锅炉烟气脱硫除尘技术方案

城市生活垃圾焚烧尾气治理项目27767Nm3/h烟气脱硫、除尘装置技术方案及技术报价单位：成都华西化工科技股份有限公司地址：成都市金牛区茶店子西街11号邮政编码：610036法人：李东林联系人：郭克雄高隽周亿电话：（028）75344607542661传真：[phone]-目录概述1.装置概况2.工艺技术方案3.设备4.阀门5.脱硫剂6.控制方案7.建筑与平面布置8.公用工程消耗9.装置定员10.安全与环境卫生11.设计采用的主要技术规范12.卖方供货范围13.技术保证14.工程实施进度15.商务报价16.装置经济运行费用初步分析-1-概述1.前言酸雨危害是当今全球最严重的环境问题之一，酸雨对粮食作物、蔬菜、花卉、森林和草原等的危害已相当严重。大气中酸性物质的急剧增加是形成酸雨的主要原因。我国燃煤、冶炼和化工等排放的烟气和尾气中的二氧化硫是形成酸雨的最重要的前体物。近年来,我国每年排入大气中的二氧化硫总量为1850——2730万吨,超过欧洲和美国，居世界首位。二氧化硫的大量排放，使得我国的酸雨面积急剧扩大,目前已达国土的40%,对生态环境造成了严重的破坏,经济损失巨大,据专家初步估算全国每年因酸雨污染造成的经济损失高达1100亿元以上,酸雨和二氧化硫污染已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。因此,减排二氧化硫,控制酸雨已势在必行。国家对控制二氧化硫排放、治理酸雨污染十分重视，在全国范围内已划分了二氧化硫控制区，制定了二氧化硫排放标准，对目前还没有脱硫装置的单位和虽然有脱硫措施但二氧化硫排放超标的单位，实行二氧化硫收费制度,并要求在2010年前上脱硫措施或对现有脱硫装置进行改造，使二氧化硫排放达标；对新建项目一律要求配套建设脱硫装置并要求排放达标。2.国内外烟气脱硫技术的现状国外的烟气脱硫研究始于1850年。经过近150年的研究，已开发出了200多种烟气脱硫技术，目前已工业化应用的就达10余种之多：2.1石灰石/石灰—石膏法该法用石灰石或石灰的乳浊液收烟气中的二氧化硫，生成半水亚硫酸钙或石膏。其技术成熟，脱硫效率高，可达90%以上。但投资巨大、运行成本高。目前国外工业化烟气脱硫主要采用这一方法，占已建成烟气脱硫装置的85%；2.2喷雾干燥法该法是以石灰乳为吸收剂的半干法脱硫，脱硫效率为80-90%,投资比石灰石/石灰——石膏法低，但副产物要废弃。这种方法在德国、奥地利、丹麦、瑞典等国应用较多。该法占已建成烟气脱硫装置的8.4%；2.3吸收再生法有氧化膜法、双碱法和W—L法，脱硫效率可达95%左右，技术较成熟，占已建装置的3.4%；2.4炉内喷钙法—增湿活化脱硫法这是一种将粘状钙质脱硫剂(石灰石/石灰)直接喷入燃烧锅炉炉堂的脱硫技术，主要适用于中、低硫煤锅炉，脱硫效率为80%，占已建成装置的1.9%；2.5其他方法包括活性炭吸附法、氧化铜法等，技术较成熟，脱硫效率变化较大，占已建成装置的1.3%。总体，国外的烟气脱硫装置比较成熟，自动化控制水平较高，已系统化、成套化和工程化，形成了产业向商业化发展。但普遍存在着投资大，运行成本高等问题。据国家环保局科技标准司关于“燃煤二氧化硫-2-污染控制技术现状及综合评价（一）”（《环境保护》1998年第4期）等大量文献资料统计，目前国内外采用以上方法所建成的每小时处理烟气量为45万方的脱硫装置的投资大都接近1亿元;运行成本一般为每脱除1吨SO2需要700—1500元;此外,副产大量的石膏无销路,需要抛弃,还得化费大量资金(运输费和堆放费等)来处理。因此，我国企业在经济上很难承受，即使能建起也运行不起。我国烟气脱二氧化硫技术的研究开发始于70年代。与国外相比，起步虽晚，但发展迅速，我国的科技工作者在不到三十年的时间内已对国际上现有烟气脱硫技术的主要类型都进行了试验研究，并且自主开发了一些新的技术，其中较为典型的研究开发成果有：旋转喷雾干燥法、磷铵肥法、电子束辐照法、脉冲电晕等离子法、活性炭纤维法等。