氧化镁脱硫技术方案

球团竖炉脱硫技术方案12014年4月目录1概述.......................................................................................................................12设计标准和依据....................................................................................................13工程设计参数........................................................................................................24技术要求...............................................................................................................35脱硫方案比较与选择............................................................................................56脱硫工艺流程........................................................................................................77土建部分..............................................................................................................178电气系统.............................................................................................................179仪表控制部分......................................................................................................2210施工组织安排....................................................................................................2711施工、安装和调试............................................................................................2812检验、试验与验收............................................................................................29竖炉脱硫技术方案（氧化镁法）1概述为了达到环保要求，现决定对贵公司竖炉进行烟气脱硫处理。经与脱硫除尘生产厂家咨询论证，结合本公司的资源优势，拟采用“氧化镁湿法烟气脱硫”工艺进行烟气脱硫治理。2设计标准和依据2.1设计标准脱硫除尘系统的设计、制造、安装、调试、试验检查、试运行、考核的规范和标准如下：GB13271-2001大气污物排放标准GB/T5468烟尘测试方法HJ462-2009工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规范GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB50040动力机器基础设计规范GB50191构筑物抗震设计规范GB50260电力设施抗震设计规范GBJ87工业企业噪声控制设计规范GBZ1工业企业设计卫生标准DL/T621交流电气装置的接地HJ/T76固定污染源排放烟气连续检测系统技术要求及检测方法《建设项目（工程）竣工验收办法》（国家计委1990年）《建设项目环境保护竣工验收管理办法》(国家环境保护总局2001年)2.2设计依据（1）脱硫工艺采用成熟工艺。脱硫系统的设计脱硫效率满足当前国家排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后数年内不断趋于严格的SO2排放标2准，设备要长期稳定运行；（2）充分考虑场地要求和现有设施，使整套脱硫系统结构紧凑，减少占地面积；（3）脱硫系统装置能适应竖炉工况的变化，当负荷发生一定量变化时，能满足脱硫除尘要求；（4）脱硫除尘系统的设计尽可能降低对竖炉的影响；（5）脱硫除尘系统设置烟气旁路系统，保证脱硫装置在任何情况下不影响竖炉的安全运行；（6）脱硫剂来源可靠，价格低廉；（7）脱硫系统控制采用PLC控制系统，脱硫剂添加、电动设备的启停、脱硫液pH控制等实现自动化控制，尽力减少人力运行；（8）脱硫除尘系统观察、监视、维护简单，保证人员和设备安全。（9）投资少、运行成本低；3工程设计参数3.1工程条件参数供水水源脱硫塔的水源为场内用净水。废水处理装置脱硫废水提出水质及水量供给排水专业参考。电气和I&C采用的电压等级：AC10kV、380V和DC220V。I&C系统采用先进的PLC控制系统。8m2竖炉烟气量：120000-160000m3/h烟气温度：150℃入口烟气含尘量：≤50mg/Nm3烟气含硫量：≤3000mg/Nm333.2烟气处理后达到目标SO2排放浓度设计值：≤100mg/Nm3SO2排放浓度保证值：≤200mg/Nm3脱硫效率：η=（脱硫前含硫量-脱硫后含硫量）/脱硫前含硫量=（3000-100）/3000=97%3.3脱硫剂参数氧化镁成分：序号项目规格数量1MgO含量（wt）≥85%2活性MgO含量（wt）≥65%3CaO含量（wt）≤2%4SiO2含量（wt）≤3%5Fe2O3+Al2O3含量（wt）≤1%6Cl含量（wt）≤1%7灼烧损失≤5%8水分≤2%9粒度200目200目通过95%，100目通过100%3.4脱硫技术参数序号名称单位数量1脱硫设计值mg/Nm31002脱硫保证值mg/Nm32003装置可用率≥98%4液气比L/m32.55脱硫塔阻力Pa≤12006钙镁比1.017循环液pH0.6-0.658循环量m3/h4009耗电量KW/h15010耗水量t/h211脱硫剂耗量kg/h2254技术要求44.1对脱硫除尘装置总的要求脱硫除尘装置包括所有需要的系统和设备满足以下总的要求：所有的设备和材料是新的较高的可利用率运行费用少观察、监视、维护简单运行人员数量少确保人员和设备安全节省能源、水和原材料脱硫区域在设计上留有足够的通道，包括施工、检修需要的吊装及运输通道。