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烟气脱硫脱硝除尘净化工程

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产品描述


SCR脱硝+新增换热器+洗涤塔+石灰法脱硫工艺”,工艺流程示意图如下:

脱硫脱硝工程

由于对烟气进行了降温冷却,新增引风机工况烟气量100000m³/h(150℃工况),全压4000Pa。

由于加热炉出口颗粒物浓度最高可达120mg/m³(8%氧折算后),要达到脱硫塔出口10mg/m³的排放浓度,在不新增布袋除尘器的前提下,脱硫塔前必须设置湿法洗涤塔进行预除尘。洗涤后的浆液进入板框压滤机进行过滤,以去除洗涤下来的颗粒物。洗涤塔后颗粒物浓度降低至60mg/m³。

洗涤塔后设置脱硫塔,脱硫塔内主要由浆液池、喷淋层、托盘、高效除雾器等部件组成。烟气进入塔后先经过托盘,实现对烟气的再分配,达到烟气均布效果;之后,烟气通过喷淋层,达到脱硫效果,脱硫后经过高效除雾器,高效除雾器内实现烟气的充分旋流、碰撞,以去除洗涤塔内逃逸的颗粒物,达到除尘除雾效果。烟气经高效除雾器后,通过烟筒达标排放。

方案特点

运行成本分析

脱硫系统的石灰耗量、电耗、工艺水耗量等,并计算相应运行费用。脱硫系统运行时间按照8000小时考虑。

序号

消耗/产品名称

小时消耗量

年消耗量

单价

费用(万元)

备注

1

220kw.h

1760000kw.h

0.5元/KW·h

88

含引风机

2

石灰

0.029t/h

232t

300元/t

6.96


3

工业水

1.5t/h

12000t

1.5元/t

1.8


4

尿素

0.0096t/h

76.8t

2200元/t

16.9



合计(万元)


114


说明:满烟气量、最高NOx、最高SO2浓度运行费用,实际运行费用为此值50-80%左右。


SCR脱销

脱硝设计参数

加热炉烟气量

56000Nm3/h
脱硝方式  SCR脱硝系统
脱硝还原剂 尿素
NOx浓度 ≤350 mg/m3
SCR脱硝后NOx浓度(以NO2 计) <150mg/m3
氨逃逸浓度 ≤3ppm


设计主要性能指标

SCR装置性能指标

序号

项  目  名  称

单 位

数据

(一)

性能数据(单台炉)



1.1

一般数据




-NSR

mol/mol



-NOx脱除率

%

≥86


-脱硝装置氨逃逸率

ppm

≤3


-脱硝装置可用率

≥98


-脱硝装置漏风率

0.5

1.2

消耗品




-还原剂(尿素)

t/h

0.0096


-除盐水(最大耗量)

m3/h

0.09


-仪用压缩空气

Nm3/h



-工艺压缩空气

Nm3/h

0.3

1.3

脱硝装置出口污染物浓度(3%O2,干基)




-NOx(以NO2 计)

mg/m3

<150


-NH3

ppm

≤3

1.4

噪音等级(最大值)




-所有设备(距声源1米远处测量)

dB(A)

≤85

设计说明和脱硝各分项设计说明


SCR脱硝工艺原理图

SCR原理图


烟道


尿素供应系统

将袋装尿素由外界运输到厂送至尿素站尿素存储区储存。袋装尿素通过人工拆袋倒入斗式提升机入口处料坑,颗粒干尿素通过斗式提升机进入尿素溶解罐。厂区接入的溶解水与尿素在溶解罐内混合,溶解罐内设有搅拌装置并用蒸汽直接混合加热,以加速尿素的溶解。通过阀门控制给水量及尿素给量配制一定浓度的尿素溶液。储罐内设有液位检测系统来控制储罐内的尿素溶液总量。溶解后的尿素溶液通过配料输送泵送到尿素溶液储罐。