这些成果目前尚处于试验室和中试阶段，没有工业化应用。由于受国外烟气脱硫技术的影响，上述技术也普遍存在着装置投资大、占地多、运行成本高、浪费硫资源和有二次污染等问题。成都华西化工科技股份有限公司在消化、吸收国外脱硫工艺技术的同时，结合国情，根据不同的气源和要求，采用多种技术路线，开发出同时具社会、经济和环境效益的烟气脱硫和硫综合利用的技术及装置。其典型的有：1、全循环移动床烟气脱硫及硫回收技术及装置（专利号：99114766.9）：脱硫率大于95%，硫回收率大于95%，产品为98%酸、硫磺及液体二氧化硫。2、旋转喷雾干法烟气脱硫技术及装置：对高硫煤的脱硫率大于80%，钙硫比为1.4，对低硫煤的脱硫率介于80~89%，钙硫比为1.2~1.8。3、磷铵肥法烟气脱硫技术及装置：脱硫率大于95%，磷矿萃取率大于90%，产品为氮磷复合肥料，含有效养分35%以上。4、湿式石灰石（石灰）/抛弃法脱硫技术及装置：脱硫率大于90%（钙/硫比≈1时），脱硫剂利用率大于90%，设备运转率大于90%。根据用户烟气达标排放的要求，我们推荐采用湿式石灰/抛弃法或循环流化床干法烟气脱硫工艺技术。前者属于典型湿法流程，优点是技术成熟，脱硫效率较高（≥90%），缺点是投资和运行成本高，有废水排放。后者属于典型的干法流程，优点是投资低，脱硫效率也高（≥90%），无废水排放，缺点是技术上有一定风险。现将两种工艺流程分别作一方案进行对比。第一节装置概况-3-焚烧烟气脱硫、除尘烟气1.装置名称28000Nm3/h湿式石灰石抛弃法烟气脱硫、除尘装置2.设计规模公称设计处理烟气量：28000标方/时年操作时数：8000小时3.烟气规格3.1来源：生活垃圾焚烧烟气3.2组成（V%：）含湿量：10%含氧量：15%SO2含量：0.1%CO2含量：2.82%N2含量：72%飞灰量：5g/Nm33.3流量：27767标方/时3.4压力：微负压3.5温度：220℃4.排烟规格4.1流量：~27767标方/时4.2排烟压力：＞1000Pa4.3排烟温度：≮100℃4.4SO2含量：＜500mg/Nm34.5飞灰含量：＜100mg/Nm35.装置界区第二节工艺技术方案2.1湿式石灰石烟气抛弃法脱硫工艺的基本原理该工艺是石灰石的水浆液作为脱硫剂，在吸收塔内对含有SO2的烟气进行喷淋洗涤，使SO2与浆液中碱性物质发生化学反应生成亚硫酸钙和硫酸钙而将SO2除掉，浆液中固体物质（包括煤的飞灰）连续从浆液中分离出来并排往沉淀池，同时不断地向清液加入新鲜石灰石，经搅拌旋转喷雾烟气脱硫系统烟囱-4-混合后循环至吸收塔内。石灰石反应副产品是未氧化的亚硫酸钙（CaSO4.1/2H2O）和自然氧化产物石膏（CaSO4.2H2O）的混合物，这种固体形式的废物无法利用，只有抛弃，故称之抛弃法。石灰石抛弃法的反应机理如下：SO2（汽）+H2OH2SO3H2SO3H++HSO3-H++CaCO3Ca++HCO3+Ca++HSO3++1/2H2O3.2工艺流程见工艺原则流程图（附图1）。3.4工艺流程简述该工艺用高纯度石灰作为吸收剂（或用新鲜的电石渣代替50%的石灰作吸收剂）。其工艺流程为：来自生石灰料仓（V01）的生石灰经预消化器（Q01）和湿式球磨机（J01）制成稠浆置于石灰稠浆池（V02）中。用泵（B01）打入调浆池（V03），在调浆池中石灰稠浆和再循环灰渣被调成25%的石灰浆液，由泵（B02）及雾化装置以细雾状喷入吸收塔（T01）内。焚烧烟气经旋风除尘器（R01）预除尘后进入吸收塔，在吸收塔内，烟气与吸收剂浆液混合接触，烟气中的SO2迅速被浆液雾滴吸收并与浆液中的Ca（OH）2作用SO2被除去，由于被烟气温度加热，液滴中的水分迅速被蒸发干燥。排除吸收塔的烟气携带大量的反应产物、未被利用的吸收剂等颗粒物进入布袋除尘器（R02），经除尘后的净化烟气由引风机（F01）送入烟囱排放。吸收塔底部灰斗和除尘装置下部灰斗中的脱硫灰经螺旋输送器（Q02）送入灰场，为提高吸收剂的利用率，系统设有脱硫灰部分再循环装置。