砖厂烟气除尘脱硫项目治理设计方案.pdf
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1、第 1 页 共 16 页 惠州平陵 XXXX 砖厂 砖窑烟气除尘脱硫项目 设 计 方 案 设计单位 : 佛山市正州环保通风设备有限公司 施工单位 : 佛山市正州环保通风设备有限公司 项目负责:胡春铭 TEL:180-7970-9120 编制日期 : 2017 年 6 月 20 日 第 2 页 共 16 页 第一章概述 1.1 项目概述 本方案适用于砖窑生产线烟气除尘脱硫改造,总烟气量约为100000m 3/h, , 排烟温度 50-70。烟气中烟尘含量较高。根据环保要求和本地脱硫剂供应情 况,拟采用钠钙双碱法脱硫工艺对砖窑炉烟气进行除尘脱硫处理,分三套处理, 每套处理风量 20000m 3/h
2、 、30000m3/h 、50000m3/h 。 1.2 主要设计原则 1. 根据现有实际情况,尽量减少工作量,优先解决现况难点。 2. 烟煤含硫量按的 2.0%计,作为脱硫装置设计基础数据。 3. 脱硫效率:脱硫工艺设计效率80% 以上。 4. 吸收剂石灰浆液采用外购的生石灰公司内制成,NaOH 采用袋装固体碱。 5. 通过工艺计算确定塔体和设备参数。 6. 根据现场情况设置脱硫装置,选择合理位置综合布置,尽量使布置紧凑,减少 占地面积,节约投资成本。 第二章工程概况 2.1 厂址概况 2.2 燃煤及用水 2.2.1 煤质与煤种 目前企业在生产中烟煤平均含硫量在2% 左右, 砖炉窑耗煤量约
3、1.5 吨/ 小时, 二氧化硫转化率为80% ,每小时产生二氧化硫量为: 15002% 280%=48kg/h 2.2.2 水源与水质 第 3 页 共 16 页 业主提供。 2.3 主要设备参数 2.3.1 砖窑炉参数 窑炉主要技术参数如下: 表 2.3-1 砖窑主要技术参数 序 号项目单 位设计参数 1 烟煤耗量t/h 2 排烟温度 3 锅炉烟气量M 3/h 4 烟气初始含尘量mg / m 3 5 烟气中 SO2浓度 mg/Nm 3 2.3.2引风机参数 1. 型号: 4-72-8C 流量: 15800-26500 m 3/h 转速: 1450 r/min 功率: 15 KW 压力: 200
4、0-1500 Pa 2. 型号: 4-72-10C 流量:29000-36000 m 3/h 转速: 1000 r/min 功率: 22 KW 压力: 1500-1200 Pa 3. 型号: 4-72-12C 流量:45795-63397 m 3/h 转速: 1000 r/min 功率: 45 KW 压力: 1859-1729 Pa 第 4 页 共 16 页 2.4 大气污染物排放状况 生产过程中的污染物主要有: (1) 炉窑燃烧过程中产生的烟气,飞灰和残次品。 (2) 各系统的运行过程中,各种机械设备运转及介质流动所产生的噪声。因 此对环境的影响主要表现在废气、烟尘、废渣及噪声。 第三章脱硫
5、工艺原理 3.1 双碱法脱硫工艺原理 本项目采用成熟的钠钙双碱法脱硫工艺进行脱硫设计。 双碱法湿法工艺是以钠碱为脱硫剂,用钙碱再生的脱硫工艺,该工艺系统简 单,适应性好,脱硫效率高,其主要脱硫机理具体反应如下: 系统启动阶段,脱硫塔内吸收液中加入氢氧化钠,发生如下反应: 首先二氧化硫融入吸收液中: SO2+H2O=H2SO3 (1) 生成的亚硫酸再与吸收液中加入的氢氧化钠进行中和反应: 2NaOH+ H2SO3=Na2SO3+2H2O (2) 如果烟气中二氧化硫浓度过高,生成的亚硫酸钠溶液可以进一步吸收二氧化 硫: Na2SO3+ H2SO3=2NaHSO3 (3) 在以上主反应发生的时候还会
6、有以下副反应发生: Na2SO3+1/2O2=Na2SO4 当加入 NaOH 之后,反应( 2)为主要反应,系统在启动一段时间内氢氧化钠 第 5 页 共 16 页 成分消耗完毕,然后开始反应(3) ,pH值缓慢下降,当PH值下降到 5.5 以下时 (表明溶液中主要成分为NaHSO3和 Na2SO4)将吸收液排出塔体进入再生池进行再 生 再生阶段: 首先在浆液制备池中加入CaO和水生成石灰浆液: CaO+H2O=Ca(OH)2 (4) 然后通入再生池中发生下列反应 2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO31/2H2O +3/2H2O (5) 脱硫塔内部分 Na2SO3 被氧化生成
