脱硫方案

邯郸市世龙建材有限公司烟气脱硫工程（双碱法）技术方案河北京鹏环保设备有限公司2014年03月目录一、概况....................................................1二、编制依据................................................1三、执行标准与规范..........................................2四、设计原则及要求..........................................2五、建设条件分析............................................3六、脱硫方案................................................3十、设计主要技术措施........................................7十一、方案特点.............................................10十二、脱硫系统主要设备及布置...............................10十三、设备管道的防腐和保温.................................10十四、自动控制.............................................10十六、给排水及采暖通风（业主负责施工）.....................13十七、环境效益、社会效益...................................13十八、节约能源.............................................13十九、安全、消防与劳动保护.................................13二十、运行费用估算.........................................14二十一、投资估算（见报价表）...............................14二十二、公司简介...........................................141一、概况邯郸市世龙建材有限公司5*160000m3/h隧道窑生产线烟气脱硫工程。本脱硫工程采用2条隧道窑（2*160000m3/h）配备一座脱硫塔，一条隧道窑（1*160000m3/h）配备一座脱硫塔，共计3套脱硫装置，循环水池及副产物回收系统三套装置共用。脱硫工艺采用双碱法脱硫工艺。设计脱硫效率95%，运行效率不低于90%。二、编制依据2.1锅炉及其辅机参数2.1.1单元机组主要设备概况表1-1设备数量锅炉隧道窑5（1）烟气量160000m3/h（2）烟气温度200度（3）二氧化硫初始浓度500mg/m3引风机54台95KW/H；1台132KW/H2.1.3脱硫岛设计基础参数表1-4脱硫工艺设计基础参数脱硫装置进口烟气温度（℃）200FGD进口烟气量160000/320000FGD进口SO2浓度（mg/Nm3，干，6%O2）500脱硫效率（％）≥95FGD出口SO2浓度（mg/Nm3，干，6%O2）＜50脱硫塔除尘效率（％）50除雾器出口烟气携带的水滴含量＜75mg/Nm3负荷变化范围（%）50～1002.1.4烟气排放要求执行2013年工业窑炉污染物排放标准。2.1.5工程依据2根据国家及当地政府对节能减排计划的要求对工业窑炉烟气进行脱硫治理，确保SO2排放量控制在国家环保标准要求的范围之内，实现企业、社会与经济效益双赢的目标。2.1.6交通运输：厂址所在区域交通十分方便。三、执行标准与规范工程设计、设备制造和施工及验收应以最新颁发的规范和标准为依据，应包括但不局限于以下规范及标准，投标方提供所采用的标准和规范目录，当标准之间有冲突时应以较高标准执行。四、设计原则及要求4．1总体要求提供的烟气脱硫设备是全新的，并且具有可靠的质量和先进的技术，能够保证高可用率、高脱硫率、低脱硫剂消耗量、低用电量及低耗水量,而且完全符合环境保护要求，对设计方案、采用的工艺及所提供的设备及部件的安装、调试及售后服务完全负责。系统和设备应成熟，供方提供的设备、设计和文件应满足招标文件的要求。1不采用GGH，脱硫后烟气不加热。2脱硫剂采用火碱（NaOH),还原再生剂采用生石灰粉（CaO)，细度200目，纯度＞90%。3烟气脱硫装置在窑炉额定工况的基础上设计，能与窑炉额定工况的50%～100%相适应。4FGD装置的检修时间为：小修每年1次，大修每4年一次；5脱硫岛所有室内、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项目设计的基本原则4.2.1总的设计指导思想是在确保SO2排放量达到国家和本地区排放标准的前提下，做到投资省、工期短、见效快、运行稳定、节能降耗，使本工程取得明显的社会效益和经济效益。4.2.2通过对各种烟气脱硫工艺方法的比较，结合本地资源优势，选择工艺先进、运行成熟可靠、最适合本烟气脱硫项目的工艺方案，并对国家有关安全、环保、劳卫、消防等强制性标准必须同时满足。4.2.3设计脱硫效率≥95%。4.2.4脱硫主体设备按隧道窑BMCR工况下烟气量设计。34.2.5脱硫剂、水、电、汽等消耗指标，保证运行费用最低。4.2.6脱硫系统施工不影响隧道窑正常运行。4.2.7脱硫工程新增烟风道采取防腐措施。4.2.8脱硫剂含量按90%进行设计，并考虑含量变化时能够满足运行要求。4.2.9脱硫系统所有设备必须留有足够检修空间、平台及吊装设施。4.2.10.采用双碱法脱硫工艺，脱硫副产物石膏回收利用，除尘脱硫同步治理，同步达标。4.2.11采用成熟的脱硫技术，尽量简化系统，管理方便。4.2.12脱硫方案的设计、设备的选型、制作和安装、控制和监测及土建等必须符合国家有关法律法规和相关标准，设计脱硫效率和排放量应满足国家、省、市环保部门的要求，同时考虑满足今后不断趋于严格的SO2排放标准要求。