【正文】 染控制目標，國家加快了國產(chǎn)脫硫技術(shù)和設(shè)備的研究、開發(fā)、推廣和應(yīng)用。3t/h 鍋爐加設(shè)煙氣脫硫裝置后，每年可大幅度減少二氧化硫的排放，減小對周邊環(huán)境的污染影響。該廠廢氣污染源主要有鍋爐燃燒廢氣、造氣爐造氣吹風氣、尿素造粒塔廢氣及合成氨液氨儲槽弛放氣、合成放空氣等。根據(jù)人民政府《關(guān)于印發(fā)環(huán)境保護十一五規(guī)劃的通知》（ 政[2022]44 號）、《縣人民政府關(guān)于印發(fā)縣節(jié)能減排實施方案的通知》（ 政[2022]62 號）精神，節(jié)能能源消耗，減少二氧化硫排放量是 2022 年3（集團）3 有限公司的一件環(huán)保大事，目前對3t/h 鍋爐的煙氣脫硫是十分必要的。地形平坦，地貌類型簡單，自然條件優(yōu)越。4339。0939。4239。5939。縣距許昌市、各 25 公里，北距省會鄭州市 120 公里，西與國家能源基地平頂山毗鄰，受城市輻射力強，是發(fā)展經(jīng)濟的理想地。 自然資源條件氣候條件縣屬暖溫帶大陸型季風氣候，春夏秋冬四季分明。7 月份溫度最高，平均 ℃，年極端高溫 ℃。年均無霜凍期 227 天，最長達 267天，最短 180 天。年平均降雨量726mm，年最大降雨量 ，年最小降雨量 。地形、地貌、地質(zhì)項目區(qū)地表為第四紀沖積層覆蓋，其巖性主要為黃土質(zhì)亞粘土，其次為粘土，局部有淤泥質(zhì)夾層，地耐力 12—15t/m2。項目場區(qū)內(nèi)地勢平坦，地貌單一，地勢較高，呈西北向東南方向傾斜。縣境內(nèi)地勢平坦，土壤肥沃。地下水資源埋藏淺，水質(zhì)良好，便于開采，單井出水量 60m3/h 左右，淺層地下水位在 10—15m 之間，適于工業(yè)和生活用水。本期脫硫裝置所需的工藝水來源于電廠主體工程的工業(yè)水，主要用于制作石灰漿。正常運行情況下，用電負荷 29KVA.。 項目選址3t/h 燃煤鍋爐脫硫工程在公司現(xiàn)有鍋爐位置南空地上建設(shè)，不需另外選址。公司現(xiàn)有職工1200 人，其中工程技術(shù)人員 300 余人。公司先后榮獲全國小氮肥先進企業(yè)、全國化工安全生產(chǎn)先進單位、國家二級計量單位、國家二級節(jié)能企業(yè)和全國環(huán)保先進單位等多項國家及省、市級以上榮譽稱號。目前已經(jīng)形成年產(chǎn) 12 萬噸合成氨、15萬噸尿素、3 萬噸甲醛、4 萬噸甲醇生產(chǎn)能力，并已建成裝機容量 12MW 的自備電站。目前，企業(yè)生產(chǎn)情況良好，經(jīng)濟效益顯著，是縣主要經(jīng)濟支柱之一。3 有限公司十分重視企業(yè)的環(huán)境保護工作，在公司的技術(shù)改造中采用新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備，提高了企業(yè)的競爭優(yōu)勢。目前正在運行的有造氣、鍋爐、壓縮、碳化、尿素五大循環(huán)處理系統(tǒng)，重復(fù)水利用率 96%以上，在河乃至河南率先實現(xiàn)了氮肥生產(chǎn)污水零排放綜合治理環(huán)保工程、終端水深度治理和回用工程，投資建設(shè)的三廢混燃爐工程正在建設(shè)中。從環(huán)境空氣影響方面，最主要的保護目標是潁縣城區(qū)，其次是廠址周圍 5Km 以內(nèi)的村莊；從水環(huán)境影響方面，電廠是地面水南干渠和清水河的水源，沿途兩側(cè)農(nóng)田主要依靠該水源灌溉，應(yīng)保護土壤及農(nóng)作物不受污染；灰場位于廠址西 700800m 的沙河確保大堤西側(cè)，由平地圍壩而成，干灰場貯灰，主要保護目標是灰場周圍農(nóng)作物不受二次揚塵污染，村莊距離較遠，影響不大；干灰場高于平地，灰場對地下水影響不大；廠界噪音影響的主要對象是北側(cè)的掛面莊和閔灣村；從生態(tài)環(huán)境影響方面，廠址周圍處于人工控制的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)，沒有需要保護的野生陸生動植物資源，納污水體沒有清潔水源，沒有野生水生動植物資源，但納污河處于淮河流域，水污染物必須實施總量控制。 