4噸鍋爐脫硫處理方案

2021-08-01 20:51:18 字數 4874 閱讀 5181

1. 脫硫塔型號

dttw型脫硫除塵器

2. 處理風量10000m/h

3. 除塵效率99.95%

4. 進口風速18m/s

5. 出口風速11m/s

6. 脫硫塔煙氣上公升速度3.5m/s

7. 脫硫塔阻力300pa

8. 耗水量**(kg/h)g=axq,式中a為水氣比q為每小時處理煙氣量(㎡/h)除塵後煙氣溫度為80℃左右

9. 煙氣林格曼黑度0-1級。

10. 脫硫劑:氧化鎂或雙鹼法

1、 煙氣進入脫硫塔、除塵、除黑、脫硫三位一體裝置,80%的煙塵以乾塵的形式收集,當含塵氣體由引風機引入旋風體,切向進氣口進入旋風除塵器時,氣流由直線運動變為圓周運動,旋轉氣流的絕大部分沿除塵器壁呈螺旋形向下、朝向錐體流動,通常稱此為外旋氣流。含塵氣體在旋轉過程中產生離心力,將相對密度大於氣體的粉塵粒子甩向除塵器壁面。粉塵粒子一旦與除塵器壁面接觸,便失去徑向慣性力而靠向下的動量和重力沿壁面下落,進入排灰管,由卸灰閥自動排出。

旋轉下降的外旋氣流到達錐體時,因圓錐形的收縮而向除塵器中心靠攏。根據旋矩不變原理,其切向速度不斷提高,粉塵粒子所受離心力也不斷加強。當氣流到達錐體下端某一位置時,即以同樣的旋轉方向從除塵器中部由下反轉向上,繼續做螺旋形運動,構成內旋氣流,在離心力及捕捉器的作用下,大顆粒和部分微塵沿筒壁降落到錐體內,最後淨化氣體經排氣管排出。

2、 脫硫除塵淨化裝置

煙氣進入濕式除塵淨化裝置,在正負壓差的作用下,通過噴頭噴淋射入的脫硫液,使氣體與液體充分接觸,依靠慣性截留、擴散或凝聚效應等除塵器把微塵從氣流中分離出來,落入集塵錐體完成濕式除塵淨化。脫硫除塵器的除塵效率為99.95%,溼塵由閥門進行週期性排放。

我公司在2023年於義大利air portech公司開展合作,引進了動力除黑、脫硫技術,它按照氣體動力學「流態化理論」和「流化床流化技術」進行設計,同時採用:液膜技術、紊流技術、動力吸收技術、高效除塵技術、高效除濕技術,高效除霧技術,集多種原理為一體。

其特點是:「系統不堵塞,裝置執行穩定,吸收效率高,液氣比小,迴圈液量小,執行費用低「。具備以下功能:

(1) 動態霧化脫硫功能

煙氣脫硫氣動吸收過程,符合氣體吸收理論,吸收效率受氣動、面積控制,和受兩相間傳質、傳熱系數影響。發生多次不規則撞擊,吸收劑行進路徑發生改變,呈不規則形,在一定程度上呈布朗運動,單位時間通過的路徑延長,與煙氣接觸機率增大,接觸更充分。吸收劑經多次撞擊,被粉碎霧化,最終碎化和凝聚達到平衡狀態,形成更小的霧珠,霧珠粒徑從公釐降為微公尺級,吸收劑表面積增大,接觸面積增大,傳質動力公升高,吸收效率提高。

與傳統除塵脫硫裝置在同等條件相比,氣動接觸面積大,吸收效率高,在持續不斷的撞擊作用下,並被不斷更新,脫硫劑對so2 的吸收保持高活性狀態,傳質係數高。消除了塔內氣流短路和盲區,提高了空間利用率,該裝置與傳統脫硫噴淋塔相比,從理論上講屬於噴淋加紊流吸收,紊流吸收效率接近於理論效率,其吸收效率比旋流板塔、噴淋塔高出5-8個百分點,達到95%-98%左右,在保證吸收效率的情況下,動力消耗和執行費用降低。二次除塵後的煙氣在湍球浮動床裝置經過湍球研磨除黑,湍球與脫硫劑的高壓霧化充分混合從而達到高效除塵和脫硫的目的

(2) 脫硫反應機理

脫硫塔內主要反應方程式如下:

氣相so2被液相吸收:

so2(g)+ h2o= h2so3

so2(g)+ h2o= h2so4

吸收劑溶解和中和反應:

mgo+ h2so3→mg(so3)2+ h2o

mgo+ h2so4→mg(so4)2+ h2o

氧化反應:

2 mg(so3)2+o2→2 mg(so4)2

脫硫段的設計盡量保證煙氣壓力損失小,節省脫硫風機的電耗,且脫硫除塵塔內部表面不易結垢,不存在堵塞問題。

(4)脫硫塔本體

● 脫硫塔主要有均氣降壓層、wfgd型流化傳質部件、三層噴淋布液管、三層除霧器等主要部件,材質均為316l不鏽鋼:

● 塔體材質為優質碳素鋼,殼體厚度10mm,吸收塔殼體厚度完全滿足設計及現場使用條件要求。內襯鑄石防腐,防腐厚度為10-15mm。

● 均氣降壓層:在煙氣進口上方設計了均氣降壓層,利用特殊的噴淋工藝布置方式,無需增加導流裝置,即能實現塔內煙氣流動分布均勻,又能降低煙氣溫度,提高了後部脫硫效果,該種均氣工藝已成功得到應用。

● mpc—iii型流化傳質部件:工藝中脫硫段的mpc—iii型高效流化傳質部件採用進口316l不鏽鋼材質製作,具有特殊結構形式,它是乙個很好的氣液傳質及除塵部件,當煙氣通過該部件時,煙氣在板間形成超強狀態,提供了氣液充分的接觸和混合。全塔共分多少反應單元,保證全塔斷面的傳質效果。

部件結構簡單,沒有死角,部件的底部不存在乾濕交接面,因而沒有形成垢的條件;同時氣流和漿液在反應器內沿氣壁高速旋轉,對器壁及葉片有強烈的沖洗作用,物理性垢不可能黏附,自清垢能力強。

採用該部件,其迴圈幫浦所需能耗低:主要由於mpc—iii型高效脫硫除塵塔氣液比小,在供水揚程低的情況下,脫硫效率也能達到同等水平,迴圈幫浦能耗是一般填料塔、噴淋塔的1/4—1/6或更低。

噴淋裝置:採取了自下而上流動,脫硫劑自上而噴射,根據塔體流體力學特性,特殊設計的噴嘴組及各噴嘴的流量,既能保證塔體煙氣的均勻流動,又能保證反應中的劇烈氣液逆流接觸,進行充分的傳質、傳熱反應。

設計中採用了大通道mp實心噴嘴,其內部有獨特的s型通道,既可輕易的輸送大顆粒漿液,又能提高均勻的霧化效果,其霧化顆粒較細,吸收效率高。

● 有效解決了系統結垢、堵塞問題:

除塵系統與脫硫系統互不影響,避免脫硫除塵一體化工藝中存在的脫硫系統管路結垢、堵塞問題;

硫酸鎂性質穩定且溶解度大,避免了系統結垢、堵塞問題,且副產物無二次汙染;

脫硫水池和除塵水池分開,除塵水不進入脫硫水池,從而降低了ca2+、so42-濃度,有效避免了ca2+進入水管路系統後引起的結垢和堵塞問題。同時,脫硫液迴圈使用,無外排廢水,全系統無二次汙染;

噴頭採用進**術製造的不鏽鋼大孔徑mp實心噴頭,耐磨耐腐蝕,中心孔較大,霧化效果好,不易堵塞;

mpc-iii型高效流化傳質部件具有自清潔能力,塔內不結垢、不堵塞。

● 除霧系統:

除霧系統採用三層裝置,下兩層採用湍流器,上層採用氣水分離缸,部件採用進口316l不鏽鋼材質製作,氣水通過湍流器後高速旋轉,利用離心力脫除煙氣中的一部分水,接著進入氣水分離缸進一步旋轉分離,達到脫水效果,脫水效率可達到98%以上,設有反沖洗裝置,保證了高效低阻脫水除霧。保證煙氣出口霧滴濃度≤75mg/nm3.

