锅炉脱硫除尘器-15吨锅炉脱硫除尘器设备方案-泊头市清源环保设备有限公司

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15吨锅炉脱硫除尘器设备方案

发布时间:2017/7/6 9:56:14
15吨锅炉脱硫除尘器设备脱硫工艺采用双碱法脱硫技术,脱硫效率不小于95%。烟气脱硫装置的出力在锅炉额定工况110%的基础上设计,_小可调能力40%额定工况,燃用设计煤种的烟气流量相适应。
 
15吨锅炉脱硫除尘器设备方案:
1 15吨锅炉脱硫除尘器设备脱硫工艺的选择
湿法烟气脱硫技术(WFGD)是目前应用较广泛的脱硫技术,其特点是整个脱硫系统位于烟道的末端、除尘系统之后。湿法烟气脱硫过程是气液反应,其脱硫反应速度快,脱硫效率高,适合于燃煤锅炉的烟气脱硫和钢铁厂的烧结脱硫。由于脱硫过程在溶液中进行,脱硫剂和脱硫生成物均为湿态,其脱硫过程的反应温度低于露点,传统工艺是脱硫以后的烟气一般需再加热才能从烟囱排出。近几年国外和国内对脱硫后的烟气处理趋向不采取加热可直接通过烟囱排放,即对脱硫后烟气不加热直接排放,只是对烟囱做防腐处理,这样比对烟气加热更能节省直接投资和节省用地。目前,湿法脱硫技术占世界安装烟气脱硫的机组总容量的85%。
本方案脱硫工艺采用双碱法脱硫技术。脱硫效率不小于95%。烟气脱硫装置的出力在锅炉额定工况110%的基础上设计,_小可调能力40%额定工况,燃用设计煤种的烟气流量相适应;烟气脱硫装置应能在锅炉额定工况下进烟温度加20℃裕量条件下安全连续运行。事故状态下,烟气脱硫装置的进烟温度不得超过180℃,当温度达到180℃时,全流量的旁路挡板应立即打开。
2双碱法脱硫技术
1)脱硫总工艺流程
(1)烟气流程如下:
锅炉→布袋除尘器→引风机→脱硫塔→烟囱
(2)脱硫副/流程如下:
脱硫塔→出灰沟→再生池→曝气池→真空压滤系统→石膏→外运
具体如下所述:锅炉烟气经布袋除尘器除尘后,靠引风机的动力,进入脱硫塔,与塔内上部喷淋布水装置大面积喷淋出来的吸收液充分混合接触,由于烟气与喷淋也逆向交换反应,强劲的上旋力与冲击力对SO2吸收液激烈搅动,获得_的雾化效果,单位面积内的洗涤液表面积增加上千倍,雾化的洗涤液与烟气中的二氧化硫充分混合,达到_理想的接触面积与方式,吸收溶解及反应充分。烟气经多级净化处理达到要求的脱硫效果。
在脱除SO2的过程中,烟气经碰撞、拦截、凝聚、粘附、分离等作用,烟气中的粉尘也逐渐被脱除。净化后的烟气至烟囱达标排放。
本工艺的优点
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800~1200μm,具有极大的比表面积,不易引起二次夹带;
★脱硫效果好,脱硫效率≥95%;
★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20年以上);
★阻力小,压降低(湿法脱硫系统小于1200Pa);
★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。
2)双碱法工艺反应原理
钠钙双碱法,在启动时以NaOH吸收SO2,吸收液用石灰乳液再生。吸收液再生后,循环使用。循环过程中的主要反应如下:
(1)脱硫过程
2NaOH+ SO2→Na2SO3+H2O (1)
Na2SO3+ SO2+H2O→2NaHSO3 (2)
其中式(1)为启动阶段NaOH溶液吸收SO2的反应;式(1)为吸收液pH值较高时(高于9)溶液吸收SO2的主要反应;式(2)为吸收液pH值较低(低于)时的主要反应。
(2)再生过程(用生石灰)
CaO+H2O→Ca(OH)2 (3)
2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3+2H2O (4)
Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3 (5)
如有氧气存在下,还会发生以下反应
式(3)生石灰生成石灰乳的反应;式(4)第1步再生反应;式(5)再生过程在pH>9以后继续发生的主反应.所生成的CaSO3及副产物CaSO4 以半水化合物形式共沉淀。
式(3)生石灰生成石灰乳的反应;
曝气后继续发生反应:
2CaSO3+ O2→2CaSO4 (6)
式(6)反应生成的CaSO4可资源化利用。
本工程选择双碱法为脱硫工艺,以石灰作为主脱硫剂,钠碱为助脱硫剂。由于在吸收过程中以钠碱为吸收液,脱硫系统不会出现结垢等问题,运行安全可靠,且能达到较高的脱硫效率。
3 15吨锅炉脱硫除尘器设备脱硫工艺计算
1)处理烟气量
项目
10t/h、15t/h锅炉
热态(t=110~140℃)
30000 m3/h、45000 m3/h
2)SO2原始排放浓度:
本方案SO2原始排放浓度按_值3000mg/Nm3考虑。
3)脱硫效率
本脱硫系统的脱硫效率应不低于η,以满足排标要求
η≥(3000-200)/3000×100% =93.3%,实际石灰石—石膏法脱硫效率≥95%。
4)石灰粉耗量
