130th锅炉电除尘加双碱法脱硫方案

130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案1目录一总论二工艺技术方案三技术保证措施四项目实施规划五排放计算六经济技术指标分析七结论130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案2一、总论1.1概述循环流化床锅炉虽然是一种新型环保锅炉，但目前由于燃料多为高含灰含硫低热值的矸石、中煤、煤泥等，燃煤量是一般锅炉的几倍，这就导致锅炉烟气初始含尘量特别高，为烟气的治理带来很多不便。也使得佷多在燃用好煤时可行的治理方法，当使用在烧劣质煤的循环流化床锅炉上时，达不到理想的效果。为此，我公司开发出了治理高含尘含硫烟气工艺：即电除尘器加双碱法脱硫的方案。⑴本方案适用于热电厂130t/h循环流化床锅炉烟气治理项目。⑵本技术方案采用我公司的三电场电除尘器加双碱法脱硫的专有技术。⑶本技术有较大的适用性，可根据不同工况条件进行调整。1.2方案编制的依据和原则1方案编制的原则(1)选用三电场电除尘器加钠钙双碱法脱硫的技术，保证排放烟气中SO2达到最新的排放标准。.(2)既考虑技术的先进性和可靠性，又要结合国情，因地制宜，节约建设资金。(3)严格执行资源综合利用和“三同时”（防止污染和其他公害的设施和主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用）的原130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案3则，积极改进工艺技术，采用无害或少害的工艺。1.2.2方案编制依据—锅炉基本参数和装置条件（暂定）：（1）锅炉额定蒸发量：130t/h（2）锅炉年运行：7000小时（3）锅炉煤耗量；35t/h（4）燃煤全硫分含量：1.5%（5）锅炉排烟温度：1500C（6）燃煤灰分含量：50%（7）脱硫效率：≥90%（8）锅炉烟气排放量：350000m3/h（9）排放指标：为建设单位长远发展着想，我公司治理指标优于当前国家标准GB13223-2003《火电厂锅炉大气污染物排放标准》，其中烟尘排放浓度≤100mg/Nm3，SO2≤400mg/Nm31.3电厂锅炉烟气除尘脱硫技术介绍1.3.1电厂锅炉烟气除尘脱硫技术比较对于中小型火电厂而言，以前锅炉烟气的治理，采用较多的是花岗岩湿式除尘器。但随着国家对锅炉烟气排放要求的提高，单独的花岗岩脱硫除尘器已不能满足环保的需要。近年来随着技术的发展，在中小型锅炉上也开始利用电除尘器来除尘，但尽管电除尘器的除尘效率完全可满足高含尘烟气的需要，但电除尘器不能脱硫。国内外对脱硫已有大量的研究和推广，其中最成熟的工艺还是湿式石灰（石灰石）法，占到了所有脱硫工程的90%以上，这些技术在130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案4国内也有应用，但终因其高昂的造价和高额的运行费用（即使国产化后，130t/h也需1000万左右，且其能耗占到厂用电的25%），不太适合中国国情。湖南湘达环保工程有限公司(原汨罗市环保设备制造总公司)根据自身从事除尘脱硫工程二十余年的经验和技术力量，结合中小锅炉的具体情况，推出了电除尘器加双碱法脱硫的工艺脱硫效率最高也能达到95%，排放烟气完全达到国家排放标准，其造价只有复杂工艺的1/5-1/10，且运行费用也大大降低，是目前最适合中小型锅炉脱硫除尘的工艺。1.3.2电除尘器加双碱法脱硫的应用简介：湖南怀化辰飞热电有限公司今年新上的130t/h循环流化床锅炉所用燃料为当地煤矿废弃的煤矸石，因其含灰量很高，热值低，且含硫达3%以上。经测算，，锅炉排放烟气中烟尘初始浓度也将超过50g/m3，若用炉加内加钙脱硫，烟尘浓度将超过100g/m3。因辰飞公司电厂地处怀化`市近郊区，环保局要求烟气排放达到国家一类地区标准，在这种情况下，如采用电除尘加炉内喷钙的方式，即使电除尘器除尘效率最高也很难做到达标排放，而且投资会增加许多。所以，经公司多方考察、论证、比较，最后使用的是我公司的电除尘器加MPX高效湿法脱硫除尘器的方案。