某公司玻璃窑炉除尘脱硫方案.pdf

《某公司玻璃窑炉除尘脱硫方案.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某公司玻璃窑炉除尘脱硫方案.pdf（31页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、*玻璃有限公司 玻璃窑炉烟气除尘脱硫 设 计 方 案 *有限公司 建设单位： *玻璃有限公司 工程名称：玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 施工单位： *有限公司 总 经 理：* （工程师） 工程负责： * （高级工程师） 总工程师： * （高级工程师） 工艺：* （教授） 设备：* （工程师） 机械：*（工程师） 电气：*（工程师） 现场：*（工程师） 目录 1 工程背景 4 2 设计原则、依据、指标及范围4 2.1 设计原则 4 2.2 设计依据 5 2.3 设计治理目标 7 2.4 工程范围 8 3 脱硫工艺和脱硫剂选择 8 3.1 烟气脱硫方法简介 8 2.2.2 湿法脱硫技术和脱硫剂的评价与选

2、择11 2.3 钙-钙双碱法（亚硫酸钙法）脱硫工艺12 2.3.1 反应原理 12 2.3.2 钙-钙双碱法与钠 -钙双碱法及其他低 pH值石灰石 /石灰法的比较 13 2.3.3 配套XP型塔板技术 15 2.4方案确定 15 2.5 工艺流程 15 2.6 工艺设计 17 2.6.1 除尘脱硫系统 17 2.6.2 烟气系统 18 2.6.3 脱硫剂制备环系统 19 2.6.4 脱硫产物分离系统 20 2.6.5除尘系统 21 2.6.6控制系统 21 2.7平面与空间设计 22 2.7.1 总平面设计 22 2.7.2 总体空间设计 23 2.8 基础处理 23 2.9主要设备清单 23

3、 2.10系统运行分析 28 2.10.1 本方案达到的主要技术经济指标28 2.10.2 水、电、脱硫剂消耗及脱硫成本29 1 工程背景 *玻璃有限公司烟尘废气主要来源为生产车间三条燃石油焦熔窑。公司 领导一直十分重视环保工作，为了达到国家有关SO2排放总量控制的要求，贯彻 执行国家和地方制定的排放标准，拟对现有三条熔窑烟气进行除尘脱硫处理，以 使熔窑燃石油焦产生的废气能达标排放。 受*玻璃有限公司的委托，*有限公司对 *玻璃有限公司的 三台熔窑除尘脱硫工程进行方案设计。根据以往的实践经验以及贵公司提供的基 础数据和实际情况，本着投资省、效率高、运行安全、可靠、运行费用低、不产 生二次污染、

4、对环境友好的宗旨，编制本技术方案。 2 设计原则、依据、指标及范围 2.1 设计原则 2.1.1 严格执行有关环境保护政策，确保炉窑烟气达到国家和地方排放标准； 2.1.2 发挥本公司的技术优势，应用本公司的特有技术，在确保处理效果的前 提下，尽可能减少工程投资与运行费用； 2.1.3 满足炉窑运行需要，并留有较大的灵活性和调节余地，适应负荷变化， 为了与窑炉运行匹配，脱硫装置的设计保证能快速启动，且在窑炉负荷波动时有 良好的适应特性； 2.1.4 脱硫公用系统（脱硫剂制备系统、脱硫产物分离系统）按QZ2+QZ3 炉 窑烟气量设计一套； QZ1 单独一套设计 2.1.5 设计脱硫旁路系统，以便

5、脱硫系统检修时不影响玻璃窑炉正常生产，提 高系统安全性； 2.1.6 采用切实可行的脱水除雾设施，尽可能降低烟气含水率，确保烟气不带 水； 2.1.1.7 所有设备和管道（包括烟道）的设计都考虑了最差运行条件（压力、 温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全余量；设计选用的材料适应实际 运行条件，包括考虑了适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时都会采 取适当的措施； 2.1.1.8 脱硫系统的平面布置综合设施布置、物流人流通畅、管理维护方便各 种因素，进行合理布置，满足现场需要。 2.2 设计依据 2.2.1 国家相关法律法规及标准 1）国家大气污染物综合排放标准（GBI16297-1

6、996）； 2）广东省地方大气污染物排放限值（DB44/27-2001）； 3）采暖通风和空气调节设计规范（GBJ19-88）； 4）机械设备安装工程施工及验收规范（TJ231-78J）； 5）工业管道工程施工及验收规范（GBJ235-82）； 6）通风与空调工程施工及验收规范（GBJ243-82）； 7）建筑安装工程质量检验评定标准（通用机械设备安装工程）（TJ305- 75）； 8）低压配电装置及线路设计规范（GBJ54-83）； 9）通用用电设备配电规范（GBJ50055-93）； 10）广东省地方水污染排放限值（DB44/26-2001）。 2.2.2 基础数据 基础数据列表如下： 表

