40T锅炉脱硫改造初步设计方案.doc

40T/h锅炉烟气脱硫脱硝除尘工程初步设计方案第一章总论1.1、项目背景1.1.1、工程名称40t/h锅炉烟气脱硫除尘工程1.1.2、工程地址1.1.3、工程建设的必要性1.1.3.1、我国减排形势我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就，但也付出了巨大的资源和环境代价。环境问题是二十一世纪全球的重点问题，和世界上其它国家一样，我国在经济发展中也遇到了环境恶化这一棘手的难题。目前，我国以城市为中心的环境污染不断加剧，并正向农村曼延，而大气污染正是其中之一，并且已经达到了十分严重的地步。据了解，全国城市大气总悬浮微粒浓度年日均值为320微克/立方米，污染严重的城市已达到800微克/立方米，高出世界卫生组织标准近10倍。经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈。我国是以煤炭为主要能源的国家，煤炭在我国一次能源的生产和消耗中，一直占70%以上，因此对消耗煤炭最大的主要行业进行烟气脱硫脱硝的整治是目前有效降低二氧化硫，氮氧化物，排放量的最有效措施之一。燃煤锅炉二氧化硫排放量占全国二氧化硫排放量的60%以上，国家一直高度重视燃煤锅炉二氧化硫排放控制，十多年来，尤其是“十五”期间出台了一系列法律、法规、政策，促进了燃煤锅炉烟气脱硫产业化的快速发展。当前，实现节能减排目标面临的十分严峻。去年以来，全国上下加强了节能减排工作，国务院发布了加强节能工作的决定，制定了促进节能减排的一系列政策措施。1.1.3.2、SO2危害性（1）SO2对人体健康的危害SO2是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶于人体的体液和其他黏性液中，长期的影响会导致多种疾病，如上呼吸道感染、慢性支气管炎、肺气肿等，危害人类健康。SO2在氧化剂、光的作用下，会生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸盐气溶胶，据有关研究表明，当硫酸盐年浓度在10g/m3左右时，每减少10%的浓度能使死亡率降低0.5%。（2）SO2对植物的危害研究表明，在高浓度的SO2的影响下，植物产生急性危害，叶片表面产生坏死斑，或直接使植物叶片枯萎脱落；在低浓度SO2的影响下植物的生长机能受到影响，造成产量下降，品质变坏。据1983年对我国13个省市25个工厂企业的统计，因SO2造成的受害面积达2.33万公顷，粮食减少1.85万吨，蔬菜减少500吨，危害相当严重。（3）SO2对金属的腐蚀大气中的SO2对金属的腐蚀主要是对钢结构的腐蚀，据统计，发达国家每年因金属腐蚀而带来的直接经济损失占国民经济总产值的2%4%。由于金属腐蚀造成的直接损失远大于水灾、风灾、火灾、地震造成损失的总和，且金属腐蚀直接威胁到工作设施、生活设施和交通设施的安全。（4）SO2对生态环境的影响SO2形成的酸雨和酸雾危害也是相当的大，主要表现为对湖泊、地下水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物构成腐蚀，同时，长期的酸雨作用还将对土壤和水质产生不可估量的损失。1.1.3.3氮氧化物NOx 的危害 氮氧化物NOx 是化学工业、国防工业、电力工业以及锅炉和内燃机等排放气体中有毒物质之一。NOx 以燃料燃烧过程中所产生的数量最多,约占30%以上, 其中70%来自于煤炭直接燃烧,固定燃烧源是NOx 排放的主要来源, 此外, 一些工业生产过程也有NOx的排放。随着中国经济持续发展, 能源消耗逐年增加, NOx 的排放量也迅速增加.煤炭是当前世界各国的主要能源之一, 在中国一次能源生产的消费中一直占70%以上, 其中大部分是通过燃烧方式利用的, 目前煤炭在中国能源中仍占据主导地位。大量燃煤而排放的SOx和NOx 以及由此形成的酸雨严重危害人体健康,破坏生态平衡, 制约社会和经济的可持续发展。 