平板玻璃烟气脱硫方案

浮法玻璃烟气脱硫方案证书编号：第3366号发证部门：国家建设部联系人：傅子洞电话：[phone]（传真）南宁市天龙环境工程有限公司二零零八年八月1责任表设计单位：南宁市天龙环境工程有限公司项目编号：TL0801总经理：傅子洞方案编制：曹艳华单位地址：南宁市明秀东路185号柠檬宿C座1319室电话：0771—2213998传真：0771—2213998E-mail地址：[e-mail]2目录一、旋流板塔技术特点......................................................................3二、项目概况....................................................................................3三、设计依据....................................................................................4四、设计参数及设计指标................................................................4五、设计范围....................................................................................5六、设计原则....................................................................................5七、技术方案的设计..........................................................................5八、脱硫工艺流程..............................................................................6九、脱硫工程主要设计参数..............................................................8十、投资估算....................................................................................9十一、运行费用估算......................................................................10十二、结论.........................................................................................113一、旋流板塔技术特点旋流板塔是一种高效、节能的专利传质设备，适宜于进行快速吸收、洗涤、增减湿、气体直接传热、除雾、除尘等操作过程。旋流板塔的主要特点是：·传质、传热效果好，气相单板效率可达50%；多块旋流塔板的脱硫效率可达90%以上；·防堵性能好、操作弹性宽、适用范围广、操作管理方便；·气液负荷高，雾沫夹带少；·塔板压降低，系统阻力小；运行费用低；·除尘性能好，可达98%以上。旋流板塔自70年代问世以来，在环保、石油、化工、轻工、冶金等行业得到普遍的重视和应用。平均脱硫、除尘效率分别达到79.9%和97.7%，全塔压降1250Pa。另外该技术已分别在其它1~130t/h锅炉的脱硫除尘工程中进行了广泛的应用。二、项目概况南宁浮法玻璃厂现有一条浮法玻璃生产线，2台废热锅炉（8.8t/h，1.3MPa），正常情况下运行，两台废锅1台运行1台备用，由于目前厂内蒸汽需求不大，只有一半的烟气送往锅炉，一半由主烟道直接排大气。