7、 2-1窑炉烟气相关基础数据 工程名称单位数值数值数值备注 炉型 QZ1 QZ2 QZ3 数量 条 1 1 1 工况烟气流量 m3/h 标况烟气流量 Nm3/h 36000 50000 39000 排烟温度 380450 380450 380450 燃石油焦量 吨/天/条 33 33 33 石油焦含硫量 % 3 3 3 窑炉出口烟尘浓度 mg/ Nm3 600 600 600 窑炉出口 SO2浓度 mg/ Nm3 2600 2600 2600 年运行时间 h 8760 8760 8760 引风机全压 Pa 5800 5800 5800 引风机流量 m3/h 90000 120000 12000

8、0 2.3 设计治理目标 按照广东省大气污染物排放限值（DB44/27-2013）第二时段标准要求， 玻璃窑炉二氧化硫的最高允许排放值为400 mg/Nm 3，烟尘 140 mg/Nm 3，林格曼 黑度 (级)1 。考虑环保总量控制以及越来越严的环保要求，本设计方案的具体治 理目标，详见表2-2。 表 2-2 主要设计指标 林格曼黑度 (级) 1 二氧化硫排放浓度（ mg/Nm3） 400 粉尘排放浓度（ mg/Nm 3） 140 脱硫塔脱硫率（） 90 脱硫系统阻力降（ Pa）1500 2.4 工程范围 工程范围包括烟气脱硫系统工艺流程的确定、非标设备的设计与制作、电气 设计与安装；标准设备

9、的选型与购置等全部工程内容。 从系统的完整性角度划分，整个脱硫系统分为：脱硫剂制备系统、脱硫塔吸 收系统、烟气系统、脱硫液循环系统、脱硫产物处理系统和电气控制系统。 3 脱硫工艺和脱硫剂选择 3.1 烟气脱硫方法简介 近几十年来全世界研究的低浓度SO2脱除方法多达上百种，但真正在工业上 应用的仅十多种。 按是否回收烟气中硫为有用物质分，烟气脱硫有回收法和抛弃法二类。回收 法是用吸收、吸附、氧化还原等方法，将烟气中硫转化为硫酸、元素硫、液体二 氧化硫或工业石膏、亚硫酸钠等产品，其优点是变害为利，但一般需付出高的回 收成本，经济效益低，甚至亏损。抛弃法是将SO2转化为固体残渣抛弃，优点是 设备简单

10、，投资和运行费用低，但硫资源未回收利用。 按完成脱硫后的直接产物是否为溶液或浆液分，烟气脱硫又可分为湿法、半 干法和干法三类。湿法脱硫是用溶液或浆液吸收SO2，其直接产物也为溶液或浆 液的方法。半干法是用雾化的脱硫剂溶液或浆液脱硫，但在脱硫过程中，雾滴被 蒸发干燥，直接产物呈干态粉末的方法。干法是利用固体吸附剂、气相反应剂或 催化剂在不增加气相湿度下脱除SO2的方法。 表 2-3 列出当前全世界正在应用和发展的主要烟气脱硫方法。据国际能源机 构煤炭研究所对全世界17 个国家燃煤电厂已安装FGD 装置的调查，湿式钙法占 FGD 总装机容量的75左右，加上其他湿式工艺，湿法工艺占FGD 总装机容量

11、 的 82。 近 30 年来，烟气脱硫技术逐渐得到了广泛的应用。1980 年全球电厂烟气脱 硫总容量约为30GW，1990 年增加到 130GW。1998年在全世界 226GW 装机容量 电厂安装的烟气脱硫装置中，有86.6是湿式抛弃法， 10.9是干式抛弃法，只 有 2.3采用了再生回收工艺。综合考虑技术成熟度和经济因素，当前全世界应用 最广的还是湿式石灰石脱硫法。 截至 2003 年底，我国火电厂约9000MW 机组的烟气脱硫装置投入运行，约 15000MW 机组的脱硫装置在建。烟气脱硫的机组不到当时火电装机容量的4。 在已安装的烟气脱硫装置中，世界上有的工艺技术，我国大部分都有。 表 2

12、-3 当前全世界的主要脱硫方法 方法脱 硫 剂 及 操 作主 要 产 物 石灰石/石灰法 -石膏法 石灰石/石灰法-亚硫酸钙法 CaCO3/Ca(OH)2浆液吸收，空气氧化 CaCO3/Ca(OH)2浆液吸收 CaSO4 2H2O CaSO3 1/2H2O 湿 法 间接石灰石法、钠 -钙双碱法 碱式硫酸铝法 液相催化氧化法 Na2CO3/NaOH/Na2SO3 溶液吸收 Al2(SO4)3Al2O3溶液吸 收,空气氧化 H2O 吸收， Fe 3+/Mn2+ 催化氧化 再生 剂： CaCO3/ Ca(OH)2 CaSO3 1/2H2O CaSO4 2H2O CaSO4 2H2O 海水脱硫海水中C

