有害的东西都从设备内部、外表上除去。在运输期间，设备内外保持干净及干燥。2.8.3、在焊接部位，根据国家标准采取手工清理或机械清理的方法进行清理。2.8.4、机组的整理和涂料满足以下要求：a所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。B金属表面的清理和整理符合标准工艺。C所购买的部件，如电动机、阀门等都按照有关标准进行喷涂。2.8.5、喷涂过程按照操作工艺标准进行。2.8.6、所采用的涂料和标准工艺要求一致。2.8.7、单涂层或双涂层的修整工作和原有涂层的要求一致。2.8.8、所有碳钢机械加工表面在装运和储放期采取可靠的防氧化措施。2.9、设备制造工艺：2.9.1、除尘器箱体成形后光滑平整，无明显凹凸不平现象，内部筋板布置合理，保证箱体强度和刚性。2.9.2、除尘器本体设计密封、坚固，连接件的尺寸配合公差达到国家标准公差和配合中规定的10级精度。2.9.3、除尘器壁板制作要求平整，不得扭曲，对角线误差5mm，运输中部件变形者需校正。2.9.4、除尘器的所有连续焊缝平直，无虚焊、假焊等焊接缺陷并采用动焊进行焊接，焊缝高度满足设计要求，并进行煤油渗漏试验。箱体和灰斗间采用手工连续焊接，保证焊接的强度和密封性符合相应行业标准。2.9.5、焊接后的焊缝进行清理焊渣和飞溅物，不允许有明显的焊渣、飞溅物和锈未清除就涂刷底漆。关键部位用手提砂轮机修磨焊缝和飞溅物。2.9.6、机组的整理满足以下要求：所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。2.10、除尘器性能保证值2.10.1、本体寿命15年，年平均运行7200h以上。2.10.2、 除尘器在下列条件同时存在的情况下，仍可达到安全运行要求：2.10.2.1、进口烟气含尘浓度： 30g/Nm32.10.2.2、进口烟气流量： +10%2.10.2.3、进口烟气温度： +152.10.2.4、滤袋破损率为： 10% （2年以内）2.10.4、在设计除尘器时根据飞灰特性及其在一定范围内的变化，并保证除尘器的各种性能指标不降低。2.10.5、袋式除尘器清灰方式由PLC系统控制，采用离线清灰。2.10.6、除尘器设计正负压为6kpa，保证在冷态起动时除尘器壳体及框架的钢度符合国家规范，启动时不出现壳体变形。2.10.7、袋式除尘器清灰程序、间隔、强度均可在控制柜上方便可调。第3章 脱硫工艺的选择3.1 脱硫系统材质性能比较目前国内脱硫塔常用材质一般有：不锈钢、玻璃钢、碳钢内衬花岗岩、麻石。不锈钢漏风率低，使用寿命长，制作周期长，维护费用低，但由于造价昂贵，目前使用率低。玻璃钢漏风率低，强度较低使用寿命短，易变形，制作周期较长，成本较高，一般用于小型设备碳钢内衬花岗岩漏风率低，制作周期短，造价适中，目前国内大中型脱硫设备选材上普遍使用麻石取材容易，造价较低，温度变化易开裂漏风漏水，影响脱硫效率，维修困难，现场施工周期长，近年来逐步减少3.2 选择脱硫方案需考虑的因素（1）原料、燃料的性质和含硫量；（2）当地环保部门对脱硫率的要求、建成后征收的SO2排放费用；（3）烟气脱硫方案技术的成熟性、初投资、将来的运行维护费用；（4）脱硫剂来源、价格及副产品的处理销售；（5）脱硫装置占地；（6）脱硫装置对原设备运行的影响；（7）如果是在原有设施基础上增设脱硫装置，则在选择脱硫方案时尚需考虑由此而引起的拆迁、改建、停产时间，以及整个脱硫工程的经济性、施工工期等方面因素。3.3工艺选择目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰石石膏法，但该技术工程投资大、运行成本高，设备和管路系统易磨损和堵塞。双碱法是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很多，可以节省动力消耗。因此，本工程采用钠钙双碱法脱硫工艺。 3.4 钠钙双碱法工艺反应原理钠钙双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分：（1）吸收剂制备与补充；（2）吸收剂浆液喷淋；（3）塔内雾滴与烟气接触混合；（4）再生池浆液还原钠基碱；（5）石膏脱水处理。钠钙双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：脱硫反应Na2SO3+SO2NaSO3+CO2（1）2NaOH+SO2Na2SO3+H2O（2）Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3（3）其中：式（1）为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应；式（2）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应；式（3）为溶液pH值较低（59）时的主反应。