鍋爐建設(shè)及污染物排放 鍋爐建設(shè)基本情況公司燃煤鍋爐產(chǎn)生的中溫、中壓蒸汽經(jīng)公司熱電廠汽輪機發(fā)電后背壓蒸汽用于生產(chǎn)。目前公司實際運行的是4鍋爐。1于1990年1月正式投入運行，2號機組于1996年8月正式投入運行。表 41 鍋爐設(shè)計參數(shù)表參 數(shù)項 目 單 位2 4額 定 蒸 發(fā) 量 t/h 35 35蒸 汽 壓 力 MPa 蒸 汽 溫 度 ℃ 450 450給 水 溫 度 ℃ 150 150排 煙 溫 度 ℃ 150 150燃 料 品 種 煙 煤 煙 煤設(shè) 計 鍋 爐 熱 效 率 % 75 8712送 風 機 型 號 AGX351A№ 15D AGX351A№ 15D送 風 機 風 量 m3/h 30911 30911送 風 機 風 壓 Pa 14007 14007送 風 機 電 機 kW 185 185引 風 機 型 號 AYX351A№ 13D AYX505A№ 引 風 機 風 量 m3/h 94217 115950引 風 機 風 壓 Pa 4411 5225引 風 機 電 機 kW 185 250上 煤 方 式 皮 帶 皮 帶水 處 理 方 式 化 水 化 水除 塵 器 型 式 麻石水膜除塵 高壓靜電除塵 鍋爐燃煤概況燃煤煤質(zhì)資料見表 42，4 鍋爐燃煤消耗量見表 43。電廠煤質(zhì)含硫量的變化范圍應(yīng)根據(jù)電廠近年實際燃煤品質(zhì)并考慮未來煤源情況決定，設(shè)計煤質(zhì)應(yīng)留有一定裕度，設(shè)計煤種硫份可按 1%考慮。表 44 工程廢氣排放情況一覽表項目 單位 設(shè)計煤種 校核煤種煙氣溫度 ℃ 140煙囪出口參數(shù)煙氣流速 m/s 大氣污染物 SO2 允許排放濃度 mg/m3 2100 210013排放濃度(α＝) mg/m3 1595 1939設(shè)計排放量 kg/h 允許排放濃度 mg/m3 500排放濃度(α＝) mg/m3 251 395排放狀況(煙囪出口)煙塵 設(shè)計排放量 kg/h 第五章 工程技術(shù)方案 主要脫硫工藝及項目脫硫工藝的選擇 主要脫硫工藝煙氣脫硫的歷史悠久，早在一百多年前就有人進行了這方面的研究。這些技術(shù)歸納起來可分為三大類:(l)燃燒前脫硫，如洗煤、微生物脫硫。(3)燃燒后脫硫，即煙氣脫硫(FGD)。FGD 技術(shù)種類繁多，但是真正工業(yè)化的只有十幾種。按脫硫劑是否再生分為再生法和不可再生法。其中濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用約占整個工業(yè)化脫硫裝置的 85%左右。這種技術(shù)曾在 70 年代因其投資大、運行費用高和腐蝕、結(jié)垢、堵塞等問題而影響了其在火電廠中的應(yīng)用。該法主要優(yōu)點為:(脫硫效率大于 90%)。(可達 90%以上)。主要缺點是投資大、設(shè)備占地面積大、運行費用高。目前，從設(shè)計上綜合考慮加強反應(yīng)控制，強14制氧化，從而減少吸收塔和附屬設(shè)備體積、降低電耗、減少基本建設(shè)投資和運行費用。(2)氨法煙氣脫硫技術(shù)氨法煙氣脫硫采用氨作為二氧化硫的吸收劑，氨與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨和亞硫酸銨，隨著亞硫酸氫銨比例的增加，需補充氨，而亞硫酸銨會從脫硫系統(tǒng)中結(jié)晶出來。該法根據(jù)吸收液再生方法不同，可以分為氨一酸法、氨一亞硫酸銨法和氨一硫銨法。氨法的主要優(yōu)點是脫硫劑利用率和脫硫效率高，且可以生產(chǎn)副產(chǎn)品。此外該法還存在生產(chǎn)成本高、易腐蝕、凈化后尾氣中含有氣溶膠等問題。該法先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收，然后再用石灰乳或石灰對吸收液進行再生。