食品股份有限公司鍋爐脫硫除塵改造

目+主￥OO二叵2迎早盪必A*耳耀芾刪鮒密q/聊x￡TOC\o"1-5"\h\z1、工程概況12、設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則22.1設(shè)計依據(jù)22.2設(shè)計原則23、設(shè)計參數(shù)及要求33.1設(shè)計參數(shù)33.2設(shè)計要求34、脫硫工藝44.1脫硫工藝的比較與選擇44.2吸收設(shè)備的比較與選擇44.3旋流塔除塵機理54.4脫硫原理65、工藝流程及系統(tǒng)配置75.1工藝流程75.2除塵脫硫系統(tǒng)85.3除塵脫硫液循環(huán)系統(tǒng)86、工程概算91、工程概況鄭州思念食品股份有限公司現(xiàn)有3臺4t/h鏈條鍋爐，采用煤為燃料，并配有除塵效率不高并不具備脫硫功能的多管旋風(fēng)除塵器。由于環(huán)保要求的提高，為保證鍋爐煙氣中粉塵、SO2濃度能達標(biāo)排放，鄭州思念食品股份有限公司擬對此3臺鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)進行改造，使煙塵和SO2達標(biāo)排放。為此，本公司對該鍋爐煙氣除塵系統(tǒng)的的改造提出了以下技術(shù)方案。杭州天藍環(huán)保設(shè)備有限公司與浙江天藍脫硫除塵有限公司是專業(yè)從事環(huán)境保護的孿生兄弟公司，是國家級環(huán)保產(chǎn)業(yè)基地和浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所產(chǎn)業(yè)化基地?，F(xiàn)有注冊資金500萬人民幣。在技術(shù)方面，公司擁有以國家“九五”和“十五”863計劃課題成果為基礎(chǔ)的，結(jié)合工程實踐中的應(yīng)用創(chuàng)新的“旋流塔濕法煙氣脫硫除塵技術(shù)”，該技術(shù)在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。在組成結(jié)構(gòu)方面，天藍公司現(xiàn)在擁有自己的研發(fā)、制造和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化三大中心，充分保證了公司技術(shù)的先進性和設(shè)備的可靠性，這在國內(nèi)的環(huán)保企業(yè)中是獨一無二的。在人員結(jié)構(gòu)方面，公司現(xiàn)有員工100多人，其中工程技術(shù)人員28名，博士3人，碩士8人，高工15名。在資信方面通過了國家重點實用技術(shù)認(rèn)證、國家重點新產(chǎn)品認(rèn)證和IS09001-2000質(zhì)量體系認(rèn)證，同時擁有AAA銀行資信和大氣治理乙級設(shè)計資質(zhì)。作為國家重點環(huán)保骨干企業(yè)與國家優(yōu)秀專利企業(yè)，杭州天藍與浙江天藍一直致力于環(huán)境與資源的可持續(xù)發(fā)展，專業(yè)從事除塵與脫硫，為電力、化工、冶金、建材、輕工等行業(yè)的煙塵治理與脫硫工程，提供總承包、設(shè)計、設(shè)備制造、安裝、調(diào)試和運營管理等全方位服務(wù)。浙江天藍主要承接電力、冶金及其它行業(yè)重大項目，如130t/h以上鍋爐機組脫硫與除塵工程；杭州天藍公司主要承接中小型項目并承擔(dān)公司核心設(shè)備的制造與先進技術(shù)的研發(fā)。在本項目上，天藍公司在對業(yè)主提供的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)詳細研究和分析以及現(xiàn)場勘測的基礎(chǔ)之上，提出了適合業(yè)主的，以天藍公司專有技術(shù)——鈉堿法煙氣脫硫除塵技術(shù)為核心的鍋爐煙氣脫硫治理方案，該方案具有“雙高雙低”的特點，具體如下：（1）脫硫效率高。該采用了鈉堿法旋流塔脫硫除塵技術(shù)，該技術(shù)是“九五”攻關(guān)成果、國家“863”科研項目。眾多工程實例表明，該技術(shù)脫硫效率可達90%以上，除塵效率達99%以上；（2）系統(tǒng)運行可靠性高。根據(jù)目前已在運營的項目結(jié)果來看，運行的效果很好，可靠性高；（3）投資費用低。