4.2.13.在满足“达标排放，运行稳定，维护方便”的基础上因地制宜，合理布局，做到节能降耗，运行费用低，节省投资，工程费用合理、工期短。4.2.14.脱硫付产物回收，脱硫后净烟气不加热升温，烟气通过直排烟囱排放。4.2.15.脱硫系统的设备选型选用成熟产品，选用节能、低噪声设备。4.2.16.考虑脱硫系统在运行过程中的溢流、冲洗、清扫和事故处理产生的废水收集，这部分水集中收集到循环池内重复利用，不直接外排。不产生新的二次污染。4.2.17.充分考虑副产物处理系统的淤塞、设备的堵塞、结垢和管道的磨损；考虑设备、管道、烟道的腐蚀。五、建设条件分析本项目为新建工程，工程建设场地条件较好。场地、水电供应有保证。建厂地区有丰富的石灰资源，脱硫剂的供应有保证。脱硫副产物石膏回收，用于做水泥的添加剂，不会造成二次污染。六、脱硫方案双碱法脱硫本技术的主要原理是：它先用碱金属类盐如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2，然后在另一石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液再循环使用，最终产物以亚硫酸钙和石膏形式析出。化学原理如下：a、吸收塔内吸收SO2：4用Na盐吸收2NaOH+SO2→Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2b、再生用石灰再生Ca(OH)2+Na2SO3→2NaOH+CaSO3Ca(OH)2+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3+2H2OCaCO3+2NaHSO3→Na2SO3+CaSO3+2H2O+CO2工艺特点：1)用Na做脱硫剂，可获95%以上脱硫效率。2)由于使用碱性溶液做吸收剂，化学反应速率快，一般液气比L/G在3-5L/Nm3，能耗较低。3)由于吸收塔空塔流速略高于喷雾塔，在相同负荷下，吸收塔计算空塔面积约为喷雾塔的83%左右。4)用双碱法处理锅炉烟气时，由于大量O2存在，使Na2SO3很易氧化成Na2SO4，而很难再生。因为：Na2SO3+Ca(OH)2+H2O←→2NaOH+CaSO4·2H2O其化学反应是一个可逆反应。这样循环液中会浓缩大量Na2SO影响脱硫效率，也增加了NaOH的消耗量，同时增加了运行费用。根据用户要求和技术经济比较，确定采用双碱性法脱硫工艺。七、脱硫工艺设计计算7.1隧道窑烟气量：5×160000m3/h7.2SO2原始排放浓度：C=500mg/Nm37.3脱硫效率：本脱硫系统的脱硫效率应不低于η，以满足排标要求Η=（500-50）/500x100%=90%设计脱硫效率95%，完全满足排放要求。7.4CaO耗量：小时耗量：G=346.5kg/h5年耗量：G=346.5kg/hx7200h=2494.8t/a7.5年脱二氧化硫量：小时脱硫量：gso2=360kgt/h年脱二氧化硫量：Gso2=2592t/a7.6硫酸钙产量：G==4050t/a7.7制浆耗水量：G3=7.16t/h7.8烟气系统总阻力：800-1000pa八、脱硫工艺流程及系统8.1主要工艺流程窑炉烟气→引风机→脱硫塔→直排烟囱排放8.2脱硫系统描述脱硫系统由制浆系统、还原再生系统、烟气系统、吸收系统、石膏脱水回收系统、工业水系统、电气系统、控制系统等组成。1)制浆系统制浆系统由灰仓、消化罐、搅拌器、乳液泵等组成。外运来石灰粉细度200目，纯度90%然后用斗式提升机送到灰粉储仓，还原再生所需的石灰粉由灰仓的定量给料器送至石灰消化罐。石灰消化系统、浆液储罐满足脱硫系统24小时用量。石灰粉仓、消化器、浆液储罐、水箱设料位计或液位计、温度计等测量装置，浆液储罐和吸收塔上装有PH计。液位、温度和PH值在DCS上显示。浆液给料量根据锅炉负荷、FGD装置出口的SO2浓度及吸收塔浆池内的浆液PH值在DCS系统上进行控制，有关阀门的设计满足控制要求，并设有流量仪监测浆液加入量。浆液阀门选用蝶阀或隔膜阀，阀体采用铸铁衬胶或PP阀门。消化罐、乳液罐为碳钢结构，内衬树脂防腐。浆液浓度约为10～15%，用调节给水量来控制浆液浓度。2）烟气系统脱硫系统烟气压力损失800～1200Pa，引风机压头能满足脱硫需要。6烟气系统由进、出口烟气管道、管道膨胀节、烟气冷却喷淋装置等组成。锅炉烟气经经引风机引入脱硫系统，烟气进塔之前经冷却喷淋装置喷水冷却后进入脱硫塔脱硫。脱硫后的净烟气经烟囱排放。烟气最大流速不超过15m/s。烟道应根据可能发生的最差运行条件（如温度、压力、流量、湿度等）进行设计。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内，考虑烟道系统设膨胀节。膨胀节在可能出现的各种温度、压力下无损坏，并保持100%的气密性。膨胀节与烟道可采用螺栓法兰连接或焊接，但是，位于设备的接口处，如挡板、风机、或位于FGD供货界限处的膨胀节应采用法兰螺栓连接方式。3）吸收系统吸收系统由吸收塔、循环泵等组成。吸收塔壳体由花岗岩砌筑而成，。吸收塔为立式喷淋塔，直径6.0m（4.2m)，高度25m。吸收塔入口烟道段设计能防止烟气倒流和固体物堆积。塔内上部装设三层喷淋层、一层脱水除雾层。三台循环水泵吸取清液池中的脱硫液，加压后分别送入喷淋层喷淋脱硫。吸收塔配备有一定数量的人孔门，人孔门完全不漏烟气，而且在附近设置走道或平台。人孔门的尺寸为DN600，易于开关，在人孔门上装有手柄，并设置平台、爬梯。4）石膏（脱硫废渣）脱水回收系统主要设施及设备包括水力旋流器、真空皮带机脱水、排浆泵、真空泵等。工艺流程：脱硫产生的石膏（脱硫废渣）经沉淀后，用排浆泵加压送至水力旋流器一级浓缩，然后入真空皮带机脱水，石膏存入石膏库与炉渣和烟尘一起处理；废水处理后循环利用。5）工艺水系统供给脱硫岛工艺水由机组循环水回水管上引接，工业水由机组工业水管道引接。脱硫系统的主要用水点有：浆液制备用水、设备及工艺管道系统冲洗用水、