氧化过程（副反应）Na2SO3+1/2O2Na2SO4（4）NaHSO3+1/2O2NaHSO4（5）再生过程Ca（OH）2+Na2SO32NaOH+CaSO3（6）Ca（OH）2+2NaHSO3Na2SO3+CaSO31/2H2O+3/2H2O（7）氧化过程CaSO3+1/2O2CaSO4（8）式（6）为第一步反应再生反应，式（7）为再生至pH9以后继续发生的主反应。脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其用泵打入石膏脱水处理系统，再生的NaOH可以循环使用。最初的双碱法一般只有一个循环水池，NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时，烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未反应的石灰同时被清除。为克服传统双碱法的缺点，对其进行了改进。主要工艺过程是，清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液，用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水，在脱硫过程中，烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集，从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。灰渣经沉淀定期清除，可回收利用。第4章 脱硫系统4.1脱硫塔烟气通过布袋除尘器后，99.98%的尘埃被除去，由卸灰器排出；烟气在引风机的作用下，进入脱硫塔筒体，流速为17m/s的气流高速冲击塔内液面而产生密集气泡，使细微尘埃落入循环液中，部分SO2气体与碱液发生中和反应；烟气在旋流板的作用下旋转上升，以延长烟气在塔内的滞留时间；密集型强雾化置在塔内形成全雾化气幕，使烟气与碱液充分接触，完成完全的中和反应，达到高效脱硫的目的。被水雾湿润的尘粒流到脱硫塔底部，从溢流孔排走。在筒体底部封底并设有水封槽以防止烟气从底部漏出，有清理孔便于进行筒体底部清理。脱硫后废水由底部溢流孔排出进入沉淀池，沉淀中和，循环使用。带水烟气上升至上层除雾器时，部分湿润烟气由于除雾器的作用，产生气水分离，洁净烟气进入烟囱排入大气。本装置具有以下优点：1、在塔身采用Q235钢板不锈钢内衬花岗岩制作，有效地防止了酸气腐蚀，并具有足够的耐磨性能，延长设备使用寿命。而且设备制作周期短，可以现场成套安装，施工时间大大缩短。2采用前置风机，避免了风机的带湿带水问题，延长风机使用寿命。3、采用液膜吸附式液气分离原理制作而成的除雾器，能把微小的小液滴从烟气中分离出来，使系统耗水量降低，以节约运行成本。4、运用旋流技术、射流技术、压力雾化技术和冲击装置技术，使烟气和脱硫液充分接触，达到理想的脱硫效果。5、脱硫液循环使用，有PH监测仪和控制系统联动，确保脱硫液的PH值控制在9-12。6、塔内无运动件，塔体整体制作，降低了漏风率，有效地减少维修几率。4.2除雾器 除雾器可安装在吸收塔上部，以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气湿度不大于75mg/Nm3，分为两级布置在脱硫塔上部，设置两级四通道平板式除雾器，一层粗除雾，一层精除雾。除雾器型式能够保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果，且保证脱硫后的烟气以一定流速均匀通过除雾器，防止发生二次携带，堵塞除雾器。除雾器系统的设计考虑了脱硫装置入口的飞灰浓度的影响。该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可进行自动冲洗，也可进行人工冲洗。设计了合理的冲洗时间和冲洗水量，既能冲洗干净除雾器，又防止生成二次携带。 位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器，叶片间隙稍大，用来分离上升烟气所携带的较大液滴。上方的第二级除雾器是一个细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。为此，设置定期运行的清洁设备，包括喷嘴系统。