烟气处理系统操作规程

常州绿色的动力环保热电有限公司烟气净化系统操作规程为了去除二恶英及重金属污染物，烟气进除尘器前喷入活性炭添加剂。利用活性炭添加剂吸附烟气中二恶英及重金属等有毒物质来达到烟气高效净化的目的。二恶英为毒性极强的污染物、熔点较高、没有极性、难溶于水，在强酸强碱中保持稳定，环境中能长时间存在，随着氯化程度的增强，PCDD/Fs的溶解度和挥发性减小。自然环境中的微生物降解、水解及光分解作用对二恶英分子结构的影响均很小。同时添加剂能提高脱酸反应速度：添加剂与反应生成物一起形成的外壳，具有表面孔隙，改变了反应生成物表面结构，使反应气体可向石灰颗粒的内部扩散。1工艺原理1.1工艺概述本公司烟气净化工艺，为采用循环流化床脱酸+布袋除尘器除尘，主要为利用投加吸收剂后的循环灰高倍循环，与烟气中的SO2、HCl等酸性气体充分接触反应来实现脱除酸性气体后再采用多孔滤布制成的滤袋将尘粒从烟气流中分离出来，从而达到烟气净化的工艺。本工艺可分为八个子系统：(1)脱酸系统；(2)除尘系统；(3)灰循环系统；(4)吸收剂系统；(5)活性炭系统；(6)冷却水系统；(7)灰排除系统；(8)控制系统。其工艺流程如图所示：原烟气（循环灰）图1-1烟气净化系统工艺流程图灰库布袋除尘器风机烟囱中间灰仓消石灰仓水脱酸塔活性炭仓1.2循环流化床脱酸工艺1.2.1脱酸工艺原理我公司烟气净化系统采用循环流化床烟气脱酸工艺，循环流化床烟气脱酸工艺是利用循环灰(含吸收剂和吸收剂的反应物以及燃烧产物)的高倍循环，使吸收剂在脱酸塔内反应、悬浮、摩擦(破坏反应物外壳，暴露未反应的吸收剂)且反复循环，与烟气中的SO2、HCl等酸性气体充分接触反应来实现脱除酸性气体的一种工艺方法。1.2.2脱酸工艺过程高温烟气进入脱酸塔，利用双流体雾化喷嘴在脱酸塔中增湿雾化，调整烟气温度(反应的温度平台)，同时增湿循环灰(含吸收剂和吸收剂的反应物以及燃烧反应物)，使吸收剂与酸性气体反应。增湿的液滴在瞬间蒸发，烟气降至反应温度。同时液滴与粉尘碰撞，当外表面水分蒸发后，表面出现显著固态物质，干燥速率下降，液滴温度逐渐升高并接近烟气温度，最后水分蒸发殆尽，形成固态颗粒而从烟气中分离。液滴从蒸发开始到干燥所需的时间是脱酸塔的设计的关键参数。灰的高倍率循环使脱酸塔内形成高浓度的循环灰，造成循环灰颗料之间的激烈碰撞与摩擦，使吸收剂反应物颗粒表面的外壳(固态)被破坏，里面未反应的吸收剂暴露出来继续参加反应。塔内高浓度密相的形成，使实际钙硫比远远大于消耗的钙硫比；同时传热、传质过程被强化，反应效率、反应速度大幅度提高。1.2.2化学反应原理吸收剂在脱酸塔中被增湿，与烟气中HCL、SO2反应生成干粉产物。整个反应分为气相、液相和固相三种状态反应，反应步骤及方程式如下：（1）SO2被液滴吸收；SO2(气)+H2O→H2SO3(液)（2）吸收的SO2同溶液的吸收剂反应生成亚硫酸钙；Ca(OH)2(液)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2OCa(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2O（3）液滴中CaSO3达到饱和后，即开始结晶析出；CaSO3(液)→CaSO3(固)（4）部分溶液中的CaSO3与溶于液滴中的氧反应，氧化成硫酸钙CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)（5）CaSO4(液)溶解度低，从而结晶析出CaSO4(液)→CaSO4(固)（6）除尘器分离的循环灰重新进入反应塔，系统对循环灰中未反应的Ca(OH)2(固)和CaO(固)进行增湿。CaO+H2O→Ca(OH)2(液)Ca(OH)2(固)→Ca(OH)2(液),进入反应循环。（7）袋除尘器布袋表面少量未反应的Ca(OH)2(固)，与从反应塔逃逸的少量酸性气体继续反应。SO2(气)+H2O→H2SO3(液)Ca(OH)2(固)+H2SO3(液)→CaSO3(液)+2H2OCaSO3(液)→CaSO3(固)CaSO3(液)+1/2O2(液)→CaSO4(液)CaSO4(液)→CaSO4(固)1.3布袋除尘器工艺1.3.1除尘工艺原理布袋除尘器采用多孔滤布制成的滤袋将尘粒从烟气流中分离出来。