石灰粉小时耗量(含量按90%计算):G(CaO) =24.7kg/h
石灰粉年耗量:G(CaO) = 24.7×8000 =197600kg /a
5)年二氧化硫脱出量:G(SO2) = 246400kg/a
6)石膏产量:G(CaSO4·2H2O) = 529800kg/a
7)脱硫反应循环液气比:3 L/Nm3
8)Ca/S摩尔比 :取1.03
9)石灰浆液量
脱硫浆液石灰含量:≤30%
10)制浆耗水量:
G(制浆水) =0.1 t/h
11)溶液循环流量
Q(循环液)=180m3/h,分三层喷淋(另外设置一层备用),每一层的喷淋量为:56 m3/h
4脱硫工艺系统
双碱法脱硫FGD系统的组成
1)石灰浆液制备系统
2)烟气系统
3)脱硫塔吸收系统
4)浆液回收系统
5)石膏脱水系统
6)电气系统
7)热控制系统
8)辅助设备系统(工艺水系统等)。
1)石灰浆液制备系统
石灰浆液制备系统的主要功能是制备合格的吸收剂浆液,并根据吸收塔系统的需要为其提供足够的用量,以达到要求的脱硫效率。本方案共设一套石灰浆液制备系统,满足20t/h锅炉使用量。
石灰石液制备系统设置石灰粉仓一座(粉仓顶部设有布袋除尘器及真空释放阀、并设有料位计)、下料及输送装置、石灰浆液消化罐一个以及相应的搅拌装置,并具有自动报警功能。(脱硫岛不设石灰石加工设备,石灰石粉外购,粒度325目过筛,用罐车泵入石灰石粉仓内)
石灰粉仓的容积满足20t/h煤粉锅炉脱硫系统正常运行时30天的用量。
脱硫剂浆液制备系统设1个石灰石浆液制备池,按不小于20t/h循环煤粉锅炉正常工况运行下6小时的石灰浆液量设计,设置石灰浆液供给泵2台(每台泵容量按满足满负荷工况所需110%的石灰浆液量)。
所有要求的泵和输送浆液或其他侵蚀性介质的泵,全套包括:
电机、联轴器、泵和电机的公用基架、法兰、配件等以及衬里、冲洗设施(用于浆液泵和输送其他侵蚀性介质的泵上)。
所有泵的启停采用就地控制,对制浆池设置浆液采样口、密度测量装置、液位测量。
2)烟气系统
FGD装置采用钢烟道、钢支架,此外,整个FGD系统设有旁路烟道,并配有旁路挡板,脱硫系统可通过旁路挡板与旁路烟道隔离。FGD入口温度超过180℃或锅炉运行发生其他故障时,烟气走旁路,直接排到烟囱。
烟道设计壁厚为6mm。烟道流速不超过15m/s。
未接触到低温饱和烟气冷凝液或未接触从吸收塔循环喷淋夹带雾滴的烟道,用普通碳钢或相当材料制作。
接触腐蚀环境的净烟气烟道和原烟气烟道将以适当的涂层进行保护(玻璃鳞片树脂)。烟道的走向能满足冷凝液的排放,不产生积水。
烟道上设有膨胀节。
3)脱硫塔吸收系统
脱硫吸收系统有脱硫吸收塔、喷淋装置、循环水泵、氧化风机、搅拌器、石膏排液泵、脱水除雾器及反冲洗装置等组成。
吸收塔采用喷淋结构(材质为麻石,防腐),为保证排放指标达到要求及保证同步率,设三层喷淋,各层配置相应的循环泵。除雾器侧面设有冲洗喷嘴,正常运行时_层除雾器的两面,第二层除雾器的正面自动按程序轮流清洗各区域,保证净烟气液滴含量不超过75mg/Nm3。
吸收塔浆液池上部设溢流口,保证浆液液位低于吸收塔烟气入口段的下沿。
进入脱硫塔前的烟气温度超过180℃时设置必要的烟气降温系统,进入脱硫塔前的烟气温度偶尔超过180℃时应设计应急降温设施。
脱硫塔各配置四台浆液循环泵(三用一备),采用卧式离心泵,变频电机。
4)副产品处理系统
副产品处理系统来自吸收塔浓度约为11~15%的石膏浆液,经泵进入水力旋流器和真空皮带过滤机脱水系统进行脱水,成为含水低于15%的石膏。分离灰渣后滤液的上清液部分循环回用。
5) 15吨锅炉脱硫除尘器设备电气控制系统
(1)脱硫工程380V电气系统
380/220V系统为中性点直接接地系统,采用PC、MCC(电动机控制中心)两级供电方式。脱硫工程设两段脱硫PC段,由母联开关连接。 75KW及其以上的低压电机采用软启动器进行启动,75KW以下电机全压启动。
(2)脱硫工程设电气综合室,低压配电柜(PC)、低压脱硫变压器等集中布置在脱硫工程内的电气综合室内。MCC及其余电气控制设备应采用集中布置的方式。
(3)脱硫工程电气系统纳入脱硫工程PLC控制,不设常规控制屏。纳入脱硫工程监控的电气设备包括: 380V PC进线及分段开关、馈线开关、脱硫变压器、直流系统。电气系统与脱硫工程PLC采用硬接线。
(4)整套系统设计为自动运行或机旁操作,采用成熟、可靠、完善的控制方案,可在无人值守的情况下安全、稳定的运行。
◆逻辑控制及联锁保护;
◆重要工艺参数显示/趋势查询/上下限报警;
5设备、管道的防腐
 15吨锅炉脱硫除尘器设备湿法脱硫系统在吸收塔脱硫反应完成后,烟温降至60℃左右。吸收塔出口的含饱和水蒸气的净烟气,主要成分为水蒸气、二氧化硫、三氧化硫等酸性气体。当温度较低时,硫酸雾凝结成液体硫酸附着在设备的内壁上,或溶解于洗涤液中,因此具有很强的腐蚀性,必须采取防腐措施。
设备、烟道防腐采用玻璃鳞片方案,循环液管道采用硬聚氯乙烯管材或玻璃钢材料。

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