220000立方万风量脱硫方案-双碱法.doc

芜湖兆信炉料XX220000m3窑炉烟气脱硫工程双碱法技术方案XX凯瑞环保科技XX2021-04-911 / 11技术方案说明1、本技术方案脱硫除尘系统核心设备采用我公司自行设计的脱硫塔，系统各项技术指标到达国家先进水平。2、本技术方案为窑炉烟气处理方案，采用石灰+碱双碱法烟气脱硫工艺。3、本技术方案保证：烟气脱硫除尘后满足贵公司环保排放要求。并承诺到达以下标准：S02排放浓度：200mg/Nm31.工程概况1.1 概述窑炉烟气产生SO2对周围的环境产生一定的影响。为了保护工厂周围的生产、生活环境，并使污染物排放总量与指标到达国家有关标准，配套建设烟气脱硫装置。脱硫装置采用湿式脱硫塔，工艺为双碱法烟气脱硫工艺。设计考虑窑炉工况变化，保证各种工况下的脱硫效率，对烟气中的粉尘和SO2进行治理。1.2 场地条件与气候条件需甲方提供地质条件区域地质构造特征地震构造条件分析1.3 根本设计条件烟气特性：含硫量高环保要求：二氧化硫200mg/Nm3业主治理目标：二氧化硫200mg/Nm31.3.4 工艺水质水质：新鲜工业水氯离子含量低于25mg/L进口压力： 0.3MPa温度：正常5-25，不超过35设计原始数据：以下数据请甲方确认签字工程名称参数窑炉烟道数量1(台)烟气原始参数烟气量(90)220000/hSO2浓度4000mg/N干态、 氧含量不高于18.0%烟气温度90签字确认盖章：甲方：芜湖兆信炉料XX2.技术标准2.1 总那么本标准满足窑炉的烟气脱硫成套设备的功能设计、结构、性能、安装和调试等方面的技术要求。如果甲方没有以书面形式对本标准书的条文提出异议，那么甲方可以认为乙方提出的产品完全符合本标准书的要求。本标准书经甲乙双方共同确认和签字后作为订货合同的附件，与合同正文具有同等效力。未尽事宜由双方协商解决。2.2 设计范围甲方负责土建局部的设计范围包括：设备根底、池、槽、沟、厂房内的扶梯平台、照明、接地、避雷、防水、防腐、给排水、消防、起重设备、通信等；整套脱硫系统所需的电源、水源、蒸汽、气源、废水排放等与原有系统的接入，乙方提供相关的尺寸数据，甲方根据当地地质情况设计设备根底，土建施工由甲方负责。设备设施与材料的供货局部，包括整个脱硫系统的设备、管线、阀门、控制系统、电气设备、热工仪表、电缆、桥架等。乙方工作范围：设备的设计、安装、调试、交付、效果检测、缺陷责任期修复与运行、维护的培训等相关工作。2.3 设计原那么1严格执行有关环境保护标准和政策，确保烟气脱硫除尘后到达国家和地方排放标准，满足业主要求；2采用可靠、经济的处理工艺，在确保脱硫效果的前提下，尽可能减少工程投资与运行费用；3系统力求运行稳定、操作简单、维修方便，并留有较大的灵活性和调节余地以适应窑炉负荷变化；4在设计时考虑水、液的循环使用；在设备配置上，尽可能在不影响工人操作的情况下缩小间距，不仅节约土地面积，还节约了水、电、汽的输送本钱；脱硫后的净烟气由塔顶烟囱排放。2.4 设计标准和标准本技术标准书要求符合以下标准与标准：?钢结构设计标准?GBJ17-88?电业平安工作规程?2021版?工业企业厂界噪声标准?GB12348-2021?电气装置安装工程施工与验收标准?GBJ232-82；?工业窑炉与炉锅湿法烟气脱硫工程技术标准?HJ46220213.工程设计根据目前的生产状况以与用户要求，本方案拟对烟气采用双碱法烟气脱硫工艺3.1.1 工艺流程说明窑炉烟气经过引风机进入吸收塔，与循环吸收液充分接触，进行吸收反响，然后经过除雾器通过塔顶烟囱达标排放到大气中。3.1.2 工艺优化设计双碱法引进早，技术成熟，对负荷变化的适应性强；而且吸收剂资源丰富，价廉易得。我们在工艺上进行以下优化，确保系统能高效稳定运行。 1脱硫塔防腐设计吸收塔塔内衬采用碳钢衬耐酸瓷砖防腐，内部结构件金属材质为不锈钢316L，具有极佳的防腐性能。 