20t燃煤锅炉烟气的除尘、脱硫、脱硝、脱汞工艺方案.doc

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1、科技立企 质量至上 哈尔滨天元大工科技发展有限公司 保护环境 以人为本20t燃煤锅炉烟气的除尘、脱硫、脱硝、脱汞工艺方案一直被模仿 从未被超越设备参数及报价项目名称参数单位数量单价（元）金额（元）备注1锅炉湿式除尘脱硫、脱汞一体式除尘器GYGL台12锅炉湿式脱硝一体式除尘器台1第一章 概述一、 项目概述锅炉烟气中所含粉尘(包括飞灰和炭黑)、硫和氮的氧化物、汞的化合物都是污染大气的物质，未经净化时其排放指标可达到环境保护规定指标的几倍到数十倍。控制这些物质排放的措施有燃烧前处理、改进燃烧技术、除尘、脱硫、脱硝脱汞等。借助高烟囱只能降低烟囱附近地区大气中污染物的浓度,而安装一体化除尘器是很好的烟气

2、治理方式。二、设计标准1、设计依据1）、GB13271-2001 锅炉大气污染物排放标准2）、GB50058-92 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范3）、JGJ46-88 施工现场临时用电安全技术规范4）、JBJ18-2000 机械工业职业安全卫生设计规定5）、JBJ16-2000 机械工业环境保护设计规定6）、GB5023-98 机械设备安装工程施工及验收通用规范7）、GB50150-91 电气装置安装工程电气设备交接试验标准2、历次锅炉大气污染物排放标准对比标准实行燃煤锅炉颗粒物排放限值二氧化硫排放限值氮氧化物排放限值汞的化合物排放限值GB13271-91作废一类区100二类区250三类

3、区350含硫2%1200含硫2%1800未说明未说明GB13271-2001现行一类区80二类区200三类区250时段900 时段1200提出但没规定限值未说明GB13271（征集）征集特别30新建50在用80特别200新建300在用400特别200新建300在用4000.05单位为mg/m33、烟尘经过湿式一体化除尘器后排放的大气污染物严于GB13271-2001，其排放限值不超过GB13271（征集）中的限值第二章 设计原始资料 1.煤的工业分析如下表（质量比，含N量不计）：9.0%18.1%2.3%1.7%3.2%65.7%20939水分灰分OS HC低位发热量（kJ/kg） 2.锅炉：

4、20t/h（蒸发量）3.锅炉热效率：75%4.空气过剩系数：1.25.水的蒸发热：2570.8KJ/Kg6.烟尘的排放因子：30%7.烟气温度：473K8.烟气密度：1.18kg/m39.烟气粘度：2.4X10-5 pas10.尘粒密度：2250kg/m311.烟气其他性质按空气计算12.烟气中烟尘颗粒粒径分布： 平均粒径/m0.537.5152535455560粒径分布/32015201610637 13.按锅炉大气污染物排放标准（GB13217（征集）标准执行： 标准状态下烟尘浓度排放标准：80mg/m3； 标准状态下SO2排放标准：400mg/m3； 标准状态下氮氧化物排放标准：400m

5、g/m3； 标准状态下汞的化合物排放标准：0.05mg/m3；2.设计方案的选择确定 2.1除尘系统的论证选择 （1）锅炉烟气含尘、含硫量计算利用低位发热量、锅炉热效率、水的蒸发热求需煤量蒸发量为20t/h的锅炉所需热量为 需煤量 设1kg燃煤时燃料成分名称可燃成分含量()可燃成分的量()理论需氧量/mol废气中组分/molCHSO水灰分65.73.21.72.39.018.154.75160.5354.7580.53-0.7554.75 CO216 H2O0.53 SO25 H2O合计62.56理论烟气量：62.56+62.560.79/0.21=297.9 (mol/kg)在标准状态下的体

6、积为：297.922.410-3=6.67 (m3/kg)理论废气量：62.560.79/0.21+54.75+16+0.53+5=311.62mol/kg在标准状态下理论废气体积：311.6222.410-3=6.98 (m3)在标准状态下实际烟气体积：6.98+6.67（1.2-1）=8.31 (m3)SO2的浓度：C=4082 mg/m3烟尘的浓度：C=6534 mg/m3在473T时实际烟气量: Q=47951 m3/h（2）烟尘的除尘效率计算按锅炉大气污染物排放标准（GB13217（征集）,可以计算出 烟尘的除尘效率要达到：98.8(3) SO2 的脱硫效率计算按锅炉大气污染物排放标