13、O3 2-、 HCO 3 -等碱性物 质 硫酸盐，排入大海 回 收 法 钠碱法：威尔曼洛德法 亚硫酸钠法 Na2SO3溶液循环吸收，加热分 解、补充 Na2CO3 Na2CO3溶液吸收，浓缩、结晶 高浓度 SO2 Na2SO3 氨吸收法：氨酸法 亚硫酸铵法 NH3的水溶液吸收， H2SO4分解 NH3/NH4HCO3溶液吸收，浓缩、 结晶 SO2，(NH4)2SO4 (NH4)2SO3 金属氧化物法：氧化镁 法 氧化镁法 Mg(OH)2浆液吸收，吸收产物干 燥、煅烧 ZnO 烟灰浆液吸收，酸/热分解 / 空气氧化 SO2 SO2/ZnSO4 半 干 法 喷雾干燥法（ SDA）向喷雾干燥器喷Ca

14、(OH)2浆液， 反应、蒸发 CaSO4， CaSO3干 粉 炉 内 喷 钙 炉 后 活 化 法 (LIFAC) 炉 内喷 CaO 粉， 炉 后 加 水 活 化，反应、蒸发 CaSO4， CaSO3干 粉 循 环 流 化 床 烟 气 循 环 流 化 床 （CFB） 回 流 式 循 环 流 化 床 （RCFB） 新 型 一 体 化 脱 硫 系 统 (NID) 气 体 悬 浮 吸 收 脱 硫 （GSA） CaO 粉和水喷入循环流化床，反 应、蒸发 CaO 粉和水喷入循环流化床，反 应、蒸发 Ca(OH)2粉和水混合后进流化床 反应、蒸发 Ca(OH)2浆液喷入循环流化床， 反应、蒸发 CaSO4，

15、CaSO3干 粉 干 荷电干粉喷射脱硫（ SDSI）Ca(OH)2干粉荷电后喷入烟道反 应 CaSO4， CaSO3干 粉 法 回 收 法 电子束照射法（ EBA） 活性炭吸收法 催化氧化法 SO2、 NO 被自由基氧化后与水 汽成酸，再铵化 活性炭吸附、氧化为SO3，H2O 再生 催化氧化为 SO3，与 H2O 生成硫 酸 硫酸铵、硝酸铵 稀 H2SO4 浓 H2SO4 2.2.2 湿法脱硫技术和脱硫剂的评价与选择 湿法脱硫技术与脱硫剂是密切相关的。通过以上对湿法脱硫技术和脱硫剂的 了解，我们可以得出以下结论： （1）如果采用氢氧化钠（ NaOH）或碳酸钠（ Na2CO3）脱硫，将存在如下诸

16、多问 题： 如果将脱硫后的产物回收利用，可采用前面介绍过的威尔曼洛德法、亚硫 酸钠法等回收流程，但因存在流程过长、回收费用过高、副产品无销路等问题而 不能采用； 脱硫剂消耗量大，脱硫成本很高； 增加水处理费用 本工程钠碱脱硫剂脱硫后，每年将产生大量亚硫酸钠 （Na2SO3），如直接排放，大量具有还原性能的SO32-将使环境水体的COD 大大 升高，势必造成对环境水体的严重污染，这是绝对不允许的；若作污水处理后排 放，则处理费用可能不低于烟气脱硫费用，企业难以承受。 （2）氧化镁法、氧化锌法、湿式氨法和碱式硫酸铝法均不适合而不采用。 （3） 石灰石/石灰法、钙 -钙双碱法的脱硫产物都是难溶于水的

17、亚硫酸钙或硫酸钙 固体，可容易地从脱硫系统中分离出来，不会对环境水体造成严重污染，不存在 脱硫废水的处理问题；并且这些方法需要的全部或主要脱硫剂都是价格低廉的石 灰石或石灰，脱硫成本低，企业能承受；这些方法技术成熟，可靠性高。因此本 工程可从这些方法中选择一种更好的方法。 （4）为防止设备和管道结垢堵塞，石灰石/石灰法必须采用较低pH 值的浆液脱 硫，因而单位体积浆液的脱硫量低。为取得高的脱硫率，脱硫浆液的循环量必须 很大，因而循环泵的动力消耗很大；钙-钙双碱法脱硫浆液的pH 值和单位体积浆 液的脱硫量都比该法的高，液气比（L/G）小，循环泵的动力消耗较小。 （5） 钠-钙双碱法脱硫副反应生成

