75噸鍋爐煙氣脫硫項(xiàng)目技

術(shù)

方

案1概述1背景和任務(wù)******集團(tuán)有限責(zé)任公司重視環(huán)保，嚴(yán)格按照環(huán)保“三同時(shí)”的要求建設(shè)煙氣脫硫裝置，在對(duì)各種脫硫技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比的基礎(chǔ)上，將氣動(dòng)乳化脫硫技術(shù)作為選項(xiàng)之一，因?yàn)樵摷夹g(shù)有很多使用范例。氣動(dòng)乳化脫硫最高脫硫率99.79%,在可靠性、液氣比、脫硫率、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、防垢、防堵、防煙氣帶水、系統(tǒng)節(jié)能等方面具有優(yōu)勢(shì)。相對(duì)于其它用于煙氣脫硫的技術(shù)，氣動(dòng)乳化脫硫技術(shù)完全能滿(mǎn)足******集團(tuán)有限責(zé)任公司鍋爐煙氣脫硫項(xiàng)目的要求。氣動(dòng)乳化脫硫，在達(dá)到高脫硫率的同時(shí)，運(yùn)行電費(fèi)僅其他方法的30機(jī)氣動(dòng)乳化脫硫，運(yùn)行率達(dá)到100%。有超過(guò)300臺(tái)脫硫塔在運(yùn)行，其中部分脫硫塔己經(jīng)運(yùn)行了13年，脫硫率全部在99%以上。本方案以氣動(dòng)乳化脫硫塔為核心設(shè)備，采用石灰石脫硫，本項(xiàng)目完成以后,S02排放W200mg/Nm\1.2煙氣條件和環(huán)保要求序號(hào)名稱(chēng)單位數(shù)值備注1處理煙氣量m3/h5000002煙氣溫度℃W1503原煙氣S02濃度mg/m3<20004凈煙氣S02濃度mg/Nm'!W2002氣動(dòng)乳化脫硫2.1氣動(dòng)機(jī)理氣動(dòng)乳化是一種過(guò)程，乳化是一種狀態(tài)。氣動(dòng)乳化過(guò)程是這樣形成的：在一圓形管狀容器中，經(jīng)加速的含硫煙氣以一定角度從容器下端進(jìn)入容器，與容器上端下流的不穩(wěn)定循環(huán)液相碰，煙氣高速旋切下流循環(huán)液，循環(huán)液被切碎，氣液相互持續(xù)碰撞旋切，液粒被粉碎得愈來(lái)愈細(xì)，氣液充分混合，形成一層穩(wěn)定的乳化液。在乳化過(guò)程中，乳化液層逐漸增厚，當(dāng)上流的氣動(dòng)托力與乳化液重力平衡后,最早形成的乳化液將被新形成的乳化液取代。2脫硫機(jī)理循環(huán)液帶著被捕集的S0?斷續(xù)流經(jīng)均氣室直至回到循環(huán)槽,在乳化室內(nèi)，只要有足夠的處理氣流量，總將保持一相對(duì)穩(wěn)定的乳化液層。含硫煙氣在乳化室內(nèi)參與了氣動(dòng)乳化過(guò)程，煙氣中的S02與乳化液層中的循環(huán)液微細(xì)液粒接觸，由于在乳化液中，液粒的比表面積比起水膜除塵、噴淋除塵方式中液滴要大數(shù)倍至數(shù)十倍，因而，單位液量捕集S02的效率顯著增大。對(duì)于含硫煙氣來(lái)說(shuō)，液粒趨細(xì)，活化了液粒，更有利于化學(xué)凈化過(guò)程。對(duì)于煙氣，脫硫過(guò)程中的吸收、中和、氧化全部在乳化液層內(nèi)完成。3標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)氣動(dòng)乳化脫硫塔由三部分組成，含硫煙氣首先進(jìn)入均氣室，再進(jìn)入氣動(dòng)乳化過(guò)濾元件組，最后通過(guò)氣液分離室，凈化后的煙氣出塔并排入大氣。各部件的作用簡(jiǎn)述如下：均氣室的作用是均勻分配煙氣給每一過(guò)濾元件，使每一過(guò)濾元件發(fā)揮同等的過(guò)濾作用。