20T锅炉烟气SNCR脱硝+水膜除尘器+高效喷淋脱硫塔技术方案.docx

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1、20T/H锅炉烟气除尘脱硫脱硝项目SNCR脱硝+文丘里水膜脱硫除尘器+高效雾化喷淋式脱硫塔处理20Th锅炉水膜除尘器+高效雾化喷淋脱硫塔现场照片浙江丽水众发造纸厂SNCR脱硝+文丘里水膜脱硫除尘器+双碱法脱硫工艺编制：审核：日期：2015年8月江苏龙源环境工程有限公司江苏龙源环保科技有限公司神华集团乌海能源天信公司275TH锅炉烟气脱硫塔现场照片脱硫塔整台出厂一总论-4-1.1 工程概述-4-1.2 设计参数-4-1.3 除尘脱硫系统主要技术要求-5-1.4 主要设计原则-5-二工艺介绍-6-2.1 文丘里水膜脱硫除尘器-7-2.2 钠钙双碱脱硫工艺-8-2.3 工艺特点-9-2.4 工艺流程

2、介绍-9-2.5 工艺原理-11-2.6 烟气脱硫系统描述-12-三供货范围及内容-15-3.1 设计范围-15-3.2 主要设备清单-16-四脱硫系统各项性能参数-16-4.1 主要技术参数-16-4.2 脱硫系统年运行费用分析错误!未定义书签。4.3 主要经济技术指标-17-五脱硫渣的处理-17-六技术标准及规范-18-七附图-19-总论1.1 工程概述XX公司现有锅炉因燃料中含有一定的硫份及灰份，在高温燃烧过程中产生的NoX,S2和粉尘会对周围的大气环境造成了一定的污染，根据国家环保排放标准和当地环保部门的要求，该公司决定对现有锅炉新增加脱硫除尘脱硝设施，确保锅炉尾部排放粉尘和SCh,N

3、oX按照国家和当地环保排放要求达标排放，并按照环保总量控制要求在确保达标的同时进一步削减粉尘和SO2NoX的排放量。本期工程为20Th锅炉烟气治理工程除尘脱硫系统的设计、制造、安装及运行调试，针对业主方的现场特点，结合我公司的工艺技术和工程经验，从工艺技术、安全运行、排放指标、经济指标等各方面进行了细致的论证，提出以SNCR脱硝+文丘里水膜除尘器（ZT20T）+雾化喷淋式脱硫塔（GCT.20）,双碱法湿法脱硫工艺，吸收塔按一炉一塔设计的技术方案，供业主方决策参考。1.2 设计参数序号参数名称单位参数值1锅炉规格型号链条炉2锅炉数量台23单台锅炉出口烟气量（工况）m3h600004锅炉出口烟气温

4、度70%1.4 主要设计原则技术先进、经济合理、切实有效的烟气治理工艺。设备运行可靠、阻力小，不产生对锅炉运行工况的影响。具有足够的脱硫除尘效率，保证达标排放。为降低运行费用，脱硫剂来源可靠，副产品处置合理。不外排不产生二次污染。脱硫除尘水循环利用。充分考虑场地要求，使整套脱硫系统结构紧凑，减少占地面积。尽量利用厂内己有设施和资源，以减少投资。运行操作简便，维护方便。采取适当措施避免脱硫系统结垢和堵塞的发生。使用寿命长，噪音小，必须设有可靠防腐措施。施工工期短。脱硫除尘装置布局合理、操作维护简单、不结垢、不堵塞。二工艺介绍2.1 SNCR烟气脱硝技术简介2.1.1 原理介绍选择性非催化还原技术

5、(SNCR)是用NH3、尿素等还原剂喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，只需在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850I1O(TC的区域，与烟气中的NOX进行SNCR反应生成N2,该方法以窑炉为反应器。二十多年的经验表明，燃料类型(例如煤、生物质和垃圾等)对SNCR性能影响很小，只要存在“SNCR反应温度窗，SNCR工艺可应用于燃烧各种燃料的各种型式的锅炉。因为SNCR是燃烧后烟气处理工艺，燃烧装置的尺寸、类型和燃料类型对SNCR工艺没有较大影响。该工艺在以煤、油、天然气、木质废料、城市固态垃圾或危险垃圾为燃料的燃烧装置上得到成功验证。因此，SNCR能应用于几乎所有的燃烧装置，使其

6、NOX排放满足或超过大多数NOX排放要求。研究发现，在炉膛850I1O(TC这一温度范围内、在无催化剂作用下，NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中的。2作用，据此发展了SNCR法。在850IIO(TC范围内，NFh或尿素还原NOX的主要反应为：NH3为还原剂4NH3+4NO+O24N2+6H2O尿素为还原剂2NO+2(NH2)2+2O23N2+2CO2+4H2O当温度高于I1OOe时，NFh则会被氧化为4NH3+5O24NO+6H2O还原反应示意图不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。NH3的反应最佳温度区为850-1IOO0Co当反应温度过高

7、时，由于氨的分解会使NOX还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，也会使NOX还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成新的环境污染。2.2 文丘里水膜脱硫除尘器锅炉排出的烟气在引风机负压的作用下，先进入预处理文丘里喷淋雾化装置，文丘里装置内设置数组高效雾化喷头，烟气经过文丘里喉部的缩放，气流流速从慢到快再到慢，在喉管入口处与喷入的雾化碱液充分混合接触，部分SO2被碱液吸收，烟气中大颗粒的粉尘部分被去除，细小粉尘被气雾湿润而凝聚，使其密度增大，温度降低，烟气湿度增大。经文丘里预处理的烟气切向或蜗向进入圆形水膜脱硫除尘器筒体，水（碱液）从除尘器上部注水槽进入筒内，使整个圆

