35t/h流化床锅炉除尘脱硫
技术方案
河北智鑫环保设备科技有限公司 编制时间:二〇二〇年七月二十七日
第一部分
技
术
方
案
双减法脱硫+SNCR脱硝
河北智鑫环保设备科技有限公司
企业简介
河北智鑫环保设备科技有限公司;坐落于永年县临名关镇岳庄村西中华北大街路东,占地60000余M2.注册资金2000万元。是一家级科研、设计、研发、生产、安装于一体的专业性烟气治理的知名环保企业,企业员工266人,其中设计人员58名,工程管理人员35名,下设八个施工队,豪华舒适的科研办公大楼,高标准的厂区绿化设计与优雅景观融为一体,体现典型江南园林风格造型。洁净明亮的员工公寓,让员工舒心快乐。现代化的加工厂房,面积超过二万平米,采用大量自动化数控设备技术生产的各类环保产品、品种齐全、质优价廉。公司获国家环保高科技企业、河北省高新技术企业、河北省十大环保骨干企业、河北省十大环保创新企业、河北省十大循环资源利用企业、产品荣获国家环境保护产品认定证书、国家重点新产品证书、被评为2015年中国环境保护重点实用技术示范工程,获中华人民共和国国家知识产权局颁发的二十项实用新型专利证书、五项发明专利。河北省环境保护产品认定证书,尤其是脱硫除尘装置、静电除尘器、脉冲袋式除尘器、陶瓷多管除尘器、WCR型高效除尘器获得了年度国家级新产品。我公司是河北省环境保护厅、河北省环境保护产业协会理事单位,具有河北省环境工程设计专业资质、河北省环境工程专业施工资质,河北省环境保护产业协会会员企业,并获河北省环境保护产品资质认证,同时作为国家环境保护重点新产品获得全面推广,2014、2015年连续柒年在环境治理污染中成绩显著,被河北省环境保护产业评为优秀单位、多年来四十余人次获河北省环境保护产业先进个人。
企业非常注重企业文化的发展和精神文明建设,在树立品牌文化的同时,营造和谐企业环境!为丰富职工的业余文化生活,企业设立了篮球场,网球场,兵乓球室, KTV多功能厅、阅览室等。每年派出技术人员到全国各地同行业进行考察,全面提高企业的凝聚力和吸引力,把我们的产品在同行业做的更先进做的更完善。
由于公司产品遍及全国各地,每年都有来自全国各地的客户莅临公司考察,完善的综合服务体系,给客户留下深刻印象。大大提升了企业的知名度和信誉度。
企业宣传通过环保设备网、阿里巴巴、马可波罗、有色网、造纸网、冶金网等网络大力宣传企业及产品。
公司以科技为先导,在立足环保市场的基础上不断创新,自行研制生产的脱硝 氧化还原装置、电除尘器、脉冲袋式除尘器、WCR型高效湿式除尘器,设计新 颖、结构独特,本公司设计的电袋组合除尘后串除尘脱硝工程技术特别对初始 浓度10000~25000mg/Nm3的高浓度烟气治理尤为理想,已成功应用于国内众多 家企业,经环保监测部门检测,除尘效率达到%、脱硫效率达到99%、脱
硝效率达到96%,完全能解决当前低热量高含硫的劣质燃料燃烧不完全、治理难的问题,特别是针对各种沸腾炉、循环流化床锅炉、粉燃料炉、各种工业锅炉烟气治理效果尤为明显。随着科学技术的不断进步,客户对高效产品的需求量不断增加,公司在新产品研究方面倾注大量精力、人力、物力、财力,终于在新产品研制方面取得了质的飞跃,使产品更加规范、性能更加优良。尤其是我公司历经多年研制开发,成功打造出新一代WCR型系列高效领先除尘脱硫脱硝脱汞一体化装置,已分别在河北省、陕西省、河南省、云南省、内蒙古自治区、黑龙江省、山东省、山西省、湖北省、广西省、辽宁省、江西省、江苏省、浙江省、北京市、天津市、上海市、重庆市、甘肃省、青海省等近千余家企业装置成功使用。对于各种的工业炉型、所产生的颗粒、SO2、NOX脱除效果较为明显,实测工业锅炉、工业锅炉烟气排放浓度<30 mg/m3,SO2含量<50mg/m3,NOX含量<100mg/m3,低于国家环保排放指标,被国家环保部门作为重点新产品用于化工、轻工、造纸、矿业、食品、制药、热力、冶金、橡胶、军工等行业,深得用户一致赞誉。
2.设计依据及设计原则
设计依据
有关标准与规范:
1.《中华人民共和国环境保》(19-12-26) 2.《中华人民共和国大气污染防治法》(GB 78-1996)
3.《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号)
4.《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011升级为超低排放)(20
14~2020年)。
5.《火电厂烟气脱硫设计技术规程》(DL/T 5196-2004)
6.《火电厂烟气脱硫工程技术规范》(HJT 179-2005石灰石-石灰-石膏法)
7.《火电厂氮氧化物防治技术》(( 环发[2010]10号 2010-01-27实施)) 8.《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》(HJ562-2010) 9.《火电厂烟气脱硝技术及工程应用》(化学工业出版社-2007) 10.《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ+462-2009) 11.《环境保护产品技术要求—湿式烟气脱硫除尘装置》(HJT/288-2006) 12.《电力设施抗震设计规范》(GB 50260-96)
13.《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB 50229-2006) 14.《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
15.《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》(HJT/ 76-2007) 16.《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB253-2011), 17.《锅炉大气污染物综合排放标准》(GB);
设计原则
2.2.1 烟气脱硫系统布置满足系统整体布置要求; 2.2.2 确保脱硫系统不影响锅炉的正常运行;
2.2.3 脱硫装置使用寿命长、脱硫塔阻力小、维护简单、布置紧凑、占地面积小; 2.2.4 在满足系统各项指标的前提下,尽可能降低工程投资和运行成本;
3.设计参数及要求
设计参数
根据用户提供的资料,各项技术参数如下所示 参数名称 锅炉型号 锅炉蒸发量 投产日期 锅炉台数 锅炉燃煤量 燃煤应用基含硫量SY 单 位 t/h 台 t/h % 参数值 链条锅炉 6 1 备注 (1台) 燃煤应用基含灰量A 引风机出口烟气温度 锅炉出口烟气量 SO2排放浓度(锅炉出口) 脱硫后SO2排放浓度 压力损失 林格曼黑度 除尘后烟尘浓度 脱硫剂名称 引风机参数 Y% 0 150 18000 519 ≤100 ≤1000 1 ≤30 钠钙双碱法 (1台) 按煤含硫或用煤量计算 C m3/h mg/Nm3 mg/Nm3 Pa 级 mg/Nm3 型号: 风量: m3/h 全压: pa 功率: kw 数量:1台
技术要求 方案设计要求
SO2排放浓度≤100 mg/Nm3; 林格曼黑度: 1级; 脱硫除尘器阻力:<1000pa; 除雾效率: ≥97%: 液气比: m3;
循环水量: 30m3/h ; 供水压力: ≥cm2; Ca/s摩尔比: ;
4. 脱硫工艺
脱硫工艺比较
目前世界上烟气脱硫技术(FGD)有上百种,具有实用价值的工艺仅十几种,分别适应不同的场合和要求。以下是几种脱硫技术的比较:
脱硫剂名称 炉内喷钙法 塔内喷浆法 石灰石/石灰法 钠碱法 氨法 氧化镁法 钠钙双碱法 氧化脱硫法 脱硫效率 低,<50% 较低,<70% 较高 高 较高 高 较高 高 脱硫成本 二次污染 较低 中等 中等 高 较高 中等 低 低 无 无 无 无 轻微污染 无 无 无 备注 会降低锅炉热效率 不稳定,易堵 可制石膏,易结垢 适用于高度SO2回收 回收系统复杂 回收成本较高 钠钙循环吸收块 稳定
吸收设备选择