NOx 是NO、NO2 、N2O、N2O4 、N2O5等物质的总称,由其引起的环境问题以及对人体健康的危害有以下几方面:(1) NOx 对人体的致毒作用, 危害最大的是NO2, 主要影响呼吸系统, 可引起支气管炎和肺气肿等疾病; NO 非常容易与动物血液中的色素(Hb) 结合, 造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹,它与血色素的亲和力很强, 约为CO的数百倍至一千倍;(2) NOx 对植物的损害;(3) NOx 是酸雨、酸雾的主要污染物, 酸雨会破坏森林植被, 造成土壤酸化、贫瘠、物种退化、农业减产, 还会使水体造成污染, 鱼类死亡;(4) NOx 与碳氢化合物可形成光化学烟雾; 典型的事例为1952 年美国洛杉矶光化学烟雾事件。该事件致使大批居民发生眼睛红肿、喉痛咳嗽、皮肤潮红等症状, 严重者心肺功能衰竭。有400 余名65 岁以上的老人因此死亡。(5) NOx 参与臭氧层的破坏, 氧化亚氮(N2O)在高空同温层中会破坏臭氧层, 使较多的紫外线辐射到地面, 增加皮肤癌的发病率, 还可能影响人的免疫系统。所以, 烟气中NOx 的控制和治理尤为重要。1.2工程编制依据1.2.1、国家及行业法规（1）中华人民共和国环境保护法；（2）中华人民共和国大气污染防治法；（3）锅炉大气污染物排放标准GB13271-2009；（4）环境空气质量标准GB3095-1996；（5）工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范HJ462-2009；1.2.2、工程单位提供的资料（1） 厂址气象和地理、地质条件；（2） 公司现有工程设计资料；（3） 锅炉使用煤种、煤质和耗煤量资料，近期烟囱处烟气检测报告。1.3工程概况1.3.1、工程内容对40t/h供热锅炉增加脱硫除尘系统，除尘器采用湿式式除尘，除尘效率90%，烟气脱硫，脱硝设备为填料喷淋塔，通过该脱硫除尘系统使供热锅炉的烟气按照锅炉大气污染排放标准GB13271-2009达到国家二类地区污染物排放标准的规定。工程建设内容如下：锅炉房内现有1台40吨蒸汽量锅炉，本工程投资建设1台锅炉的脱硫除尘装置。1.3.2、项目建设目标（1） 使140t/h锅炉烟气排放达到国家锅炉大气污染物排放标准GB13271-2009的标准。（2） 使供热锅炉排放的烟气中的二氧化硫,氮氧化物和烟尘的排放量得到有效地控制，改善环境，改善居民的生活条件，以利于社会经济和公司的可持续发展。1.4本方案目的及设计范围1.4.1、本方案设计目的本方案目的是确定先进适用的脱硫脱硝相结合工艺技术；在现有的场地上实现紧凑的设备布置；工程的安全实施；与主体机组的无缝连接和装置的稳定可靠运行；各项脱硫指标能够满足现行的环境标准和其他相关的要求；脱硫剂价廉易得等要求。1.4.2、设计范围本工程的设计范围为：140t/h供热锅炉进行脱硫工艺改造，具体包括以下内容：（1） 脱硫脱硝工程建设条件的落实和描述；（2） 脱硫脱硝工程工艺技术的比较和选定；（3） 脱硫脱硝工程实施方案的确定；（4） 脱硫脱硝系统运行的成本；（5） 主要设备设计说明1.4.3、主要技术原则（1） 通过对140t/h锅炉加装除尘和烟气脱硫脱硝（2） 装置的实施，使公司的SO2，NOx排放达标，并为公司的进一步发展留有余量。（）结合工程的实际情况，在脱硫系统工艺设计方案拟定时，充分利用公司的现有场地和现有公用设施，以利于节约工程投资。（）脱硫工艺的选择应遵循“工艺成熟，运行稳定，脱硫效率高，投资省，无二次污染”的原则，结合公司特点和现状，提出推荐方案。（4）装置按相对独立的脱硫系统和串联的除尘系统进行设计，同时充分注意烟气脱硫脱硝装置及除尘系统与主机系统的有机联系，烟气脱硫系统的配套辅助设施尽量与主机系统共用.（5）在周围资源许可情况下，优先考虑供应可靠、价格便宜、质量稳定、对周围环境不会产生污染的吸收剂。（6）脱硫副产物应尽可能综合利用，当综合利用受阻时，应与灰渣分开堆放，留有今后综合利用的可能性，并采取防止副产物造成二次污染的措施。（7）综合考虑公司燃煤锅炉实际燃煤含硫量的变化趋势，脱硫装置系统设计及设备选型时有一定的适应能力。