6×1200万大卡导热炉烟气除尘脱硫方案
基本原理是钠碱进入脱硫筒内吸收烟气中的二氧化硫,再用石灰浆(主要成份为Ca(OH)2)将脱硫产物再生置换出钠碱重新返回到脱硫筒内脱硫。具体反应机理如下:
(a)吸收反应 在脱硫筒中钠碱吸收烟气中的SO2:
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O
吸收过程中生成亚硫酸钠继续吸收烟气中的二氧化硫。
Na2SO3 + SO2 + H2O = 2NaHSO3
(b)再生反应 脱硫筒排出液流到灰水沟内与石灰浆(主要成份Ca(OH)2)反应:
2NaHSO3 + Ca(OH)2 = Na2SO3 + CaSO3·1/2H2O +3/2H2O Na2SO3 + Ca(OH)2 + H2O = 2NaOH + CaSO3·1/2H2O +3/2H2O 再生获得的Na2SO3和NaOH清液送回脱硫筒循环使用。 (C)氧化过程
CaSO3 + 1/2O2 → CaSO4 (2)运行原理
脱硫装置由五个主要部分组成:三级脱硫筒、脱水筒、烟气再升温室。
烟气先进入烟气升温室,并依次进入1#、2#、3#脱硫筒进行烟气脱硫,在这三个脱硫筒内,利用我公司发明的多道逆向喷淋法喷入碱水,使水气充分接触。烟气到达3#筒底部再切向进入脱水筒,在脱水筒内烟气螺旋上升完成离心脱水,避免烟气带水进入锅炉引风机。脱硫筒和脱水筒均为大直径筒体,内不含结垢部件(在塔内安装任何塔
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板类部件均会带来严重结垢问题)。烟气经脱水后回到烟气再升温室与脱硫前的高温烟气进行热交换,对脱硫后低温烟气进行再升温,从而有效解决低温潮湿烟气造成引风机等的腐蚀、积灰和振动问题。 一级脱硫效率可达60%,二级脱硫效率为:
60%+(1-60%)×60%=84%;
三级脱硫效率为脱硫效率为: 84%+(1-84%)×60%=93.6%;
3. 工艺流程 锅炉 烟气 第一级 第二级 第三级脱硫升温一体化装置 引风机 烟囱 灰水 水 石灰库 再生池 钠碱 沉淀池 混合池 内循环池 循环水泵 脱硫渣运走 机械抓斗 杭州蓝星环保设备有限公司编制
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3.1烟气流程
锅炉烟气进入脱硫升温装置,先进入烟气升温室,再进入1#脱硫筒顶部,烟气由上向下流动,与喷入1#脱硫筒的碱性水接触,实现第一级除尘脱硫,烟气到达1#筒底部后进入2#脱硫筒,烟气自下而上流动,与喷入2#筒的碱性水接触,实现第二级脱硫,再从2#脱硫筒顶部进入3#脱硫筒,实现第三级脱硫,经三级脱硫后的烟气从3#筒底部切向进入脱水筒,烟气在脱水筒内螺旋上升,完成烟气脱水,脱水后的烟气返回烟气加热升温装置,与脱硫前的高温烟气进行换热,使烟气温度升到烟气露点以上,解决了烟气带水问题,经过烟气再升温室升温加热后由引风机引入烟囱排放。 3.2水系统
水系统由内循环池加溢流池、沉渣池、再生池、三台循环水泵(一备两用)、循环管及喷头等组成。2#、3#脱硫筒排出的水流入内循环池, 1#脱硫筒排出的水流入沉淀池,沉清后由流入内循环池。安装内循环 安装三台循环泵(二用一备),根据工艺要求连接循环水管。喷头全部安装在脱硫塔顶部,可增加水气接触时间和机会,提高除尘脱硫效率。 水泵参数如下:
流量: 675m3/h 扬程: 22.8米 功率: 75KW
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● 渣处理系统
石灰加入再生池与脱硫产物Na2SO3反应产生脱硫渣CaSO3,经沉渣池沉淀后与煤灰一起运走。 3.3脱硫剂再生系统
安装一座钢质石灰库容积30立方,两只钢质再生池容积5立方,一用一备,从循环水管接一路管将水接进再生池,从石灰库放入石灰,搅拌再生,再生液流入沉淀池沉淀。安装两只钠碱槽,液碱作为备用碱。碱度不够时适当加钠碱补充。
4.工艺特点
4.1脱硫用水全部闭路循环,无二次污染。
脱硫系统不向外排废水,除尘脱硫过程还将损耗水分,本系统每天需补充水量约为100m3,可用生产废水作补充水,降低运行成本。 4.2由于气液充分接触,烟气温度下降很大,可能到达50℃以下,不进行再升温引风机积灰振动不能避免。本方案中烟气进入引风机前用脱硫前的高温烟气对脱硫后的低温烟气进行加热,避免烟气在风机内积露,可使用户免受引风机积灰、振动的困苦。这是我公司的另一项国家实用新型专利-----引风机防腐装置(国家专利号:ZL96213495.3) 4.3 对喷头的依赖降到最低,除尘脱硫效率稳定
在三级烟气脱硫筒内,利用多道逆向喷淋法,将吸收液喷入烟气
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中,在高速气流的带动下,吸收液被吹成雾状(不靠喷头喷成雾状),比表面积大,使气液接触更加充分。我们的喷头不是雾化喷头,实际上雾化喷头在燃煤烟气除尘脱硫系统中使用,由于有烟尘等固体物质存在,很容易受磨损或堵塞,很难正常运行。
喷头插入式安装,运行过程中能方便抽出和装入,清理非常方便。 4.4 脱硫装置内部不会产生结垢和堵塞
利用三级串联湿式脱硫,高效的双碱法(钠碱+石灰)效率可达85%以上,脱硫塔为空塔结构,不含其他易结垢部件,可有效避免脱硫塔及管道等设施结垢,在湿法脱硫中结垢问题将是系统能否长期稳定运行的关键!
4.5 主体不裂缝、不渗漏,使用寿命有保障
脱硫装置主体用钢筋混凝土整体浇注,内衬特制化工陶瓷、外贴瓷片,外表美观。没有接缝,不会开裂。我们不主张用碳钢或不锈钢做塔体材料,因为防腐措施要求非常高,施工及使用上稍有不慎就会造成大面积腐蚀,而且一旦产生腐蚀就根本无法补救! 4.6 运行费用低。
采用双碱法脱硫,参与脱硫的是钠碱,而实际消耗的是石灰,在所有脱硫剂中石灰最便宜。
四、治理目标
排放烟气符合环保标准,烟尘浓度≤100 mg/Nm3 ,二氧化硫浓度≤200 mg/Nm3 ,林格曼黑度≤1级。
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