1.3.3电除尘器加双碱法脱硫技术原理高含尘烟气进入电除尘器后，当它通过电除尘的电晕极和集尘极组成的非均匀电场时，在电晕极周围强电场的作用下，气体电离，130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案5形成气体离子和电子，并使尘粒荷电。荷电尘粒在电场力作用下，向集尘极运动，并沉积在其表面，经振打后，烟尘落入灰斗，由出灰系统排出电除尘器外，这样达到了尘粒和气体分离的目的。烟气中的尘粒经过三电场的除尘后，烟气中约有99.5%左右的尘粒被分离。净化烟尘后烟气中SO2的脱除，则是在一花岗岩圆筒形反应器中，以含NaOH的循环水为吸收剂，根据煤的全硫分含量及反应器，通过特殊的喷头，使吸收剂雾化，烟气和雾化后的吸收剂在反应板上充分混合、接触，SO2与NaOH发生化学反应，生成溶于水的Na2SO3，然后Na2SO3与Ca(OH)2反应生成难溶于水的CaSO3，CaSO3与循环水经分离器分离，循环水经加石灰调节PH值，用于循环吸收，反应物与布袋除尘器中未分离的烟尘一起形成固体渣沉淀后，由挖灰设备挖出或使用压滤机进行渣水分离后送到填埋场填埋。二、工艺技术方案2.1设备布置本装置工艺设备本着便于生产、操作、维修等原则，尽量布置紧凑，节约用地。本工序设备布置在引风机前面，沿烟气的流向布置电除尘器、脱硫塔，液碱罐紧靠脱硫塔布置，沉淀池（或其他类型的分离器）则可视场地，择地布置。2.2控制系统控制设计将本着安全可靠，操作方便和经济合理原则进行。在130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案6节省投资的前提下，尽可能提高装置自动化水平，高压直流供电和低压电源控制系统都实行计算机自动控制，电压部份还可实现手动操作。同时电除尘器部份的控制系统可通过RS485接口融入到电厂整个厂级控制系统中，以提高系统运行质量，同时减轻操作人员的劳动强度。脱硫部分的控制可根据甲方的要求采用人工操作,半自动化控制或全自动控制.2.3主要设备的选择2.3.1概述本脱硫除尘系统主要设备包括三大块：即电除尘器、脱硫除尘器以及脱硫剂的制造与添加设备。2.3.1.1电除尘器高压静电除尘器虽然是一个很成熟的设备，但用在循环流化床锅炉上的时间还不太长，而且对于循环流化床锅炉而言，由于燃用的都是劣质、高灰份、低热值的燃料，燃料用量大，烟气中烟尘的初始含量相当高（一般高达50g/m3，是煤粉炉烟尘含量的3~4倍）。用电除尘器除尘时，易出现电晕封锁现象，同时由于循环流化床锅炉燃用的煤矸石中钙盐含量高，使得烟尘的比电阻较高，易影响除尘效率。针对这些特点，我公司的MHD型电除尘器采用480C型集尘极，它可以使极板表面上的电场强度和电流分布尽可能均匀，以提高火花放电电压，减少电场风的干扰，有利于粉尘在极板面上的沉积；阴极板即放电极为独特的RS型新型芒刺线，它可以使起晕电压低，电晕电流大，特别适合于处理高含尘的循环流化床锅炉烟130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案7气的治理，可以减弱和防止粉尘浓度大时出现电晕封锁现象。根据130t/h循环流化床锅炉的烟气量，我公司采用的电除尘器为MHD100-3型，即电场截面积为100m2的三电场电除尘器。2.3.1.2高效脱硫除尘器对于脱硫除尘器，本方案中采用的是MPX型高效花岗岩脱硫除尘器，它的主体为耐磨耐腐蚀性能特别好的花岗岩制成，使用寿命在三十年以上，具有其他材料无可比拟的优越性。脱硫除尘器内部结构采用进口不锈耐酸钢，主吸收板采用无溢流孔板，辅吸收板为旋流板。无溢流孔板是在筛板基础上发展出来的一种新型孔板，主要特点为加大了开孔的孔径和开孔率，并且所有开孔成多孔径布置，在保持烟气与循环水高传质率的同时，能有效防止筛孔的堵塞。MPX高效脱硫除尘器的脱水除雾设施为离心脱水，具体结构为利用旋流板来强制带水烟气高速旋转，以由此产生的离心力来使水滴逐步远离烟气运动中心，并最终到达筒壁上，从而达到气水分离的目的。值得注意的是，使用湿法脱硫除尘，易出现烟气带水现象，但我公司的高效脱硫设备，在脱水上，不但有两道旋流板强制离心脱水，而且在设备上部还设有脱水锥、锁水沟槽等结构，烟气中水分的脱除率达98%。