脱硫工艺系统的设计寿命与对应主机的剩余寿命相适应。（8）除尘器应采用操作简易、维修方便、效率高的除尘器。 第二章脱硫工艺选择及工艺计算2.1、脱硫工艺选择2.1.1、主要脱硫工艺2.1.1.1、目前主要的脱硫工艺（1）燃烧前燃料脱硫工艺，燃料脱硫属源头治理措施，对减轻中途或终端治理负担更有利。常用的措施有煤的洗选、液化、气化、加工脱硫和煤的重油加氢脱硫，煤的强磁脱硫，煤的微波辐射脱硫等等，这些方法，目前应用范围有限，主要原因是费用较高，也有的还处于研制阶段。（2）燃烧中炉内脱硫措施，这项措施中，目前主要有，炉内喷洒吸收剂技术和燃用固硫型煤技术以及低氧燃烧技术。这些措施主要问题是脱硫率低而低氧技术在平衡通风中难以实现，一般都用于微正压的燃油锅炉中。（3）燃烧后烟气脱硫措施，烟气脱硫方法目前国内外都有很多种。按反应产物的回收方式分为抛弃法和回收法两大类，反应后的含硫产物作为废料而被抛弃极为抛弃法，反之将脱硫后的含硫产物作为副产品加以回收利用即为回收法。抛弃法设备简单，投资及运行费用低，但易造成二次污染，污染问题未得到彻底解决，脱硫效率低；回收法是将烟气中的SO2加以利用，变害为利，避免二次污染，但其系统复杂，操作难度大，投资及运行费用高，当烟气中SO2含量较高时，才有利用价值。目前已开发100多种烟气脱硫工艺，但真实实现商业化运行的仅十余种，可分为干法、半干法、湿法等。其中湿法因具有脱硫效率高、脱硫剂利用率高、运行可靠、适应性强等特点，应用广泛，目前我国燃煤锅炉脱硫主要采用的是湿式烟气脱硫工艺，据统计市场占有率在85%以上。2.1.1.2、主要的湿式脱硫工艺湿法烟气脱硫技术的特点，是整个脱硫系统位于烟道的末端、除尘系统之后，脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，所以脱硫后的烟气一般需经再加热才能从烟囱排出。湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫效率高，吸收剂离子利用率高，在与硫反应比等于1时，可达到90%以上的脱硫效率，适合于大型燃煤锅炉的烟气脱硫。湿法脱硫工艺可以根据脱硫剂种类分为钙法、钠法、镁法、氨法、双碱法和海水脱硫法等。中小型燃煤工业锅炉可结合当地的具体条件，选择各种合适的脱硫吸收剂。不但可以以采用常规的石灰、氧化镁和烧碱、纯碱，还可充分利用各种造纸、印染、炼焦等工业的碱性废水、废氨水和锅炉冲渣水、排污水，达到以废治废的效果，并可实现除尘脱硫一体化。国内外大型电厂大都采用石灰石石膏法脱硫工艺，其技术成熟，脱硫效率高，脱硫剂利用率高，此外技术要求高，条件控制不当易产生结垢、设备维护成本高，堵塞设备、管道，因此不适用于中小型燃煤工业锅炉。2.1.1.3、几种湿式脱硫工艺方法的比较湿式烟气脱硫方法也分很多种：（1）湿法石灰石石灰烟气脱硫技术该法是利用成本低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的SO2，生成半水亚硫酸钙或石膏。这种曾在70年代使用，因其投资大、运行费用高和腐蚀、结垢、堵塞等问题而影响了其在火电厂中的应用。经过多年的实践和改进，工作性能和可靠性大为提高，投资与运行费用显著减少。该法主要优点为：a.脱硫效率高（脱硫效率大于90%）；b.吸收剂利用率高，可大于90%；c.设备运转率高（可达90%以上），运行可靠、适应性强；该法是目前我国引进的烟气脱硫装置中主要方法。主要缺点是投资大、工艺流程长、设备占地面积大、运行费用高。此外技术要求高，条件控制不当易产生结垢，堵塞设备、管道，因此不适用于中小型燃煤工业锅炉。（2）氨法烟气脱硫技术该方法也广受重视，该法所得到的脱硫副产物硫酸氨可做肥料出售，具有较好的经济效益。然而，氨法脱硫技术通常存在的问题有：由于氨的腐蚀性较强，对设备及管道腐蚀严重。另外，为了保证脱硫率，脱硫溶液中的氨水浓度需要维持较高水平，这样在气液接触过程中，容易导致大量的氨气挥发进入烟气中，造成氨的逃逸损失。同时，逃逸到烟气中的氨气还很容易与烟气中的残留的二氧化硫作用，在烟气中形成难以捕集的铵盐气溶胶粒子，导致严重的二次污染。