7、准（GB13217（征集），计算出 SO2 的脱硫效率要达到：90.3（4）根据锅炉大气污染物排放标准（GB13217（征集），得知一般情况下锅炉的氮氧化物排放值不高于400mg/m3，那么脱硝效率要达到：25%（5）静电除尘器可脱除30%的汞，布袋除尘器可脱除70%的汞，湿法脱硫装置可脱除90%的汞，一般情况下布袋除尘器可脱出70%即可达标。（6）方案初步设计先采用锅炉湿式除尘脱硫、脱汞一体式除尘器，辅以锅炉湿式脱硝一体式除尘器，并加以优化安装。征集客户意见，综合考虑性价比、锅炉燃烧情况、实际考察现场、严格遵照相关法律法规最终达到设计目的。第三章 除尘器GYGL锅炉湿式除尘脱硫一体式除尘器1

8、、概述GYGL型除尘器湿法、立式、多法合一净化装置。GYGL型除尘脱硫脱汞净化装置是我公司科技人员，根据锅炉大气污染物排放标准GB13271的要求，吸收国内外先进技术，结合自身多年的生产实践。经过反复实验研制出的高效脱硫脱汞除尘净化装置。它的最大特点是结合湿法除尘器和脱硫塔原理，将多种脱硫除尘方法（文丘里、两级冲击水膜、喷淋、脱水、除雾器）通过巧妙的组合融为一体，并能连续运行的脱硫除尘装置。2、设计理念及工作原理；随着环保意识的不断增強，国家对环保设备的性能要求也越来越高。HJ/T288-2006对湿式脱硫除尘净化装置的脱硫效率、阻力、液气比、漏风率、烟气含湿率和循环水利用率等要求均较高。仅采

9、用简单的结构和工艺，根本无法达到HJ/T288-2006对各种参数的要求。为此，我们博采众长，汲取国内外先进技术，结合自身多年的生产实践，在GYGL脱硫除尘净化装置的设计中，切实做到五确保：2.1为确保98 % 的除尘率： 烟气进入除尘器后，由于温度较高，使净化饱和室的液面形成泡沫和蒸汽，当含尘烟气进入净化饱和室，经文氏骤冷器冷凝凝并，烟气中的细微尘粒凝并成粗大的聚合体。在导向装置的作用下，气流高速冲入水斗的洗涤液中，液面产生大量的泡沫，并形成水膜，使含尘烟气与洗涤液有充分时间相互作用，气液进一步混合，烟气中的尘颗粒被清除。净化后的烟气经两级气液分离和旋风除雾器除去水雾，由引风机吸入烟囱排入大

10、气。同时，烟气在后序的多种脱硫程序中将进一步去除粒径更小颗粒，使总除尘效率进一步提高，得以保证高效的除尘效率。2.2为确保80 % 的脱硫效率。将多种脱硫方法融为一体;且采用双碱法、双循环系统：多种脱硫方法融为一体:为使湿式脱硫除尘净化装置获得高的脱硫效率，必须使洗涤液充分雾化、烟气与洗涤液充分混合。若仅采用单一种脱硫方法，体积必将十分宠大，占地面积大、投资高，给用户带来不便。SLDJ除尘脱硫装置将多种脱硫方法（喷淋、文丘里、冲击水浴）通过巧妙的组合融为一体，达到设备体积小、效率高。烟气进入SLDJ脱硫除尘净化装置时与反射喷嘴喷出的水雾充分混合。与此同时，高温烟气使水雾汽化成饱和蒸汽，这样一来