18、的Na2SO4再生较难，过程需不断补充NaOH或 Na2CO3，运行费用较高，且再生液的液固分离也使工艺复杂化；钙-钙双碱法脱硫 剂单一（只用石灰），不耗钠碱，运行费用低，不存在从脱硫渣中分离出脱硫液 的液固分离过程，工艺简单。 综上所述，本工程决定采用以石灰作脱硫剂的钙-钙双碱法脱硫技术。 2.3 钙-钙双碱法（亚硫酸钙法）脱硫工艺 2.3.1 反应原理 常规石灰湿法脱硫工程存在的主要问题是石灰乳直接脱硫过程生成的亚硫酸 钙和硫酸钙在水中的溶解度很小，极易达到过饱和而结晶出来，在器壁上形成垢 层，严重时将使设备、管道堵塞而无法运行。 本公司采用的钙 -钙双碱法法脱硫工艺正是在这种状况下被研发

19、出来。该法的 脱硫及防垢机理如下： 脱硫塔内的反应： SO2与亚硫酸钙发生反应 CaSO 3 1/2H2O + SO2 +1/2H2O Ca(HSO3)2 本研究测定了Ca(HSO3)2在 30时的饱和浓度为12.4g/100gH2O，不会结晶析 出。因此，可以避免CaSO4 2H2O 在塔内结垢。 循环池内的反应： Ca(OH)2与脱硫液中 Ca(HSO3)2反应，再生出 CaSO3 1/2H2O。 Ca(OH)2+Ca(HSO3)22CaSO3 1/2H2O+H2O 其实质就是用亚硫酸钙悬浮液在塔内脱硫，生成溶解度很大的亚硫酸氢钙 （因而设备不结垢），再用氢氧化钙在循环池内与亚硫酸氢钙反应

20、，再生出亚硫 酸钙循环脱硫。在这里，循环池实际上是一个亚硫酸钙的再生反应器。 2.3.2 钙-钙双碱法与钠 -钙双碱法及其他低pH 值石灰石 /石灰法的比较 表 2-4 钙-钙双碱法与传统（钠 -钙）双碱法的比较 钙-钙双碱法钠-钙双碱法 方法的目的防止结垢防止结垢 塔内脱硫剂 （第一碱） CaSO3 1/2H2O (来源于 Ca(OH)2) Na2SO3 (来源于补充的 NaCO3.) 塔内脱硫反应 CaSO3SO2H2O Ca(HSO3)2 Na2SO3+ SO2+ H2O 2NaHSO3 防垢机理 脱硫生成的 Ca(HSO3)2溶解度很大，不 会结晶析出。 脱硫生成的 NaHSO3溶解度

21、很大， 不会结晶析出。 池内再生剂 （第二碱） 石灰 Ca(OH)2 石灰 Ca(OH)2 池内再 生反应 Ca(HSO3)2Ca(OH)2 2CaSO3 1/2H2O 3/2 H2O 2 NaHSO3+Ca(OH)2 Na2SO3+ CaSO3 1/2H2O +3/2 H2O 表 2-5 钙-钙双碱法与低 pH 值石灰石 /石灰法的比较 钙-钙双碱法低 pH 值石灰石 /石灰法脱硫 池内 pH 6.07.0 5.56.0 反应 机理 吸收CaSO 3+ SO2+H2O Ca(HSO3)2 再 生Ca(OH)2+ Ca(HSO3)2 2CaSO 3 1/2H2O + H2O 吸收 SO2+H2

22、O HSO3 -+ H+ 氧化 HSO3 -+1/2O 22H +SO 4 2- 中和 CaCO3+ 2H + SO 4 2- +H 2O CaSO 4 2H2O +CO2 浆液含固量16.5（CaSO 3） 1115（其中 CaSO 3 为 30） L/G(L/m 3) 3.05.0 1026 能 耗低高 不难看出 ,与传统（钠 -钙）双碱法相比，钙 -钙双碱法的优点是： 系统物料单一，只有钙一种物质； 工艺简单，无从再生钠碱液中分离出CaSO3 1/2H2O 沉渣的分离过程； 不消耗钠碱，脱硫费用低。 由表 2-5可见，由于钙 -钙双碱法操作pH 值比低 pH 值石灰石 /石灰法高，浆 液