虽然降低溶液中的氨水浓度可以减少氨的逃逸，但脱硫率难以保证，并导致在回收硫酸铵时的溶液浓缩耗能显著增加。这些问题极大的限制了氨法脱硫技术的实际推广。（3）双碱法烟气脱硫技术该法是为了克服石灰石石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。它先用碱金属盐类如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2，然后再用另一石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液循环使用，而SO2则以石膏的形式析出，生成亚硫酸钙和石膏。该法的优点是，由于主塔内采用液相吸收，吸收剂在塔外的再生池中进行再生，从而不存在塔内结垢和浆料堵塞问题，该法可得到较高的脱硫率，可达90%以上，应用范围较广，该法的主要缺点是再生池和澄清池占地面积较大，并且在脱硫过程中，NaOH的损失量较大，需要不断补充，成本会有所增加。2.1.2、项目脱硫工艺的选择2.1.2.1、技术方案应当遵循的原则由于本工程为改造工程，在方案的选择中既要做到运行后达标排放要求又要结合现场的实际情况与原有的工艺相结合，所以选择的技术方案应当遵循以下原则：（1）脱硫工艺技术为国家领先、成熟可靠、经济适用、稳定达标。（2）脱硫塔等主要设备技术为国内领先、运行稳定可靠。（3）脱硫液采用闭路循环，无二次污染。（4）工程投资省，运行费用低。（5）结构紧凑、布局合理、占地面积小。（6）系统设备操作维护简单，不结垢、不堵塞，与锅炉运行率达100%。（7）关键部件采用技术成熟可靠、使用寿命长、最使用的先进材料和产品。（8）使用当地可以稳定供应、价格较低、性能好的脱硫剂。（9）设计科学严谨，工程核算实事求是，尽量减轻需方经济负担，降低工程造价以及运行和维护成本。根据以上原则，通过对几种脱硫工艺的综合比较，结合鞍千矿的实际情况，推荐采用双碱法脱硫工艺。2.1.2.2、双碱法法脱硫工艺描述双碱法脱硫工艺技术是目前应用成熟的一种烟气脱硫技术，尤其是在中小型冶炼炉或冶炼炉烟气污染治理方面应用较为广泛，脱硫剂采用氢氧化钠溶液（含30%NaOH）和生石灰（含95%CaO），以氢氧化钠溶液作为脱硫启动剂，石灰水溶液作为脱硫置换剂进行循环脱硫。化学原理双碱法是以氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氢氧化钙溶液作为第二碱，再生吸收液产生NaOH，付产品为石膏，再生后的吸收液送回脱硫塔循环使用。它的化学原理分为脱硫过程、再生过程、氧化过程三部分：脱硫过程：2NaOH + SO2Na2SO3 + H2ONa2SO3+ SO2+ H2O2NaSO3再生过程：（用石灰乳）用氢氧化钙溶液对吸收液进行再生2NaHSO3+ Ca(OH)2Na2SO3+CaSO3Na2SO3+ Ca(OH)2+2NaOH+ CaSO3氧化反应CaSO31/2H2O+ 1/2O2CaSO41/2H2O工艺描述本项目工艺流程主要由：脱硫剂制备系统、烟气系统、脱硫浆液循环系统、SO2吸收系统、电气仪表控制系统及脱硫副产物处理系统组成。脱硫剂制备系统本工程脱硫剂烧碱或电石渣和石灰，要求纯度均80%，由于系统消耗吸收剂量不大，因此吸收剂的加入采用人工控制加入。石灰加入到石灰浆液池中，通过搅拌使其充分溶解形成乳浊液，通过PH值的显示控制加入到再生池中的量及时间。加入到再生池中的石灰乳浊液与脱硫后的吸收液混合，进行再生反应，反应完成后进入澄清池。烧碱或电石渣加入到澄清池中，根据PH值的显示控制加入量和时间，溶解后直接通过脱硫泵送入脱硫塔内。烟气系统烟气系统是指包括除尘器、烟气塔前降温装置、烟道和烟囱在内的若干处理烟气的体系。从引风机后端引入的烟气，经原烟道及增设的引入烟道进入脱硫塔内。原烟道在引入烟道接口后部增加一个档板门，当锅炉启动和烟气脱硫装置发生故障，脱硫设备停运时，烟气由原烟道经烟囱排放。增设的引入烟道中设有二级喷淋降温装置，其位置设置于引入烟道末端文丘里塔内。