11、洗涤液与烟气的碰撞机会大大提高（一公斤水的表面积只有0.06m2，而雾化成0.04mm的雾滴后其表面积则增至175m2，表面积增大了2916倍）。混合后的烟气流经改型文丘里洗涤器，烟气由低速变高速再由高速变低速的过程中，经绝热膨胀，洗涤液被进一步雾化。烟气在导向装置的作用下，高速冲向水斗中的洗涤液。气流的强大冲击力，将洗涤液冲击出大量的水雾。含尘烟气与洗涤液水雾经多次充分混合，洗涤液中的碱性物质，将烟气中的有害气体吸收、中和，达到脱硫的目地。2.3、 采用双碱法、多循环系统:设备无结垢堵塞、无二次污染问题2.3.1采用双碱法烟气脱硫方法很多，可分为湿法、干法、半干法等。湿法脱硫是基于溶液中的碱

12、性物质与易溶于水的气态二氧化硫（SO2）即亚硫酸（H2SO3）进行中和反应，达到去除气态中SO2的目的，由于液相反应强度大大高于气相和固相。因而湿法脱硫比干法、半干法脱硫效率高得多。 湿法脱硫技术有钙法、钠法、氨法、双碱法等。在国内脱硫市场上，很长一段时间以钙法（石灰石石膏法）为主。一方面因为钙法的脱硫剂石灰石来源丰富、价格便宜；另一方面，钙法在国外相当成熟、公开的脱硫技术，获取容易。但是，由于钙法存在设备易结垢堵塞，严重影响脱硫系统的正常运行。采用氢氧化钠作为脱硫剂，在装置内吸收二氧化硫反应速率快，脱硫效率高，但脱硫的产物溶于水，不稳定，易造成二次污染问题。采用双碱法烟气脱硫工艺，用氢氧化钠

13、吸收二氧化硫后的产物用石灰来再生，生成不溶于水，稳定的钙盐沉淀物，经沉淀后运至渣场进行堆放，集中运走。实现了真正的“固硫”。溶液流回再生池继续使用，因此不会造成二次污染。2.3.2双碱法脱硫工艺的原理双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入SLDJ系列脱硫除尘装置，洗涤液脱除烟气中的SO2达到烟气脱硫的目的。由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生的钠基脱硫剂再被打回脱硫除尘装置循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于锅炉脱硫改造

14、。、 洗涤液脱硫原理2NaOH+SO2Na2SO3+H2ONa2SO3+SO2+H2O2Na2HSO3、洗涤液再生原理 洗涤液再生是在氧化曝气池中完成的。洗涤污水中的NaSO3、NaHSO3与Ca(OH) 2反应，生成CaSO31/2H2O、CaSO42H2O沉淀淅出，从而使洗涤液得到再生。Ca(OH)2+ Na2SO32NaOH+CaSO3Ca(OH)2+ 2NaHSO3Na2SO3+CaSO31/2H2O+3/2H2ONa2SO3+1/2O2Na2SO4Ca(OH)2+ Na2SO4+2H2O2NaOH +CaSO42H2O2.3.3双碱法脱硫工艺的特点、双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫

15、，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生的钠基脱硫剂再被打回脱硫除尘装置循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于锅炉脱硫改造。、用氢氧化钠（NaOH）脱硫，循环水基本上是氢氧化钠（NaOH）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装置外，这样避免了装置内堵塞和磨损，提高了运行的可靠性，降低了操作费用；、钠基吸收液吸收二氧化硫（SO2）速度快，故可用较小的液气比，达到较高的脱硫效率。、采用氢氧化钠

16、作为脱硫剂，在脱硫除尘装置内吸收二氧化硫（SO2）反应速率快，脱硫效率高，但脱硫的产物硫酸钠（Na2SO4）很难进行处理，极易造成严重的二次污染问题。采用双碱法烟气脱硫工艺，用氢氧化钠（NaOH）吸收二氧化硫（SO2）后的产物用石灰来再生，只有少量的硫酸钠（Na2SO4）被带入石膏浆液中，这些掺杂了少量硫酸钠（Na2SO4）的石膏浆液用泵打入旋流分离器中进行固液分离，分离的大量的含水率较低的固体残渣被打到渣场进行堆放，溶液流回再生池继续使用，因此不会造成二次污染。2.4为确保设备使用寿命。设备的壳体和机芯采用Q235钢板内衬耐酸、耐磨胶泥；喷淋采用316L不锈钢 湿式脱硫除尘装置的使用环境十分