另外，雙堿法可得到較高的脫硫率，可達 85%以上，應(yīng)用范圍較廣，該法的主要缺點是再生池和澄清池占地面積較大。其工藝特點是投資較低，設(shè)計和運行費用較為簡單，占地面積較少，脫硫率一般為 60 一 80%。美國也有巧套裝置(總?cè)萘?500OMW)在運行，燃煤含硫量一般不超過 %，脫硫效率均低于 90%。(5)爐內(nèi)噴吸收劑/增濕活化煙氣脫硫工藝15該法是一種將粉狀鈣質(zhì)脫硫劑直接噴入燃燒鍋爐爐膛的技術(shù)，由于投資及運行費用較低，該類工藝方法在近期內(nèi)取得較大進展，在西北歐廣大國家均已有工業(yè)運行裝置。其工藝簡單，占地小，主要適用于中、低硫煤鍋爐，脫硫率一般為 60 一 80%。南京下關(guān)電廠引進 LIFAC 全套技術(shù)，配套 125MW 機組(燃煤含硫率 %)，設(shè)計脫硫率 75%。脫硫系統(tǒng)應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)和設(shè)備。副產(chǎn)品能夠在當?shù)鼐C合利用。同時針對現(xiàn)有熱電廠空場有限，且已經(jīng)建成兩個 300m3的沉淀池等現(xiàn)狀，脫硫工藝選擇鈉鈣雙堿法脫硫工藝作為本工程脫硫工藝，有效地利用鈉鈣雙堿法脫硫工藝的技術(shù)優(yōu)勢，又克服了該法再生池和澄清池占地面積較大的主要缺點。其工藝原理是：本雙堿法是以氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氫氧化鈣溶液作為第二堿，再生吸收液中 NaOH，付產(chǎn)品為石膏。16各步驟反應(yīng)如下：吸收反應(yīng)： SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3 副反應(yīng)如下： Na2SO3 +1/2 O2 = Na2SO4 由于硫酸鈉是很難再生還原的，一旦生成就需要補充 NaOH。1/2 H2O + 3/2 H2ONa2SO3 + Ca(OH)2 + 1/2 H2O = 2NaOH + CaSO31/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO4脫硫吸收劑（生石灰）干粉由罐車直接運送到廠內(nèi)，同時按一定比例加水并攪拌配制成一定濃度的吸收劑氫氧化鈣（Ca(OH) 2）漿液，再由輸送泵送入沉淀反應(yīng)池，進行再生反應(yīng)。在沉淀反應(yīng)池中加入氫氧化鈣, 氫氧化鈣在沉淀反應(yīng)池內(nèi)發(fā)生如下再生反應(yīng)：2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO31/2 H2O在曝氣池，壓縮空氣向曝氣池送入空氣，使得氧化更加充分，同時不讓石膏沉淀在曝氣池。1/2 H2O + 1/2 O2 = CaSO4循環(huán)液中再生得到的 NaOH 可重復(fù)使用，需要說明的是因為鍋爐煙氣中有大量氧氣且溫度較高二氧化硫濃度較低副反應(yīng)會較多，也就是說要補充一定量的氫氧化鈉。 對向沉淀反應(yīng)池中加 Ca(OH)2 和循環(huán)沉淀池加 NaOH 都是通過 PH 計測定 PH 值后加入堿液，達到脫硫工藝要求的 PH 值。18（2）采用雙堿法脫硫工藝，可以基本上避免產(chǎn)生結(jié)垢堵塞現(xiàn)象，減少昂貴的NaOH 耗量和降低運行費用。（4）保證本脫硫裝置連續(xù)運行，年運行時間大于 8400 小時。（7）最大限度的把脫硫水循環(huán)利用，但是由于煙氣中含有一定濃度的鹽份和 Cl 離子，反應(yīng)塔內(nèi)部分水分蒸發(fā)，因此形成循環(huán)水中鹽和 Cl 離子的積累，由于過高的鹽和Cl 離子濃度會降低脫硫效率和腐蝕反應(yīng)裝置，所以必須調(diào)整脫硫循環(huán)水水質(zhì)并補充少量工業(yè)用水。 