冲洗介质为工业水。4.3喷雾系统（1）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： 国内雾化喷嘴由于受到国内加工工艺、材料的限制，根本无法与进口的相比拟，为提高脱硫液的雾化程度及雾化的均匀性，我公司引进原装316L高效雾化喷嘴。 原装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，与国内技术相比成百、上千倍地提高了烟气与脱硫液接触机会，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，SO2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；采用特种不锈钢制作，具有很好的防腐耐磨性能。 喷嘴体积小，安装清洗方便。(2)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。4.4旋流板塔内设计旋流装置，经过初级净化的烟气旋转上升，由于旋流装置设计合理，旋流气动装置具有导向和接力作用，利用烟气自身的动能产生气动旋流，气液两相充分接触，进行传质反应，烟气在塔内经过多级旋流装置的脱硫，可确保脱硫效率达到技术要求。我公司旋流板的设计、安装经验丰富，拥有大量的业绩。针对不同烟气工况的具体条件进行个性化设计，保证了对旋流板叶片尺寸、旋转角度、仰角、脱硫效率、以及阻力均有严格的控制。在用于脱硫时，叶片上的浆液能从圆心向塔壁流动，增加了叶片上的持液时间，所以效率高。用于除尘的时候为了防止堵塞必须保证叶片间距控制在150MM以上。从俯视图上来看叶片闭合无空隙。4.5平台构筑物为检修方便，本方案脱硫塔采用人性化设计，在除雾器安装位置处增设维修检测平台及开设检修门，平台为钢结构，检修门采用硅橡胶密封，确保密封性及耐腐蚀性能。4.6循环水池和加药池本方案循环水池为一个，经脱硫后有沉淀污泥定期排出，自然干燥后外运。设计时考虑一定余量。循环水池设计容积为86.4m3，尺寸为6m9m1.2m。本方案加药池为一个，加药池的作用是溶解石灰，在此控制宜于脱硫吸收的操作条件，主要是PH值。加药槽内的缓冲时间按2小时计算，设计时考虑一定余量。加药槽设计容积为5.4m3。4.7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4.7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； 采用特制进口高效、防腐、耐磨喷头，喷雾液滴8001200m，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90%； 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； 防腐性能好，使用寿命长（主体设备在15年以上）； 操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省； 用石灰中和沉淀，钠碱再生循环利用，损耗少，运行成本低； 操作简便，系统可长期运行稳定。4.9脱硫系统设计参数表序号项 目单位内容1脱硫塔型号台GCT-202设计处理烟气量m3/h600004烟气温度180(设计值)5脱硫系统阻力pa10007设计脱硫塔出口SO2浓度mg/Nm32008喷淋层数/喷头数个5/789本体漏风率110主塔内径/外径m2.3/2.011塔身高度m1212脱水器个数/脱水区高度个/m2/0.313塔身材质Q235钢板和花岗岩14碱液来源石灰和片碱15循环水泵数量台11KW*4台16平台爬梯套117碱液罐台118搅拌机台2KW*1台19控制柜（带PH值自动调试加药）套120电线电缆本设备控制柜到电机之间第5章 用户关注专题论述5.1除尘脱硫系统占地面积（单位：m2）项目占地面积脱硫塔8布袋除尘器60.6循环水池及加药池50脱硫液循环水泵5合计123.65.2如何解决烟气带水问题产生烟气带水的原因：一是塔内除雾效率不高，雾滴随烟气带入烟道和烟囱；二是含湿量较高的烟气经过烟道时降温过大，导致烟气温度低于露点而结露带水。为了保证烟气经脱硫塔后不发生带水和腐蚀问题，除在塔顶部安装了高效除雾板，使得烟气不带水滴外，同时我们还解决了塔内雾化及除雾的矛盾，控制雾滴粒径，加强除雾效果；通过优化除雾器设计的各个参数，将雾化出来的雾滴控制在100m左右，杜绝小于50m的雾滴产生，在塔内结构设计上做到避免雾滴的高速碰撞而产生二次雾沫夹带；在塔的上部高效除雾器，除雾的切割粒径为25-30m。