采用湿法脱硫技术,吸收器的性能优劣直接影响烟气脱硫效率、系统的运行费用等指标。脱硫吸收器的选择原则主要是看其气液接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。气液接触条件直接影响脱硫效率;设备阻力大需增加引风机电耗;吸收液循环量大需增加水泵电耗。以下是几种吸收设备的比较:
吸收器类型 持液量 旋流板塔 空心塔 湍板塔 新型316L孔板 逆流接触 是 是 是 是 是 防堵性能 中 中 好 差 好 操作弹性 好 好 中 差 好 压降 脱硫性能 高 中 中 中 低 好 差 中 好 好 中 大 中 中 旋流喷淋塔 中 以上吸收设备中:旋流板塔,压降高、除雾率低:空心塔液气比高,气液接触:孔板塔阻力较大,易结垢、粘结、堵塞;湍板塔气液接触面积虽然较大,但易结构堵塞,阻力较大。相比之下,旋流喷淋塔具有负荷高、压降低、不易堵、除雾率高、弹性宽等优点,用于多级吸收过程,且具有很高的脱硫效率。
通过以上脱硫工艺和设备的比效,决定采用本公司的HSXC型旋流喷淋塔湿法烟气脱硫技术作为该项目的首选工艺。结合天津天铁练焦化工有限公司的具体情况,使用该技术具有“双高双低”的突出优势,即脱硫效率高,系统运行可靠性高,投资费用低,运行费用低。在220t/h、130t/h、75t/h、35t/h、20t/h等各种规模锅炉烟气
脱硫除尘的工业应用上获得巨大成功,本公司已经成功实施几百套示范工程。
旋流板塔脱硫除尘原理介绍 4.3.1脱硫原理
由于本方案中XXXXXX有限公司提供的脱硫剂采用钠钙双碱法脱硫工艺。我们对35t/h流化床炉锅炉燃烧状况进行深入了解,它的锅炉出口烟气量大和国家环保要求烟气SO2排放浓度低,采用我公司新技术HSXC型高效旋流喷淋式多级结合接触吸收,能达到排放的标准。
第一级:含硫烟气经引风机带动送进入文丘里室内,该室内设有高效螺旋空心喷嘴喷出碱雾, 含硫烟气经过时与碱雾接触降温和SO2被吸收,完成一级脱硫。但由于烟气中SO2末被脱掉,随着烟气进入主塔体。
第二级:通过离心力的作用旋转上升同时塔内有大量沿下流的脱硫液与SO2接触吸收。含硫烟气上升立即进入第一层旋流板,将在旋流板上喷出大量的碱性液雾布满了整个塔内,含硫烟气与碱性水雾有充分接触反应,然后进入第二层旋流板同样再次吸收,完成了二级脱硫,如有漏洞的含硫烟气随着上升,
第三级:离开一二级脱硫后的含硫烟气上升,在塔体中部烟气流速降低, 塔体上中部装备有二层高效螺旋空心喷嘴,大量的喷出碱性液雾在次压住形成了良好的雾化吸收区, 含硫烟气与碱性脱硫剂通过多级雾化区充分的碰撞接触吸收, 脱硫后的废水从塔底排出沉淀, 由水泵打入塔内循环使用,达到最佳脱硫效果,SO2排放浓度可达200 mg/Nm3以下。
钠钙双碱法是为了克服湿式石灰-石膏法中结垢的缺点而发展起来的。烟气在塔中与溶解的碱(氢氧化钠)溶液相接触,烟气中的SO2被吸收掉,因而避免了在塔内结垢;脱硫废液再与第二碱(石灰)反应,使溶液得到再生,再生后的吸收液循环使用,同时产生硫酸钙不溶性沉淀。双碱法有多种组合。最常用的是钠钙双碱法,首先利用钠碱溶液吸收SO2,然后将吸收下来的SO2沉淀为不溶性的硫酸钙,并使溶液得到再生,循环使用。
双碱法与石灰石-石灰法的总效果相同,从烟气中脱除SO2,消耗石灰,产生亚硫酸盐或硫酸盐浆液。但中间步骤不一样,双碱法中SO2的吸收和泥浆的沉淀反应完全分开,从而避免了吸收的堵塞和结垢问题。
(1)在吸收塔内发生以下SO2吸收反应:
2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3
(2)用石灰(CaO)对吸收液再生,则在石灰反应池中进行下面反应: 2NaHSO3 + Ca(OH)2 Na2SO3 + CaSO3·1/2 H2O + 3/2 H2O Na2SO3 + Ca(OH) 2 2NaOH + CaSO3 ·1/2 H2O
钙钠碱双碱法工艺具有如下优点:
(1)
钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快。.
管道、设备均无腐蚀堵塞现象,便于设备运行与保养。
(3) 钠钙双碱法吸收采用钠碱吸收,而且吸收系统内不生成沉淀物,解决
结垢和堵塞问题。
(4) 脱硫效率高,PH值控制≥10情况下,SO2排放浓度可达200 mg/Nm
3
(2) 用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶性,在循环过程中对水泵、
以下。
(5) 操作简便,系统可长期运行稳定。
5、设计方案
烟气参数
5.1.1烟气中SO2浓度的计算
烟气中SO2浓度的计算 (6t/h锅炉单台)
按照6t/h锅炉单台出口烟气量20000m3/h,出口烟气温度问150 oC,锅炉燃煤量/h考虑,燃煤应用含硫量%, 脱硫效率≥80%进行计算:
(1)锅炉产生的SO2量=锅炉燃煤量×燃煤应用基含硫量×(/32)×% =1130kg/h×%×(/32)×90% =h
(2)锅炉标态烟气量 =20000m/h×273÷(273+150) =12907 Nm3/h
(3)产生烟气SO2浓度=锅炉产生的SO2量/锅炉标志烟气量 =67 kg/h×106÷12907 Nm3/h =519mg/Nm3
( 4 ) 脱硫后SO2排放浓度=产生烟气SO2浓度×(1-80%) =519 mg/Nm3×(1-80%) = mg/Nm3
( 5 ) 每小时需脱除SO2量=锅炉产生的SO2量×80% =67 kg/h×80% = kg/h
3
5.1.2 氢氧化钙消耗量的计算
根据脱硫效率≥80%的设计。计算的脱硫吸收液Ca(OH) 2消耗量如下: 每小时消耗的Ca(OH) 2量=锅炉脱除的SO2量×56÷×(Ca/s) =h×56÷× = kg/h
5.1.3 钠(NaOH)消耗量的计算
根据烟气量及燃煤量,计算的脱硫吸收液NaOH消耗量如下: 系统运用第一次用500㎏钠碱NaOH,然后补充NaOH消耗量2.㎏/h。
5.1.4钠钙双碱采用全自动系统投药原理
根据烟气量的大小和脱硫液气比的要求设计,新建容量为60m³的一套沉淀池、循环泵流量30 m³/h两台、二用一备。
采用全自动投药法: 将石灰粉(CaOH)加入上料机提升到储存灰灌,然后用螺旋输送机,送到搅拌机内加水搅拌成石灰浆,放进爆气池还原, 进入沉淀池,沉淀后到清水池用泵打入脱硫塔循环使用。但沉淀池内水PH值是脱硫关健部位, 在脱硫塔前设有PH值测量仪,他是专们调节PH值高低, PH值高低有显视器显视, 循环泵进口PH值控制在≥10,脱硫塔底出口PH值控制在≥7, 然后PH值高低用石灰来自动调节补充。沉淀池采用锅炉排污废水来补充。沉淀池内的污泥采用刮泥机,刮到深处用抽泥泵打入框式压滤机脱水, 脱水后副产品用车运去综合处理。
脱硫液循环系统主要设施的技术参数如下:
l、给水耐腐蚀泵:
流量:30m3/h 扬程:32m
电机:
2、循环管路采用PP-R管,总管道为Φ110mm。
脱硫系统方案
根据XXXXXX有限公司壹台6t/h流化床锅炉的具体情况,整个脱硫装置包括脱硫塔和循环系统二大部分。
锅炉烟气经布袋除尘后,烟气经引风机吹进入文丘里段,然后切向从塔底部进入,并在旋流板的导向作用下,螺旋上升,烟气在塔内与喷下的脱硫液逆向对流接触,将塔内的脱硫液雾化,形成良好的雾化吸收区,烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应,完成烟气的脱硫吸收。经脱硫后的烟气通过塔中上部装备有二层百叶窗式高效除雾器,他的脱水效果高,运行寿命长,利用烟气本身的旋转作用与除雾器的之间在碰撞、拦截、产生了大水珠甩向塔壁而不行,从而达到高效除雾效果,除雾效率可达97 %以上,脱硫并除去雾后的烟气可直接从塔顶进入付塔,并由从烟囱达标排放。
工艺流程如图所示:
排 放 袋除尘 引风机 高效脱硫除尘器 净化后烟气 烟 囱 水沟 水泵 自 动 投药装置
清水池 沉淀池 曝气
压滤机 滤过水 干渣外运
揽拌机 旋流喷淋塔