喷淋降温装置的运行根据引风机出口温度通过中控进行自动控制。经过脱硫处理后烟气的最后由脱硫塔顶部出烟口进入烟囱。由于本工程为烟气脱硫除尘工程，是在原有系统中加入脱硫系统和除尘系统，因此脱硫后对烟气排放末端设备影响比较大，尤其是烟囱，脱硫后的烟气中水蒸气的含量会有所增加，并且烟气的温度也会下降，对烟囱会产生比较严重的露点腐蚀，建议对烟囱做内防腐，以提高烟囱的耐腐蚀能力。脱硫剂循环系统循环池中的碱性浆液由循环泵输送到脱硫塔的喷嘴处，雾化液滴与烟气进行交叉接触之后，回落到脱硫塔底部的回流槽中，再经回流槽回到再生池中；当脱硫液的PH值低于一定值后，将石灰浆液池中已经制备完成后的石灰乳浊液经浆液泵送至再生池中，与从脱硫塔中回流的浆液混合，将其中的亚硫酸钠（Na2SO3）和亚硫酸氢钠（NaHSO3）转化成具有脱硫作用的钠碱溶液，并生成一定量亚硫酸钙（CaSO3）沉淀；再生后的吸收剂经过沉淀池澄清后，进入澄清池，通过脱硫泵将钠碱的溶液泵送到脱硫塔的喷淋层中进行脱硫，从而形成吸收液的闭路循环。亚硫酸钙（CaSO3）沉淀物经输送机排出。钠碱溶液一直处在“脱硫再生脱硫”循环过程中。再生池中最佳的pH值应控制在6-8之间，澄清池中最佳的pH值应选择在7-9之间。如果PH值低于此值，浆液的吸收能力下降，最终影响到SO2的脱硫效率。SO2吸收系统烟气经除尘器后从脱硫塔下部进入脱硫塔内，并向上运行，与喷淋层向下喷出雾化后的吸收剂形成交叉接触，脱硫吸收剂中的NaOH和少量的Ca(OH)2从烟气中捕获SO2、SO3、HF、HCI等发生化学反应形成亚硫酸盐溶液，并吸附烟气中的烟尘。净化后的烟气通过脱硫塔上部的除雾器除去烟气中夹带的水，通过烟道进入烟囱排入大气。脱硫工艺流程图电气仪表控制系统脱硫控制系统主要通过脱硫循环泵的控制来实现，脱硫循环泵的控制采用远程控制和就地人工控制两种控制方式。脱硫系统在运行过程中，根据锅炉机组的运行效率，由中控室的操作人员对脱硫循环泵发出远程控制指令，来调整脱硫循环泵的工作。脱硫副产物处理系统循环池中的浆液经过一定时间的循环后，由于不断有石灰浆液补入，将达到循环池的容量，至此循环池中的浆液因无法继续补入脱硫剂而失去脱硫能力，循环池中浆液的主要脱硫副产物为含有大量的CaSO3（约占80%以上）及其它杂质(主要来源于烟气中的烟尘及脱硫剂中的杂质)的物料体系，考虑到投资成本的原因，建议其处理方法为抛弃法。根据脱硫系统运行的情况，循环池浆液各成份的排放量约为（按吨煤计算）：CaSO4:33.78kg；脱硫剂中的杂质:1.99kg；捕集的烟尘:1.03kg；水:11.77kg（上述数据是根据煤质报告和系统运行能力推算所得，仅作参考）。脱硫初级反应生成物中,以Na2SO3和NaHSO3为主，约占6090%，极易溶于水，经再生池中石灰浆液的反应后生成CaSO3，常温下属难溶盐，在水中溶解度约0.8g/100gH2O，因此大部分均形成沉淀物，而在水中溶解的部分对水质并没有污染。我国的污水排放标准体系中，GB99781996污水综合排放标准中对CaSO3排放浓度和排放总量未有明确规定，因此脱硫后的副产物浆液通过排污泵排入公司的污水处理管网中，对污水处理难度及现有工艺不会产生任何影响，不会对环境造成污染，其排放是安全的。2.1.2.3、双碱法脱硫工艺技术特点（1）脱硫反应速率高，液气比较小，系统脱硫效率高。（2）钠碱是循环使用的，其损耗量较低，而消耗品仍是价格低廉的石灰，因此不会造成原材料成本上升。（3）双碱法脱硫工艺，采用溶液吸收，不存在料浆结垢堵塞现象。（4）采用悬流洗涤方式可在较小的液气比下获得较大的液气接触面积，进而获得较高的脱硫除尘效率；并且，较小的液气比可以减少循环液量，从而减少循环泵的数量，从而降低了运行成本也减少了造价。（5）整个脱硫循环系统闭路循环，不会产生废水，没有废水外排，不会产生二次污染。2.2、脱硫工程设想2.2.1、脱硫装置的总平面布置脱硫系统按其工艺特性集中布置于炉后烟囱北侧。脱硫塔采取多炉一塔的布置方式，实现统一控制，有效降低各项成本。脱硫剂制备系统、循环池、循环泵房整体新建。