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　　燃煤鍋爐脫硫脫硝除塵工程設計方案

　　一、工程概況

　　該項目排放的廢氣主要為鍋爐燃煤廢氣，主要污染物有二氧化硫、煙塵、氮氧化物等。根據(jù)廠方提供資料，該鍋爐為42T鍋爐，廢氣量約為100000m3/h，煙氣是鍋爐燃燒煤遇熱揮發(fā)、分解反應的產(chǎn)物。如果直接排放，在排放口中產(chǎn)生含有大量的飄浮顆粒、SO2、飛灰及飄塵，不但對企業(yè)內(nèi)的員工身體健康造成直接影響，而且會對周邊居民生活以及大氣環(huán)境也造成一定的污染。根據(jù)國家及地方有關環(huán)保法規(guī)的規(guī)定，其鍋爐產(chǎn)生的煙氣必須經(jīng)過治理才能排放。

　　本公司根據(jù)治理同類鍋爐煙氣的有關經(jīng)驗以及該公司的實際情況，做出以下鍋爐煙氣治理方案。

　　二、設計依據(jù)及標準

　　1. 《中華人民共和國環(huán)境保護法》;

　　2. 中華人民共和國《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996)

　　3. 廣東省地方標準--《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001);

　　4. 《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001);

　　5. 《建筑抗震設計規(guī)范》BJ11-89

　　6. 《火電廠大氣污染物排放標準》 (GB13223-2003 )

　　7. 《工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準》(GBZ1-2002)

　　8. 該廠提供的有關數(shù)據(jù)資料

　　三、設計原則

　　1. 嚴格執(zhí)行國家有關環(huán)境保護的各項規(guī)定，確保各項指標達到國家及地區(qū)有關污染物排放標準;

　　2. 采用當前國內(nèi)外運行成熟、可靠、穩(wěn)定的處理工藝，穩(wěn)定可靠地達到治理目標要求，且操作簡單、管理方便;

　　3. 設備的構件需經(jīng)濟合理、投資省、占地少、運行費用低;

　　4. 在工藝設計中，有較大的靈活性，可調(diào)節(jié)性，以適應煙氣量的周期變化;

　　5. 為了提高處理設備的管理水平,實現(xiàn)科學現(xiàn)代化管理,方案設計中充分考慮國情,采用、可靠的自動化控制技術及儀表監(jiān)測系統(tǒng);

　　四、設計數(shù)據(jù)及排放標準

　　1. 設計數(shù)據(jù)

　?、僬舭l(fā)量: 42T/H/臺

　　鍋爐數(shù)量： 1臺

　　鍋爐出口煙氣溫度: 160OC

　　煙氣量： 100000m3/h/臺h

　　燃料：煤

　　排放二氧化硫濃度：≤800-1000 mg/Nm3

　　要求排放濃度 < 200mg/m3

　　脫硫設施脫硫效率 ≥90%

　　2. 排放標準

　　達到廣東省《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)第二時段二級標準，具體如下表：

　　五、設計范圍

　　本設計方案從廠方原有除塵塔出風口開始到二級脫硫塔排放煙氣進入煙囪為止，包括工藝設計，電控設計，管道設計等。

　　六、廢氣處理工藝流程及其說明

　　1. 工藝選擇

　　燃煤鍋爐的煙塵濃度較高，除塵方法主要有電除塵、袋式除塵、旋流板濕式(麻石)除塵。燃煤鍋爐廢氣同樣含硫，因此煙氣中的SO2也需去除，以保證排放效果。脫硫方式主要有：爐內(nèi)脫硫，煙氣干式脫硫、煙氣濕式脫硫等。

　　由于脫硫效率要求達到90%，只能選用煙氣濕法脫硫，這種脫硫方式是目前***常使用的脫硫方式。

　　而煙氣濕法脫硫亦分為：石灰/石灰石洗滌法、雙堿法、韋爾曼-洛德法、氧化鎂法和氨法等，其中雙堿法洗滌工藝的技術***為成熟、運行***為可靠、應用***為廣泛。本方案取用雙堿洗滌法。

　　雙堿法煙氣脫硫是應用***為廣泛的脫硫技術，吸收SO2用易吸收、反應速度快、反應充分的鈉基堿，石灰(鈣基)是***早作為煙氣脫硫的吸收劑之一，二者相比，在較低液氣比時鈣基能得到較高的脫硫效率。在反應過程中，實際消耗的價廉的石灰，因為吸收SO2的廢水進入再生池進行再生，使用NaOH再生，重新進入脫硫塔內(nèi)與SO2發(fā)生反應。由于CaSO3沉淀在再生池中生成，而不在脫硫塔內(nèi)部故不會在脫硫塔及煙道中產(chǎn)生結垢和堵塞的現(xiàn)象。脫硫塔內(nèi)部吸收反應生成Na2SO3。具體反應方程式如下：