該技術(shù)與傳統(tǒng)的石灰石一石膏脫硫技術(shù)相比，投資較省，同時該技術(shù)取消了煙氣再熱器，又大大地降低了項目的投資；（4）運行費用低。2、設(shè)計依據(jù)及設(shè)計原則2.1設(shè)計依據(jù)2.1.1鄭州思念食品股份有限公司提供的相關(guān)資料；2.1.2有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2003）《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GWPB3-1999）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ17-88）《火力發(fā)電廠除灰設(shè)計規(guī)范》（SDGJ11-90）《火力發(fā)電廠熱力設(shè)備和管道保溫油漆設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（SDGJ5072-1997）《火力發(fā)電廠熱力自動化設(shè)計技術(shù)規(guī)定》（NDGT16-89）《焊接通用技術(shù)條件》（JB-IQ4000.3）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB17055-1997）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》和1993年局部修訂（GBJ10-89）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（GBJ7-89）《低壓配電裝置規(guī)范》（GBJ54-83）《工業(yè)及民用通用設(shè)備電力裝置設(shè)計規(guī)范》（GBJ55-83）《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-90）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB17055-1997）2.2設(shè)計原則（1）煙氣脫硫系統(tǒng)布置滿足系統(tǒng)整體布置要求；（2）確保脫硫系統(tǒng)工作時不影響鍋爐的正常運行，；

脫硫除塵裝置使用壽命長、操作維護簡單，布置緊湊、占地面積小;在滿足系統(tǒng)各項指標(biāo)的前提下，盡可能降低工程投資和運行成本。3、設(shè)計參數(shù)及要求3?1設(shè)計參數(shù)鍋爐主要技術(shù)參數(shù)參數(shù)名稱參數(shù)值備注鍋爐蒸發(fā)量4t/h鍋爐臺數(shù)3臺鍋爐耗煤量500?600kg/h?臺燃煤含硫里0.8%SO2初始濃度?1200mg/Nm3按燃煤換算煙氣黑度(林格曼級)W1級煙氣量?7300m3/h?臺煙氣溫度160°C原有除塵器多管旋風(fēng)除塵器風(fēng)機全壓3503Pa風(fēng)機風(fēng)量11747m3/h電機功率22kw3.2設(shè)計要求煙塵和SO2排放達到GWPB3-1999《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的II時段二類區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。名稱環(huán)保要求值設(shè)計保證值煙塵濃度W200mg/Nm3<150mg/Nm3二氧化硫濃度W900mg/Nm3<400mg/Nm3煙氣黑度(林格曼級)<1級<1級4、脫硫工藝4.1脫硫工藝的比較與選擇目前世界上煙氣脫硫技術(shù)（FGD）有上百種，具有實用價值的工藝僅十幾種，分別適應(yīng)不同的場合和要求。根據(jù)脫硫反應(yīng)物和脫硫產(chǎn)物的存在狀態(tài)分為濕法、干法和半干法，其中濕法脫硫技術(shù)應(yīng)用廣泛，占全世界FGD裝置總量的85%以上。由于鄭州思念食品股份公司的鍋爐小，若用雙堿法或石灰法脫硫，一次性投資大，操作維護人員多，運行綜合費用高，故此從工程投資、系統(tǒng)運行可靠性、安全性和運行費用等方面綜合考慮，我們公司建議該工程采用鈉堿法脫硫工藝，這樣避免石灰法難運行、易堵塞，電耗高等缺點，雙堿法難控制、易結(jié)圬、脫硫不穩(wěn)定、運行費用更高等缺點，他們整套系統(tǒng)的一次性投資均是鈉堿法系統(tǒng)的5~10倍，維修量是鈉堿法的10倍以上。