2.2.2、脱硫工艺系统设计2.2.2.1、脱硫系统参数（1）煤质检验报告（按常规煤质）煤质检验报告 3-1序号名称单位数量1全水分（Mt）%16.22水分（Mad）%4.783灰分（Aad）%15.644挥发酚（Vdaf）%41.495焦渣特征（1-8）26固定碳（FCad）%46.567氢（Had）%4.488全硫（St，ad）%0.859空气干燥基高位发热量（Qgr，ad）KJkg24000收到基低位发热量（Qnet，v，ar）KJkg19930（2）锅炉工况条件名称脱硫系统设计基础参数设计基础参数锅炉热功率MW29锅炉出口烟气温度（）180锅炉出口烟气量（m3h）87500锅炉出口SO2量kgh109.9锅炉出口SO2浓度（mgNm3）1256锅炉出口烟尘浓度（mgm3）2000一级除尘效率%95本工程的锅炉按1台锅炉最大热功率计算烟气量和SO2，配置脱硫设备。2.2.2.2、系统设计本工程对1台40t/h锅炉增加脱硫装置。根据煤质报告，计算锅炉的耗煤量。锅炉在正常运行期间的平均使用热效率按80%计，储低位发热量（1）锅炉耗煤量：最大小时耗煤量：（2）锅炉烟气量计算：煤的理论空气量计算：式中：每千克收到基燃煤所需理论空气估算量m3/kg。燃料燃烧烟气量的计算： =8.64(m3/kg)式中：固体和液体燃烧烟气量，m3/kg；过量空气系数，层燃炉取1.55。烟气量： 式中：排烟量，m3/kg；计算燃煤量，kg/h；每公斤燃料产生的烟气总体积，m3/kg；引风机前的排烟温度，当地大气压。（3）锅炉SO2计算： 式中：B锅炉的燃煤量，kg/h；脱硫效率，%燃煤的应用基硫份，0.85%，根据煤质分析报告；C燃煤中的含硫量燃煤后氧化成SO2的份额，取0.85。（4）脱硫塔的选择本项目中，根据1台40t/h锅炉的排烟量，配置脱硫塔的规格为：直径3200mm，高度为20000mm。（5）循环供水系统根据该项目的实际情况，配套脱硫设备后，配套循环供水系统脱硫泵根据设备雾化装置的实验，液气比取1.2L/Nm3计算循环量，29MW机组循环流量为120t/h，选用脱硫泵为流量120t/h，扬程32米，配套电机功率为30KW，共两台，一用一备。循环水池新建循环水池的尺寸将考虑脱硫系统的总用水量及脱硫剂浆液中固体悬浮物充分沉淀，具体设计尺寸为：循环池：V160m3，8m8m2.5m（6）合理选择脱硫剂即关系到脱硫效率，又关系到脱硫的运行成本，本工程选择烧碱作为主要脱硫剂，氧化钙为置换剂（主要消耗材料），氧化钙的含量80%，粒径大于200目，钙浆液浓度1215%，设计置换比为2.1：1，推算钙硫比为1.05:1。29MW锅炉烟气SO2量：94.5kg/h氧化钙消耗量：94.50.81.0579.38kg/h烧碱消耗量：94.52.1=198.45kg（每25天加一次）由于29MW机组烟气脱硫系统中吸收剂的用量相对来说不大，因此脱硫剂制备系统暂时不需要采用机械加药装置，加药采用人工方式，根据石灰浆液池和澄清池中的PH值，确定加药量。（7）脱硫副产品处理系统通过清渣行车或输送机将循环池中的沉淀物清除，最后将沉淀物一起外运或做其它处理。（8）工艺水系统双碱法湿式烟气脱硫工艺装置所用的工艺水来源于厂区工业水，在脱硫系统正常运行的情况下，考虑到镁盐附带水分和结晶水，以及挥发、飘失等因素，通过液位控制自动将水直接补充至循环池中参与脱硫循环。（9）废水处理系统本工程脱硫废水排往循环池中循环利用，不外排。2.2.2.3、脱硫系统配套土建工程（1）设计依据建筑结构荷载规范（GB500092001）2006年版混凝土结构设计规范（GB500032001）2008年版建筑抗震设计规范（GB500112001）建筑防火设计规范（GB500162006）建筑地基基础设计规范（GB500072002）砌体结构设计规范（GB500032001）其它相关设计规范（2）工程组成本工程新建脱硫循环池一座及脱硫泵泵房。本工程脱硫循环池占地面积128m2，泵房建筑面积32m2.（3）建筑说明屋面（自上而下）：4厚自带保护层SBS改性沥青防水卷材一道；30厚C20细石砼找平层；加气混凝土块找坡2%，最薄处30厚；80厚聚苯保温，S0.3；3厚SBS道隔汽层；1:2水泥砂浆找平；钢筋砼现浇板。