浮法玻璃熔窑全部燃油，由于燃料油含硫较高（Sar=2.5-4.0%），目前排放烟气中二氧化硫未达到国家环保要求，初步估算，烟气含硫最高可达3750mg/Nm3，按环保标准烟气中SO2应不高于600mg/Nm3，粉尘不高于80mg/Nm3，林格曼黑度为1。根据国家有关环保法规，需配备烟气脱硫装置，为此，本环保技术公司为其制定烟气脱硫方案。经与南宁浮法玻璃厂初步联系了解后，我公司现根据厂方提供的有关数据、资料，针对厂方的实际情况和运行特点，并结合本公司的工艺技术和多年的工程经验，从技术工艺、安全运行、排放指标、经济指标等各方面对该工程进行初步论证后，提出了以下初步技术设计方案，供用户及环保部门决策参考。4三、设计依据(1)南宁浮法玻璃厂提供的有关技术资料及要求；(2)GB13271-2001《锅炉大气污染物排放标准》。四、设计参数及设计指标1．设计参数本方案所依据的设计参数为南宁浮法玻璃厂提供的资料清单，未详尽部分暂取经验值。主要设计参数见表1所示。表1主要设计参数项目参数玻璃熔窑烟气量(m3/h)60300玻璃窑排烟主烟道温度(℃)450-500燃油耗量(t/h)76-78燃料油含硫率2.5~4.0%废热锅炉蒸汽量(t/h)2×8.8废热锅炉进烟温度(℃)450-500废热锅炉排烟温度(℃)180-220二氧化硫含量（mg/Nm3，理论计算值）3750（未计芒硝反应的影响）2．设计指标设计指标根据相应的环保标准，并结合厂方的要求得出，具体的设计指标或要求见表2。表2设计指标林格曼黑度≤1级烟尘排放浓度≤80mg/Nm3SO2排放浓度≤600mg/Nm3脱硫率≥87%5五、设计范围设计范围为玻璃窑烟气脱硫处理装置进口至引风机出口之间的脱硫装置主体设备及相应配套的附属设施。具体包括：1)脱硫主体设备；2)通风系统；3)脱硫液循环系统及脱硫渣处理系统；4)监控系统；5)辅助设施及土建工程等。六、设计原则1)选用先进可靠的脱硫除尘技术工艺，在确保脱硫效率的同时，保证系统的安全运行；2)设备管理和维护方便，系统运行稳定可靠；3)结合厂方现有的客观条件，充分利用有效空间和有效资源，因地制宜，优化组合，制定具有针对性的技术方案；4)对脱硫系统中的关键工艺参数，如旋流板塔塔体压降、吸收液流量、吸收液pH值、烟气温度，进行在线监测；5)本工程为交钥匙工程。七、技术方案的设计1．脱硫技术选择目前使用最广泛和最有效的脱硫技术仍为烟气脱硫，其中湿法脱硫工艺最为成熟，世界各国广泛应用，约占烟气脱硫技术市场总份额的80%以上。而湿法脱硫工艺中石灰石/石灰—石膏法占主要地位。根据南宁浮法玻璃厂提供的资料，并综合考虑到本公司所拥有的技术优势，特提出旋流板塔双碱法脱硫工艺。该工艺与石灰石/石灰—石膏相比，其原则上有如下优点：（1）钠基清液吸6收SO2的速率快，因而可用较小的液气比，达到较高的脱硫率；（2）吸收液为清液，大大降低了磨损和堵塞现象；（3）钙基脱硫渣是在再生池中而不是在吸收塔内发生沉淀，因而大大减少了塔内结垢的机会，操作安全，并可提高石灰的利用率。2．设计方案2.1方案一（脱硫）只上脱硫项目。考虑到玻璃熔窑在正常工作条件下运行，烟气量一半余热利用，一半直排的现状。给脱硫设备及管道的布置带来了很多不便：设备布置困难管道长，阻力大，金属消耗多。两台废热锅炉（2×8.8t/h）出口的烟气进脱硫设备，主烟道排出的烟气要引到脱硫设备进行脱硫，脱硫后的烟气温度下降，留一部分高温烟气与处理过的烟气混合，以提高脱硫烟气的烟温。脱硫剂制备系统及循环池布置在主烟道的对面。本方案的特点，尽量利用现有的设备，投资少，环保见效快。2.1方案二（脱硫+余热发电）脱硫和余热发电同时上。考虑到玻璃熔窑在正常工作条件下运行，烟气量一半余热利用，一半直排的现状，余热资源浪费较大，450-500℃烟气物理热没有利用，目前的燃料油价格昂贵，厂内用电全部外购。如果将玻璃熔窑的烟气全部应用于废热锅炉产汽，两台废锅同时运行，产生的蒸汽有15-16t/h可供一台750KW被压汽轮机供汽，一年按300天，仅发电量一年可回收270万元。