2防止设备和管道结垢和堵塞设计。脱硫装置正常运行时的浆泵，在停运时设置冲洗设施，冲洗的废水统一收集到排水坑中。在吸收塔区域设置排水坑，排水坑的收集水再用排水坑泵送至吸收塔内循环利用，不将废水直接外排。管道系统设置全面而合理反冲洗水系统，与时冲洗停运的设备和管道，防止腐蚀结垢，对于泵的入口端、低点与实在无法防止的死角段，设置排放，并对于无压、自流管和排放管道采取足够的布置坡度，防止沉降发生。3.2 分系统介绍下面将分系统详细介绍工艺、设备与控制点等：本设计根据现有系统的情况以与业主方要求采用成熟的双碱法脱硫工艺。脱硫系统采用正压运行。该工艺主要包括：烟气系统、浆液制备系统、SO2吸收塔系统、吸收塔排放与工艺水系统、电气系统与自动控制系统等。烟气系统从窑炉出口后的烟气经过引风机进入烟道，进入脱硫塔系统。在脱硫塔脱硫净化后，经除雾器除去水雾后，由塔顶烟囱达标排放到大气。烟气系统主要指整个脱硫系统的烟道与附属设备，主要包括烟道与塔顶烟囱等。3.2.2 石灰粉储存与浆液制备系统我公司采用双碱法脱硫工艺，石灰粉和碱粉由人工送入搅拌罐，石灰粉为粉状物料，需加水混合搅拌活化，在石灰乳池内调制成石灰浆液后，由石灰浆液泵打入脱硫塔进行脱硫除尘。作为主要脱硫剂石灰粉，其CaO含量80%，MgO含量2%，细度至少250目，筛余量10%。石灰搅拌罐的搅拌机为浆式，采用防腐耐磨的全金属，设计选型适合于介质特性和使用条件，减速机是摆线针轮减速机，额定容量为满负荷容量的1.5倍。3.2.3 SO2脱硫塔系统烟气进入脱硫塔完成脱硫除尘后进入烟囱排放。钠-钙双碱法脱硫工艺采用、钠碱作为脱硫吸收剂，加水配成石灰溶液。烟气直接进入主吸收塔，在吸收塔内，钠碱液与SO2烟气接触混合，烟气中的与钠碱液发生一系列复杂的化学反响后被脱除，反响产物为亚硫酸钠，亚硫酸氢钠，由于烟气中含氧量高，局部亚硫酸钠、亚硫酸氢钠会被氧化成硫酸钠、硫酸氢钠，脱硫液中亚硫酸钠、亚硫酸氢钠与石灰浆液反响再生形成氢氧化钠、亚硫酸钠循环利用以补充脱硫剂消耗。脱硫后的烟气经除雾器除去烟气夹带的细小液滴和粉尘。双碱法使用NaOH或碱液吸收烟气中的S02，生成HS03、S032-与S042-，反响方程式如下：1脱硫过程Na2CO3+S02=Na2S03+C022NaOH+S02=Na2S03+H20Na2S03+S02+H20=2NaHS032氧化过程副反响Na2S03+1/2S02=Na2S04NaHS03+1/2H20=NaHS043再生过程2NaHS03+Ca(OH)2=Na2SO3+CaS031/2H20+3/2H20Na2S03+Ca(OH)2=2NaOH+CaS03双碱法脱硫工艺以石灰或碱液作为主脱硫液，钠碱不断循环利用。因在吸收过程中以钠碱作吸收液，系统不会出现结垢堵塞现象，故运行平安可靠。由于钠碱吸收液和二氧化硫反响的速率较比钙碱快，能在较小的液气比条件下，可到达较高的二氧化硫脱除率。经吸收剂洗涤脱硫后的清洁烟气，通过除雾器除去雾滴后由吸收塔上侧引出，经烟塔合一烟囱排出。SO2吸收系统的核心设备是脱硫塔，主要包括脱硫塔主体、除雾器、脱硫循环泵、石膏浆液排出泵、搅拌机和pH监测仪等。吸收塔前不另设置预洗涤塔，吸收塔采用规流塔，吸收塔浆池(氧化槽)与塔体为一体结构。采用逆流喷淋设计。吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气灰尘和脱硫工艺固态物质的磨损。塔体为碳钢，厚度16/14/12/10mm，烟囱10mm。吸收塔设计成气密性结构，防止气、液体泄漏。吸收塔壳体设计能承受压力荷载、管道力、风载和地震烈度，以与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能充分防止塔体倾斜和晃动。3.2.3.1 吸收塔功能说明由于吸收塔采用正压运行，为了防止泄漏等问题，吸收塔采用全焊接钢结构。