脱硫区域所有室外布置的设备、管道及仪表按最低气温条件考虑防冻措施，确保脱硫系统能够在该最低环境温度条件下正常运行、备用、检修而不发生冻结。4.2技术要求脱硫装置满足如下运行特性：（1）原则上，脱硫装置能适应竖炉烟气量变化。当竖炉烟气量发生变化时，不需要大量的和非常规的操作即能确保污染物的排放浓度不大于保证值。（2）整套脱硫除尘系统及其装置的设置能够满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，脱硫除尘装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理在控制室实现自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。（3）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。（4）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备（例如吸收塔喷嘴、泵等），设计成易更换、检修和维护。（5）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，所有的人孔门能容易开/5关。所有的人孔门附近设有维护平台。（6）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。（7）所有设备和管道，包括烟道的设计考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。（8）设计选用的材料适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时采取适当的措施。（9）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水将收集在排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不将废水直接排放。（10）所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。4.3脱硫除尘装置布置原则4.3.1总平面布置根据工厂总平面布置的规划，脱硫区整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节省占地，节省投资。4.3.2管线布置工厂内各种管线和沟道，包括架空管线，直埋管线、与脱硫区外沟道相接时，在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管沟名称，引向何处等等。有汽车通过的架空管道净空高度为5.0米，室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.2米。5脱硫方案比较与选择5.1脱硫技术介绍与比较世界各国研究开发和商业应用的烟气脱硫技术超过200种。按脱硫产物是否回收，烟气脱硫可分为抛弃法和再生回收法，前者脱硫混合物直接排放，后者将脱硫副产物以硫酸或硫磺等形式回收。按脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法工艺。对脱硫系统设备的要求采用氧化镁湿法。6采用氧化镁湿法脱硫主要有以下优点：（1）脱硫效率高。氧化镁湿法脱硫工艺脱硫率高达97%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。（2）技术成熟，运行可靠性好。国外氧化镁湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上，由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，因此不会因脱硫设备而影响设备的正常运行。特别是新建脱硫工程采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。（3）吸收剂资源丰富，价格便宜。（4）技术进步快。近年来国外对氧化镁湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可望使该工艺占地面积较大等问题逐步得到妥善解决。5.2氧化镁法脱硫塔运行工作原理5.2.1脱硫原理1吸收原理吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成。为了维持吸收液恒定的pH值并减少氧化镁耗量，氧化镁浆液被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快氧化镁在浆液中的均布和溶解。2化学过程氧化镁湿法脱硫化学反应如下：MgO+H2O-------Mg(OH)2SO2+Mg(OH)2-------MgSO3+H2OMgSO3+1/2O2-----MgSO476脱硫工艺流程本工程脱硫系统由烟气系统、喷淋反应塔吸收系统、氧化镁制浆系统、废水处理系统、工艺水系统、自动控制系统等组成。氧化镁湿法脱硫工艺流程：氧化镁粉经加水消化制成10~15%浓度的浆液，用乳液泵打入脱硫塔下部贮液槽中，再经循环泵打入喷淋系统，喷淋脱硫。为了避免溶液饱和，塔底定期自动外排5%左右的脱硫废水，废水经处理后大部分循环回用，小部分达标后排放。8图6.1脱硫工艺流程简图6.1烟气系统9（1）系统概述从竖炉烟道上引出的烟气，通过除尘器除尘，再通过风机后，经过喷淋冷却后进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，再接入出口烟道烟道经烟囱排入大气。另外在主烟道上设置旁路挡板门，当系统启动、进入脱硫装置的烟气超溢和脱硫装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放，保证系统安全。（2）设计原则1、当竖炉烟气量发生一定变化时，脱硫装置的烟气系统都能正常运行。2、入口的烟气温度不高于100℃。3、压力表、温度计等用于运行和观察的仪表，安装在烟道上，以便实时监控运行状况。4、在烟气系统中，设有人孔和卸灰门。5、烟气挡板门易于操作，在最大压差的作用下具有99%的严密性。6.