脫硫系統(tǒng)設(shè)計基礎(chǔ)參數(shù)根據(jù)公司燃煤鍋爐近年平均燃煤含硫的變化，建議在編制脫硫技術(shù)規(guī)范書時，F(xiàn)GD裝置煤質(zhì)含硫量變化用 FGD 入口 SO2濃度變化進行覆蓋，即：“脫硫裝置燃用設(shè)計煤種時，脫硫效率≥95%，當 FGD 入口 SO2濃度增加 30%時脫硫率不低于 92%，當 FGD 入口SO2濃度增加 50%時，脫硫系統(tǒng)能安全運行” 。脫硫系統(tǒng)按其工藝特性集中布置于爐后煙囪南側(cè)。再生池和澄清池利用已經(jīng)建成兩個 300m3的沉淀池（加以改造） 。方案設(shè)計采用先進的噴淋塔（懸21流洗滌方式）工藝，塔內(nèi)上部設(shè)置噴淋層，出口煙道上設(shè)二級除霧器。其他同樣有害的物質(zhì)如飛灰，SO 3，HCL 和 HF也大部分得到去除。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。每套旋流脫硫除塵塔有以下設(shè)備組成：脫硫塔本體，主筒內(nèi)有四層噴嘴，煙氣經(jīng)下部切向進入除塵脫硫塔,使煙氣呈高速旋轉(zhuǎn)氣流。脫水后的煙氣進入熱交換器于除塵脫硫前的高溫煙氣進行熱交換，對凈煙氣進行升溫，從而有效介決低溫潮濕煙氣造成引風機等的腐蝕。在吸收塔內(nèi)，煙氣中的 SO2 被脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 NaOH發(fā)生反應(yīng)，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設(shè)有旋風分離器，以除去脫硫后煙氣帶出的細小液滴，使煙氣在含液滴量低于 75mg/Nm3 下排出。在噴淋塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣逆流結(jié)構(gòu)設(shè)計。 脫硫塔采用碳鋼襯鱗片，上部分為噴淋層和脫水筒兩部分，每塔配置 2 臺循環(huán)泵（一備一用） 。22 （2）煙氣系統(tǒng)鍋爐機組燃煤的全部煙氣量經(jīng)各自的除塵器被送進脫硫塔，經(jīng)洗滌脫硫后的煙氣溫度約 60℃，經(jīng)引風機被送進共用煙道，最終由共用煙囪排入大氣。正常運行時，無論脫硫裝置處于何種工況都不會對鍋爐和發(fā)電機組產(chǎn)生影響。整個脫硫系統(tǒng)隨鍋爐一起檢修，更換噴嘴不需要停運鍋爐。（3）控制和電氣系統(tǒng)除塵脫硫系統(tǒng)將配備一套控制系統(tǒng)，能適應(yīng)鍋爐變負荷運行，極大地減少操作員的干預(yù)。（4）脫硫副產(chǎn)品處理系統(tǒng)通過抓斗吊從循環(huán)沉淀池抓走石膏，最后將石膏一起外運或作其他處理。2 臺爐兩爐共設(shè)一個工藝水箱。在 FGD 裝置內(nèi)水的損耗主要用于石膏附帶水分和結(jié)晶水、以及蒸發(fā)水。工藝水還用來清洗吸收塔除霧器，同時也用作清洗所有輸送漿液管道的沖洗水，包括：石灰石漿液系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、石膏漿液管道、吸收塔循環(huán)管道的清洗用水。（6） 廢水處理系統(tǒng)本工程脫硫廢水排往再生池和澄清池，循環(huán)利用，不外排。煙氣自煙道引出經(jīng)過 FGD 裝置脫硫后返回煙道，故這種工藝相對于其它脫23硫工藝與主系統(tǒng)之間的關(guān)系比較簡單。（2）鍋爐負荷大幅度下降時，由于 FGD 裝置漿液系統(tǒng)流量不可能同步作大幅度調(diào)整，F(xiàn)GD 裝置的單位能耗將隨之上升。（4）靜電除塵器或水膜除塵器除塵效率的變化導致 FGD 裝置進口的飛灰濃度發(fā)生變化，該數(shù)值除影響酸結(jié)露過程外，當機組煙氣含塵量偏高時，煙塵會被大量捕集于石膏漿中影響脫硫副產(chǎn)物石膏的質(zhì)量與綜合利用。（3）FGD 裝置對現(xiàn)有系統(tǒng)的影響靜電除塵器或水膜除塵器出來的干煙氣經(jīng) FGD 裝置吸收塔噴淋脫硫后，脫硫漿液中的水分大量蒸發(fā)進入煙氣，導致脫硫后的凈煙氣溫度下降較多，成為具有較強酸腐蝕性的濕煙氣。脫硫后排入煙囪的煙氣溫度下降至～50℃(