4.2吸收設(shè)備的比較與選擇采用濕法脫硫技術(shù)，吸收設(shè)備的性能優(yōu)劣直接影響煙氣的脫硫效率、系統(tǒng)的運行費用等指標(biāo)。脫硫吸收設(shè)備的選擇原則主要是看其氣液接觸條件、液氣比以及設(shè)備阻力等。以下是幾種吸收設(shè)備的比較：吸收設(shè)備類型持液量逆流接觸防堵性能操作彈性設(shè)備阻力除塵性能文丘里低否較好差高好噴淋塔低是中較好低差填料塔高是差較好中中湍球塔中是好中中較好篩板塔中是中中中較好旋流塔高是好好低好綜合上述吸收設(shè)備的比較，并結(jié)合鄭州思念食品現(xiàn)有除塵設(shè)施，我們決定拆除原有多管旋風(fēng)除塵器進行改造，改造成旋流塔，作為脫硫除塵系統(tǒng)的主要吸收設(shè)備。旋流塔具有持液量高，防堵性能好、操作彈性大等優(yōu)點。吸收塔采用我公司的主導(dǎo)技術(shù)一一旋流塔。旋流塔由浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所發(fā)明，在化工、輕工、冶金等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用和大量好評。80年代中后期，浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所開始將旋流塔應(yīng)用于大氣污染防治，特別是脫硫除塵方面的應(yīng)用，于1994年取得國家專利“濕法煙氣脫硫除塵裝置”（專利號：ZL94210374.2），并在工業(yè)上大量成功應(yīng)用。90年代后期，特別是國家“九五”攻關(guān)時期，天藍公司作為浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所的科研成果轉(zhuǎn)化基地和產(chǎn)業(yè)化基地，著重解決旋流裝置腐蝕、結(jié)垢、堵塞、風(fēng)機積灰?guī)?、管路堵塞結(jié)垢等濕法脫硫除塵技術(shù)常見問題，并取得重大突破。天藍公司作為國家環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)的重點骨干企業(yè)和國家“十五”863課題的領(lǐng)銜實施企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的“鈉法旋流塔脫硫除塵技術(shù)”。該技術(shù)具有“雙高雙低”的突出優(yōu)勢，即脫硫除塵效率高，系統(tǒng)運行可靠性高，投資費用低，運行費用低。該技術(shù)在220t/h、130t/h、75t/h、35t/h等各種規(guī)模鍋爐煙氣脫硫除塵的工業(yè)應(yīng)用上獲得成功，截至2004年底，天藍公司與浙江大學(xué)環(huán)境工程研究所已經(jīng)成功實施幾十套示范工程。4?3旋流塔除塵機理鍋爐煙氣以15?22m/s的流速切線進入旋流塔筒體，旋轉(zhuǎn)上升。當(dāng)煙氣通過旋流塔裝置時將其吸收液吹成很小的霧滴，于是產(chǎn)生固體塵粒和液滴間相互碰撞和攔截，粒子的粒徑不斷增大，同時高溫?zé)煔庀蛞后w傳熱，塵粒被降溫，使水氣冷凝在粒子表面，粒子質(zhì)量的增大，更易于靠慣性碰撞相互凝并。含濕煙氣在旋流裝置的導(dǎo)向作用下，旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生強大的離心力，使粒子從煙氣中脫離出來被甩向塔壁；又在重力作用下流向塔底，最后含塵液體流出塔底，排入循環(huán)池沉淀后進入下一個循環(huán)周期。煙氣中那些細小微粒在通過一級旋流裝置后不可能全部被捕集，還有一定數(shù)量的塵粒逸出，當(dāng)其通過多層旋流裝置后，在慣性碰撞、攔截、凝并、離心分離等機制的作用下被捕集、分離，從而達到最佳除塵效果。下圖是旋流除塵原理簡圖。

旋流裝置片集液槽中心盲板-A-HHHiH液區(qū)硫化脫霧槽液■■■.「'-''0-.-.'-旋流裝置片集液槽中心盲板-A-HHHiH液區(qū)硫化脫霧槽液■■■.「'-''0-.-.'-QZD煙氣流

