回转窑除尘脱硫方案5.1(1)

回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗1**化工有限公司回转窑脱硫方案技术文件泊头市实恒除尘设备有限公司技术科提供常经理：15130804488传真：[phone]回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗2第一章总述1.1工程概况公司现有2座回转窑，工况烟气量分别为45000m³/h和80000m³/h(温度为90℃)。根据国家环保对粉尘及硫化物总量控制要求，该锅炉需配备相应的除尘脱硫装置，使烟尘和二氧化硫排放浓度达到环保标准后方可排放。根据实际情况及我公司在大气污染治理方面的经验，决定采用脱硫塔脱硫，脱硫方法采用双碱法。1.2、设计思想及原则1、确保除尘脱硫装置不影响锅炉运行，通过对含硫尾气进行治理，使污染物排放浓度符合业主及当地环保部门的要求。2、投资省、效果好。选择合理的治理工艺在有效治理废气的同时，应尽量降低设备的投资和运行成本。3、脱硫副产品无二次污染，易于处理。4、除尘脱硫装置能在工况烟气温度加10℃(150℃)的条件下安全连续行。5充分结合厂方现有的客观条件，因地制宜，制定具有针对性的技术方案。6、系统平面布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。7、采用钠钙双碱法脱硫工艺，技术成熟、脱硫效率高、运行安全、操作简便。8、烟气除尘脱硫系统具有应付紧急停机的有效措施。1.3设计依据《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-1991《锅炉烟尘测试方法》GB/T5468-91《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-85《钢结构设计规范》GB50205-2001《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471-96《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625-90《除尘机组技术性能及测试方法》GB/T11653-89《脉冲喷吹类袋式除尘器》GB/T8532-1997回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗3《电器装置安装工程施工技术条件》GBJ232-82《建筑抗震设计规范》BJ11-89《固定式钢斜梯》GB4053.4-83《固定式工业钢平台》GB4053.4-83《火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定》DGJ59-84《袋式式除尘器用滤袋框架技术条件》JB/T5917-91《袋式式除尘器用电磁脉冲阀》JB/T5916-2004《电气装置安装工程及验收规程》GBJ232-82《低压分配和电路设计规范》GBJ54-83《湿式烟气脱硫除尘装置》HCRJO40—1999《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》GB18599－2001《优质碳素结构钢技术条件》GB699－88《优质碳素结构钢热轧厚钢板技术条件》GB711－85《优质碳素结构钢薄钢板和钢带技术条件》GB710－88《碳钢焊条技术条件》GB3087－82当地环保部门的有关规定和要求业主提供的烟气参数及相关数据1.4设计范围本设计范围包括烟气除尘脱硫系统工艺、系统结构等专业的设计，工程设计范围：从布袋除尘器至脱硫塔烟气出口之间的脱硫装置和相应配套的附属设施。包括：§脱硫剂制备系统§除尘系统§SO2吸收系统§脱硫液再生循环系统和脱硫渣处理系统1.5设计参数（1）45000m³/h风量回转窑脱硫设备设计参数回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗4序号参数名称单位参数值1回转窑座12烟气量m3/h45000（90℃）3烟尘原始浓度g/m310-154二氧化硫原始浓度mg/m322005硫化氢mg/m316氨气mg/m357烟气温度℃120（设计值）（2）80000m³/h风量回转窑脱硫设备设计参数序号参数名称单位参数值1回转窑座12烟气量m3/h80000（90℃）3烟尘原始浓度g/m310-154二氧化硫原始浓度mg/m322005硫化氢mg/m316氨气mg/m357烟气温度℃120（设计值）1.6设计要求序号参数名称参数值1二氧化硫排放浓度≤30mg2硫化氢≤0.06mg3氨气≤1.5mg4臭气浓度≤20回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗55林格曼黑度≤1级第二章脱硫工艺的选择2.1脱硫系统材质性能比较目前国内脱硫塔常用材质一般有：不锈钢、玻璃钢、碳钢内衬玻璃鳞片、麻石。不锈钢漏风率低，使用寿命长，制作周期长，维护费用低，但由于造价昂贵，目前使用率低。玻璃钢漏风率低，强度较低使用寿命短，易变形，制作周期较长，成本较高，一般用于小型设备碳钢内衬玻璃鳞片漏风率低，制作周期短，造价适中，目前国内大中型脱硫设备选材上普遍使用2.2选择脱硫方案需考虑的因素（1）原料、燃料的性质和含硫量；（2）当地环保部门对脱硫率的要求、建成后征收的SO2排放费用；（3）烟气脱硫方案技术的成熟性、初投资、将来的运行维护费用；（4）脱硫剂来源、价格及副产品的处理销售；（5）脱硫装置占地；（6）脱硫装置对原设备运行的影响；（7）如果是在原有设施基础上增设脱硫装置，则在选择脱硫方案时尚需考虑由此而引起的拆迁、改建、停产时间，以及整个脱硫工程的经济性、施工工期等方面因素。2.3工艺选择目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰石—石膏法，但该技术工程投资大、运行成本高，设备和管路系统易磨损和堵塞。双碱法是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很多，可以节省动力消耗。回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗6因此，本工程采用钠钙双碱法脱硫工艺。2.4钠钙双碱法工艺反应原理钠钙双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分：（1）吸收剂制备与补充；（2）吸收剂浆液喷淋；（3）塔内雾滴与烟气接触混合；（4）再生池浆液还原钠基碱；（5）石膏脱水处理。