【正文】 04994) 5.《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范》 (GBJ8785) 6.《室外給水設(shè)計規(guī)范》 (GBJB86) 7.《室外排水設(shè)計規(guī)范》 (GBJB86) 工程主要原始資料 鍋爐系統(tǒng)參數(shù) 鍋爐資料 鍋爐資料 鍋爐型號 入口煙溫 煙氣量 燃煤量 燃煤含硫量 備注 TG75/ 1 110150 150000M3/H 12T/H ≤ 3% 單臺鍋爐參數(shù) 風(fēng)機(jī)資料 引風(fēng)機(jī)型號 流量 全壓 電機(jī)功率 AY7512№ 21D 左 135176。 (2)具有足夠的脫硫效率 ,保證達(dá)標(biāo)排放。 (4)脫硫劑來源可靠 ,副產(chǎn)品處置合理。 (6)采取適當(dāng)措施避免脫硫系統(tǒng)結(jié)垢、腐蝕、和堵塞的發(fā)生。 (8)充分考慮場地要求 ,使整套脫硫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊 ,減少占地面積。 三、設(shè)計范圍要求及工藝選擇 設(shè)計范圍 本項煙氣脫硫系統(tǒng)的設(shè)計范圍為 :兩臺 75t/h 循環(huán)流化床鍋爐自引風(fēng)機(jī)出口 至煙囪入口的整套脫硫系統(tǒng)。 主要技術(shù)要求 本工程不考慮征地 ,利用原廠用地 ,不能嚴(yán)重影響生產(chǎn)。 副產(chǎn)品的處理 ,不應(yīng)產(chǎn)生二次污染。 系統(tǒng)采用 PLC 自動控制 ,可與主機(jī) DCS 聯(lián)網(wǎng)。經(jīng)過多年研究目前已開發(fā)出的 200 余種 SO2 控制技術(shù)。2 燃燒中脫硫 (工業(yè)型煤固硫、爐內(nèi)噴鈣 )。 FGD是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式 ,是控制酸雨和二氧化硫污 染的最主要技術(shù)手段。FGD 的方法按脫硫劑和脫硫產(chǎn)物含水量的多少可分為兩類 :(1)濕法 ,即采用液體吸收劑如水或堿性溶液 (或脫硫液 )等洗滌以除去二氧化硫。按脫硫產(chǎn)物是否回用可分為回收法和拋棄法。 國外煙氣脫硫現(xiàn)狀 國外煙氣脫硫研究始于 1950 年 ,經(jīng)過多年的發(fā)展 ,至今為止 ,世界上已有2500 多套 FGD 裝置 ,總能力已達(dá) 202000MW(以電廠的發(fā)電能力計 ),處理煙氣量700Mm3/h,一年可脫二氧化硫近 10Mt,這些裝置的 90%在美國、日本和德國。其中濕式洗滌法 (含拋棄法及石膏法 )占總裝置數(shù)的 %,噴霧干燥法占總裝置數(shù)的 %,其它方法占 %。在濕法中 ,石灰 /石灰石法占 90%以上。 盡管各國在 FGD 方面都取得了很大的進(jìn)步 ,但運行費用相當(dāng)驚人 ,而且各種方法均有其局限性 ,因此 ,至今許多研究者仍在不斷研究開發(fā)更先進(jìn)、更經(jīng)濟(jì)的FGD 技術(shù)。其技術(shù)成熟程度高 ,脫硫效率穩(wěn)定 ,達(dá)90%以上 ,是目前國外的主要方法。目前主要應(yīng)用在美國。脫硫效率可達(dá) 95%左右 ,技術(shù)較成熟。 國內(nèi)煙氣脫硫現(xiàn)狀 我國廢氣脫硫技術(shù)早在 1950 年就在硫酸工業(yè)和有色冶金工業(yè)中進(jìn)行 ,對電廠鍋爐燃燒產(chǎn)生煙氣二氧化硫的脫除技術(shù)在二十世紀(jì) 70 年代開始起步并在國家“六五”至“九五”期間有了長足的進(jìn)步。 