旋流喷淋塔是本方案中脱硫的核心设备。为了降低阻力和不带水, 系统长期运行稳定,在引风机后,壹台35t/h炉建一套HSXC型旋流喷淋高效脱硫塔,脱硫后烟气从顶部引入付塔从烟囱达标排出。脱硫液从塔中上部进入下喷,脱硫关健是,雾化、烟速,吸收时间,温度,PH值与烟气SO2接触进行脱硫。
除尘原理
在布袋除尘器中未除掉的那些微细尘粒,当含尘烟经引风机作用下吹进入HSXC型旋流喷淋塔体,首先通过离心力的作用,烟气中的颗粒被甩向塔壁,并被自上而下流动的吸收液捕集。此段的除尘原理是湿法式除尘,但他有很好的除尘效率。
当烟气高速上升时,含尘烟气被中部喷出大量的碱性液雾布满了整个塔内、所吸收液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等机理的作用下,粒子间发生碰撞,粒径不断增大。同时高温烟气向液体传热时,尘粒被降温,使水气凝结在粒子表面,粒子质量也随之增大,在旋流塔板的导向作用下,旋转运动加速,产生强大的离心力,粉尘很容易从烟气中脱离出来被甩向塔壁,在重力作用下落塔底,实现气团分离,排出沉淀池,微细尘粒凝并,质量不断增大后被捕集、分离,从而达到最佳除尘效果。
用户关心的几个问题
5.5.1结垢和堵塞问题
脱硫塔结垢与管路结垢机理基本相同,主要是晶相结垢,即沉淀物在管路及吸收设备内饱和结晶,并形成晶核,逐渐晶体扩大,产生结晶堵塞。
钠钙双碱法系统中有两中可能会引起结垢。一种是吸收了烟气中的CO2所形成的碳酸盐结垢;另一种是硫酸根离子与溶解的钙离子产生石膏的结垢。前一种结垢只要洗涤液PH值在10以下,就不会发生;后一种结垢只要保持石膏浓度在其临时饱和度值以下,就可避免。
HSXC型旋流喷淋塔本身的结构决定了其具有良好的防堵性能,对于同样程度的结垢,旋流喷淋塔的承受能力大于其它设备,烟气通过塔内时具有自清洗作用;通过调节塔内中心盲区大小,加上塔内有最佳的自清洗作用。
5.5.2系统阻力问题
脱硫系统总阻力由以下几部分组成: △P脱流系统=△P烟道+△P脱硫塔
进口烟道总阻力约为300Pa(估), 出口烟道总阻力约为300, HSXC型旋流喷淋塔由于其特殊的结构,在气液接触相同的条件下,其设备阻力大大低于筛板塔.湍球塔. 双旋塔等塔。合理的空塔气速保证了脱硫塔设备阻力小于1000pa。由此可知,脱硫系统总阻力为1600Pa左右。
引风机需克服的总阻力由以下几部分组成: △P总=△P锅炉本体+△P净电除尘系统+△P脱硫器系统
6t/h流化床炉的锅炉本体阻力约1750Pa,布袋除尘器阻力为1700Pa,配套的脱硫系统及烟道阻力降为1600Pa。总阻力为5050 Pa。根据现有引风机型号及参数(流量:m/h,全压:Pa,配用电机功率,kw)。经本风机全压和电机功率的校核,风机的全压能够克服系统阻力,电机功率也满足要求,系统运行时锅炉可正常操作,因此经计算现有的引风机满足脱硫系统要求。
3
5.5.4工艺特点
(1).HSXC型高效旋流喷淋脱硫塔的设计新颖,结构独特,多级脱硫及高效除雾 (2).喷头材料采用101尼龙棒,采用美国技术精细加工,耐腐蚀、耐磨、耐热冷性
好,雾化效果好。
(3).喷淋装置是活动口随时可以抽出清洗、维护,都不有停炉,在每层除雾器位置
都安装观查门, 保养、清洗、维修方便、不易堵塞。
(4).工艺技术成熟、阻力小、投资低、操作简便、运行费用低、维护方便、效果稳定。
6、方案使用的主要设备及材料明细表
序 号 1 2 3 蚀水泵 4 5 平台及爬梯 金属 套 套 1 1 项 目 脱硫塔系统 沉淀池 脱硫塔用耐腐流量30m 3材 质 碳钢内防腐 钢筋混凝土 规格 Ø2000×12000 6m×4m×3m 扬程32m 单位 套 m3 台 数量 1 144 2 一用一备 自动投药系统 钢板
7、消防、安全及劳动定员
厂方应配备专职环保管理人员和必要的分析仪器设备。环保管理人员负责厂内环境及治理设施的管理,检查落实各项环境管理制度,进行环保责任制考核。治理设施操作管理人同应严格执行操作规程,落实岗位责任制,确保脱硫装置的正常运行。
本方案所需作工很少。脱硫装置运行后只需一人对脱硫装置管理。
8、运行费用
经济指标
· 电费: 元/度 ·水费: 2元/吨 ·人员工资: 30000元/人·年 ·SO2排污收费: 630元/吨SO2 ·石灰: 280元/吨
各种费用的计算方法
(1) (2) (3) (4)
电耗费用:年耗电量×元/kw·h。 水消耗:用采锅炉废水补充。
NaOH消耗费用:NaOH消耗量(吨/小时)×年运行时间×2800元/吨。 免交SO2的排污费:SO2削减量(吨/小时)×年运行时间×630元/吨。
年运行费用计算
以脱硫效率87%,年运行时间7200小时(300天/年)1台计算 序号 项目 年耗量 计算单价 年运行费用 (万元) 1 2 3 4 5 6 电耗 水消耗 CaOH2 NaOH 人员 总计 54000KW 元/kWh 0 0(万元) 采用锅炉废水补充 吨 1人 280元/吨 2800元/吨 3万元/人年
9、建设工期及实施进度
合同生效后工作日,40天内竣工。
10、售后服务:
保修
我公司负责提供的设备,自工程竣工之日起为期12个月免费保修期。超出保修期后我方仍对系统及设备进行终身维修,只收适当费用。
(1)保修内容:整个系统及所用设备、零部件; (2)保修时间:自设备运行日起一年;
(3)系统维修费用:超出保修期后发生故障,更换零、部件只收取成本费; (4)维修时间:终身维修。
如果故障属于下列情形之一引起,则不在保修之列,用户应提供成本费,但我公司会尽快协助排除故障,使系统恢复正常:
(1)用户不按操作规程操作; (2)用户人为造成设备损坏;
(3)其它不可抗力因素引起的故障(如地震、洪水等)。
组织培训计划
设计上采用了国内外领先技术,为更好的使用户熟悉整个系统的结构、功能,尽快掌握系统的操作规程,做好培训工作极为重要。
根据规定要求,脱硫除尘系统应配备专职人员和设备维修人员。我方将为建设单位培训设备维护人员和值班操作人员。值班人员在到位后专门组织培训,使其适应岗位的需要。具体培训内容如下:
(1)系统组成结构;
(2)主要设备功能及简易调试、维护方法。 (3)操作技术规程; (4)日常维护维修操作规范; (5)操作安全注意事项。
试运行阶段进行现场培训,调试和试运行期间完成培训工作。对操作人员要求初中以上或高中学历,认真踏实,责任心强人员。
河北智鑫环保设备科技有限公司
二〇二〇年七月二十七日
脱硝装置
1. 工艺设计
1.1.1工艺流程
总的处理工艺为:炉内脱硝(SNCR)——布袋除尘——引风机——脱硫塔烟囱。 1.1.2脱硝工艺方案:SNCR脱硝工艺
根据本锅炉的特点,本设计推荐采用低氮燃烧+SNCR脱硝工艺,可确保烟气中的NOx达标排放。
SNCR工艺流程简图
D、
2标准设备技术规格
2.1.1. 氨水溶液储罐:
型式:
立式,平底 1套 20 m3 米 米
304 不锈钢
2.1. 脱硝系统
数量: 有效容积: 直径: 直桶高度: 材质: 壁厚: 卸料方式: 检修平台: 人孔门:
>8 mm
由卸料泵打入氨水溶液储罐 楼梯、平台由厂家配套提供 密封、可迅速打开
其它: 含进\\出管口、排气、放空管口等
2.1.2. 卸料泵
数量:
1台 卸氨泵 30 m3/h 20 m 3 kW 380 V 不锈钢304 机械密封 室外
浓度15%~25%的氨水; 常温 ~922kg/m3; 微碱性
泵本体(含轴承和机械密封)、减速
形式: 流量: 扬程: 功率: 电压: 过流部件材质: 密封: 安装位置: 介质: 介质温度: 介质密度:
介质PH: 供货范围:
箱(如果有)、电机、泵、减速箱(如果有)和电动机公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等
2.1.3. 氨水输送泵
数量:
2台
流量: 扬程: 功率: 电压: 过流部件材质: 密封: 安装位置: 介质: 介质温度: 介质密度:
m3/h 140 m kW 380 V 不锈钢304 机械密封 室外
浓度15%~25%的氨水; 常温 ~922kg/m; 微碱性
泵本体(含轴承和机械密封)、减速
3
介质PH: 供货范围:
箱(如果有)、电机、泵、减速箱(如果有)和电动机公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等
2.1.4. 除盐水箱:
型式:
2.1.5. 稀释水泵
数量:
流量: 扬程: 功率: 电压: 过流部件材质: 密封: 安装位置:
2台 m3/h 140 m kW 380 V 不锈钢304 机械密封 室外
数量: 有效容积: 直径: 直桶高度: 材质: 壁厚: 人孔门: 其它:
立式,平底 1套 2 m 米 米
304 不锈钢
3
>4 mm
密封、可迅速打开
含进\\出管口、溢流、放空管口等
PH:
11~13
供货范围: 泵本体(含轴承和机械密封)、减速
箱(如果有)、电机、泵、减速箱(如果有)和电动机公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等
2.1.6. 排污泵
数量:
形式: 流量: 扬程: 功率: 电压: 过流部件防腐: 叶轮: 密封: 处理浆液: 安装位置: 供货范围:
1台 潜水排污泵
15 m3/h(浆液比重:~ 20 m kW(暂定) 380 V 碳钢 开式叶轮 机械密封 地面集水 泵坑内
泵本体(含轴承和机械密封)、减速
箱(如果有)、电机、泵、减速箱(如果有)和电动机公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等
2.1.7. 喷:
喷嘴额定流量: 数量:
35 L/h 4台
每台锅炉喷数量: 4 台 喷嘴工作液体压力: 3-5 bar 喷嘴工作气体压力: 4-6 bar 喷嘴耗气量: 喷嘴喷射角: 喷嘴形式: 材质: 雾化粒径:
9-15 m3/h 30 ° 扇形喷嘴
喷嘴材料采用哈氏合金C22,喷采用316L D32<70μm
喷射介质: 氨水溶液,浓度:5%~25%
喷嘴安装位置的粉尘浓度: ~2400g/Nm3;风速:~25m/s;温度:~1000℃; 喷法兰前的长度: 440 mm 喷法兰: 喷嘴的年可用率:
凸形 、材质为304L ≥98 %
喷嘴年可利用小时数: ≥8000 小时
其它:喷无须配套保护套管、喷嘴具备耐腐蚀、耐磨损、耐高温的特性,
满足锅炉运行工况
2.1.8. 在线稀释及计量分配模块柜子:
作用:
氨水溶液(浓度为20%)从储罐输出后,增加了一路
稀释水混入输送管路,来稀释溶液,通过监测在线稀释水流量和氨水溶液流量来调节最终的氨水浓度以满足循环流化床锅炉不同负荷的要求。氨水溶液的输送通过氨水输送泵来实现、稀释水的输送通过稀释水泵来实现。根据锅炉炉内温度场,设置喷射区计量分配模块。喷射区计量分配模块是一级模块,每个模块由若干个流量测量设备和阀门设备组成。用于精确计量和控制到锅炉每个喷射区的反应剂流量和浓度。该模块连接并响应来自机组的控制信号,自动调节反应剂流量,对NOx水平、锅炉负荷、燃料或燃烧方式的变化做出响应,打开或关闭喷射区或控制其质量流量。
尺寸: 数量:
600×1700×1600 mm
3 套
氨水输送泵最大流量: m3/h 稀释水泵最大流量: 稀释前氨水浓度: 稀释后氨水浓度: 材质: 配件:
序号 设备名称 型式规范 数量 单位 m/h 20% 5%~20% 碳钢喷塑
3
1 2 3 4 5 6 7 气动开关阀 2×3 2×3 2×3 2×3 7×3 6×3 4×3 只 只 只 只 只 只 只 压力变送器(差压变送器) 在线流量计 气动调节阀 就地调压阀 压力表 转子流量计 E、 3 技术服务和培训
F、
(1)项目实施的全过程中派遣足够的技术人员进行全面技术服务,提供详尽的技术服务计划和措施。
(2)工程完工后,中标方必须负责所提供设备的调试工作,保证烟气脱硝系统正常运行一个月以上。 (3)技术资料有关要求
1、设备随机资料:在设备提交时向建设单位提交完整的设备随机资料,每机一套,包括设备操作说明书、产品合格证及出厂检验报告,并附有设备安装图,要求资料准确无误,专业性强,图表齐全,全面详细。
2、脱硫脱硝系统设计运行导则:包括设备及构筑物的性能参数、安装、调试运行、检修以及事故分析及处理办法,以此指导运行人员进行操作。 (4) 操作人员培训
中标方必须承担对操作人员进行现场培训,以图纸为基础,实物为教材,不仅口头讲解,还必须带领操作人员共同运行,直至操作人员能够工作为止。 (5)售后服务
在运行投产一年内负责维修和处理运行中发生的各种非人为造成的事故。在一年运行后,终生为处理系统正常运行进行有偿服务。
4、 标准设备汇总表
顺 设 备名 称 序 1 脱硝系统 氨水溶液储罐 V=20m, 304 3单 型 号 及 规 格 位 套 数 备注 量 1 楼梯、平台厂Φ×,壁厚8 mm 2 3 卸料泵 氨水输送泵 Q=30m/h H=20m 3kw 304 Q=h H=140m 304 V=2m 304 4 除盐水箱 Φ× 5 6 稀释水泵 排污泵 Q=h H=140m 304 自吸式 15m³/h H=20m 双流体喷,35l/h,扇形喷嘴,角7 喷 度30 600×1700×1600 碳钢喷塑, 套 3 2×气动开关阀 只 3 2×压力变送器(差压变送器) 只 3 2×在线流量计 在线稀释及计量分8 配模块柜子 气动调节阀 只 3 7×就地调压阀 只 3 6×压力表 只 3 4×转子流量计 只 3 2×只 3 套 台 台 2 1 套 1 33家配套 套 台 1 2 卸氨泵 3*4
5年运行费用计算
以脱硫效率87%,年运行时间7200小时(300天/年)1台计算
序号 项目 年耗量 计算单价 年运行费用 (万元) 1 2 3 4 5 电耗 水消耗 氨水 115920KW 10t 210t 1人 元/kWh 2元/吨 2800元/吨 3万元/人年 人员 总计 0(万元)
河北智鑫环保设备科技有限公司 二〇二〇年七月二十七日
第二部分
技
术
方
案
氧化脱综合法硫脱硝一体化
2、除尘、脱硫、脱氮、脱汞,进行烟气治理,是一体化一步到位,投资首选价比较低、运行费用低、运行操作简便,高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备。
3、广泛适用于可以应用湿法高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备,或者是要求单独脱硫、单独脱氮的各种特大、中、小型锅炉、炉窑以及手烧炉;特别适用于燃用煤粉且同时需要污水治理的业主;尤其适用于燃用高硫煤粉且同时需要大量污水治理,或者是有需求低浓度多元酸的业主。
4、适应煤种广泛,可以使高硫、氟、钍、砷等有毒有害煤种,在达标排放情况下,得到有效充分利用;可以使高污染性资源得到有效开发、利用和发展,使高污染项目,能够在消除污染的情况下得到接近于尽善尽美的应用实施。
5、与传统的石灰石/石灰-石膏脱硫法、双碱法相比较,与传统的脱氮技术装备(SCR,SNCR、SACR)相比较,一次性投资成本低,故障率低,运行费用脱除剂、脱硫、脱氮、脱汞催化剂费用、低于80%,检修、维护费用低,治理污染全面,没有新的废物产生,操作简便,控制可靠,使用寿命长,安全投运率高,脱除效率高,除尘、脱硫、脱氮、脱汞的各个效率都能够达到接近于百分百。 6、出厂标准严格按照《锅炉大气污染物综合排放标准》(GB);
即烟尘≯30mg/m³,二氧化硫SOx≯200mg/m³,氮氧化物NOx≯300mg/m³,氯化氢≯30mg/m³执行,或者是达到业主要求。
以环保部门监测固定污染源的烟尘、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx、金属汞Hg含量的监测报告为准,达标排放或者是达到业主要求即为工程合格。
(1)提供近乎完美的工艺流程、技术装备和技术服务,是提供、实施、完成,近乎完美的大气环境污染治理方案和工程的根本性基础。
(2)我公司尽最大的努力和充分利用污染物做为以害治害的原理,开发业主各个方面有利条件和优势,将其转化成为企业经济效益和社会环境保护效益,责无旁贷,是我公司的份内之事、应尽之责。