钠钙双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H+和HSO3-；使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：脱硫反应Na2SO3+SO2→NaSO3+CO2↑（1）2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O（2）Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3（3）其中：式（1）为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应；式（2）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应；式（3）为溶液pH值较低（5~9）时的主反应。氧化过程（副反应）Na2SO3+1/2O2→Na2SO4（4）NaHSO3+1/2O2→NaHSO4（5）再生过程Ca（OH）2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3（6）Ca（OH）2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2O（7）氧化过程CaSO3+1/2O2→CaSO4（8）式（6）为第一步反应再生反应，式（7）为再生至pH＞9以后继续发生的主反应。脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其用泵打入石膏脱水处理系统，再生的NaOH可以循环使用。最初的双碱法一般只有一个循环水池，NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时，烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未反应的石灰同时被清除。为克服传统双碱法的缺点，对其进行了改进。主要工艺过程是，清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液，用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水，在脱硫过程中，烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集，从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。灰渣经沉淀定期清除，可回收利用。第三章脱硫系统3.1脱硫塔回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗7烟气通过布袋除尘器后，99.98%的尘埃被除去，由卸灰器排出；烟气在引风机的作用下，进入脱硫塔筒体，流速为17m/s的气流高速冲击塔内液面而产生密集气泡，使细微尘埃落入循环液中，部分SO2气体与碱液发生中和反应；烟气在旋流板的作用下旋转上升，以延长烟气在塔内的滞留时间；密集型强雾化置在塔内形成全雾化气幕，使烟气与碱液充分接触，完成完全的中和反应，达到高效脱硫的目的。被水雾湿润的尘粒流到脱硫塔底部，从溢流孔排走。在筒体底部封底并设有水封槽以防止烟气从底部漏出，有清理孔便于进行筒体底部清理。脱硫后废水由底部溢流孔排出进入沉淀池，沉淀中和，循环使用。带水烟气上升至上层除雾器时，部分湿润烟气由于除雾器的作用，产生气水分离，洁净烟气进入烟囱排入大气。本装置具有以下优点：1、在塔身采用Q235钢板不锈钢内衬玻璃鳞片制作，有效地防止了酸气腐蚀，并具有足够的耐磨性能，延长设备使用寿命。而且设备制作周期短，可以现场成套安装，施工时间大大缩短。2．采用前置风机，避免了风机的带湿带水问题，延长风机使用寿命。3、采用液膜吸附式液气分离原理制作而成的除雾器，能把微小的小液滴从烟气中分离出来，使系统耗水量降低，以节约运行成本。4、运用旋流技术、射流技术、压力雾化技术和冲击装置技术，使烟气和脱硫液充分接触，达到理想的脱硫效果。5、脱硫液循环使用，有PH监测仪和控制系统联动，确保脱硫液的PH值控制在9-12。回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗86、塔内无运动件，塔体整体制作，降低了漏风率，有效地减少维修几率。3.2除雾器除雾器可安装在吸收塔上部，以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气湿度不大于75mg/Nm3，分为两级布置在脱硫塔上部，设置两级四通道平板式除雾器，一层粗除雾，一层精除雾。除雾器型式能够保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果，且保证脱硫后的烟气以一定流速均匀通过除雾器，防止发生二次携带，堵塞除雾器。除雾器系统的设计考虑了脱硫装置入口的飞灰浓度的影响。该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可进行自动冲洗，也可进行人工冲洗。设计了合理的冲洗时间和冲洗水量，既能冲洗干净除雾器，又防止生成二次携带。位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器，叶片间隙稍大，用来分离上升烟气所携带的较大液滴。上方的第二级除雾器是一个细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。为此，设置定期运行的清洁设备，包括喷嘴系统。冲洗介质为工业水。3.3喷雾系统（1）喷淋层在本脱硫系统中，为了达到良好的吸收效果，吸收塔设计成逆流式喷淋塔，设置2层的喷淋层，每层喷淋层由若干个高效雾化实心喷嘴组成，而每个喷嘴自成体系统，可单独开启与关闭并可调节其喷液量。吸收液由喷嘴喷出，喷嘴均匀布置塔内横截面上，喷射出来的成实心锥型的浆液可以覆盖整个横截面，在满足吸收SO2所需的比表面积的同时，该技术把喷淋造成的压力损失减少到最小。传质吸收时间为2-3秒。喷嘴是本净化装置最关键的部件，它具有以下特点：①国内雾化喷嘴由于受到国内加工工艺、材料的限制，根本无法与进口的相比拟，为提高脱硫液的雾化程度及雾化的均匀性，我公司引进原装316L高效雾化喷嘴。②原装高效雾化喷嘴雾化程度好，雾化粒径小，脱硫剂的比表面积大，再加上喷嘴的科学合理布置，使得在预处理区形成无漏洞、重叠少的吸收液雾化区段，与国内技术相比成百、上千倍地提高了烟气与脱硫液接触机会，同时喷液可大幅减少，由此带来烟气温降回转窑烟气脱硫项目〖设计方案〗9小，由于烟气温度高、气液接触面积大，SO2与脱硫剂之间反应剧烈、反应速度快，这是保证脱硫效率高的一个主要因素，也给烟尘的成球提供了良好的条件。③喷嘴内液体流道大而畅通，具有良好的防堵性能；采用特种不锈钢制作，具有很好的防腐耐磨性能。喷