23、有效浓度比石灰石 /石灰法高，因此液气比低得多，故能耗低得多。 2.3.3 配套格栅型塔板技术 由公司研究开发的格栅型塔板具有特殊孔形和分布，它是一种很好的气液传 质及除尘器件，国内外未见使用这种塔板进行除尘与脱硫的报道。当烟气通过该 塔板时，被高度分散，气液接触面巨大，高效将SO2及细尘脱除。对比实测结果 表明，在条件完全类同时，单层XP 型塔板的脱硫效率和除尘效率分别比单层旋 流塔板高出 510和 20%左右。 SO2溶于水生成的亚硫酸和稀硫酸腐蚀性很强，格栅型塔板用国外进口的耐 腐蚀材料和专用模具在200 吨液压机上压制而成，正常运行条件下寿命10 年以 上。 2.4方案确定 按照全面考

24、虑、兼顾发展的思想，提出以下设计方案； 本工程采用 QZ1一窑一塔结构。 QZ2+QZ3 为两窑一塔结构。 脱硫公用系统（脱硫剂制备系统、脱硫产物分离系统）按两套设计（QZ1 为一套， QZ2+QZ3 为一套）。 2.5 工艺流程 1、本设计的具体工艺流程。 旁路 窑炉烟气 热管换热器引风机除尘塔脱硫塔/循环池烟囱 石灰石灰乳池 沉淀池压滤机 沉渣外运 2、流程说明 （1) 烟气流程 窑炉烟气经热管换热器出来后，通过引风机进入除尘塔除尘后进入二氧化硫 吸收系统。在脱硫系统中，烟气先经过入口处急冷喷淋的预脱硫和进一步的除 尘，然后进入脱硫塔，在塔内通过三层喷淋和一层格栅塔板完成脱硫洗涤，洁净 烟

25、气由塔顶除雾器除雾脱水后经烟囱排放。系统设有旁路烟道，烟道上设有挡板 门。 （2）脱硫液流程 脱硫液在吸收塔内与二氧化硫充分接触、反应后，在循环池内收集。由循环 水泵泵入吸收塔循环使用，完成脱硫后的浆液流入脱硫循环池，与池内不断泵入 的新鲜石灰乳液反应，再生出亚硫酸钙，循环使用。为了防止离子浓度富集，部 分脱硫液泵入沉淀浓缩池。 （3）脱硫产物分离 多余的亚硫酸钙进入沉淀浓缩池，增浓后，上清液回流到石灰乳池中循环使 用，脱硫渣被泵泵入压滤机脱水，脱水后的亚硫酸钙作外运处理。 2.6 工艺设计 2.6.1 除尘脱硫系统 SO2吸收系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括湿法除尘塔、脱硫塔塔体、 塔内喷

26、淋层、 XP 塔板、除雾器、脱硫循环池、脱硫循环泵、搅拌机等设备。 本工程脱硫装置吸收塔，按一座逆流式脱硫塔设计，脱硫塔为圆柱体，中间 为烟气净化区，设置三层喷淋和一层格栅塔板，顶部为二级除雾区。 脱硫循环池设置在脱硫塔外部，采用钢筋砼结构，内衬耐酸瓷片防腐。脱硫 塔塔体为碳钢结构，采用玻璃鳞片防腐。塔内件采用耐腐蚀材料，可确保使用寿 命 10年以上。 脱硫塔和整个脱硫液循环系统进行了优化设计，保证脱硫效率及其他各项技 术指标达到合同要求。 除尘塔塔体工艺尺寸：ZQ1： 2600 12900 。 ZQ2： 2800 12900 。 ZQ3： 2700 13050 。 配套设备： 脱硫除尘泵规格

27、： ZQ1：80UHB-UF-50-30，Q=50m3/h、H=30m、P=11KW， 2 台, 1 运 1 备。ZQ2+ZQ3：80UHB-UF-50-30，Q=50m3/h、H=30m、P=11KW，3 台, 2 运 1 备。 脱硫塔塔体工艺尺寸：ZQ1： 2800 20500 ZQ2+ZQ3： 3600 22000。 脱硫循环池工艺尺寸：钢筋砼， ZQ1：4.0 4.0 4.0m ，容积为 V=48m 3。 ZQ2+ZQ3：5.0 5.0 4.0m ，容积为 V=100m 3 配套设备： 脱硫循环泵： ZQ1：tl-250-28-55，Q=250m3/h、H=28m、P=55KW，3台,

28、 ZQ2+ZQ3：tl-400-28-75，Q=400m3/h、H=28m、P=75KW，3 台, 搅拌机： ZQ1：N=7.5kW，ZQ2+ZQ3：N=11kW 仪器配置： pH 自动控制仪，两套，以设定值控制石灰乳浆液的加入量；（ZQ1 系统 1 套，ZQ2+ZQ3 系统 1套） 2.6.2 烟气系统 锅炉烟气经过热管换热器后由风机引入脱硫塔，以保证整个脱硫系统均为正 压操作 , 并同时避免风机可能受到的低温烟气的腐蚀, 从而保证了风机及至的整个 系统安全长寿命运行。 烟道均采用普通钢制烟道, 吸收塔入口前的原烟气前段支管烟道由于烟气温度 较高,无需防腐处理，后段进塔处于干湿交界，需防腐处

