柴油发电机组尾气处理工程.doc

柴油发电机组尾气处理工程

广西地质矿产勘查开发局1#大院
柴油发电机组尾气处理工程

（方案设计）

广西华之夏环保咨询有限公司
二O一三年二月
目 录
1项目概述 3
2设计依据 3
3设计参数与排放标准 4
3.1设计参数 4
3.2排放标准 4
4工艺流程 4
4.1工艺流程图 4
4.2工艺简介 5
5工作原理 5
5.1除尘原理 5
5.2脱硫原理 5
5.3旋流板脱硫机理 5
5.4高效脱硫除尘器示意图 6
5.5独特设计 7
6主要设备计算 7
7投资估算 8

1项目概述
广西地质矿产勘查开发局1#大院位于南宁市建政路1号，新建有两栋26层住宅楼（A栋、B栋）与一栋16层与26层拼接的住宅楼，设计居住户数772户，居住人数2702人，地下机动停车泊位323个，小区占地面积4849.6平方米，总建筑面积107440平方米，容积率2.625，建筑密度25.22%。地下发电机房装有1台柴油发电机400KW，以备停电时使用，该发电机以柴油为燃料，柴油在不完全燃烧过程中产生含氮氧化物、一氧化碳、颗粒物、硫化物与黑度的废气，如不经处理而直接排放，会对周边环境产生一定的影响。根据广西地质矿产勘查开发局1#大院建筑住房环评批复，要求柴油发电机组尾气经处理后达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级标准后排放。

现尾气排放口 柴油发电机
2设计依据
《中华人民共和国污染防治法》；
《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996
《三废处理工程技术手册》废气卷；
《全国通用通风管道计算表》；
“关于广西地质矿产勘查开发局1#大院市场运作建设住房项目环境影响报告书的批复”
3设计参数与排放标准
3.1设计参数
根据业主提供的资料与现场收集的资料，其发电机房装有1台400KW柴油发电机。设计风量为2800m3/h。
3.2排放标准
处理后发电机尾气排放执行《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996第二时段二级标准
SO2： ≤550mg/m3
颗粒物： ≤120mg/m3
林格曼黑度： ≤1级
4工艺流程
4.1工艺流程图
柴油发电机组尾气处理工艺流程详见图4.1-1。
循环泵
循环池
自来水
污水排入污水处理系统
发电机尾气
烟气管道
烟囱排放
高效旋流板脱硫除尘器
投药

图4.1-1:工艺流程图
4.2工艺简介
柴油在不完全燃烧过程中产生含氮氧化物、一氧化碳、颗粒物、硫化物与黑度的废气，《中华人民共和国大气污染防治法》均对此提出了严格的要求，因此对处理工艺和设备的选择应本着成熟、稳定、经济合理的原则。根据上述原则，确定采用国内成熟的旋流板吸收工艺，该工艺具有运行成本低，管理简便，药剂普通等优点。设备的选用采用高效旋流板脱硫装置，该产品具有脱硫除尘效率高，阻力小，脱水效果好，运行管理方便，占地面积小，价格经济等优点，是理想的发电机尾气处理装置。
5工作原理
5.1除尘原理
烟气自脱硫除尘塔底部切向进入后，绕着底部的稳流柱旋转上升，利用离心力作用除去70%的较大尘粒，然后变速通过三层涡流旋流板。在这三次大的变速运动中，高速气流对碱液做激烈搅拌使水达到最佳的雾化质量(液滴直径0.2mm)，从而使得烟气与碱液达到最大的接触面积。这样，较大的尘粒在离心力作用下被除去，较小的尘粒受到液滴的碰撞与拦截，受到粒子上的冷凝，受到多次的布朗扩散等作用而凝并成较大的尘粒而被除去，此外，还有部分微小尘粒通过紊流、吸附、凝聚、催化传质后被捕集，最后都流至塔底部再排至沉灰池。
5.2脱硫原理
一般情况下，脱硫是利用二氧化硫的特性，即酸性、溶解性、氧化性、还原性。而二氧化硫溶于水后酸性很强与碱反应的速度很快不需多加考虑。一般情况下，烟气从锅炉排出，当喷入一定量碱液时，碱液的雾化质量越好、脱硫效率越高。本脱硫除尘器独特的设计能使高速运动的气流对碱液作激烈的搅拌，产生涡流内循环，重复雾化，使碱液完全雾化，液滴粒径基本在0.2mm以下，达到最佳雾化质量，液雾与SO2充分搅拌在一起，达到最佳的接触方法与接触面积，从而达到理想的脱硫效果。
5.3旋流板脱硫机理
脱硫过程中效率较高的因素有以下几点:
(1)液体雾化程度高：酸碱中和是否充分，取决液体的雾化质量，雾化越细，则酸与碱的中和越充分，液雾与烟气接触的面积也越大，脱硫效果越高。
(2)筒体较高：对液体来说，在较高的筒体内作相对运动，旋转次数可经增多，酸性气体与碱性液体可以得到充分的时间和空间进行接触、吸收、溶解中和等净化过程。
(3)旋转技术：在大面积旋转喷淋下，该技术能使气液接触面积至最大化，又使气相紊动剧烈，增强了碱性液体对酸性气体的吸收作用。烟气中的SO2通过高效脱硫装置部分转化为SO3，水解后形成SO4-，与吸收碱液中的Na＋，形成Na2SO4，大部分SO2则水解后形成SO32-离子，从而与Na＋生成Na2SO3，达到脱硫的目的。通过高效脱硫装置治理后，其脱硫效率80-85%。
其过程的反应如下：
2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O
Na2SO3+SO2+H2O 2NaHSO3
副反应2Na2SO3+O2 2Na2SO4
5.4高效脱硫除尘器示意图