吸收塔选用的材料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考虑腐蚀余度。吸收塔设计成气密性结构，防止液体泄漏。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。吸收塔壳体设计能承受压力荷载、管道力和力矩、风雪载和地震载荷，以与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能充分防止塔体倾斜和晃动。脱硫塔外设置符合要求的平台、扶梯、便于维护检修，平台载荷不小于4000N/m2。脱硫塔每层平台上设置检修人孔。3.5.3.2 内衬吸收塔壳体由Q235制作，我公司内外表采用耐酸瓷砖进行防腐，该具有防腐、耐磨等特点。3.5.3.3 除雾器除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。吸收塔内设计一套高效脱水除雾装置。喷淋层喷淋管采用FRPP不锈钢材料。喷嘴材料采用碳化硅或316L.氧化风机为了充分、迅速氧化吸收塔浆液池内的亚硫酸钙，塔底设氧化空气系统。设置氧化风机为2台。氧化空气风机采用罗茨风机，主轴与叶轮必须是一体结构，叶轮的材质为球墨铸铁QT500，传动胶带与主轴承为进口件。氧化风机设置隔音罩，风机噪声离设备外壳1.0m远处，保证噪声不大于85 dB(A)。3.5.3.6 脱硫循环泵采用引进技术材料和引进技术生产烟气脱硫专用的卧式离心泵，耐磨、耐腐。吸收塔循环浆液脱硫层为6层。泵的出口设置就地压力表，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。3.2.7 工艺水系统系统概述从厂区供水系统引接至脱硫的水主要用于：·脱硫泵、增压风机、氧化风机和其他设备的冷却水与密封水。并考虑回收利用。·脱硫浆液制备用水；3.2.9 电气系统1系统电源电压： 380/220V三相四线制，中性点接地电压波动±10%，频率：50±0.5HZ 低压系统的操作、控制与信号电源为：交流220V 低压系统的短路开断电流按50kA 2供、用电系统本工程用电为二类负荷，自主厂不同的400VPC段交流电源引来两路电源至脱硫双电源自动切换配电柜分界点为脱硫400VPC段进线柜接线端子，本系统设置双电源自动切换配电柜一台，采用标准GGD柜体，柜面设置电流、电压，电功率等综合参数显示器一个。回路预留15%余量，以单母线配电方式给各用电点送电，保证各用电设备供电可靠。现场不设置就地无功自动补偿装置。总电源柜设置在现场负荷中心的室内位置或值班室。本系统电气设备控制包括手动和自动控制方式，手动为机旁就地控制或柜上集中操作，自动为通过人机界面的PLC程序控制。所有在线备用设备，在运行设备出现故障后均能正常投运。3.3 工程设计的根本要求1脱硫工艺采用成熟的双碱法。脱硫系统的设计脱硫效率满足当前国家排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后几年内不断趋于严格的SO2排放标准。2脱硫工程的设计结合现场的场地条件，力求使工艺流程和设备布置紧凑、合理。3设计脱硫效率95%，机组年运行时间按8000小时计。4吸收塔采用逆流喷淋设计。脱硫装置的烟气处理能力按窑炉工况时的烟气量。脱硫吸收塔保持正压运行。5脱硫后净烟气不加热，直接通入烟塔合一上部烟囱。6吸收塔内设计一套脱水除雾装置，有效降低烟气中雾滴含量，以防止烟气带水。脱硫后净烟气经吸收塔除雾器除雾。7吸收塔设置人孔，保证脱硫塔能够检修，增加系统的平安性。8吸收剂制浆方式采用外购石灰粉和氢氧化钠CaO含量>80，MgO含量<2，细度至少250目筛余量<10，在石灰乳池内制成浆液。9脱硫工艺尽可能节约能源和水源，降低脱硫系统的投资与运行费用。