29、理。吸收塔出口后的原烟 气烟道由于烟气温度已降至80以下 , 接近酸露点 , 因此考虑采用玻璃鳞片树脂涂 层。吸收塔本身静态部件内侧、吸收塔进口段烟道和吸收塔出口后的全部净烟气 烟道, 也基于同样原因 , 主要采用玻璃鳞片树脂涂层。 1、进口烟道 工艺尺寸： ZQ1:横截面 1.0 1.2m；QZ2+QZ3:横截面 1.5 1.5m 结构： 塔前 1.5m 为干湿交界段，此段采用碳钢+玻璃鳞片结构。其余为干烟 道段，采用普通碳钢。整个烟道采用外部加强筋板。 2、出口烟道 工艺尺寸： ZQ1:横截面 1.0 1.1m； QZ2+QZ3:横截面 1.5 1.4m 结构： 采用碳钢 +玻璃鳞片结构。

30、整个烟道采用外部加强筋板。 3、旁路系统 工艺尺寸： 原有水泥烟道 2.6.3 脱硫剂制备环系统 脱硫剂制备系统的主要功能是制备合格的石灰乳浆液，并根据脱硫塔系统的 需要为其提供足够的流量，达到合适的脱硫效率。由罐车运来的石灰粉由其自带 气泵输送到石灰粉仓中，由仓底旋转给料机送到石灰乳池，其间可实行定量给 料。在石灰乳池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度。制备好的浆液通过石 灰乳泵送入脱硫循环池。为了防止浆液结块，石灰乳池设有一台立式搅拌机使得 浆液持续不停地扰动。 脱硫剂制备系统按两套脱硫系统设计。每套系统配两台石灰乳泵供应循环池 需要的石灰乳，一用一备。 脱硫剂制备系统设计 石灰粉仓规格

31、： ZQ1: 3.0 8.0m（不包括粉仓底部到地面距离） QZ2+QZ3:3.0 10.0m（不包括粉仓底部到地面距离） 石 灰 乳 池 ： 钢 筋 砼， ZQ1:3.2 3.5m， V=28m3 ， 地 下建 筑 （ 高 出地 面 0.3m）。 QZ2+QZ3:3.2 4.0m，V=32m3，地下建筑（高出地面0.3m）。 配套设备： 两台石灰乳泵：四台。40FUH 50K，Q=20m 3/h,H=20m、P=3.0KW，（两 用两备） 搅拌机， 2 台，功率 5.0kw，48r/min。 螺旋给料机： N=3.0kW 2.6.4 脱硫产物分离系统 考虑到： 国内石膏矿丰富，价格低廉，脱硫

32、石膏难以销售出去；将亚硫 酸钙氧化为石膏，消耗动力大，脱硫成本升高。基于上述两方面的原因，本方案 设计中不将脱硫过程产出的亚硫酸钙渣氧化为石膏（硫酸钙）。脱硫过程产出的 亚硫酸钙渣，通过浓缩池增浓后，直接送至厢式压滤机脱水，再作外运处理。 脱硫产物分离系统按ZQ1、ZQ2+ZQ3 两系统进行设计。 沉淀浓缩池工艺设计 功能： 接纳循环池排出的脱硫产物，并使其浓缩，浓缩后的脱硫产物送入转 鼓式真空过滤机脱水。 工艺尺寸：ZQ1： 4.0 5.0m，容积75m 3 。ZQ2+ZQ3：5.0 6.0m，容积 100m3。 结构： 钢筋砼。 配套设备： 厢式压滤机，两台。过滤面积：80m2 2.6.5

33、 除尘系统 由除尘塔回流到沉渣池的除尘水经沉淀后，清液流至清液池，由除尘泵打到除 尘塔进行循环除尘，浓缩后的除尘由除尘渣浆泵打到箱式压滤机进行分离，清夜 返回清液池循环利用。 沉渣池工艺尺寸： ZQ1： 8.0 4.0 4.0m，ZQ2+ZQ3：8.0 6.0 4.0m， 除尘渣浆泵：ZQ1：65UHB-ZK-B-20-50 ，Q=20m3/h、H=50m、P=11KW，2 台 ZQ2+ZQ3：65UHB-ZK-B-20-50 ，Q=20m3/h、H=50m、P=11KW，2 台 厢式压滤机，两台。过滤面积：60m2 2.6.6 控制系统 本次工程设计的烟气脱硫工程由于控制参数较多，采用PLC