外墙面：刷外墙涂料；8厚1:2.5水泥砂浆抹面；12厚1:3水泥砂浆打底扫毛。顶棚：刷内墙涂料；板底石膏腻子刮平；现浇钢筋混凝土板。内墙面：刷内墙涂料；5厚1:2.5水泥砂浆抹面，压实赶光；15厚1:3水泥砂浆打底。地面：20厚1:2水泥砂浆压实抹光；水泥浆一道（内掺建筑胶）；80厚C15混凝土垫层；素土夯实。踢脚：8厚1:2.5水泥砂浆罩面压实赶光；水泥浆一道；8厚1:3水泥砂浆打底扫毛。踢脚高120。门窗：木门为防火门，油棕色调和漆；窗为塑钢窗。（4）结构说明基本参数抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度值为0.05g，第一组。基本风压0.70kN/m2。基本雪压1.35kN/m2。冻土深度1.5m。材料与做法泵房为砖混结构，屋面为钢筋砼现浇屋面；墙体为M5水泥砂浆砌筑Mu10多孔砖；墙下条基为C25毛石砼浇筑。循环池为钢筋混凝土结构。2.3脱硝技术选择及工艺2.3.1技术概况 二氧化硫是大气的重要污染源之一，其污染危害甚大，故七十年代中，研究烟气脱硫技术被许多国家列为防治大气污染的重点，相继建成了一些工业规模的实用的处理装置，与此同时，对大气污染中的另一个大问题，即氮氧化物NOX的污染问题，人们也开始了防治技术的研究和开发。NOX在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。七十年代以来NOX的大气污染问题已被日益重视，人们发现:人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOX有关系，而且其危害性比人们原先设想的要大得多。目前，NOX排放问题美国和日本考虑得较多。日本早已定出了世界上最严格的NOX排放标准。在以煤和油为燃料的锅炉上增加消除NOX设备的技术措施，日本是领先的国家，美国还在争取获得这种技术。2.3.2技术特点 该技术是在燃烧的烟气中加入氧化剂，使烟气中的NOX氧化，然后以含有铁催化剂的硫酸和硝酸稀溶液进行洗涤，使SO2和NOX同时除去。所以，这种技术也称为湿式脱硫、脱氮技术。2.3.3工艺流程 由鼓风机送来的燃料(烟气)在洗涤塔中用水洗涤，冷却到55-60，然后与来自氧化发生器的含氧化剂的空气混合，使排气中的NOX氧化。氧化剂添加的比例一般控制在0.5-1.7范围内(对NO的克分子比)，这时亚硫酸气不被氧化，另外烟气中的尘埃并不消耗氧化剂，氧化剂只对NOX有选择性地氧化。经过氧化剂氧化的烟气送入吸收塔，与含有硫酸、硝酸和铁催化剂的吸收液以30-50升/标准米3的液气比进行对流接触。在吸收塔内NOX一部分变成硝酸，其他被还原成为一氧化二氮或氮气等无害气体与烟气一起排出。亚硫酸气在吸收塔内被吸收后成为亚硫酸，其他部分则在铁催化剂作用下，被烟气中的氧氧化而变成硫酸。接着，吸收液从吸收塔底部被送到氧化塔，在氧化塔中由从塔底送来的空气进一步氧化。一部分没有被氧化的亚硫酸经过氧化和催化剂的再生过程后循环到吸收塔，这时循环液的一部分被抽送到石膏制造工序中去，生成的硫酸在结晶槽内和石灰粉反应，生成石膏，经离心分离机脱水，作为副产品得到回收，母液则送回吸收系统。为了避免来自烟气、石灰石中的杂质和因脱NOX而生成的硝酸积存于循环吸收液中，所以在石膏制造过程总要抽出一部分母液，使其经过排水处理后，放出系统之外。排水处理是通过PH调节来回收催化剂，此外还包括了符合排放标准的中和处理、生化法除NO3等部分。生化处理为多级式嫌气性分解，NO3由供给的甲醇和微生物的活动使其分解为水和氮气而被除去。 整个处理装置通过氧化剂氧化、吸收氧化、石膏结晶等工艺程序对排烟中的SOX和NOX进行处理，它完全不受烧煤时产生的烟气中的碳和包括重金属在内的尘埃的影响而能稳定地工作。第三章主体设备设计说明3.1、主要设备原型原则（1）脱硫塔的基本要求当锅炉在70110%BMCR工况下，燃用设计煤种情况下，保证脱硫效率90%、排尘浓度200mg/Nm3。脱硫塔采用喷淋塔形式，结构简单，运行可靠，不会因为浆液中的固态物质和灰份在塔内件沉积和结垢。