系统设置1个尿素溶解罐、1个尿素溶液储罐。尿素溶解罐容积满足一台加热炉额定负荷下1天的尿素溶液耗量。尿素溶液储罐总储存容量满足一台加热炉额定负荷下7天的耗量。

尿素溶液输送系统主要包含尿素溶液输送泵、以及对应机组的介质输送管道,阀门等,范围自公用系统储罐出口至炉前输送管道。

本工程配置尿素溶液输送泵2台(1用1备)。

尿素溶液计量分配系统

每台炉设置一套尿素溶液计量分配系统,含尿素溶液管线、压缩空气管线、冲洗水管线、流量测量装置及仪表。尿素溶液管线设置流量调节阀,可根据NOx的变化量调节尿素溶液输送量。每台炉设置一只喷枪及相应附属系统。

scr反应器

催化剂

SCR反应器采用板式催化剂“2+1”布置(使用2层催化剂,预留1层催化剂安装空间和安装位置)。催化剂处理烟气设计参数(干基,8%O2

序号

项目

单位

数值

备注

1

烟气量

Nm³/h

56000


2

反应温度

320-400


3

需要体积

15


4

含氧量

%

8


5

SO2浓度

mg/m³



6

粉尘浓度

mg/m³

≤120


7

NOx浓度

mg/m³

≤350


8

含水率

%

≤3


吹灰器

采用压缩空气对催化剂表面进行清理。每层催化剂设计1支声波吹灰器。

声波吹灰器机械部分的设计具有足够的强度,吹灰器外部装置(反应器外)的吊挂固定装置的设计应考虑随反应器本体同步热膨胀。须选用耐高温材料和采取相应的防积灰措施。应能承受运行温度420℃不少于8小时的考验而不产生任何损坏。

洗涤脱硫

1、基本设计条件

烟气参数

烟气原始排放参数

烟气流量

56000Nm3/h

烟温

150℃

入口SO2浓度

350mg/m3

入口粉尘

120mg/m³

石灰

纯度

≥90%

SO2排放浓度

≤50mg/m3

水源

工艺水水质

工业水(澄清水)

工艺水压力 进口≥ 0.2 MPa
进口≥ 0.2 MPa ≤ 40 ℃


2、压缩空气

脱硫系统压缩空气压力≥0.4MPa,压缩空气应洁净干燥无油无尘。

3、电源

低压电源

380/220V

三相四线;频率 50Hz
控制电源 220V,交流


设计范围

1、技术原则

本工程采用湿法洗涤+石灰-石膏湿法法脱硫+高效除雾工艺,确保较高的脱硫、除尘效率。

本方案采用的脱硫工艺概述如下:

洗涤塔设置两层喷淋,一层除雾器,对进入塔内的烟气进行洗涤降温,保证出口颗粒物浓度降至60mg/m³左右。

脱硫塔内以石灰粉为吸收剂,在吸收塔内对含有SO2的烟气进行喷淋洗涤,使SO2与浆液中的碱性物质发生化学反应生成亚硫酸钙和亚硫酸氢钙,从而将烟气中的SO2脱除,在塔底氧化池中经强制氧化后生成硫酸钙,在塔底池内浆液中的固体物质从浆液中分离出来,经板框压滤机脱水后生成固态石膏副产品。从塔底池内的浆液加入石灰浆液调节pH值,后由循环泵泵入脱硫塔内脱硫,循环使用。

烟气中含有的HCl和HF等其它酸性气体也能在吸收塔中被碱性吸收。

烟气从吸收塔的下部进入塔内,在塔内上升的过程中与脱硫剂循环浆液相接触,烟气中SO2气体被除去后经过高效除雾器,除去烟气中夹带的液滴,最后清洁烟气从吸收塔顶部的净气烟道接入烟囱排入大气。脱硫剂循环浆液由布置在吸收塔上部的喷嘴向下雾化喷入塔内,细小的液滴与自下而上的烟气对流接触,形成高效率的气液接触,从而促进烟气中SO2等酸性气体的去除。同时,烟气在塔内上升的过程中,由于脱硫剂细小浆液的捕捉,还可以洗去大部分细颗粒灰尘;烟气在经过除雾器时不仅能除去雾滴,同时也能除去部分细颗粒,这样可以进一步提高系统除尘效率。

化学反应机理如下:

SO2(g)→SO2(aq)

SO2(aq)+H2O(l)→H++HSO3-→2H++SO32-

CaO(s)+H2O→Ca2++2OH-

HSO3-+1/2O2(g)→SO42-+H+

H++ SO42-+ Ca2++ CO32-+2H2O→CaSO4•2H2O(s)+HCO3-

总反应式为:

SO2(g)+ CaO(s)+1/2 O2(g)+2 H2O(l)→CaSO4•2 H2O(s)