17、恶劣。锅炉排出的烟气温度一般在180左右，相对湿度在3左右，且含有灰分及各种腐蚀性成份，如SO2、NOX、HCI及盐雾等等。在脱硫的过程中又具有酸、碱交替的特性。因此，壳体材料必需具备防腐、耐磨的特性。设备的壳体采用Q235钢板内衬耐酸、耐磨胶泥技术，化学稳定性、热稳定性好；内部机芯采用胶泥一次成型技术，耐酸碱腐蚀、耐磨损，喷淋采用316L不锈钢，设备使用寿命长为15年。、316L的中国牌号、成份、特性及使用寿命牌号：00Cr17Ni14Mo2成份：C0.030；Si1.00; Mn2.00; P0.035; S0.030; Ni : 12.0015.00; Cr :16.0018.00; M

18、o :2.003.00特性：是超低碳奥氏体不锈钢，耐晶间腐蚀性极佳使用寿命：据防腐手册介绍，在亚硫酸溶液中的腐蚀量为0.127毫米/年、硅制胶泥的物理机械性能：1、铸石粉胶泥是以钠水玻璃、氟硅酸钠与铸石粉按一定比例配制而成具有较好的耐酸碱性能、物理机械性能和热稳定性能。耐酸性能方面：对大多数酸碱具有较强的耐腐蚀性能。物理机械性能方面：耐磨性比锰钢高510倍，比碳素钢高数十倍；其莫氏硬度78。热稳定性方面：可用于300的高温环境中，线膨胀系数与钢板接近。实际应用即施工方便，常温固化，原料丰富，价格低廉。铸石主要理化性能： 密度 1.872.08kg/dm3 ； 抗压强度 39.249MPa ；

19、抗拉强度 2.944.41MPa ； 抗渗透性（水压不透） 0.6MPa ； 弯曲强度Mpa：65； 冲击韧性KJ/：1.6； 磨损量g/C:0.09； 耐酸度 ：96%； 与钢的粘结力 1.962.45MPaGYGL型脱硫除尘装置根据客户实际情况做部分改变。2.5 为确保洗涤液的利用率。采用以废（浸渣水）治废的循环工艺（如图）：在GYGL型脱硫除尘装置中，烟气中的二氧化硫（SO2）与吸收洗涤液充分混合， 二氧化硫（SO2）与吸收洗涤液中的氢氧化钠（NaOH）反应生成亚硫酸氢钠（NaHSO3），烟气得到净化。净化后的烟气脱水后，经风机、烟囱排入大气。洗涤废液由GYGL型脱硫除尘装置溢流口和排污

20、口排出，经排污管或排污沟排入锅炉联合出渣沟。在出渣沟中由于渣链的搅动，洗涤废液与浸渣水充分混合。洗涤废液中的亚硫酸氢钠（NaHSO3）与浸渣水中的碱性物质及加入出渣沟的氢氧化钙Ca(OH)2反应，生成不溶的熟石膏（CaSO31/2H2O）、生石膏（CaSO42H2O）和可溶的氢氧化钠（NaOH）。熟石膏（CaSO31/2H2O）、生石膏（CaSO42H2O）随炉渣一起由出渣链排出。洗涤废液得以再生，再生后的洗涤液经溢流口，流入循环沉淀池。沉淀后的上清液作为吸收洗涤液，经循环泵注入脱硫除尘装置,循环使用。二、脱硝原理烟气脱氮是用反应吸收剂与烟气接触，以除去或减少烟气中的NOx的工艺过程，亦称为烟

21、气脱硝。SCR技术脱硝效率高，适用燃煤、燃气和燃油锅炉烟气脱硝系统，设计脱硝率可大于90%。由于维持这种高效率费用高，实际SCR系统操作效率在70%-90%之间。 SCR脱硝的还原剂主要是氨。液氨或氨水由蒸发器蒸发后喷入系统中。在催化剂的作用下，氨气将烟气中的NO还原为N2和H2O。其化学反应方程式为：4NH3+4NO+O24N2+6H2O4NH3+2NO2+O24N2+6H2O 由于燃烧的烟气中约95%的Nox是以NO的形态存在，因而上面第一反应占主导地位，该反应表明，脱除1mol的Nox需要消耗1mol的NH3 。催化剂在反应中起到降低反应活化能和加快反应速率的作用。在气固催化反应过程中，