34、控制系统。 （1） PH值控制 根据脱硫系统的设计工艺，循环池在PH 值较低时，增大石灰乳浆液流量； 在 PH值较高时，减少石灰乳浆液泵的流量。从而达到控制的目的。但是，PH值 并不是随着石灰乳浆液加药量的增大而迅速改变，它的PH 值的改变具有一个时 间较长的延时，如果没有采取适当的控制手段，很容易会导致循环池PH 值在理 想控制值附近大幅振荡，这样就形成控制失去意义的状况。有鉴于此，本系统的 PH 值控制，特别作了石灰乳浆液加药量输出幅值的限制，降低PH 值振荡的波 幅，达到最优的控制状况。 （2） 除雾器冲洗 除雾器冲洗采用间断分层喷淋方式，它所喷淋的时间长短及间隔时间及周期 都可以根据需

35、求修改，以保证喷嘴不会堵塞及塔内补水不会太多及太少。 2.7平面与空间设计 2.7.1 总平面设计 总平面设计的原则是依据脱硫系统的功能划分，减少设施间的相互影响、确 保流程流畅，便于操作管理。 整个脱硫设施按功能分为脱硫剂制备系统、脱硫产物分离系统、烟气脱硫系 统、控制系统。主要设备和构筑物有：石灰乳制备池、石灰乳池搅拌器、石灰乳 泵、脱硫塔、进口烟道、出口烟道、脱硫喷淋泵、XP 塔板、脱硫循环泵、烟道 阀、控制系统及设备基础。平面布置按工艺流程依次展开，明确系统分区，合理 布局。 2.7.2 总体空间设计 总体空间设计针对本工程构筑物的特点，在总体空间组合上，采取重点与一 般相结合的手法，

36、将构筑物按工艺流程要求，有序排列，有机组合，构成一个完 整的美丽的空间。 2.8基础处理 整个系统除设备基础外，还有白泥浆制备池等土建工程内容。因为厂方没有 提供本工程的地质、水文勘察报告，因此，对于脱硫塔等大型设备基础处理，待 厂方提供工程的地质勘察报告后，再作桩基处理。其他设备基础原则上按一般基 础处理。 2.9主要设备清单 表 2-6主要设备明细表 项 目设备名称规格结构 数量 备注 石灰 乳制 备系 统 石灰粉仓3.0m 8.0m 钢制组合件1 套 石灰粉仓3.0m 10.0m 钢制组合件1 套 插板阀2 台 螺旋给料机 N=3.0kw 钢制组合件2 台 石灰乳池 3.2m 3.5m

37、砼结构1 座 石灰乳池 3.2m 4.0m 砼结构1 座 石灰乳池搅 拌机 5.0kw 1 台 5.0kw 1 台 石灰乳泵 40FUH 50K， Q=20m 3/h,H=20m、 P=3.0KW 塑料脱硫泵2 台 40FUH 50K， Q=20m3/h,H=20m、 P=3.0KW 塑料脱硫泵2 台 管道、管件 及阀门 UPVC 2 批 二氧 化硫 吸收 系统 除尘塔2.6m 12.9m 碳钢结构1 座 2.8m 12.9m 碳钢结构1 座 2.7m 13.05m 碳钢结构1 座 除尘塔防腐玻璃鳞片380m2 除尘泵80UHB-UF-50-30 塑料泵2 台 80UHB-UF-50-30 塑

38、料泵3 台 除尘管道UPVC 2 项 脱硫塔2.8m 20.5m碳钢结构1 座 3.6m 22m碳钢结构1 座 脱硫塔防腐玻璃鳞片600m2 塔内喷淋层2.8m 不锈钢3 层 3.6m 不锈钢3 层 螺旋喷嘴1.5 英寸316L 不锈钢78 个 格栅塔板2.8m 不锈钢 316L 1 套 3.6m 不锈钢 316L 1 套 除雾器2.8m PP 组合件2 套 3.6m PP 组合件2 套 脱硫塔防腐玻璃鳞片600m2 脱硫塔爬 梯、平台、 加强筋板 2.8m 碳钢结构1 套 脱硫塔爬 梯、平台、 加强筋板 3.6m 碳钢结构1 套 脱硫循环池 4.0m 4.0 4.0 m 钢筋砼1 座 5.0

39、m 5.0 4.0 m 钢筋砼1 座 循环池防腐 玻璃钢防腐2 项 循环池搅拌 机 7.5 kw 1 台 11 kw 1 台 搅拌机平台 碳钢结构2 项 脱硫循环泵 tl-250-28-55 合金钢3 台 脱硫循环泵 tl-400-28-75 合金钢3 台 管道、管件 及阀门 UPVC 2 批 冲洗管道、 管件 2 项 电动阀DN50 6 台 烟气 系统 引风机 120000 m3/h，5800Pa 2 台 变频器 250kw 2 台 引风机 90000 m3/h，5800Pa 叶片不锈钢1 台 变频器 220kw 1 台 脱硫塔进口 烟道 1.2 1.0 m 碳钢结构1 项 脱硫塔进口 烟道