工作时，烟气从外向内流过滤袋，尘粒被挡在滤袋外面。布袋除尘包含了收尘（把尘粒从气流里分离出来）以及定期清灰（把已收集的尘粒从滤布上清除下来）这样2个过程。收尘的基本条件为：尘粒必须与纤维表面（或与挡在纤维上的尘粒）相碰撞。尘粒必须被挡在纤维表面（或与挡在纤维上的尘粒在一起）。对布袋除尘器的除尘机理有一种常见的误解是：过滤器就象精微的筛子，只有比筛孔小的尘粒才能通过。然而，纤维的孔径要比尘粒的平均粒径大一个数量级，布袋除尘器的除尘首先是靠尘粒对滤布纤维表面的碰撞和附着而发生的。尘粒沉积在滤袋纤维上的基本机理有以下五种。拦截：当一颗尘粒顺着烟气流移动到距一根纤维的表面只有尘粒一个半径范围之内时，就发生拦截。惯性碰撞：当一颗尘粒因其惯性而无法在一根纤维的附近足够快地与突然变化的流线随之变向时，尘粒脱离流线与纤维相碰撞。扩散：尘粒由于布朗运动使其与纤维碰撞。重力：较大的尘粒由于重力离开烟气流而沉降。静电吸引：尘粒/或纤维上的电荷在纤维和尘粒之间产生出相吸的静电力。1.3.2除尘工艺过程布袋除尘器的工艺过程是：锅炉的烟气因引风机的作用被吸入和通过除尘器，并在负压的作用下均匀而缓慢地穿过滤袋。烟气在穿过滤袋时，固体尘粒被捕集在滤袋的外侧，过滤后的洁净气体经净气室汇集到排风烟道后外排。使用脉冲压缩空气将已捕集在滤袋上的灰尘从滤袋上剥落并使之落入底部的灰斗内，再通过输送设备把灰尘从灰斗内输送出。含尘烟气进入进口烟道，经下部气流分布及预除尘装置进入除尘器的室，含尘烟气在布袋外部过滤，清洁烟气从布袋顶部由引风机引出，经烟囱排入大气;从袋外表面清下来的灰落入灰斗，为了加强清灰效果采用的清灰方式为分室离线清灰，利用压缩空气在短时间内的急剧膨胀，使灰从袋外表面剥离。为了减少运行成本，延长布袋脉冲阀的寿命，本工艺采用了压差即布袋除尘器的运行阻力控制和时序控制两种控制方式。1.4系统运行设备清单1.4.1脱酸系统主要设备型号规格表1-1脱酸系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1脱酸塔非标φ3220*22m22电动锁风翻板阀DFBY-300（卸灰能力20m3/h开启频次12次/分）1.523插板阀300*300注法兰与锁风翻板阀配套24塔底空气炮KL-3025喷雾装置FM1026喷雾装置保护罩非标27塔底料位计UW-228压力传感器（进口）29压力传感器（出口）310温度传感器（进口）PT100(0～300℃)211温度传感器（出口）PT100(0～300℃)21.4.2循环灰系统主要设备型号规格表1-2循环灰系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1空气斜槽XD30022流化风机(带消声）FSR1009.8KPa8.29m3/min2.223手动碟阀DN10044流化风电加热器DYK-202025手动插板阀（重复除尘3-05）6除尘螺旋输送机LS400LS4004.547灰循环螺旋输送机LS400LS4004.528灰排出螺旋输送机LS250LS2502.229调速卸料阀200型1.1410星型卸料阀300型1.181.4.3除尘系统主要设备型号规格表1-3除尘系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1除尘器2850M2不含袋笼、布袋、脉冲阀22灰斗电加热器3023灰斗手动插板阀300型84预热手动蝶阀DN25045除尘器预热风机3000M3/H2000PA4.526温度传感器（预热）PT100(0～300℃)27除尘器电预加热器风道电加热器30Kw30283寸脉冲阀3寸淹没式(备件6只）1509灰斗料位计UW-21610灰斗振打装置ZF-0.251011气室离线阀组1612除尘器破袋检测EMP5213除尘器进口手动阀814除尘器出口阀门21.4.4冷却水系统主要设备型号规格表1-4冷却水系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1冷却水槽非标4m3φ2000*150012液位开关dwyerF723变频调节水泵（二用一备）QDLF2-1102m3/h扬程82m334隔膜调节阀(取消)5安全阀26浮球阀DN501布袋加400布袋180聚酯500*1000mmdai1.4.5吸收剂系统主要设备型号规格表1-5吸收剂系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1石灰储仓30m322除尘器（石灰仓）DLMV6/101.52布袋500*1000mm.