7、的 Na2SO4 于再生池中发生以下反应: Na2SO4+Ca(OH)2=2NaOH+CaSO4(6) 氧化阶段 生成的亚硫酸钙进入氧化池氧化 CaSO3 1/2H2O+1/2O2+ 3/2H2O=CaSO42H2O (7) 产生的 CaSO4 2H2O 经过沉淀池沉淀和脱水,形成最终产物石膏,最后装车外运 进行产物综合利用。 3.2 双碱法脱硫工艺特点 吸收剂采用 Na2CO3 或 NaOH ,主要作为塔内中间脱硫剂,再生剂采用石灰或熟石 灰,采用塔外再生工艺,不会在塔内壁、管道、除雾器通道产生石膏晶体而发生 结垢现象,影响系统正常运行。 反应产物同普通石灰石石膏湿法方案一样均为二水硫酸钙(
8、石膏) 脱硫效率高,可达80以上 脱硫剂利用率大于95 第 6 页 共 16 页 我公司已经在多个项目上已经应用成熟的湿式除尘法+喷淋雾化脱硫工艺技术。 较之其它脱硫工艺,该工艺具有以下优点: 具有最佳的性价比。该工艺技术与国内外其它脱硫技术相比脱硫效率达到90% 以 上,而且液气比远远低于其它钙法技术。具有工艺流程简单,投资省、综合运行 成本低的特点。 脱硫后的烟气 SO2排放可以在高浓度情况下完全满足环保排放要 求,并且烟气含尘量进一步减少; 技术成熟,运行可靠性高。该工艺技术烟气脱硫装置投入率为90% 以上,系统主 要设备很少发生故障,因此不会因脱硫设备故障影响正常生产系统的安全运行;
9、对操作弹性大,对煤种变化的适应性强。该技术用碱液作为脱硫剂,工艺吸收效 果好,吸收剂利用率高,可根据炉窑煤种变化,适当调节PH值、液气比等因素, 以保证设计脱硫率的实现; 再生池和沉淀池分离在塔外,大大降低塔内和管道内的结垢机会; 钠碱循环利用,损耗少,运行成本低; 正常操作下吸收过程无废水排放; 石灰水易沉淀分离,可降低水池的投资; 脱硫渣无毒,溶解度极小,无二次污染,可考虑综合利用; 钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快,可降低液气比,从而既可降低运行费用, 又可减少水池、水泵和管道的投资; 石灰作再生剂 (实际消耗物 ) ,运行成本低。 可以用废碱液作为脱硫剂,进一步降低成本。 工艺简单,比
10、较适用于中小型工业砖窑配套使用。 相对于传统湿法脱硫工艺, 双碱法脱硫工艺液气比只有石灰石石膏法的1/3, 电耗 第 7 页 共 16 页 水耗较低。 第四章脱硫工程方案 本方案为砖窑脱硫装置改造方案,本方案设计充分考虑了现有场地条件和设 备条件,全厂道路畅通以及脱硫区所有设备的安装、检修方便。本工程中脱硫区 分为主要系统和辅助系统两部分,主要系统包括吸收剂储存系统、烟气与吸收反 应塔系统、循环浆液处理系统。辅助系统包括电气及控制系统等,工艺水由全厂 统一调配。 4.1 吸收剂储存与供应系统 脱硫剂的储存与供应考虑的原则: 考虑全厂场地配置、脱硫区域规划; 从全厂的道路运输、水电供应、全面性规
11、划、设计脱硫剂的储 存与供应。 85% 石灰通过一级消化和二级沉淀,制成石灰乳存入石灰浆液池。30% 纯度液 碱供应采用密封罐车运送到厂,打入厂内的液碱罐,设置液碱泵,通过补充一定 量的液碱来调整液碱的损耗,保证脱硫效果和塔内环境。在脱硫塔附近设置浆液 循环池,脱硫塔循环泵从循环池内抽取循环浆液向塔内喷淋洗涤烟气,洗涤后的 浆液从塔底排出进入氧化再生池,通过再生氧化、一级沉淀除石膏、二级沉淀除 去过量钙离子、循环液回到循环池再被循环泵抽取循环利用,沉淀下的石膏装车 外运,综合利用。 脱硫效率为 80% ,Ca/S=1.1 计,消耗石灰量列表如下: 表 4.1-1 脱硫石灰用量 (T) 第 8
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