8、筒内壁形成一层水膜从上而下流动，烟气在筒体内旋转上升，含尘气体在离心力作用下始终与筒体内壁面的水膜发生摩擦，这样含尘气体被水膜湿润，尘粒随水流到除尘器底部，从溢水孔排走，在筒体底部封底并设有水封槽以防止烟气从底部漏出，有清理孔便于进行筒体底部清理。除尘后废水由底部溢流孔排出进入沉淀池，沉淀中和，循环使用。净化后的气体通过付筒下部排入引风机，完成整个工作过程。当在水池中加入脱硫剂，由于气流在脱硫塔内的时间大于三秒，这样气液有较长的接触时间，有利于二氧化硫和脱硫剂的反应。220Th锅炉配套水膜脱硫除尘器现场照片2.3 钠钙双碱脱硫工艺钠钙双碱法脱硫工艺（Na2CO3Ca（OH）2）是在石灰石/石膏

9、法基础上结合钠碱法发展起来的工艺，它克服了石灰石/石膏法容易结垢、钠碱法运行费用高的缺点。它利用钠盐易溶于水，在吸收塔内部采用钠碱吸收SO2,吸收后的脱硫液在再生池内利用廉价的石灰进行再生，从而使得钠离子循环吸收利用。该工艺综合石灰法与钠碱法的特点，解决了石灰法的塔内易结垢的问题，不具备钠碱法吸收效率高的优点。2.4 工艺特点与石灰石或石灰湿法脱硫工艺相比，双碱法原则上有以下优点：用钠碱脱硫，循环水基本上是Na1的水溶液，在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀与堵塞现象，便于设备运行与保养；吸收剂的再生和脱硫渣的沉淀发生在塔外，这样避免了塔内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；钠基

10、吸收液吸收SO2速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率，一般在90%以上；对脱硫除尘一体化技术而言，可提高石灰的利用率。2.5 工艺流程介绍脱硫系统由S02吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统、电气控制系统组成（详见CAD版工艺流程附图）。锅炉除尘脱硫烟气流程锅炉来烟气-SNCR脱硝一文丘里水膜脱硫除尘器一引风机-高效雾化脱硫吸收塔一烟囱。锅炉烟气经文丘里水膜除尘器除去大部分粉尘后，由引风机抽出正压吹入高效雾化喷淋组合式脱硫塔内（烟气进口设置在脱硫塔中下部），在脱硫塔的入口处设置了预降温与预脱硫系统，经过降温增湿并脱去部分SO2后的烟气进入脱硫塔。在脱硫塔

11、内烟气由下而上与喷淋浆液逆流接触，两者充分混合。塔内设置三层高效雾化系统和两层空心球填料，在该区段空间充满着由雾化器喷出的粒径为100300m的雾化液滴，烟气中SO2与吸收碱液再次反应，脱除90%以上的二氧化硫。喷雾系统的合理选型及科学布置，使该雾化区形成无死角、重叠少的雾状液体均匀分布的雾化区段，烟气较长时间内在雾化区中穿行，烟气中SO?有了充足的机会与脱硫液接触，并不断与雾滴相碰，其中SO?与吸收液进行反应，从而被脱除，同时残留烟尘被带上“水珠”，质量增大。脱硫后的液体落入脱硫塔底部，定时定期排入脱硫塔后设置的收集系统，适当补充一定量的碱液后经循环泵再次送入喷雾和配液系统中再次利用，脱硫剂

12、始终处于循环状态。填料吸收塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填料吸收塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从喷淋系统喷淋到填料上，并沿填料表面流下。气体从塔底送入，与液体呈逆流连续通过填料层的空隙，在填料表面上，气液两相密切接触进行传质。填料吸收塔属于连续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高连续变化，在正常操作状态下，气相为连续相，液相为分散相。当液体沿填料层向下流动时，有逐渐向塔壁集中的趋势，使得塔壁附近的液流量逐渐增大，这种现象称为壁流。壁流效应造成气液两相在填料层中分布不均，从而使传

13、质效率下降。因此，当填料层较高时，需要进行分段，中间设置再分布装置。液体再分布装置，包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。经多次循环后的脱硫浆液排入后处理系统，由于设计的特殊性，经脱硫后的烟气通过塔顶除雾器时，利用其导向作用产生强大的惯性力，将烟气中的液滴分离出来，达到同时除尘除雾的效果。洁净烟气最终达标排放。2.4 工艺原理钠钙双碱法Na2CO3Ca(OH)2采用纯碱启动,钠钙吸收S02、石灰再生的方法。其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：I、脱硫过程Na2CO3+SO2-Na2SO3+CO2(1)2NaO

14、H+SO2-Na2SO3+H2O(2)Na2CO3+SO2+H2OfNaHSO3(3)(1)式为吸收启动反应式；(2)式为主要反应式，pH9(碱性较高时)(3)式为当碱性降低到中性甚至酸性时(5pH9)II、再生过程2NaHSO3+Ca(OH)2-Na2SO3+CaSO3I+2H2O(5)Na2SO3+Ca(OH)2f2NaOH+CaSeM(6)在石灰浆液(石灰达到饱和状况)中，中性(两性)的NaHSO3很快跟石灰反应从而释放出Na+,随后生成的S3又继续跟石灰反应，反应生成的亚硫酸钙以半水化合物形式慢慢沉淀下来，从而使Na+得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，循环使用。脱硫副产物为亚硫酸钙或硫酸钙（氧化后），用户可以根据自己的需要，采用不同的方法对副产品进行处理。2.5 烟气脱硫系统描述本烟气脱硫系统包括SO?吸收系统、烟气系统、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统、工艺水系统和电气控制系统。2.5.1SO2吸收系统在吸收