生成的产物,经强制氧化及固液分离后,固体以石膏形式作为副产品排出系统,滤液返回吸收系统循环使用。

l 系统采用PLC控制方式,提高系统自动化程度,保证整个系统的稳定运行。

2 本脱硫系统考虑了烟气含硫量的适当变化,结合最大负荷烟气参数进行设计。

3 使用高效的除雾器,保证出口烟气中的游离水含量低;另外对烟道进行保温等措施防止烟气带水和减少结露,减小下游设备的腐蚀问题。

4 材料选择上保证适应实际运行条件的需要,考虑适当的腐蚀余量。

5 所有设备和管道,在设计的时候将考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力,并将考虑最差运行条件及事故情况下的安全裕量。

6 脱硫装置应因地制宜、合理布局,尽可能减小脱硫装置占地面积。

7 所有泵的叶轮采用耐磨损、耐腐蚀材料,泵的轴承密封采用机械密封。

8 设备提供合适数量的检修口、取样口、人孔门,尽量设置在平台附近。

9 设备和管路将充分考虑系统功能的实现和运行工作的方便。

10 露天设备设置必要的防雨、防冻设施。

性能保证

1.性能保证

洗涤脱硫性能保证值如下:

序号

指标项目

单位

参数指标

1

保证脱硫效率

%

≥95

2

保证SO2排放浓度

mg/m3

≤50

3

保证烟尘颗粒物排放浓度

mg/m3

≤10

4

钙硫比

Ca/S

1.03

5

液气比

L/Nm3

10

6

洗涤脱硫系统总阻力

Pa

1700

7

脱硫副产品石膏纯度

%

90

8

脱硫除尘装置负荷适应范围

%

40-110

1.1洗涤脱硫各分项设计说明

1.2脱硫剂制备及供给系统

(1) 系统概述

外购纯度不低于90%的石灰粉卸至石灰溶解池,加水搅拌制成浆液,浆液浓度在20~30%,由石灰浆液泵通过管道分别输送至吸收塔。

(2) 设计原则

供方保证石灰储存及供给设备可以满足使用要求。

1.3管道系统

供方提供系统所需的所有管道、阀门、仪表、控制设备和附件等的设计和相关仪表及附件的供货(管道、阀门和表计考虑防腐)。

浆液管线布置无死区存在,以避免管道堵塞。浆液管线设计有清洗系统和阀门低位排水系统。

石灰浆液给料量根据装置进口和出口的SO2浓度及吸收塔浆池内的浆液pH值进行控制。

1.4烟气系统

(1) 系统概述

从引风机后的烟道上引出的烟气进入洗涤-脱硫吸收塔(以下简称为吸收塔)。在吸收塔内脱硫净化,经除雾器除去水雾后,由吸收塔直接排入大气。

(2)系统阻力

脱硫系统整体阻力小于1700pa。

1.5吸收塔

石灰浆液通过循环泵从吸收塔浆池底部送至塔内喷射系统,与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的SO2,在吸收塔循环区域中利用氧化空气将亚硫酸钙氧化成硫酸钙,石膏排出泵将石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。

脱硫后的烟气夹带的液滴应在吸收塔出口的除雾器中收集,使净烟气的液滴含量不超过保证值。

吸收塔浆池中的亚硫酸钙的氧化利用空气氧化,不应再加入其他化合物。

吸收塔和整个浆液循环系统、氧化空气系统尽可能优化设计,能适应负荷的变化,保证脱硫效率及其他各项技术指标达到相关要求。

SO2吸收系统至少包括但不限于此:吸收塔、浆液喷淋、吸收塔浆液循环及搅拌、石膏浆液排出、烟气除雾、和氧化空气等几个部分,还包括辅助的放空、排空设施。

吸收塔内防腐能耐受的氯离子浓度上限为20g/L。

所有设备的噪音应符合有关规范的要求。

吸收塔包括吸收塔壳体、喷嘴及所有内部构件、吸收塔搅拌器、除雾器等。吸收塔内所有部件应能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击,高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。

吸收塔选用的材料应适合工艺过程的特性,并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计应考虑腐蚀余度。

吸收塔设计成气密性结构, 防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性,尽可能使用焊接连接,法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封,防止泄漏。

吸收塔壳体设计能承受压力荷载、管道力和力矩、风载、雪载和地震载荷,以及承受所有其他加在吸收塔上的荷载。吸收塔的支撑和加强件要能充分防止塔体倾斜和晃动。塔体的设计尽可能避免形成死角,同时采用搅拌措施来避免浆池中浆液沉淀。

吸收塔内配有足够数量的喷嘴。

塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护,吸收塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢,并且设有通道以便于清洁。