脱硫设备布置依然紧张，但管道的布置简单了，仅留一小部分高温烟气用于提高温度。玻璃窑来的烟气共两台废热锅炉产汽。从废热锅炉出来的烟气进脱硫设备，引风机加压，符合环保排放标注的烟气经烟囱排往大气。本方案的特点，是节能减排综合治理，回收高温烟气余热进行发电，解决厂用电问题，集中从废热锅炉出来的烟气进脱硫设备。本方案虽好，但一次投资大，现有的废热锅炉，还需增加蒸汽过热器，因为现在的废锅是饱和蒸汽。八、脱硫工艺流程方案一工艺流程简图如图2-1所示。工艺主要分为三部分：烟气流程、脱硫7液流程和脱硫渣处理流程。烟气流程：锅炉排出烟气先经短管喷淋段，在短管内通过喷淋水降低烟气温度并起预脱硫作用；降温后的烟气切向进入旋流板塔，在塔板叶片的导向作用下旋转上升，与塔内逐板下流的脱硫液充分接触、反应，脱除大部分二氧化硫；脱硫后的烟气经塔内高效除雾装置除雾后，由引风机引入烟囱排空。脱硫液流程：脱硫液由循环泵泵入旋流板塔，在塔内与烟气充分接触，完成脱硫作用后，从塔下部灰水沟流入沉淀池中；另有小部分脱硫液在短管处喷淋入塔，与烟气接触反应后也一并流入沉淀池。脱硫后溶液在综合循环池中再生钠碱，再生清液适当补充部分钠碱后循环使用。脱硫渣处理流程：在沉淀池再生过程中产生半水亚硫酸钙和亚硫酸氢钙等沉淀物，即脱硫渣。含脱硫渣的溶液泵入板框压滤机进行压滤，泥饼外运，清液回流到泵前池中循环使用。主烟道烟气钠碱槽反应池处理部分脱硫液泥饼外运板框压滤机泵前池化灰罐烟道烟囱循环泵风机短管废锅烟气废碱液沉淀池旋流板塔图2-1脱硫工艺流程简图8方案二工艺流程简图如图2-2所示。工艺主要分为三部分：烟气流程、脱硫液流程和脱硫渣处理流程及汽轮发电部分。供热蒸汽发电机汽轮机废热锅炉废热锅炉主烟道烟气主烟道烟气钠碱槽反应池处理部分脱硫液泥饼外运板框压滤机泵前池化灰罐烟道烟囱循环泵风机短管废锅烟气废碱液沉淀池旋流板塔2-2带余热发电的脱硫工艺流程简图九、脱硫工程主要设计参数（1）主要设备参数烟气经过短管切向进塔。短管采用花岗岩材料，增设喷头、监测孔、检修口以及冲洗装置。通过短管喷淋冷却水来降低烟气温度，同时预脱硫；喷嘴拟采用美国进口的专利喷嘴，采用特殊的防磨、防堵设计安装，确保喷嘴高效、长期正常使用。主塔直径D2.50m，高度H13m。（2）控制、监控系统根据玻璃熔窑内对烟气压力温度的要求，本工程拟对脱硫系统的玻璃窑内烟气压力、烟气温度、循环液流量和循环液pH值等参数进行监控、控制。仪表电控系统对水泵、锅炉引风机搅拌机的起停进行控制，尤其是通过熔窑窑压的检测来控制脱硫风机变频调节，确保熔窑窑压的稳定。（3）脱硫渣处理系统9在沉淀池中沉淀下来的灰渣由泥浆泵泵入板框压滤机或晾晒场地进行过滤、蒸干水分，干泥外运或堆放，滤液返回到综合循环池中再利用。因此，脱硫渣处理系统包括泥浆泵、板框压滤机、输送管道等。具体方案与业主协商确定。十、投资估算工程投资的内容包括脱硫主体设备费用（包括短管、旋流板塔及其附属设备）；脱硫液循环系统（包括综合循环池、泵、出渣装置等）；土建、管路部分的费用；通引风系统；监控系统费用；安装调试和税金等，具体结果见下列各表。表3脱硫系统设备投资估算序号名称数量平均单价总价备注(万元)(万元)1脱硫主体设备（脱硫塔）1套120120含旋流板塔、高效雾化装置、内部清洗及除雾装置2脱硫液水泵4台3.514循环系统综合循环池1套10.510.5石灰粉库1个1.51.5化灰罐、钠碱槽1套3.53.53通风系统引风机1台8.58.5烟道及保温1套16164土建部分水泵风机基础6座0.95.4塔基础1套2.52.5循环水沟1条3.53.55监控系统1套20.620.66脱硫渣处理系统1套21.821.87直接费227.88不可预见费11.39取直接费的5%9设计、调试及管理费34.17取直接费的15%10税金13.668取直接费的6%合计287.028