22、催化剂的活性位吸附的氨与气相中的Nox发生反应，生成N2和H2O 。N同位素试验表明，反应产物N2分子中一个原子N来自NH3 、另一个来自于NO。O2的存在有利于NO的还原。除上面反应外，同时也有可能发生氨的氧化反应：4NH3+5O22N2+6H2O4NH3+2O22N2+6H2O 在较低温度时，SCR催化还原反应应占主导地位，且随温度升高有利于Nox的还原。烟气温度控制在250C-400C范围内。但进一步提高反应温度，氧化反应变得更为重要，结果使得NHx脱除效率降低。在非必要的情况下我们建议客户酌情选择是否使用脱硝辅助设备。公司简介哈尔滨天元大工科技发展有限公司坐落于美丽的冰城哈尔滨，居于人

23、文科技气氛浓厚的哈尔滨工业大学科学园文化大厦，属高新技术企业，是专业从事工业企业粉尘、烟尘、废气污染治理技术设备研制开发和生产的股份制企业。公司主要产品：喷漆房、喷漆室，烤漆房、烘干房、粉尘处理设备、烟尘处理设备，异味废气净化设备、喷漆废气处理设备、油烟净化设备、各种规格万向自衡臂、环保型全封闭半封闭工作间、环保型整体移动式封闭间等环保产品，特别在废气净化方面一定程度上填补了国内空白，在实用性、适用性上已达到国内领先水平。在“技术+服务”的战略方针下，天元大工科技公司以自主核心技术为基础，充分吸收国内外先进技术精髓，在高新科技成果产业化和国外技术、设备国产化的进程中，紧密依托国家级的专业设计研

24、究院、工大等高等院校的人才与技术优势，不断进行技术进步，完善提升产品性能，形成了公司独特的“实践积累、科技创新，滚动发展、行业领先”的发展模式。 公司具有较强的设计开发能力，拥有机械设计、环境保护、通风工程、机电一体化等各项专业技术人员;公司拥有自己的加工实体，拥有各型专用设备和熟练技术人员、生产工人，从而可有效的提高生产能力，降低成本。公司有一支训练有素、稳定成熟的专业施工队伍，长期从事环保设备的安装与售后，为客户提供交钥匙工程，确保质量、工期。整套完善的服务系统，为用户解除后顾之忧。公司实行权责明确、管理科学、激励和约束相结合的管理机制。人力资源是公司的最大资源，员工的劳动是利润的源泉。在

25、公司上下倡行“讲学习，讲正气，讲团结”三讲操守理念，建立卓有成效的人才培训机制，为员工创造一个舒心、信心、恒心，创新的工作环境。“诚信”是天元大工的品牌基石，“精品”是天元大工的工作标准， “一流”是天元大工的奋斗目标。“天元大工”始终以产业报国为己任，坚持“依靠一流的的技术和人才，通过一流的管理和服务，创造一流的工程和事业”的理念，迎接市场的挑战，“天元大工”愿与全国范围内众多合作伙伴一起，共同创造更加辉煌的明天。总之，您在选择了天元大工的同时，您也选择了低投入，高品质以及完善的售后服务。我们天元大工将本着视顾客为上帝、以质量为生命的原则为您提供优良的服务。公司优势和特长及售后服务技术先进：

26、设计院（校）是天元大工的合作伙伴，经常在一起进行技术交流，并参照国外先进技术，不断进行技术进步，完善提升产品性能，可以独立完成产品的设计、制造、安装、调试等交钥匙工程。 专业性强：公司专业于粉尘、烟尘、废气治理，工程项目的工艺设计、设备制作、安装和调试；现场安装与调试方面结累了丰富的技术和经验。 交货及时：小型除尘设备制作周期为二至四周，大型设备也能保证不超过八周即可交货。售后服务：技术部在项目交接后每季度发函了解用户使用情况，征求用户对产品质量的使用和改进意见，发现问题及时提供服务，派人速到现场给予解决； 培训人员：工程项目根据用户要求，派技术人员提供现场技术服务，为用户代培操作和维修人员。 零件供应：长期优惠供应设备的零部件、易损件、配套外购件。精心设计 技术创新 哈尔滨天元大工科技发展有限公司 持续改进 顾客满意