40、 1.5 1.5 m 碳钢结构1 项 脱硫塔出口 烟道 1.1 1.0 m 碳钢结构1 项 脱硫塔出口 烟道 1.5 1.4 m 碳钢结构1 项 旁路烟道原有 进、出口烟 道防腐 玻璃鳞片800m2 加热风机 100000 m3/h ，900Pa 叶片 12Mn 2 台 变频器37KW 风机类3 台 旁通风机 80000 m3/h ，900Pa 叶片 12Mn 3 台 变频器30KW 风机类3 台 加热管道&5，Q235 1 项 热管换热器Q=120000 m3/h 1 台 热管换热器Q=90000 m3/h 1 台 热管换热器Q=80000 m3/h 1 台 烟气阀门电动式 5 个 烟气闸阀

41、电动式 5 个 烟气闸阀 手动式5 个 除尘 脱硫 产物 分离 系统 浓缩沉淀池 土建部分 4.0 5.0m钢筋砼1 座 浓缩沉淀池 土建部分 5.0 6.0m钢筋砼1 座 浓缩沉淀池 钢结构部分 4.0 5.0m含中心管、 反射板 碳钢制件1 项 浓缩沉淀池 钢结构部分 5.0 6.0m含中心管、 反射板 碳钢制件1 项 浓缩沉淀池 进出口管 道、阀门 UPVC， 1.6mpa 2 项 脱硫渣压滤 机 过滤面积 80m2 液压压紧，自 动保压，自动 拉板，明流双 出液。 2 套 脱硫渣浆泵65UHB-ZK-B-20-50 11kw 塑料泵4 台 灰渣压滤机过滤面积 60m2 液压压紧，自2

42、套 动保压，自动 拉板，明流双 出液。 沉灰池8.0 4.0 4.0m钢筋砼1 座 沉灰池8.0 6.0 4.0m钢筋砼1 座 除尘渣浆泵65UHB-ZK-B-20-5011kw 塑料泵4 台 出渣管道阀 门 UPVC 1 项 电控 系统 pH 仪 PC3100 2 套 PLC 控制系 统 2 套 仪表柜 2 个 工程师站DELL 商用机 2 套 组态软件 2 套 电控柜 10 个 电缆 1 项 桥架 1 项 2.10系统运行分析 2.10.1 本方案达到的主要技术经济指标 本方案达到的主要技术经济指标如表2-7所示，按年运行8760小时计 表 2-7主要技术经济指标 序号项 目名称指标备注

43、1 窑炉出口烟气流量 ZQ1:36000Nm 3/h ZQ2:50000Nm 3/h ZQ3:39000Nm 3/h 2.10.2 水、电、脱硫剂消耗及脱硫成本 （按年运行 8760小时计） 项目 耗用量 单 价 费用 每 小 时每年每 小 时每年 工业水8t/h 7.008 万 t/a 0.5 元/ t 4.0 元/h 3.5 万元/a 电(1)859kwh/h 752.48k 万 kwh/a 0.5 元 /kwh 429.5 元/h 376.24 万元/a 石灰粉0.459t/h 4020t/h 500 元/t 229.5 元/h 201 万元/a 维护管理3.0 万元/a 工人工资9 人

44、，3.0 万元/年人27.0 万元/a 合计支出每年每炉脱硫总费用610.74 万元/a 3 石油焦耗量 ZQ1:33t/d ZQ2:33t/d ZQ3:33t/d 4 石油焦含硫3.0% 5 窑炉出口 SO2浓度2600mg/Nm 3 6 脱硫塔内脱硫效率 90 % 7 排放烟气 SO2浓度400mg/Nm 3 8 排放烟气烟尘浓度140mg/Nm 3 SO2脱除量 400kg/h 3504t/a 9 Ca/S 1.05 10 生石灰粉 (CaO) 用量 459kg /h 4020t/a 11 耗水量 8t/ h 70080t/a 12 脱硫渣产量 860kg/h 7533.6t/a 13 亚硫酸钙浆液浓度16.5% 14 脱硫塔阻力1500Pa 年脱硫量0.4t/h 8760h/a 3504t SO2/a 3504tSO2/a 脱硫成本610.74 万元/a 3504t SO 2/a1742 元/t SO2 1742 元/t SO2 注（ 1）：电价按发电成本价 0.5元 /kwh 计。 由上表可以看出，本工程每年脱除SO23504t/a，脱硫系统总支出610.74 万元 /a；脱硫成本 1742元/t SO2。