同时，在布置吸收板时，考虑到烟气循环水的接触频率和接触时间，在加大有效接触的同时，控制烟气的温降，使得烟气含湿状态始终保持在饱和以下，加上有效的脱水设施，完全避免了烟气带水现象的出现。2.3.1.3脱硫剂的加入130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案8直接参与吸收塔内脱硫反应的是溶解度高、反应速度快的NaOH，但其生成物Na2SO3和NaHSO3又通过苛化反应，再生成了NaOH。因此最终消耗的是廉价的石灰。脱硫湿式双碱法是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中，由于消耗的是石灰，与使用价格高出几倍的氧化镁、氨水相比，运行成本大大降低，同时由于直接反生反应的是NaOH，提高了反应速度与效率，大大减少了持液量。在本方案中石灰浆液的制备在石灰乳生成罐中进行，另外，可根据实际需要和要求，增加生石灰的储存和自动加入设备。2.4设备性能一览表2.4.1电除尘器：序号12345名称型号电场数同极间距阳板型号阴板型号参数MHD100-33400mm480CRS芒刺线名称振打方式烟气流通面积处理烟气量除尘效率阻力参数侧传动重锤振打100m2350000m399.5%250Pa2.4.2脱硫除尘器：序号12345名称直径（内）总高度主吸收板辅吸收板脱水形式参数4800mm24000mm无溢流孔板旋流板旋流板名称脱硫剂液气比钙硫比脱硫效率阻力参数NaOH0．81.1≥90%≤1100Pa2.5工艺流程130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案9本技术方案主要流程如后面附图所示：2.5.1工艺流程简述：整个除尘脱硫工艺流程可分为干法预收尘、湿法脱硫除尘、喷淋水的循环以及脱硫剂的添加等部份。2.5.1.1电除尘器从锅炉来的高尘烟气，首先进入MHD100—3型电除尘器，在电除尘器内，在电晕极和集尘极构成的高压电场中，经过气体的电离、粉尘的荷电，荷电后的粉尘在电场力的作用下，沉集在集尘板表面，经过振打系统的振打后，烟尘落入灰斗，最后被排出电除尘器外，电除尘器除下的干灰可直接装车运走。初步净化后的烟气则出来后进入下一级湿法脱硫除尘器。经过三个电场的除尘，烟气中有99.5%左右的烟尘被除去。2.5.1.2湿法脱硫除尘器湿法脱硫除尘器主体为花岗岩结构，其内部从下往上安装了一层PS型无溢流筛板和三层旋流板，筛板和旋流板均由进口316L不锈耐酸钢制成。另外还包括脱水锥、锁水沟及进、布水设施，其中筛板和最下面一层旋流板上有布水装置，布水形式为高效喷嘴喷淋，以减少循环水的喷淋死角，加大对水滴的分散度，提高对烟气中细微颗粒的捕捉和对SO2的吸收。当烟气通过PS型塔板时，高度分散通过塔板上的10000余个筛孔，烟气加速至12.4m/s，并与板上方喷淋下来的循环水发生剧烈接触，水被气流冲激撕裂，从而雾化而产生许多粒径百微米级的小小滴。工业试验得到的规律认为：只要Do≤100d（式中Do指水滴直径，d代表尘粒直径）130t/h锅炉电除尘加双碱法脱硫方案10同时它们间存在足够的相对速度，固体微粒就能穿过水滴表面的液膜而粘结在一起。这样，由于烟气与喷淋水的剧烈碰撞，烟气中1μm以上粒子基本被除去，初步净化后的烟气挟带着未除下的0~1μm尘粒和一部份较小粒径的水滴继续螺旋上升，进入第二塔板—旋流板段。旋流板段装有按一定角度倾斜的旋流板，旋流板由不锈耐酸钢制成，每层板的数量根据除尘器筒体的大小及烟气中尘粒含量来确定，以保证烟气的板间流速在8m/s左右。循环水由中间流柱的顶锥式喷头喷洒而出，均匀洒布在每块旋流板上都均匀分布有一层水雾及水膜。当烟气在此通过时又一次得到净化。净化后的烟气继续螺旋上升，进入除雾段。在螺旋上升过程中，根据流体力学原理，由于彼此间的质量、体积、密度等的不同，流体中气、液、固三相由于离心力及惯性力的不同，存在着相对运动，于是烟气中剩余的微小粒径的尘粒间，尘粒与液滴间以及不同粒径、液滴间会产生碰撞。出现大颗粒吸附颗粒，小颗粒互相粘结在一起的现象，粒子直径和质量不断增大，离心力也逐步增大，颗粒远离旋转中心的速度也加快，并最终被甩向筒壁，沿筒壁落下，烟气从而变得更清洁、干燥。洁净为气从除尘器顶部出来后，经引风机，由烟窗排空。2.5.1.3灰水的循环：灰水的循环和