(3)全心全意为业主提供最好的工艺流程、技术装备和最好的技术策略,是公司的最基本目标,在多方面领先世界先进水平的高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备,与您共创辉煌。 脱硫除尘塔体方案
旋流板塔是本方案中脱硫除尘的核心设备。为节省投资及占地面积,在锅炉出口配套WCR型旋流板塔湿法烟气脱硫除尘一体化设备,在塔内增设二层特种加工旋流板,顶部设置一层也用特种加工的高效除雾板。第一层塔板主要用于除尘,二层的塔板主要用于脱硫,第三层塔板主要用于高效除雾,脱硫除尘液从塔上部进入,逐级下流与烟气接触进行脱硫除尘。旋流板与除雾板材质采用耐酸碱的材料,耐酸碱率在99%以上。硫氧化物在喷淋性潮湿环境中,分别在多元酸、中水、稀碱水、针对性复合型催化剂以及高效水膜发生装置作用下,与烟尘当中的SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃、CaO、TiO₂类物质,分别各自进行化学反应生成新的化学性质相对稳定物质。
除尘原理和工艺流程
第一级:含尘烟气经温度控制再进入氧化系统,含尘烟气经过氧化系统充分氧化气流也逐渐加速、减速。在喷向喉部的高速减速水流带动下,到达喉部时,呈紊流状态,水雾充满整个喉部含尘烟气与水雾碰撞,增湿形成灰水滴,大量尘粒打入脱硫除尘塔底部排出,完成一级除尘。但由于烟气不能与水膜雾全面接触,造成细小尘末被除掉,随着烟气进入塔体。
第二级:含尘烟气从脱硫除尘塔下部切向进入旋流塔筒体。烟气中的颗粒通过离心力的作用下,被甩向筒壁,并被自上而下流动的吸收液捕集,完成了二级除尘,但由于烟气不能与水膜全面接触,造成细小尘粒末被除掉。
第三级:离开一二级除尘后的烟气上升,立即进入旋流板进行第三次除尘与脱硫,
烟气通过旋流板时,在旋流板上喷出大量的水雾布满整个旋流板,含尘烟气与水雾之间有很大的接触面和时间.。
第四级:当含尘烟气高速通过两层旋流塔板时,叶片上的吸收液被吹成很小的雾滴,尘粒、吸收液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等原理的作用下,粒子间发生碰撞,粒径不断增大,同时高温烟气向液体传热时,尘粒被降温,使水气凝结在粒子表面,粒子质量也随之增大,在旋流塔板的导向作用下,旋转运动加速,产生强大的离心力,粉尘很容易从烟气中脱离出来被甩向塔壁,在重力作用下落塔底,实现气团分离。
对于烟气中那些微细尘粒在通过多级塔板后不可能全部被捕集,微细尘粒凝并,质量不断增大后被捕集、分离,从而达到最佳除尘效率可达97%以上。烟尘在喷淋性潮湿环境中,分别在多元酸、中水、稀碱水、针对性复合型催化剂以及高效水膜发生装置作用下,烟尘所携带的电荷被清零,不分、还是更极微细颗粒物,都将被巨大量自生性水膜捕获,并且进行化学反应生成新的化学性质相对稳定的物质。 2、工作原理
■根据任意浓度的硫酸、,都能够跟任意浓度的碱性氧化物产生化学反应,生成某酸盐和水,也能够跟其它酸的盐类发生复分解反应、产生氧化还原反应,生成新酸和新盐的化学反应原理,通过高精尖微分处理技术原理,极大程度的提高烟气与循环工质接触、混合效率,在将具有连续性的气、固、液多项进行微分处理的同时、全面综合性的高精度微分捕获和微分净化处理。
■在微分捕获净化处理烟尘、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx和金属汞Hg的工艺流程当中,可以将烟气治理循环工质浓缩成为多元酸,输送到其它生产需要的地方进行再利用,例如应用于污水处理、酸洗、洗矿等,也可以就地进入中和搅拌池与炉渣、粉煤灰类物质进行中和处理,也可以直接进入中和搅拌池与一般性脱除剂、例如熟石灰进行中和处理。
■高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备,连续进行三次微分捕获净化处理和高效脱水除雾分离器,并且脱除剂不介入循环系统的工艺流程,简称为一体化工艺流程。
■降低一次性投资成本,节省占地面积,明显降低脱除剂、脱硫脱氮脱汞催化剂运行费用,实现低投入、高效率、无故障、全面综合性治理目标的绿色环保企业,进
行高精度、高附加值、无二次污染源,无新的废物产生的烟气治理领域。
■传统技术整治大气环境污染,例如脱硫都是采用一种循环工质,如依次采用三种化学性质截然不同的循环工质,例如稀酸溶液、水溶液和稀碱溶液进行净化处理,当然可以十分明显的提高脱除效率,达到极其接近于百分百无毒害性彻底整治目标。
在此之前的所有技术,还都没有采用稀酸作为循环工质以脱除各个污染因子。多元酸与烟气、烟尘发生化学反应的效率高于稀酸,经过多元酸微分捕获净化处理后的烟气,再经过中水微分捕获净化处理,再经过钠碱类稀碱水的微分捕获净化处理,脱除各个污染因子的效率更高。 3、技术特点
整治大气环境污染,进行烟气净化治理一体化一步到位脱除效率高,安全投运效率高,脱除污染因子最全面,运行操作简便,使用寿命最长,运行费用低,在多方面领先世界先进水平的,高精度、高效率、除尘、脱硫、脱硝、脱氮、脱汞、脱氟、脱除各个污染因子一体化的高精尖技术装备。
本技术是以废治害、以害制害,综合治理、综合利用,皆为所用,物尽其用,采用湿式化学处理技术,实现烟气综合性一体化治理,除尘、脱硫、脱氮、脱汞、脱砷、脱氟、脱镉、脱碳、脱除粉尘重金属毒害性和降低污水处理成本的惟一途径。 化学反应原理:
根据任意浓度的硫酸、,都能够跟任意浓度的碱性氧化物产生化学反应,生成某酸盐和水,也能够跟其它酸的盐类发生复分解反应、产生氧化还原反应,生成新酸和新盐的化学反应原理,通过高精尖微分处理技术原理,极大程度的提高烟气与循环工质接触、混合效率,在将具有连续性的气、固、液多项进行微分处理的同时,全面综合性的高精度微分捕获和微分净化处理。 物理工作原理:
现有技术装备以及烟气治理工艺流程的效率都是比较偏低,例如脱硫效率一般都在98%左右甚至更低,那么,如果将三个这样工作原理的吸收塔原型进行串联叠加性应用,脱硫效率更高,%以上。 4、高效脱氮工作原理:
①脱硝化学反应原理:
一氧化氮(NO)常温下很容易氧化成为二氧化氮(NO₂),NO₂性质相对比较稳定,易溶于水,并与水反应生成稀。
一氧化氮的生成:
N₂(g)+ O₂(g)——→ 2NO(g) 二氧化氮的生成:
N₂(g)+ 2O₂(g)——→ 2NO₂(g) 2NO(g)+ O₂(g)——→ 2NO₂(g) NO₂溶于水生成:
3NO₂(g)+H₂O(l)——→2HNO₃(aq)+NO(g) ②脱硝工作原理:
利用氧化风机将一氧化氮氧化成为二氧化氮,二氧化氮分别在多元酸、中水和稀碱水工况下被微分捕获净化处理,在各自针对性复合型、非选择性催化剂作用下,化学反应速率更高。
③运行费用更低工作原理:
非选择还原法氧化采用湿法除尘不分、还是更极微细颗粒物,一次,两次,多次,做到除尘务尽。
脱硫例如石灰石/石膏法(WFGD)、脱氮例如选择催化还原法(SCR),选择非催化还原法(SNCR),选择自催化还原法(SACR)等等,都需要大量的脱除剂或者是催化剂。 5、工艺流程:
高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备,采用的是三级捕获三级微分净化处理高精尖技术,与传统的石灰石/石灰-石膏脱硫法、旋流板双碱法类技术相比较,与目前通行的脱氮岛类技术相比较,造价低、运行费用低,脱除效率高,安全投运率高,治理污染全面,相当于传统的石灰石/石灰-石膏脱硫法三个吸收塔的串联叠加。
污染烟尘首先在温度许可情况进行,首先进入氧化系统进行氧化,把一氧化氮(NO)完全氧化成为二氧化氮(NO₂)后,进入第一级净化处理工序以稀酸池的多元酸为循环工质,即在捕获、溶解、净化处理烟尘、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx和金属汞Hg的同时,将烟气治理循环工质浓缩成为多元酸,在有用情况下可以应用
于水处理、洗矿等,在无法利用情况下,可以溢流到中和搅拌池(也可以称为捞渣池)。