盡管我國對 FGD 系統(tǒng)的研究開始得很早 ,涉及的面也很寬 ,但大部分技術(shù)只停留在小試或中試階段 ,遠(yuǎn)未達(dá)到大面積工業(yè)化應(yīng)用的程度。因此加快對國外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收 ,使其國產(chǎn)化、低成本化 ,是當(dāng)前重要而艱巨的任務(wù)。最近十幾年來 ,我國加大了 FGD 技術(shù)研究的投入 ,“八五”、“九五”期間不斷有大課題立項支持這方面的研究 ,取得了可喜的成績。對于 130t/h、 75t/h 及 35t/h 燃煤鍋爐 ,目前國內(nèi)較多采用的脫硫工藝有 :濕式簡易石灰 石膏拋棄法、雙堿法、氧化鎂拋棄法、氨法、簡易氨法、煙氣循環(huán)半干法、爐內(nèi)噴鈣法、爐內(nèi)噴鈣尾部增濕法、爐內(nèi)噴鈣 +濕法的綜合脫硫法等。從而將一次性投資降到最低。脫硫產(chǎn)物直接拋棄雖不會造成二次污染 ,但需要較大的堆放場地。 雙堿法 鈉鈣雙堿法是為了解決脫硫塔和循環(huán)管道的磨損、堵塞和結(jié)垢的問題而在吸收循環(huán)過程中采用鈉堿 (氫氧化鈉或碳酸鈉 )作為吸收劑 ,并為降低運行成本采用石灰對鈉堿進(jìn)行再生的脫硫工藝。但鈉堿價格昂貴 ,雖采用價格低廉的石灰進(jìn)行再生 ,但再生過程中鈉堿會有部分被夾帶而損耗 ,加之對于中小型鍋爐 ,一般生成的石膏不進(jìn)行回收 ,甚至 不進(jìn)行脫水 ,這就加大了鈉堿的損耗 ,提高了運行費用。雙堿法的脫硫產(chǎn)物與簡易石灰 石膏法相同 ,產(chǎn)量相當(dāng) ,也存在需要堆放場地的問題。脫硫終產(chǎn)物為硫酸鎂 (俗稱瀉鹽 )溶液 ,隨廢水排放。氧化鎂脫硫工藝與石灰法相比 ,不易產(chǎn)生堵塞、磨損和結(jié)垢 ,但氧化鎂的價格比石灰高 ,運行成本相對較高。制約氨法脫硫大規(guī)模推廣的原因也是副產(chǎn)品的問題 ,硫 銨的蒸發(fā)、結(jié)晶、回收過程需要一套蒸發(fā)結(jié)晶和干燥系統(tǒng) ,且對設(shè)備材質(zhì)的要求較高 ,一般需采用 316L 不銹鋼 ,大大增加了一次性投資 ,硫銨回收系統(tǒng)的投資甚至要超過脫硫系統(tǒng)。氨法脫硫較為適用于具有廢氨溶液 ,且燃煤含硫量較高的化肥廠的自備電廠和工業(yè)鍋爐。該法雖然結(jié)構(gòu)簡單 ,投資很低 ,但脫硫產(chǎn)物亞硫銨的拋棄會造成二 次污染 ,因此不允許直接排放。若無廢氨水 ,該法的運行費用也是昂貴的 ,故該法現(xiàn)已被淘汰。循環(huán)半干發(fā)法一般不需要專門設(shè)置脫硫塔 ,而采用煙道反應(yīng)器 ,利用循環(huán)灰與脫硫劑一同在反應(yīng)器中循環(huán)吸收二氧化硫 ,并噴水活化。但該工藝對于老機(jī)組改造存在一定困難 ,循環(huán)半干法脫硫的核心是煙道反 應(yīng)器 ,需要在鍋爐和電除塵之間有足夠的空間 ,并需要加裝預(yù)除塵。對于循環(huán)流化床鍋爐 ,CaO 與燃料一同在爐內(nèi)循環(huán) ,大大提高了反應(yīng)時間 ,也提供了適宜的反應(yīng)溫度 ,提高了脫硫效率。如燃煤含硫量過高還可與濕法結(jié)合 ,形成爐內(nèi)噴鈣 +濕法的綜合脫硫工藝 ,保證脫硫效率。 表 32 幾種常用脫硫工藝比較 項目 石灰石 /石灰 ?