10在设备与管道运行中溢流、冲洗和清扫过程中产生的废水例如：石灰浆液或石膏浆液系统设备与管道冲洗水等收集在脱硫循环池的排水坑内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不得将废水直接排放。3.4 脱硫装置设计的相关性能指标序号指标工程单位参数指标1设计脱硫效率%952保证脱硫效率%953设计SO2排放浓度mg/Nm32004保证SO2排放浓度mg/Nm32005钠硫比Na/S2.056液气比L/m346.07脱硫系统总阻力包括烟道阻力Pa12008经过吸收塔内烟气流速m/s2.83.5物料衡算窑炉烟气220000m3/h，进行相关设计计算，其主要指标如下：窑炉风量总风量配套脱硫塔烟气220000220000TLT5.23.5.1TLT5.2脱硫塔平衡分析参数序号名称单位设计值备注1烟气量Nm3/h2200002入口烟气温度不高于903入口含硫浓度mg/Nm3不高于40005SO2排放浓度mg/Nm32006SO2脱除效率95以上平衡计算数据是根据招标方提供的数据，在达标排放的根底上计算的。根据此计算数据，SO2的排放标准按200mg/Nm3设计，窑炉烟气炉相应的脱硫效率为95%，完全能够满足其排放要求，到达客户要求的技术指标。在脱除烟气中SO2的吸收反响时，吸收剂的消耗量决定了SO2吸收效率，因而对吸收剂的消耗量有一定的要求。3.6 工程设备清单3.6.1 TLT各系统工艺设备序号名称规格结构数量/套配套备注电机(kw)一脱硫剂制备系统17.5(kw)1碱液搅拌器DN1300×1500×8BLD-2.2-3-29组合件13Q235B2石灰搅拌罐DN2000×1500×8BLD-4.5-3-29组合件14.5Q235B3石灰乳池1厂家负责4管路1含各阀二吸收塔系统11脱硫塔体塔体5.2m，总高28m,底板20mm,16mm厚6000mm,14mm厚度6000mm,12mm厚度8000mm,10mm厚度8000mm,塔顶烟囱2600高16m，含引风机至脱硫塔管路6米碳钢防腐1塔体钢板厚度16/14/12/10mm，烟囱钢板厚度10mm,塔体衬耐酸瓷砖，烟囱耐酸胶泥2屋脊式除雾器5200FRPP2两除三冲3管式除雾器FRPP14旋流板316L1钢板4mm5喷淋装置FRPP7含喷头6梯子平台护栏平台1200mmQ235B1花纹板=4mm7脱硫塔加固12#槽钢Q235B1三脱硫循环系统11脱硫沉淀池不低于750m3钢混结构1地下式，厂家负责2脱硫上液池不低于120m3钢混结构1地下式，厂家负责3脱硫氧化池不低于150m3钢混结构14耐磨耐腐脱硫泵250KFN-23K-480组合件155Kw宜兴特种泵阀厂5耐磨耐腐脱硫泵250KFN-28K-480组合件175Kw宜兴特种泵阀厂6耐磨耐腐脱硫泵250KFN-32K-480组合件190Kw宜兴特种泵阀厂7耐磨耐腐脱硫泵200KFN-35K-230组合件155Kw宜兴特种泵阀厂8管路FRPP4耐腐耐磨9清洗泵扬程50m,流量50m3组合件215Kw万峰水泵厂10氧化风机QSR150A 18.5Kw218.5Kw章丘群艺11氧化管道碳钢1套四污泥处理系统1框式压滤机300m2组合件1用户负责2渣浆泵组合件245Kw用户负责3框式过滤机平台钢结构1用户负责4框式过滤机管道与水槽钢结构2用户负责五电气与自控1PH值控制装置组合件1PLC欧姆龙2脱硫泵变频器55Kw2施耐德3脱硫泵变频器75Kw1施耐德4脱硫泵变频器90Kw1施耐德5电控柜与缆桥1凯瑞6低压电器1正泰7控制柜GGD2000×1000×60028PH值增加系统PH计型号：杭州联测XW-300范围 ：0-14输出：4-20mA2套9料仓物料计阻尼式1套六石灰浆制备阶段1石灰料仓70m3 =6 DN340012仓顶除尘13螺旋输送机DN200 L=20001套注：过滤机的安装费用另行计算。