第二级净化处理工序以中性水池的中性水为循环工质,对烟气当中剩余的烟尘、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx和金属汞Hg,进行再一次的微分捕获,在进行微分捕获的同时,进行微分净化处理。
第三级净化处理工序以稀碱池的稀碱水为循环工质,对烟气进行第三次的微分捕获微分净化处理,以使烟气当中的烟尘、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx和金属汞Hg等毒害性物质的各脱除效率,接近于百分百。
1、 2、 3、
如:用氨水中和后提取硫酸铵、铵。 如:用氢氧化钠中和后提取硫酸氢钠、钠, 如:用尿素中和后提取硫酸脲、脲。
4、循环沉淀池内不需要脱硫剂和脱硝剂,循环沉淀池的水循环使用永不外排,无污染物及废物排放,更无二次污染。
●烟气在引风机和烟囱的作用下,通过连接烟道,进入填料吸收塔,在强制全面均压的同时,被多元酸喷淋进行中和反应。
●连续得到一而再再而三的微分捕获和微分净化处理,被确保达到接近于百分百的脱除效率,或者是达到技术指标要求。
●喷淋布水系统采用PP管,喷嘴采用的是碳化硅类脱硫雾化喷嘴。 ●经过高效汽水分离系统处理后的烟气直接进入烟道母管排空。
高效汽水分离系统是一种高于其它所有烟气治理技术的脱水除雾汽水分离系统。 ●通过连接烟道过来的烟气,夹带、输送过来的粉煤灰类物质,或者是传统的石灰石/石灰-石膏脱硫法、旋流板双碱法脱硫剂通过一系列化学反应后,进入中和搅拌池,在通过充分搅拌进行化学反应作用后,通过渣浆泵将经过搅拌中和后的脱除废渣输送到压滤机,滤饼通过汽车运输方式输送到砖厂,压滤机的压滤废水溢流进入至中水池。
●三个工质循环系统的循环工质,分别经过三台循环泵进行加压、喷淋: ①可以采用废水的补充水进入进行第三级处理的稀碱池,通过第三级循环泵或者称为稀碱泵,进行第三次微分捕获微分净化处理,然后溢流至中水池。
稀碱池在这里的意思是,根据具体情况决定是否加入少量的氢氧化钠一类的碱性物质,以期达到百分百综合性全面治理目标。
②从稀碱池溢流来的稀碱水和来自压滤机的压滤水(或者是澄清循环水)进入中水池,经过第二级循环泵或者称为中水泵的加压循环,进行第二次微分捕获微分净化处理的喷淋布水。
③从中水池溢流来的中水进入稀酸池,第一级循环泵或者称为稀酸泵出的循环工质,在进行第一级微分捕获微分净化处理循环过程当中,在稀酸池经过处理,成为多元酸。
④多元酸在复合型非选择性催化还原法催化剂的作用下,捕获烟尘、硫氧化物SOx、氮氧化物NOx和金属汞Hg的效率更高,速度更快,化学反应更充分。
⑤采用复合型多元催化剂的非选择性催化还原法,相对于脱硫,相对于选择性催化还原法(SCR)、选择性非催化还原法(SNCR)来说,脱硫催化剂、脱氮催化剂更为价廉易得,催化剂作用的范围更加广泛、全面和适宜。
⑥非选择性催化还原法催化剂的自动化提取、生产、添加装置,包括于高效除尘、脱硫、脱氮、脱汞一体化技术装备。
⑦与传统的石灰石/石灰-石膏脱硫法当中的脱硫剂与烟气接触后的化学反应强度相比较,与传统的脱氮技术相比较、由于烟气当中的绝大部分酸性气体被循环工质吸收,经过基本浓缩以后成为多元酸工质,浓度相对高一些,与脱硫剂、与脱氮剂的作用,更加强烈、完全、充分,所以能够更进一步的节省脱硫剂、脱氮剂和相应脱硫脱硝脱氮脱汞催化剂。
⑧与传统的石灰石/石灰-石膏脱硫法、双碱法类技术相比较的同时,与传统的脱氮岛类技术相比较(SCR、SNCR、SACR),不仅能够节约大量脱硫、脱氮的脱除剂;还具有高精度除尘、脱汞功能,既不需要消耗大量的脱硫、脱氮剂和脱氮催化剂使用、更新的费用,也不用额外添加脱汞剂。
⑨为了达到最高的烟气治理效率,为了达到最高的安全运行系数,为了达到最全面的综合性治理,我们采用了微分捕获处理高、精、尖技术。
⑩微分捕获处理高精尖技术,就是使循环工质在水膜发生板块上形成极大量均匀分布的水膜,在使烟气与其能够充分均匀接触的同时,进行微分捕获微分处理烟气当中的有毒有害性物质,从而达到接近于百分百高精度的、高效率除尘、脱硫、脱氮、
脱汞的目标。
6、对比较:
(1)一次性投资成本低,造价仅仅只是相当于一个石灰石/石灰-石膏脱硫法的脱硫岛。
(2)运行费用低,基本不需要额外添加脱氮剂、脱汞剂、脱硫脱氮脱汞催化剂,脱硫剂的费用低于脱硫岛。
(3)节省占地面积,吸收塔与配剂池上下层设计,卧式吸收塔具有取代连接烟道的功能。
(4)脱除污染因子全面,包括烟尘,二氧化硫SOx,氮氧化物NOx,金属汞Hg和砷类污染物等等。
(5)脱除的效率高,各污染因子的脱除效率均可以达到接近于百分百。 (6)防腐性能好,采用的防腐耐磨措施远远高于其它技术。 (7)抗震性能好,卧式吸收塔与配剂池的总高度低于立式吸收塔。 (8)使用寿命长,可以达到30年以上,能够高于锅炉使用寿命。 (9)故障率低,没有跑、冒、滴、漏、渗、堵现象。
(10)汽水分离效果好,比其它汽水分离技术装备性能高得多。 (11)安全投运率高,接近于百分百。
(12)维护检修费用低,与脱硫岛相比较,检修维护费用基本为零。 (13)没有二次扬尘类污染源的产生。 (14)没有新的废物产生。 (15)施工周期短。
与在此以前的工艺流程、技术装备、技术服务相比较,提供最好的工艺流程,提供最好的技术装备,提供最好的技术支持,提供最好的技术服务是我公司的惟一宗旨,是我公司的惟一目标。
达到、满足、超越你们的希望和要求,永远是我们的努力方向和奋斗目标。 7、化学反应原理
1、非一元酸统称为多元酸,顾名思义只能共存不能够相互进行化学反应,通
常是指在水溶液中能因电离产生三个或三个以上水合氢离子H₃O的酸类。
2、二氧化硫(SO₂)具有很强的亲水性,1体积水可以吸收40体积的SO₂,SO₂溶于水所形成的SO₂水合物SO₂·хH₂O通常被称作亚硫酸:
SO₂+H₂O=SO₂·хH₂O=H₂SO₃
亚硫酸是二元中强酸,具有酸的通性,具有硫酸的部分性质,一般做弱酸处理,属于弱电解质。
与氧反应
2H₂SO₃+O₂=== 2H₂SO₄
H₂SO₃+常见氧化剂(如H₂O₂)→H₂SO₄
3、三氧化硫(SO₃)是硫酸H₂SO₄的酸酐,可以与水化合生成硫酸: SO₃(l)+H₂O(l)=H₂SO₄(l) (-88 kJ/mol) SO₃+H₂O→H₂SO₄ΔH= SO₃+2NaOH →Na₂SO₄+H₂O
4、稀硫酸是强电解质,在水中发生电离: H₂SO₄=2H++SO₄- -
硫酸的分子之间能够互相质子化对方:
2H₂SO₄=H₃SO₄++HSO₄-Kap(25°C)=[H₃SO₄+][HSO₄-]=×10^-4
5、稀硫酸可以与活泼金属反应生成氢气: Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑ Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑ Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
2Al+3H₂SO₄=Al₂(SO4)₃+ 3H₂↑
+
6、一氧化氮(NO)常温下很容易氧化成为二氧化氮(NO₂),NO₂性质相对比较稳定,易溶于水,并与水反应生成稀。
一氧化氮的生成:
N₂(g)+ O₂(g)——→ 2NO(g) 二氧化氮的生成:
N₂(g)+ 2O₂(g)——→ 2NO₂(g) 2NO(g)+ O₂(g)——→ 2NO₂(g) NO₂溶于水生成:
3NO₂(g)+H₂O(l)——→2HNO₃(aq)+NO(g)
7、除Pt、Au外的金属均能与HNO₃反应。 Cu+4HNO₃(浓)=Cu(NO₃)₂+2NO₂↑+2H₂O 3Cu+8HNO₃(稀)=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O
3Cu(s)+8HNO₃(aq)—→ 3Cu(NO₃)₂(aq)+2NO(g)+4H₂O(l) Fe(s)+ 4HNO₃(aq)—→ Fe(NO₃)₃(aq)+ NO(g)+ 2H₂O(l) 3Zn(s)+8HNO₃(aq)—→ 3Zn(NO₃)₂(aq)+2NO(g)+4H₂O(l) 4Zn(s)+10HNO₃(aq)—→4Zn(NO₃)₂(aq)+N₂O(g)+5H₂O(l) 4Zn(s)+10HNO₃(aq)—→4Zn(NO₃)₂aq)+NH4NO₃(aq)+3H₂O(l)