石膏工藝 噴霧干燥法 爐內(nèi)噴鈣 +尾部增濕 氧化鎂法 雙堿法 技術(shù)成熟程度 成熟 成熟 成熟 成熟 成熟 適用煤種 不限 中低硫煤 中低硫煤 中低硫煤 不限 脫硫率 95%以上 75~80% 75~80% 90%以上 90%以上 吸收劑 石灰石 /石灰 石灰 石灰石 氧化鎂 石灰 /堿液 /電石渣等 吸收劑利用率 90%以上 50~70% 約 40% 90%以上 85%以上 副產(chǎn)物 石膏 亞硫酸鈣 亞硫酸鈣 硫酸鎂 亞硫酸鈣 /硫酸鈉等 副產(chǎn)物處置 利用 拋棄 拋 棄 拋棄或回收 拋棄或回收 廢水 有 無 無 有 少量 占地面積 大 中 小 中 中 市場占有率 高 一般 一般 低 一般 工藝選擇 結(jié)合 2 75t/h 鍋爐的實際情況 ,從工程投資、運行費用等方面綜合考慮 ,本方案采用鈉鈣雙堿法濕法煙氣脫硫工藝。 ) 該方案在鍋爐對應(yīng)的引風(fēng)機(jī)后面 ,增加濕法脫硫設(shè)備 . 該方案中 ,不對原有的靜電除塵器進(jìn)行改動 ,在引風(fēng)機(jī)出口煙道直接增加脫硫系統(tǒng)即可 ,脫硫后煙氣直接進(jìn)入煙囪 。 191706 Nm3/h =6009mg/Nm3 (4)脫硫量計算 按 SO2 初始濃度 6009mg/Nm3,SO2 排放濃度要求≤ 400mg/Nm3 的要求 ,可計算出要求的脫硫效率為 %。 脫硫系統(tǒng)方案的介紹 雙堿法反應(yīng)過程 雙堿法是為克服濕式石灰石 /石灰 石膏法結(jié)垢的缺點而發(fā)展起來的。其主要反應(yīng)方程式如下 : Na2CO3+SO2 Na2SO3+CO2 (1) Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3 (2) 2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O (3) 其中式 (1)是啟動階段純堿溶液吸收 SO2 反應(yīng)方程 。式 (3)是再生液 pH值較高時發(fā)生的反應(yīng)式。式 (5)是再生液高 pH 值時的再生反應(yīng)。 雙堿法技術(shù)優(yōu)點 ⑴鈉基作為吸收液 ,避免了結(jié)垢 。 ⑶吸收劑利用率高 。 濕式噴淋塔技術(shù)優(yōu)點 噴淋裝置設(shè)計在頂部 ,避免了腐蝕問題 噴淋塔為空塔 ,不含有易造成結(jié)垢的部件 ,不存在堵塞等問題 。設(shè)有除霧器 ,總體脫硫塔內(nèi)部為雙腔體結(jié)構(gòu) ,從而達(dá)到除霧的目的 ,同時為了防止除霧器堵塞 ,在除霧器頂部設(shè)有清洗裝置 ,通過系統(tǒng)工藝水進(jìn)行清洗 ,達(dá)到系統(tǒng)損耗水量補(bǔ)充和清洗除霧器的雙重目的。 (2)技術(shù)成熟 ,運行可靠性高。 (4)操作彈性大 ,對煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)。 (5)再生和沉淀分離在塔外進(jìn)行 ,大大降低塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢機(jī)會 。 (7)正常操作下吸收過程無廢水排放 。 (9)鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快 ,可采用低液氣比 ,從而既可降低運行費用 。 脫硫工藝流程 在本工程中 ,脫硫系統(tǒng)分為以下幾個部分 : 。 /除霧系統(tǒng) 。 脫硫系統(tǒng)工藝流程如下 : ⑴配制好的脫硫液保存在堿槽中 ,通過計量噴淋系統(tǒng)進(jìn)入水膜塔進(jìn)行噴淋 。 ⑵在噴淋塔內(nèi) ,通過噴淋層噴入從漿液槽輸送過來的脫硫液 ,與煙氣中的二氧化硫接觸發(fā)生反應(yīng) ,產(chǎn)生 Na2SO NaHSO3,均為可溶性鈉鹽 ,因此脫硫液進(jìn)行反