● 漿液迴圈系統:

漿液迴圈系統包括氧化槽、沉澱箱、迴圈幫浦(噴淋幫浦)、噴淋布液管路、輸液管及噴嘴,使吸收漿液與煙氣進行充分的接觸。

在塔內經氣液充分接觸反應後,脫硫漿液經迴圈幫浦再次迴圈噴淋,與煙氣多次反應,使整個反應的量比接近1。經多次迴圈吸收,脫硫漿液ph值下降,當ph值低於設計數值時,補充脫硫劑。

氧化槽(共用):系統配備乙個氧化槽,脫硫產物的氧化和結晶在氧化槽中進行。必須保證脫硫用水清潔,首先不可與除塵用水混合,其次要及時處理脫硫副產物。

脫硫用水迴圈使用,迴圈率可達85%以上。

沉澱箱(共用):系統配備乙個沉澱箱,脫硫產物的沉澱在沉澱箱中進行。部分沉澱後的混合物經泥漿抽至壓濾機,進行固液分離處理。

迴圈幫浦:每座脫硫塔設有一台迴圈幫浦,迴圈幫浦為耐鹼耐磨耐高溫的迴圈水幫浦。迴圈幫浦將一部分漿液打到塔內均氣降壓層(煙氣入口與脫硫段之間)的噴淋管路,對原煙氣進行降溫,煙氣溫度降至80-100℃,並且通過噴頭的流量和方位的布置,調整煙氣在塔內的流動,從而確保煙氣進入mpc-iii型脫硫塔吸收區之前流暢均勻。

同時,迴圈幫浦將迴圈池內另一部分漿液打到脫硫塔的布液管路(位於吸收區脫硫部件上),通過噴嘴將漿液均勻布到每乙個脫硫單元上。迴圈幫浦的流量及揚程一般根據煙氣量的大小、煙氣中二氧化硫的濃度以及塔高決定。

3.工藝水系統

濕法脫硫主要依靠漿液洗滌煙氣來脫除二氧化硫,所以洗滌後的煙氣將帶走大量的水分,由此必須向脫硫塔中補充工藝水來實現水量平衡,脫硫塔的水量補充主要有以下幾個途徑:

a) 沉澱箱的補充水;

b) 除霧器沖洗水;

c) 製漿的補充水;

d) 迴圈幫浦冷卻水;

3.1液體管道閥門

(1)工藝水管路採ppr材質,在必要的地方設定檢修隔離閥,y型過濾器等。

(2)除工藝水系統外,所有閥門不得採用灰鑄鐵製作;

(3)提供的裝置和閥門在安裝後用標準標牌註明裝置型號規範以及操作要求,管道要按規定標示所屬系統和流向。

3.2水幫浦

設定的所有水幫浦必須有可更換性。

為方便裝卸幫浦和其部件,將提供吊耳、吊環等設施。

3、 電氣系統

包括軟啟動控制櫃、軟啟動器、連線電纜、電氣裝置控制箱等。

4、 油漆

為了防止腐蝕,對不保溫和介質溫度低於120℃的裝置、管道及其附件、支吊架、平台扶梯進行油漆,油漆色彩與主體工程協調。鋼結構應先塗防鏽底漆,採用耐風化、防腐蝕的優質油漆

5、 通過脫硫後的環境影響分析

(1) 大氣環境影響分析本方案對煙氣汙染物二氧化硫脫硫效率大於95%。因此,經過脫硫處理後,二氧化硫的排放濃度均大大優於國家和當地排放標準。

(2) 粉塵控制及脫硫渣處理效果分析

本技術方案為濕法淨化工藝,系統揚塵點主要是脫硫劑裝卸過程產生的固體粉塵。

脫硫產物與粉煤灰一起外運,脫硫產物為穩定產物,不存在二次汙染。

脫硫廢水的環境影響分析

脫硫過程中產生的廢水量極少且迴圈使用,不會對周圍環境產生二次汙染。

(3) 雜訊環境影響分析

脫硫系統機裝裝置雜訊≤85db,系統雜訊符合國標.

6、 節能措施

本工程在工藝系統設計和裝置選擇上,認真費徹國家產業政策和行業設計規範,嚴格執行節約能源的相關規定,在選擇方案的過程中,把節約能源列為重要指標和必選條件,不採用那些高能耗低效率的產品,尤其杜絕採用國家已公布淘汰的機電產品,提高自控及管理水平,加強計量。節約能源的措施如下:

(1) 迴圈水幫浦採用高效水幫浦,將廢水排汙量減到最少。

(2) 工業廢水迴圈使用,將廢水排汙量減到最少。

(3) 選擇效能良好的保溫材料,降低能耗。

(4) 電動機採用國家推薦的低耗高效系列電動機。

(5) 合理布置裝置,減少輸送距離,減少能耗。

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