8、以H₂SO₄、HNO₃为主要组分的多元酸,具有强氧化性质,具有酸的一切通性,是强电解质,在稀水溶液里能够完全电离出氢分子,都能够跟任意浓度的酸性氧化物、碱性氧化物、碱类、盐类物质产生化学反应,生成某酸盐和水,也能够跟其它酸的盐类发生复分解反应,生成新酸和新盐。
9、汞(Hg)容易与大部分普通金属形成合金,包括金和银,但不包括铁,这些合金统称汞合金(或汞齐),如汞(Hg(NO₃)₂)、升汞(HgCl₂)、甘汞(Hg₂Cl₂)、溴化汞(HgBr₂)、砷酸汞(HgAsO₄)、硫化汞(HgS)、硫酸汞(HgSO₄)、氧
化汞(HgO)、氰化汞(Hg(CN)₂)等,可以用于汞化合物的合成,或作为催化剂、颜料、涂料等。
10、含汞废水的处理方法有很多,主要有:(1)还原法,(2)硫化法,(3)吸附法,(4)离子交换法,(5)凝取沉淀法,(6)溶剂萃取法。
脱除烟气金属汞的方法有很多,主要有:(1)碘络合法净化含汞烟气 ,(2)硫酸洗涤法净化含汞烟气,(3)充氯活性炭净化法,(4)二氧化锰吸收法,(5)高锰酸钾吸收法回收汞气,(6)吹风置换法处理和回收汞气,(7)飞灰/钙剂吸附剂对汞的去除有良好的效果。
11、氢氧化钠(NaOH)易溶于水,水溶液呈强碱性,具有碱的一切通性,是许多无机、有机反应的良好催化剂。
(1)在水溶液中电离出大量的OH-离子: NaOH=Na++OH- (2)能和酸反应:
NaOH+HCl ==== NaCl+H₂O, (3)能和一些酸性氧化物反应: 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O Ca(OH)₂+SO₃=CaSO₄↓+H₂O
Ca(OH)₂+SO₂=CaSO₃↓+H₂O (CaSO₄和CaSO₃均为沉淀) (4)氢氧化钠溶液能够和铝反应: 2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO2+3H₂↑ (5)能强碱制取弱碱:
NaOH+NH₄Cl ==== NaCl+NH₃·H₂O, (6)能和某些盐反应:
2NaOH+CuSO₄=== Cu(OH)₂↓+Na₂SO₄,
(7)NaOH具有很强的腐蚀性,能破坏蛋白质的结构: (8)NaOH能吸收二氧化碳:
2NaOH+CO₂==== Na₂CO₃+H₂O,
(9)NaOH能与二氧化硅反应生产硅酸钠和水: SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O。
12、三种循环工质与烟尘、Sox、Nox、金属Hg及其它化合物和单质,在有水存在条件下,呈现出极其复杂的相互催化、相互促进的复分解反应和氧化还原反应,一些典型存在和化学反应如下:
(1)硫是一种变价元素,在自然界它可以呈不同的价态形成不同的矿物,当它以最高的价态S6+与四个O₂-结合成[SO₄]₂-时候,再与金属元素阳离子即形成硫酸盐,主要有Na₂SO₃10H₂O,MgSO₄7H₂O,FeSO₄7H₂O,ZnSO₄7H₂O,Na₂SO₄,CuSO₄5H₂O,CuSO₄,BaSO₄,CaSO₄,K₂SO₄,CO32-、S2-、HS-、Fe3+、K-、2Fe2+、Al3+、AlO2-、HCO3-、Ba2+、Ca2+、Mg2+、Cu2+、OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO-、Na-、HSO3-、SCN-、C6H5O-,Fe3++SCN-⇋[Fe(SCN)]2+。
SO₂+H₂O=H₂SO₃≒H+HSO₃,SO₃+H₂O=H₂SO₄,HSO₃≒H+SO₃,2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O,Na₂+H₂O=2NaOH,CaO+H₂O=Ca(OH)₂,NaOH+HCl=NaCl+H₂O,CO₂+H₂O=H₂CO₃,K₂O+H₂O=2KOH,2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O,2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O,Ca(OH)₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O,Ca(OH)₂+2HF=CaF+2H₂O,Ca(OH)₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O,Cu(OH)₂+H₂SO₄加=热CuSO₄+2H₂O,Zn+Cu₂+=Cu+Zn₂+,2Na+2H₂O+Cu₂+=2Na++Cu(OH) ₂↓+H₂↑,Ca₂++2OH-=Ca(OH) ₂↓, Ca₂++2OH-+Ca₂++2HCO₃-=2CaCO₃↓+2H₂O,CO₂-+H₂O⇋HCO₃
-+
--+
-
+OH-, HCO₃-+H₂O⇋H₂CO₃+OH-, S₂-+H₂O⇋HS-+OH-,MnO₂+4H++2Cl-Mn₂++2H₂O+Cl₂
↑,3AlO2-+3Al3++6H2O=4Al(OH)₃↓。
(2)盐极易溶于水,盐是由金属离子Fe2+和根离子NO₃- 组成的化合物,主要有KNO₃,NaNO₃,AgNO₃,NH₄NO₃,Zn(NO₃)₂等等。
Ni(CO)₄+N₂O₄→Ni(NO₃)₂+2NO+4CO,在纯HNO₃-N₂O5或液态N₂O5中反应:TiCl₄+4N₂O5→ Ti(NO₃)₄+ 2N₂O₄+2Cl₂;与卤素的盐在低温反应。如氯 ClNO₃:TiCl₄+4ClNO₃−(-80℃)→ Ti(NO₃)₄+2Cl₂,某些金属还可形成通式为 Mox(NO
₃)y 的碱式盐,如 BiO(NO₃)₂。
Fe₂++NO₃-+2H+→Fe₃++NO₂+H₂O,Fe₂++NO₂+H+→Fe₃++HNO₂,Fe₂++ HNO₂+H+→Fe₃++ NO+H₂O,Fe₂++NO→FeNO₂+,2NO₂+H₂O →HNO₂+NO₃-+H+,2HNO₂→NO+NO₂+H₂O,NO+NO₃-+H+→NO₂+HNO₂。
(3)碳酸盐是金属元素阳离子和碳酸根相化合而成的盐类。碳酸盐矿物的种数在95种左右,其中方解石、白云石等是在自然界分布极广的矿物,而且不少碳酸盐矿物是重要的非金属矿物原料,也是提取Fe,Mg,Mn,Cu等金属元素及放射性元素Th、U的重要矿物来源,具有重要的经济意义。 在碳酸盐矿物中,主要的阴离子为[CO₃]₂-,阳离子主要是Ca₂+、Mg₂+,其次是Na+、Fe₂+以及Cu₂+、Zn₂+、Pb₂+、Mn₂+、Bi₃+等。
碳酸盐和酸式碳酸盐(又称重碳酸盐)大多数为无色的。碱金属和铵的碳酸盐易溶于水,其他金属的碳酸盐都难溶于水。碳酸氢钠在水中的溶解度较小,其他酸式碳酸盐都易溶于水。可溶性碳酸盐在水溶液中都会水解,使溶液呈碱性;难溶于水的碳酸盐都能溶于稀的强酸、乙酸或二氧化碳的饱和溶液中。
8、设计依据、设计原则和设计范围
积极贯彻、执行“安全可靠、经济实用、符合国情、符合企业实情”的指导方针,根据“高技术度、经济适度、运行可靠、维护方便,能够保证技术装备长周期、满负荷稳定运行”的基本要求,因地制宜、因煤制宜、因炉制宜,精心设计,精密计算,充分优化方案,使建造施工方案更加科学、经济、合理,达到安全投运率高,脱除效率高目标,并在充分保证技术指标的前提下,努力降低工程造价和运行费用,使企业经济效益最大化,使社会的环境保护效益最大化。
1、设计依据:
(1)依据贵公司有关领导和技术人员对有关设备运行情况的介绍和文件要求,以及执行的法律、法规和标准。
(2)依据贵公司提供的数据,以及贵公司对于进行烟气治理后的要求,在目前现有场地、现有设备、现有运行规范的现有客观条件基础上,达到《锅炉大气污染物综合排放标准》(GB);