氧化区域合理设计,氧化空气分配管布置合理。

吸收塔搅拌系统确保在任何时候都不会造成塔内石膏浆液的沉淀、结垢或堵塞。

吸收塔烟道入口段设计为倾斜角度并设冲洗水,防止烟气倒流和固体物堆积。

吸收塔根据需要配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔,人孔门和观察孔不能有泄漏,而且在附近应设置走道或平台。

每个吸收塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置, 至少提供足够的吸收塔液位、pH计、温度、密度、压力、除雾器压差等测点。

1.6浆液喷淋系统

吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成,喷淋系统的设计能合理分布要求的喷淋量, 使烟气流向均匀,并确保石灰浆液与烟气充分接触和反应。

每座吸收塔设置2层喷淋层。

吸收塔在喷淋层配有大量喷嘴,喷淋角有一定比例的重叠度,喷淋覆盖密度不小于250%。

所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞,喷嘴材料采用316L材料制作。

喷嘴与管道的设计应便于检修,冲洗和更换。

吸收塔在喷淋层配有大量喷嘴,喷淋角有一定比例的重叠度。

1.7氧化系统

氧化风机配置:流量裕量为10%,压头裕量为20%,氧化风机为罗茨型。

氧化风机能提供足够的氧化空气,氧化风管布置合理,使吸收塔内的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。

风机运行在最高效率点上。风机有几乎平坦的效率特性曲线,以保证运行时机组在各种负荷下都有最佳的效率。

风机噪声满足相关标准。

吸收塔外部的氧化风管进行保温。

在吸收塔内分布的氧化风管材料至少为:316L材质。

4、技术售后服务

公司本着为用户服务,让用户满意的原则,对使用本公司技术和产品的用户做出以下技术及售后服务承诺和安全保证:

售后服务期限:终身提供技术服务

免费服务期限:质保期内

l 为用户提供及时、迅速、优质的服务。

l 帮助用户解决除尘脱硫脱硝方面的技术问题,并为其进行技术指导和技术咨询;

l 我方保证设计、制造、供货设备的正确性、完整性、可靠性和技术先进性,并采用优质材料和一流工艺制作,且在各方面符合合同规定的质量、规格和性能要求;

l 我方保证在约定的时间内完成设计、制造、供货及安装调试;

l 我方按照要求提供相应的施工图纸和技术支持,并配合业主做好验收工作;

l 质保期为自设备安装、调试合格投入使用之日起1年。设备在质保期内正常使用如发现质量问题及故障,实行三包服务(易损件除外),免费维修,不能维修的,免费更换,质保期外发现质量问题及故障时,我方及时维修并只收成本费;

l 我方保证对厂方提供长期备件的供应和技术服务,我方有义务尽快提供需方所需要更换的部件,对于要求紧急部件,我方将安排最快的方式运输,我方长期优惠提供备品备件以供用户所用,系统在使用过程中出现了无法解决的问题时,我方会及时请有经验的工程师予以技术服务;

l 我方为用户制定切实可行的操作规程和使用指南;

l 为用户提供操作方法及操作技术培训,保证用户员工正确、安全操作系统;

l 我方将严格按相关的技术和安全标准进行设计,本工程在施工过程由我方原因造成的安全问题由我方负责;

l 我方不定期的对用户进行回访和技术交流,以便厂方不断提高使用水平和发挥所购系统的作用。

其他服务

1.人员培训

l 对现场操作人员的培训主要包括:整个系统的流程、水泵的运行操作及注意事项、各设备运转操作、电器操作、设备维修、药剂投放、整体设备运行等。

2 介绍整个流程,详细说明各个关键控制点的控制元素和控制量。

3 了解水泵运行出现的噪声、不正常震动等异常现象代表系统的哪部分出现不正常运行。学会水泵的简单维护检修。

4 设备的正常起停顺序。启运设备时,使水池保持一定液位及一定pH值;开启循环水泵,打开循环水泵出口阀门,建立水循环系统,此时水循环量为部分正常循环量;打开脱硫塔,水循环量调整到设计要求正常的循环量,脱硫液循环系统工作正常;

5 了解脱硫剂投放的正常次序,投放量。

2.业主配合内容

 施工场地:主要包括清理场地,排除杂物,道路畅通,保证施工队伍进场后有堆放材料及起居的场所,以及搭建临时工棚的地方。

 施工水电:甲方将施工用水源、施工电源的接口接到施工点,用电负荷为3KW,并确保施工期间的需要量和办妥用电手续。

 专人联系:为确保施工工作的顺利进行,甲方需指定一名联系人,专门负责甲、乙双方的现场施工协调工作。

公司简介中文版

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