3.5工艺操作条件及参数工艺操作条件见表1。表1工艺操作条件及参数预除尘器（旋风分离器）吸收塔布袋除尘器烟气进气量m3/h50131进气流量m3/h47059烟气进气量m3/h38949烟气出气量m3/h47059出气流量m3/h38949烟气出气量m3/h37932烟气进气温度℃~220进气温度℃~210烟气进气温度℃~110烟气出气温度℃~210出气温度℃~110烟气出气温度℃~100进气飞灰量mg/Nm35000石灰浆加入量(25%)Kg/h460进气飞灰量mg/Nm32500出气飞灰量mg/Nm31500脱硫塔排渣量Kg/h120出气飞灰量mg/Nm3100除尘器排灰量Kg/h97.2进气SO2含量mg/Nm32857.2除尘器排灰量Kg/h66.6出气SO2含量mg/Nm3600进气飞灰量mg/Nm31500出气飞灰量mg/Nm32500第四节设备本系统共有19台设备，其中非标静设备3台，钢材共计85吨;运转设备16台。设备规格型号见表2和表3。-5-非标静设备在现场根据设计图纸制造,定型成套设备从生产厂家购买。非标静设备按15年设计。表2非标静设备表序号名称规格/型号单位数量重量（吨）备注1吸收塔Ф2400x12000台152.420#钢2石灰仓Ф1400x6000台128.220#钢3高位料箱Ф600x2000台10.251Cr18Ni9Ti合计台380.85表3动设备一览表序号名称规格型号单位数量备注1皮带输送机型号：DDJ300输送量：9m3/h电机功率：3KW台1青岛运输设备厂间歇使用2预消化器型号：GX10输送量：2t/h电机功率：2.5KW台1青岛运输设备厂间歇使用3湿式球磨机型号：WQM3000装料容积：900~1260L电机功率：17KW台1重庆化工机械厂间歇使用4旋风除尘器型号：XLP/B最大处理风量：54000m3/h阻力：892Pa台1上海除尘设备厂连续使用5脉冲袋式除尘器（自带空压机）型号：DMC180Ⅱ最大处理风量：51000m3/h阻力：1500Pa电机功率：1.1KW台1上海除尘设备厂连续使用6螺旋输送器型号：GX20输送量：8.5t/h电机功率：5.5KW台1青岛运输设备厂连续使用7烟气引风机型号：9-26NO：12.5-7流量：42796m3/h全压：3450Pa所需功率：61.7W电机功率：75KW台2陕西骊山风机厂一开一备8石灰稠浆泵型号：32UHB-ZK-5-10流量：5m3/h扬程：10m电机功率：2.2KW台2宜兴张泽化工设备厂一开一备，间隙使用9稀浆泵型号：32UHB-ZK-10-20流量：10m3/h扬程：20m电机功率：2.2KW台2宜兴张泽化工设备厂一开一备，间隙使用-6-10再循环灰渣浆泵型号：32UHB-ZK-5-10流量：5m3/h扬程：10m电机功率：2.2KW台2宜兴张泽化工设备厂一开一备，间隙使用11添加剂泵型号：25FSF-15流量：6.5m3/h扬程：15m电机功率：1.1KW台2宜兴张泽化工设备厂一开一备，间隙使用合计16第五节阀门本系统共有阀门36台，由成都华西化工科技股份有限公司都江堰阀门制造中心提供。第六节脱硫剂本装置采用高纯度石灰作为吸收剂（或采用新鲜电石渣代替50%的石灰作吸收剂）,其消耗量为115公斤/小时（按100%纯石灰计）。第七节控制方案7.1控制机选择采用PLC控制。7.2仪表选型表5仪表选型一览表序号名称测量范围单位数量安装位置备注1OPTOPLC套1操作室美国进口2SO2浓度在线分析仪0—3000PPm台1净化气管线上分3孔板流量计0—60000m3/h台1原料气进气管线4热电偶0—300℃支1原烟气进气管线0—300℃支1净化烟气总排管线5压力表-0.08-0.1MPa支56流量变送器台27变频器台18配电箱台2第八节建筑与平面布置界区内装置采用露天布置，但石灰仓、皮带输送机和风机需设防雨-7-棚。界区占地面积：15×20=300(m2)第九节公用