(3)依据本公司对于烟气治理工程的设计、制造、安装、施工、调试经验,和本公司工作人员现场勘测的相关数据。
2、设计原则:
(1)技术先进、经济合理、安全适用、运行可靠,能耗低、费用省、使用寿命长、安全投运率高、脱除效率高、在按照满负荷运行数据设计情况下,能够有一定的负载变动。
(2)因地制宜、因煤制宜、因炉制宜,合理布局、接口科学,尽可能利用地势地貌以及原有基础设施等特点,尽最大可能吻合企业的具体实际情况和已有基础设施,以期节约占地面积,节约资源,节约工程总投资费用,节约运行费用。
(3)适应煤种广泛,不会因为燃料挥发分、燃料含尘量、含硫量、含氮量、含汞量的一定范围内变化,而引起各脱除效率的不达标排放。
3、设计范围:
(1)设计、制定工艺流程、运行操作规程,对吸收塔、循环水泵、喷嘴以及其它相关设备进行选型。
(2)吸收塔以及相关技术装备制造、安装、调试、运行、检修维护的设计。 (3)土建、基建、支架,以及相关设备布置的现场勘测和图纸显形。 (4)提供唯一性针对方案,尽最大可能利用、开发业主各个方面的有利条件,将其转化成为企业最大经济效益和最大社会环境保护效益。
(5)本设计按两阶段进行,即初步方案设计和施工方案设计。 9、规范性引用法律、法规、标准
1.《中华人民共和国环境保》(19-12-26) 2.《中华人民共和国大气污染防治法》(GB 78-1996)
3.《关于落实科学发展观加强环境保护的决定》(国发〔2005〕39号)
4.《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2011升级为超低排放)(20
14~2020年)。
5.《火电厂烟气脱硫设计技术规程》(DL/T 5196-2004)
6.《火电厂烟气脱硫工程技术规范》(HJT 179-2005石灰石-石灰-石膏法) 7.《火电厂氮氧化物防治技术》(( 环发[2010]10号 2010-01-27实施)) 8.《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》(HJ562-2010) 9.《火电厂烟气脱硝技术及工程应用》(化学工业出版社-2007) 10.《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ+462-2009) 11.《环境保护产品技术要求—湿式烟气脱硫除尘装置》(HJT/288-2006) 12.《电力设施抗震设计规范》(GB 50260-96)
13.《火力发电厂与变电站设计防火规范》(GB 50229-2006) 14.《钢结构设计规范》(GB 50017-2003)
15.《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》(HJT/ 76-2007) 16.《平板玻璃工业大气污染物排放标准》(GB253-2011), 17.《锅炉大气污染物综合排放标准》(GB);
10、安装、调试、工期
自合同生效支付合同履约金之日起,3-10日内完成施工图纸设计工作,30日内完成非标设备制造工作,具备设备启运到现场的条件,在基建工作完毕具备安装、10日内安装完毕, 5日内完成调试工作,总工期45天。吨位较大以及其它原因不方便运输情况下,需要在现场进行制造工作的时候,甲方提供一应便利。
1、严格工程设计、工程质量、工程进度、工程管理工作: (1)单位工程质量合格率100%; (2)单位工程质量优秀率%; (3)甲方满意度%;
(4)系统负荷联动试车一次成功; (5)重大安全事故率为零。
2、精心组织、设计、制造、运输、施工、监理和调试工作: (1)严格遵循国家和地方的法律、法规、规范、标准以及要求;
(2)全面按照质量管理体系组织、管理、施工;
(3)提供一流的售前、售后,设计、制造、调试、运行和培训服务工作. 3、严格“安全第一预防为主”方针,建立健全安全施工保障措施: (1)成立项目经理负责制的安全生产管理领导小组; (2)现场设置安全员,杜绝三违作业;
(3)严格遵守安全生产规程,对所有工作人员进行安全教育管理; (4)各级负责人在做好技术交底的同时做好安全交底;
(5)各负责人和安全员必须深入现场把事故隐患消灭在萌芽之中。 4、防止结垢堵塞工作原理:
没有石灰石参与、并且首先经过多元酸的高精度微分净化处理,没有能够产生结垢的物质存在。
11、技术支持与服务
吸收塔本体以及吸收塔内的设备免费保修三年(由甲方造成的损害收取工本费),提供一套电子版运行操作规程资料,以及其它相关技术资料。
本公司完善、先进的售后服务体系及维修保养服务体系有专人负责定期电话回访、上门巡回例检、技术升级工作。
1、做好现场技术服务工作。
(1)乙方现场技术服务人员的目的是使所供设备安全正常投运,乙方现场总代表称为项目经理,有全权处理现场出现的一切技术和商务问题,对现场服务工作人员的一切行为负责。
(2)主要包括工程的施工、设备的催交、货物的开箱检验、设备质量问题的处理、安装调试以及试运和性能的验收;
(3)联络会议的目的是保证、协调和解决工程各个部分之间的接口问题,每次会议双方均应在联络会议纪要和协议上签字,必要时可采用书面或者其它方式和甲方代表联系,甲方代表应书面或者在会议上答复,并经过双方确认。
2、在保修期间内,发生任何由产品质量问题造成的维修、更换问题,均由乙方
负责并承担相应费用。
(1)在接到甲方故障通知后12小时内予以答复,在甲方提出要求的24小时内赶到现场进行维修服务。
(2)在产品设计、制造、安装、调试的生产、服务和销售过程中,严格质量管理体系,以甲方的需求为目标,以甲方的满意为追求。
(3)在坚持完善的售后服务体系以及维修保养服务体系方面,做到定期电话联系、定期上门进行例检,定期进行回访和技术交流。
3、做好技术培训方面的工作。
(1)在甲方相关人员能够对各个阶段的设备运行状况熟练掌握和不断提高方面,提供专门的具有针对性的技术培训工作。
(2)配备专职工程师以及技术人员根据工程进展的各个不同阶段,负责进行上岗培训、设备运行操作培训、维护及检修培训等方面全部的技术服务、技术跟踪服务工作。
(3)以及其它相关的工作。 12、现场具体布置
1、现场布置
(1)布袋除尘过来的烟气与卧式或立式填料吸收塔烟气入口相连接。 (2)吸收塔烟气出口直接与原来烟道相连接。
(3)吸收塔与循环工质水池采用上下两层布置,以进一步增加空间利用率,以有利于循环工质自流和节省占地面积的合理配置。 13、技术装备以及指标明细表
1、锅炉填料吸收塔技术105000mg/m3 装备设备明细表 立式吸收塔 耐酸、耐碱、耐摩擦 套 喷淋系统 3 聚乙烯喷嘴 套 2 脱硫、脱氮、脱汞、催化套 剂自动化生产、添加装置 微分捕获微分净化装置 高效汽水分离器 中性循环泵 备用循环泵 2、烟气治理指标明细表 耗煤量 燃煤含硫量 需要治理的烟气量 技术装备入口烟气温度 脱硫装置出口烟气温度 脱硫效率 技术装备系统阻力 技术装备年利用小时 3、运行费用 t/h (不要求) m3/h ℃左右(不要求) 55℃左右 95%左右 1200Pa左右 不小于7200小时 无运行费用 补充水可以采用污水处理厂处理过的中水、河水、用水费用 以及其它没有经过处理的废水,用水费用不计。 脱除剂一小部分采用氢氧化钠类物质,绝大部分采脱除剂费用 用锅炉过来的粉煤灰,脱除剂费用不计。 脱硫、脱氮、脱汞催化剂和脱汞剂,自动化提取生催化剂费用 产、添加,费用不计。 没有,或者是很少有跑、冒、滴、漏、渗、堵现象,检修维护费用 检修维护费用不计。 套 套 套 套 3 2 1 1 耐腐耐磨稀酸泵 耐腐耐磨稀酸泵 3 人工费用 人员培训费用
14、工艺流程方框图 附工艺流程方框图 氧
化 袋式除尘 系 统
能够兼职,基本不需要增添专职人员,费用不计。 免费提供相关人员培训业务。 立 式 吸 收 引风机 排大气
工质循环河北智鑫环保设备科技有限公司 二〇二〇年七月二十七日
氧化综合法除尘脱硫脱硝一体化
监
测
报
告
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