由于我们较好地控制了雾化粒径及二次雾沫夹带，所以除雾器的除雾效率可以达到90以上。5.3脱硫塔内部是否会结垢堵塞和阻力是否波动的问题在烟气脱硫系统中内部结垢堵塞导致脱硫系统阻力上升而影响锅炉整个系统的运行是国内烟气脱硫常见的问题，而阻力的波动又直接影响到锅炉的运行稳定。针对上述问题，我公司工程技术人员理论和实践结合，通过工程实例验证针对性的采取了以下几个有效的解决措施：1、在脱硫工艺上采用石灰/石膏法，钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙而在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞的现象。如采用钠碱发，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，不会有堵塞现象。2、脱硫塔为直筒型结构，主塔内有旋流板和一级除雾器，无运动件和易熔件，同时直筒型的结构设计又避开了死角。避免了误操作带来的带来的严重后果。3、在脱硫液循环系统中宽液面缓硫设计，将细小的结晶物隔离在脱硫液循环池底部，沉降池采用单独设立，避免了高浓度的悬浊液在系统中反复循环，再者莲蓬式喷淋系统的设计，喷咀自由畅通直径大，循环液流量大，有效的解决了喷咀的堵塞问题。改进除雾器支撑，使其有足够的溢流空间，外设检修孔，达到短期内清除有可能存在的结垢物。4、本方案脱硫装置处于引风机与烟囱之间，烟气经过布袋除尘后经引风机进入脱硫装置的粉尘量80mg/Nm3，尘量极低，从而间接降低了脱硫装置堵塞的可能性。 5、脱硫塔系统阻力1000Pa，在现有风机能克服其压损的前提下，只要除雾器不堵塞，脱硫塔阻力是恒定不变的。因此解决了堵塞问题也就解决了阻力的波动问题，从而直接解决了增加脱硫装置对整个生产系统产量的影响问题。5.4脱硫产物的处理问题脱硫系统产生的脱硫渣的成分主要为硫酸钙和少量粉尘。根据我公司以往的经验可采用简易的渣处理方式。循环池中可任意停运一个池，停运后人工清渣，通过自然干燥的方式，等渣积累到量量用汽车外运。以下是脱硫渣的可行性利用途径：a：硫酸钙与粉尘混合的脱硫渣与粉煤灰混合，可增加其塑性和强度，是一种良好的铺路地基材料，可用于建造高速公路等。b：脱硫渣也可用于粉煤灰制砖掺合物。在制砖过程中，粉煤灰需添加石灰和石膏。加速粉煤灰中的活性成分（活性SiO2和活性Al2O3）之间的水化和水热合成反应，生成具有高强度的水化产物，缩短硬化时间，使砖坯在较短时间内达到预期的产品机械强度和其它物理力学性能指标。c;沉淀物主要成分是硫酸钙，是制造水泥的主要原材料，沉淀物可以集中堆放，等自然脱水后，可以卖给水泥厂，也可以创造一定的经济效益。5.5脱硫系统的劳动定员为保证脱硫系统各设备正常运行，需配备相应的操作、维护、检修人员。本设计按系统正常操作、维护的人员进行编制。设备检修由厂检修工段统一考虑。劳动定员如下：岗位与工种一班二班合 计操作工1（由现有操作工兼）1（由现有操作工兼）2维修工电工1人钳工1人（由现有检修工段兼）0第6章 施工周期进度烟气除尘脱硫是一个系统工程，我公司从设计图纸、工艺技术、制造加工、施工安装、调试验收、管理及售后服务实行一条龙总承包服务。合同签订后，我公司将全力组织技术人员作好设计，进行设备制造，作好进场施工前一切准备工作，进场后立即进行紧张施工，确保企业生产正常进行。具体安排可根据厂生产计划调度安排统一规划，分步实施。第7章 质量保证及服务承诺我公司本着诚信务实，为用户服务，确保用户利益不受损害，让用户满意的原则，对使用本公司脱硫技术和设备的用户庄严的质量保证和服务承诺。1本公司负责高效脱硫技术设备的设计、制造、施工、安装、调试，提供符合设计标准，满足工期进度，质量合格的设备产品，任何带有试制性的设备绝不用于本工程。2我方提供的脱硫主体设备（含烟气净化装置）实行终身保修，按技术要求正常操作，承诺一年内免费维修。3保证脱硫系统技术工艺成熟、先进可靠、系统投入运行后，连续安全、稳定运行，满足各项环保要求。4本着对用户负责，诚信服务的宗旨，加强售前、售中、售后服务、“超前服务”“全过程服务”“终身服务”，贯彻在产品制造、安装、调试、检修的全过程。5对承建的设备，不分规格大小，不分路途远近，无论是否在保修期内，一律热情服务，做到业主对质量不满意，服务不停止。6接到业主反映的信息后，在24小时之内作出响应或派出服务人员，尽快到达现场，调试检修及时处理解决问题，确保设备正常运行。7业主在设备例行中修、大修、停炉时，可提前一周用电话或传真通知，我公司将派专业技术人员，按时赴现场对设备进行系统检查调试。8负责对业主操作人员进行技术培训，并为业主提供脱硫方面的技术咨询。