布袋架500*1000配套3流化板非标64电加热器325插板阀φ200型（石灰仓）26定量卸料阀φ200型（石灰仓）0.5527石灰输送风机FSR803.74m3/min29.4KPa428料位计UW-269石灰受料斗非标110受料斗除尘器100STU1.5111调速卸料阀φ200（受料斗）0.55312石灰喷射器非标313球阀DN100614石灰输送风机FSR1258.95m3/min39KPa1111.4.6活性炭系统主要设备型号规格表1-6活性炭系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1活性炭仓非标1.2m322活性炭定量卸料阀0.2523插板阀φ150法兰与卸料阀配套24电动葫芦28m起吊高度、0.5T25料位计UW-221.4.7出灰系统主要设备型号规格表1-7出灰系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1中间灰仓2m322灰输送风机FSR1258.95m3/min39KPa1123喷射器非标24插板阀φ200法兰与卸料阀配套25卸料阀φ200见卸料阀清单0.7521.4.8热工系统主要设备型号规格表1-8热工系统主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1烟气流量计4-20mA22温度传感器23料位计UW-241.4.9其它主要设备型号规格表1-9其它主要设备及规格序号设备名称型号规格KW数量1旁路密封挡板门1200*100022回风挡板门(调节）1200*100023主风门1600*120024压缩空气罐15水类阀门1.5设计指标1.5.1经济指标（1）烟气净化系统电耗（不包括空压机和引风机）根据设计，系统装机容量为208KW（含除尘器余热系统功率98KW）;系统实际电耗量约每小时110KW。（2）烟气净化系统水耗量根据设计，系统耗水量为4000Kg/h(按进口烟气220度设计)。（3）烟气净化系统吸收剂耗量根据设计，在90%纯度的石灰Ca（OH）2条件下，系统吸收剂耗量为400kg/h。（4）烟气净化系统压缩空气耗量根据设计，0.6Mpa压缩空气，耗量30Nm3/min。（5）从反应塔进口到除尘器出口系统阻力为2800Pa（6）活性炭规格：材质为煤质或木质，粒度为粉状200目-400目，堆密度为0.4-0.6kg/L，比表面积≥800m2/g，碘吸附值≥950mg/g，干燥减量≤10%，四氯化碳吸附率≥60%。耗量5-20kg/h.取Ca（OH）2的纯度为90%，年运行时间以8000小时计，两套烟气净化系统年运行费用见下表：表1-10烟气净化系统年运行经济指标序号名称消耗量单价每小时计年费用（万元）1Ca（OH）2400kg/h250元/吨100元802电110度/h0.4元/度44元35.23水4t/h2.0元/吨8元6.4合计121．61.5.1环保指标根据我公司锅炉设计运行参数及环保要求的《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485-2001）要求，本系统确定主要控制污染物排指标如下：项目净化系统入口净化系统出口单位保证值GB18485-2001烟气量70000115043Nm3/h//温度220160℃//SO2500200mg/Nm3260260HCL1200≤50mg/Nm35075HF50≤2mg/Nm32/水份25/%voL//CO/≤100%voL150150NOX/≤300mg/Nm3300400Hg10.1mg/Nm30.10.2Cd40.1mg/Nm30.10.1Pb等/1.0mg/Nm31.01.6二噁暎/0.1ng/Nm30.11粉尘10000