線軌跡4.4脫硫原理鈉堿法采用廢堿液(主要成分NaOH)或燒堿作為脫硫吸收劑，脫硫產(chǎn)物為亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、硫酸鈉。由于該循環(huán)液與沖渣水一同使用，煤渣中的部分Ca2+與Mg2+鹽會析出，從而在沉淀池中產(chǎn)生部分的亞硫酸鈣與硫酸鈣沉淀。該部分沉淀量較小，可與煤渣一起從循環(huán)池中取出。其基本化學(xué)原理如下:TOC\o"1-5"\h\z2NaOH+SO2――Na2SO3+H2O(1)Na2SO3+SO2+H2O—^2NaHSO3(2)2SO2-+O22SO42-(3)324、(2)為主吸收反應(yīng)方程式，(3)式副反應(yīng)，SO2-氧化為SO42-。34

鈉堿法是利用吸收液中的NaOH吸收SO2。較之石灰石法等其它脫硫工藝，它有以下優(yōu)點：鈉堿吸收劑反應(yīng)活性高、吸收速度快，脫硫效率高，可降低液氣比(只有國外引進的濕式石灰/石灰石法的1/10至到1/20)，NaOH稀釋液循環(huán)利用，所需的緩沖池容積很小，從而既可減少水池的投資，又可降低運行費用；塔內(nèi)和循環(huán)管道內(nèi)的液相為鈉基清液，吸收劑、吸收產(chǎn)物的溶解度大，不會造成塔內(nèi)和管道內(nèi)的結(jié)垢；利用鈉堿液作為脫硫吸收液，運行成本高，但不產(chǎn)生脫硫渣；操作簡便，系統(tǒng)可長期運行穩(wěn)定。5、工藝流程及系統(tǒng)配置5.1工藝流程工藝流程圖：j'-mhW2話獄3.vwlJIM[.怵〔廢仏就啦M7.沐卜8除汀盈id累鍋爐煙氣進入除塵脫硫系統(tǒng)預(yù)噴淋與旋流塔，在塔內(nèi)煙氣螺旋上升，與塔內(nèi)的脫硫液接觸，并將其霧化，大大增大塔內(nèi)的氣液接觸面積。在塔內(nèi)脫硫液將煙氣中的SO2、粉塵吸收，然后凝并成較大液滴，被甩在脫硫除塵系統(tǒng)的塔內(nèi)壁形成水膜，流到塔底后經(jīng)其水封流到循環(huán)水池，經(jīng)加鈉堿后循環(huán)使用；剩下較小的水滴，在除霧板作用下與煙氣分離。煙氣經(jīng)脫硫液除塵、洗滌吸收SO2并除霧后，進入引風(fēng)機由煙囪排放。脫硫液采用堿性廢液或鈉堿，有脫硫循環(huán)泵連續(xù)打到旋流塔各設(shè)置裝置處。經(jīng)脫硫除塵后的廢液經(jīng)明渠流回循環(huán)水池。廢液在水池內(nèi)沉淀除灰后在清水池添加堿性廢液后循環(huán)使用。。根據(jù)工藝設(shè)計，脫硫效率達到85%,SO2排放濃度W400mg/Nm3的排放要求，3臺鍋爐煙氣脫硫的循環(huán)水量為21T/h，其PH值在11,均可過達到并優(yōu)于環(huán)保要求。本方案采用的煙氣脫硫除塵裝置按工藝可分為煙氣脫硫除塵系統(tǒng)、脫硫液循環(huán)系統(tǒng)兩大部分。5.2除塵脫硫系統(tǒng)煙氣脫硫除塵系統(tǒng)包含預(yù)噴淋、旋流塔、引風(fēng)機及煙道等。折除原有多管旋風(fēng)除塵器，增設(shè)預(yù)噴淋+旋流塔，在塔內(nèi)增特殊設(shè)計的旋流裝置。單臺旋流塔規(guī)格參數(shù)如下：■型號：HZHTL-4-G塔內(nèi)徑：①1.200■塔高：4.80m循環(huán)水量：7m3/h阻力：WIOOOPa引風(fēng)機與煙道利用原有設(shè)備。5.3除塵脫硫液循環(huán)系統(tǒng)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)包含除塵脫硫循環(huán)水泵、循環(huán)水池、除渣裝置、廢堿液或燒堿罐、循環(huán)水管路與回水明渠等。為了降低改造工程投資，建議業(yè)主自建或自購脫硫循環(huán)水泵、循環(huán)水池、除渣裝置、廢堿液或燒堿罐、循環(huán)水管路與回水明渠。（1）除塵循環(huán)水泵（三臺除塵脫硫系統(tǒng)合用一臺水泵）采用防酸堿耐麻泵：流量：25m3/h揚程：21m建議一備一用。（2）循環(huán)水管路材質(zhì)：鋼襯塑復(fù)合管或工程塑料管管徑：DN32脫硫液循環(huán)系統(tǒng)所有配套設(shè)施根據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)有情況可做調(diào)整，充分利用現(xiàn)有可用設(shè)備。（3）除渣裝置（可根據(jù)用戶要求）a、若用人工除渣（投資低），可設(shè)二個沉淀池，能換除塵渣或是一個稍大一點的，有一定的儲渣量的，待停爐時再人工挖渣，堆放在水池旁的空地，自然干化，濾出的水回循環(huán)水池。b、若用機械除渣（投資