气流切线导入高效脱硫除尘器，并经板塔盘旋而上，液流自盲板分配至各个叶片，形成液幕。气流一方面与液幕接触，另一方面撞击液流，形成液滴，增大气液接触面积。液幕与液滴通过气流离心力甩至塔壁的液环槽，环槽底设有导流管，将液体排入下一层旋流板。气流与液流在上述充分接触的过程中，形成了极大的相际界面，并完成一系列的物理化学反应过程。设备技术特点有:
(1)脱硫、脱氮氧化物一体化。利用废水循环使用，不外排。塔内的工作机理是针对烟尘成份组成的特征，采用成功的碱液吸收法，经过旋流、喷淋、吸收、吸附、氧化、中和、还原等物理、化学过程，以与脱水、除雾，达到脱硫、除湿、净化烟气的目的。
(2)本项目在工程循环用水方面，脱硫后的水，可再循环使用，循环水加入废碱进行调节，保持一定PH值。
(3)本旋流板脱硫设备在工艺结构、流程上采用了有效的防结垢、脱水和除湿措施，有效地控制了结垢、湿气腐蚀等问题。
(4)本技术操作使用简单，占地面积小，运行费用低，设备使用寿命长，故障率低，外部无溢水槽，整体阻力小。
5.5独特设计
(1)旋流板上的碱液基本不下落，在板上做抛物运动；
(2)分水板上的气流动力引导涡流内循环，多方向气流碰撞产生主要的涡流动力，设计的固有空间控制涡流量的大小；
(3)脱雾器脱去96%以上的水雾，保证了排放烟气不带水;
(4)有效的利用碱液的结垢周期，控制碱液在除尘器内的停留时间，使碱液在除尘器内不结垢。
6主要设备计算
(1)高效脱硫装置确定
高效旋流板脱硫装置的规格设计为D=500㎜，H=2000mm，材质为耐腐蚀316L不锈钢，厚度为3㎜。内设有2层的旋流板，1层除雾板。
(2)液气比约为1L/ m3，故系统的循环水量约是3t/h。
(3)高效脱硫装置系统阻力估算：
高效脱硫装置阻力约为1100～1300Pa；
管道阻力约是200～300Pa；
则高效脱硫装置系统的阻力约是1600 Pa。
(4)循环水泵
a)停电时发电机启动后，起、停循环水泵，将循环池内的碱性液体抽至高效脱硫装置内。
b)循环池内液位因故下降至低限时，循环水泵停止，避免水泵因缺水而干烧损坏。
（5）循环池
a)池内水位降至设定低位时，控制电路打开进水阀门，对池内注水。水位升至设定高位时，关闭进水阀。
b)根据脱硫效果的需要，设定池内的PH值，初定为9左右。
c)搅拌机使池内的碱液与水充分混合，与加药水泵联动。
d)沉灰池的灰渣不定期的用吸粪车外运处理。
7投资估算
工程投资估算见表7-1。

表7-1 工程投资估算表
序号
名称
规格型号
单位
数量
单价(元)
金额(元)
备注
一、设备、材料、管网、电气自控等费用

1
循环水池

m3
4
1500
7500
与脱硫器
配套
2
设备基础

m2
2
1000
2000

3
高效旋流式除尘脱硫器
φ500×2000mm
台

316L
4
循环水泵
CBQ20-15-1051F
台
1
4200
4200
氟塑料
5
加药设备
JY-200
套
1
6800
6800
PP
6
PH在线监测
BT-01
套
1
7800
7800
台湾BETTER
7
风管

米
40
350
14000
碳钢防腐
8
风管支架

批
1
5000
5000
碳钢防腐
9
风管弯头、阀门

批
1
3800
3800
碳钢防腐
10
自来水给水管

批
1
1000
1000
PVC
11
电控设备

批
1
6600
6600

小计

146700

二、其它费用
12
安装费

25000

13
运输费

12000

14
调试费

2800

15
管理费

5000

16
税费

11490

小计

56290

总计

202990

注：本报价不含验收与监测费用。
项目总投资：贰拾零贰仟玖佰玖拾元（￥202990.00元）。
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