　　吸收反應：

　　2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O①

　　Na2SO3+ SO2+H2O=2NaHSO3②

　　說明：式①為再生液pH值較高時(高于9時)，溶液吸收SO2的反應;

　　式②為溶液pH值較低(5～9)時的主反應;

　　氧化反應：2Na2SO3+O2=2Na2SO4③

　　2Na2HSO3+O2=2NaHSO4④(氧氣不足情況下不易發(fā)生)

　　再生反應：ca*+H2O→Ca(OH)2⑤

　　2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+2H2O⑥

　　Na2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O→2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓⑦

　　說明：式⑤為的溶解反應;

　　式⑥為步再生反應;

　　式⑦為再生至pH>9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應。

　　本技術選擇鈉鈣雙堿法為脫硫工藝，以石灰漿液為主脫硫劑，鈉堿只需補充添加。由于在吸收過程中以鈉堿作為吸收液，脫硫系統(tǒng)不會出現(xiàn)結垢等問題，運行安全可靠。且由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應的速率比鈣堿快很多，能在較小的液氣比條件下達到較高的二氧化硫脫除率。

　　脫硫液循環(huán)水系統(tǒng)由循環(huán)水池、循環(huán)水泵、循環(huán)水管道及加藥裝置組成。循環(huán)水池應能滿足鍋爐脫硫除塵循環(huán)用水的需要，本系統(tǒng)采用閉環(huán)運行，以避免二次污染。

　　七、主要設備技術參數(shù)

　　1、濕式脫硫器

　　單套處理煙氣量：100000m3/h

　　噴淋塔內(nèi)徑為：D= 尺寸：Ф4200X7000mm

　　塔內(nèi)煙氣流速：2m/s

　　氣液流向：逆流

　　空塔停留時間：2.0S

　　空塔氣速取1.5m/S

　　液氣比：3L/m3

　　入口煙氣溫度：<100℃

　　阻力：700Pa

　　除塵效率：35%

　　脫硫效率：90%

　　材質(zhì): 耐熱玻璃鋼

　　數(shù)量：1座

　　目前脫硫塔的材質(zhì)主要有：316L不銹鋼、碳鋼外殼內(nèi)襯樹脂玻璃鱗片、耐熱玻璃鋼。也有方案提出使用麻石外包金屬殼建造脫硫塔，這種方法***不可取，因為麻石與麻石之間的漿縫在負壓下可用，而在正壓下即很快滲漏，外包的金屬殼容易腐穿。

　　316L不銹鋼耐熱性能***，但在高溫下耐腐能力一般，尤其是在硫酸濃度在15%～85%的高溫環(huán)境下，而且造價亦非常高。

　　碳鋼外殼內(nèi)襯樹脂玻璃鱗片，造價低，主要的耐腐能力取決于內(nèi)襯的樹脂玻璃鱗片，越厚耐腐能力越高，但太厚容易脫落，而且多是由人手襯上，對施工質(zhì)量要求高，往往施工者難以達到設計者的要求，萬一滲漏要進塔內(nèi)修補，不方便。

　　將上述內(nèi)襯材料與玻璃纖維結合，纏繞成脫硫塔，即制成耐熱玻璃鋼脫硫塔。由于樹脂本身是有機物，耐腐性能非常好，玻璃纖維起到加強的作用，可以纏繞出很厚的塔身。隨著化工科學的進步，耐熱280℃的樹脂已非常普遍，國內(nèi)外新上的脫硫設施大多采用耐熱玻璃鋼，所以本方案的脫硫塔采用耐熱玻璃鋼。

　　耐熱玻璃鋼具有如下優(yōu)點：

　　a)保證脫硫器不受腐蝕，耐酸、耐堿(與不銹鋼、碳鋼相比);

　　b)耐高溫，能在300度高溫下正常工作;

　　c)造價適宜、維護簡單;

　　由于脫硫需要大量的水，所以為免影響到風機，脫硫器安裝于風機的后面、煙囪的前面，屬于正負荷，不能用麻石制作。

　　2、噴淋水泵(立式化工泵)

　　流量：100m3/h

　　揚程：20m

　　功率：11KW

　　數(shù)量：5臺

　　3、攪拌機：

　　流量：12m3/h