在喷淋塔内，吸收浆液与烟气逆流结构设计。喷淋层采用螺旋喷嘴，大大增加喷嘴的使用寿命和使用效果。三级喷淋将脱硫剂浆液以雾状均匀地喷洒于充满烟气的塔内，以保证高脱硫效率，并具有一定的除尘效果。脱硫塔单独配脱硫泵，锅炉正常运行时，其脱硫系统亦同时运行。正常运行时，无论脱硫装置处于何种工况都不会对锅炉产生影响。整个脱硫系统随锅炉一起检修。（2）烟道的基本要求1.烟道设计应符合中华人民共和国电力行业标准火力发电供热公司烟风煤粉管道设计技术规程（DL/T51212000）。2.烟道各段采用接触式平端对接连接而成，确保连接部位的强度及密封性。3.2、脱硫塔作为脱硫工程的主要设备脱硫塔，其设计的合理性及可操作性对于脱硫工程的合格与否尤为重要。根据脱硫塔的工况条件，确定外壳采用碳钢，内衬用玻璃鳞片防腐材质作为脱硫塔的主要材料。玻璃鳞片防腐用于制作烟气脱硫装置始于20世纪70年代初，尤其是酚醛环氧乙烯基酯树脂的开发，针对烟气脱硫独特要求的试验研究，采用乙烯基酯树脂做成的玻璃纤维增强塑料在许多湿法脱硫系统中获得了成功应用。我国的烟气脱硫开始于1996年，主要在燃煤电厂和冶金行业上得到了应用，最早的电厂烟气脱硫工程是海水脱硫工艺。随着近几年国家对环保工作加大了管理力度，烟气脱硫逐渐形成了一种产业，市场前景非常不错，但与发达国家相比，我国用于烟气脱硫系统的玻璃钢制品还比较少,主要是缺少有关的制造技术和评价方法。3.2.1、脱硫塔突出的耐腐蚀性能脱硫系统在运行过程中，塔内的温度和湿度均非常高，烟气内的酸酐气体以及吸收剂中的碱性对脱硫塔的腐蚀非常严重，脱硫塔内的腐蚀浴度非常高，并且存在酸碱交替腐蚀的情况。脱硫塔内衬的选择直接影响到设备的使用寿命。乙烯基酯树脂有着良好的耐腐蚀性能，用乙烯基酯树脂做成的玻璃鳞片防腐内衬已经成功地用在比湿法脱硫系统环境更苛刻的环境。3.2.2、循环池及泵的选型根据脱硫工艺的设计计算配套循环池分成四部分，分别为石灰制浆池、再生池、沉淀池和清液池。循环池的各部分均进行内表面防腐处理，处理的方式为玻璃钢涂布防腐，工艺为手糊工艺，铺层要求为“五油三布”。根据循环水量、塔体喷淋层的高度及喷嘴出口压力，确定泵的供水量为120m3/h，扬程为32米的耐酸碱、耐磨的脱硫专用泵，配备的电机功率为30KW。第四章运行成本4.1、概述140t/h锅炉脱硫除尘初步设计方案，其内容为对1台40t/h供热锅炉增设脱硫除尘系统。4.2、成本组成1台40t/h锅炉脱硫除尘系统运行成本由如下几部分组成：（1）脱硫除尘系统运行所需动力耗电量；脱硫循环泵：排尘电机：（2）系统运行所需用水量；（3）脱硫剂耗量：氢氧化钠：石灰：总计运行成本：8.12元/吨煤说明：1、上述运行成本是按锅炉机组耗煤量计算所得；2、上述运行成本只是概算，具体的运行费用还与锅炉机组运行的效率、脱硫系统实际工作效率有关。脱硫系统配置方案序号名称规格单位数量备注1脱硫塔DN320020000台12循环管网DN200DN125套1含阀门3脱硫循环泵Q=120m3/h,H=32m,N=30kw台2一用一备4湿法除尘器台15泵启动柜变频台26低压配电柜GGD台1按上表配置设备，工程造价为70万元由乙烯基酯树脂、玻璃鳞片、引发剂、促进剂、颜料及助剂等组成。主要特性扁平状鳞片在树脂中重叠平行排列象块块瓦片，又如层层盔甲，形成致密的防渗透层漆膜，对水、酸、碱、部分溶剂及其它一些特殊化学介质具有优异的抗渗透性；漆膜坚韧具有优良的附着力，有助于抑制涂层龟裂、剥落现象出现；涂膜耐磨，硬度高，抗渗透性能好用途耐酸耐碱高温玻璃鳞片粘接剂，广泛用于二氧化硫、二氧化硝等有溢出的酸、硝、碱、盐和各种化学腐蚀介质。耐海水性突出，可以耐沸水100C，耐高温250C，耐低温50C，耐热溶机械油100C200C，可循环使用。不脱落、不起泡，涂层保持坚韧，附着力强，稳定性好，无味、无溶剂、属环保型产品。该产品可用于脱硫设备，烟囱内壁，粘贴陶瓷片、陶瓷泡沫玻化砖，石化企业车间地面粘贴耐酸砖、水泥烟囱、钢制烟囱、各类储罐、污水池、大口径循环水管，可以采用耐酸耐高温玻璃磷片粘接剂，直接批嵌在水泥面或钢板表面、粘结力强、涂层坚韧、防腐寿命长。