煙氣分配不均勻，將嚴(yán)重影響過(guò)濾器除塵脫硫效率；氣動(dòng)乳化過(guò)濾元件組，是過(guò)濾器的核心，它提供一個(gè)主要是紊流摻混的強(qiáng)傳質(zhì)氣動(dòng)乳化空間，它是煙氣凈化的主要構(gòu)件，氣動(dòng)乳化過(guò)濾元件的結(jié)構(gòu)，氣流速度，布液量都直接影響煙氣凈化的效率。氣液分離室，用于氣液分離，液氣分離采用凝并和慣性原理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，氣液分離室還有進(jìn)一步除塵脫硫的作用。2.4適用范圍該技術(shù)開(kāi)發(fā)得到了國(guó)家的支持，已經(jīng)用于有色冶煉、化工、電力、鋼鐵行業(yè)。氣動(dòng)乳化已經(jīng)有應(yīng)用燒堿、工業(yè)廢純堿溶液、石灰、石灰石、氧化鎂脫硫劑的應(yīng)用案例。氣動(dòng)乳化脫硫已應(yīng)用于山西高義鋼鐵有限公司、河南安陽(yáng)華誠(chéng)鋼鐵、新普鋼鐵、鳳寶鋼鐵、湖北長(zhǎng)江銀業(yè)、株洲冶煉廠(chǎng)、英德新裕、韶關(guān)中威、內(nèi)蒙古赤峰紅煒等六十余家單位的煙氣脫硫，設(shè)計(jì)全部達(dá)標(biāo)排放。由此可見(jiàn)，貴公司煙氣脫硫，一定能達(dá)到排放的要求。3石灰石脫硫1原理石灰石-石膏法脫硫工藝是典型的氣體化學(xué)吸收過(guò)程，在洗滌煙氣的過(guò)程中發(fā)生了復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，煙氣中S02的脫除在氣、液、固三相中進(jìn)行，發(fā)生了氣-液反應(yīng)和液-固反應(yīng)。其主要反應(yīng)方程式如下：吸收：TOC\o"1-5"\h\zS02+H20-H2s03(1)S03+H20TH2s04(2)中和：CaCO3+H2SO3->CaSO3+CO2+H2O(3)CaC03+H2soLCaSO4+CO2+H2O(4)氧化：2C3SO3+O2->2CaSO4(5)結(jié)晶：CaSO4+2H2O^CaSO4-2H2O(6)2物料需求鍋爐按年運(yùn)行330天計(jì)算，原煙氣SO,濃度平均2000mg/k、凈煙氣S0?濃度平均200mg/Nm\煙氣量500000/分計(jì)算，脫硫劑用量如下：脫硫劑品種小時(shí)用量(噸)年用量(噸)單價(jià)(元/噸)年費(fèi)用(萬(wàn)元)石灰1.40611137.5180200.484脫硫工藝本項(xiàng)目系統(tǒng)按工藝設(shè)計(jì)分為煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、石膏處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)組成。4.1煙氣系統(tǒng)(詳細(xì)見(jiàn)煙氣系統(tǒng)P1D圖示)煙氣系統(tǒng)由脫硫塔、進(jìn)塔風(fēng)門(mén)、旁路風(fēng)門(mén)、膨脹節(jié)、塔頂煙囪等組成。脫硫時(shí)，5#、6#、7#鍋爐經(jīng)除塵后，煙氣匯入一條總管，進(jìn)入脫硫塔入口，脫硫后煙氣從塔頂煙囪排入大氣。不脫硫時(shí)，煙氣直接通過(guò)旁路煙道進(jìn)入原煙囪排空。4.2SO2吸收系統(tǒng)2.1吸收系統(tǒng)的工藝流程（詳細(xì)見(jiàn)吸收系統(tǒng)P1D圖示）由氣動(dòng)乳化脫硫塔、循環(huán)槽、循環(huán)槽攪拌機(jī)、循環(huán)泵、工藝管道閥門(mén)等組成。原煙氣從脫硫塔下部的均氣室進(jìn)入脫硫塔，在脫硫塔吸收區(qū)，煙氣與循環(huán)液充分傳質(zhì)，原煙氣中的SO?被脫除，脫硫后煙氣經(jīng)除霧后從塔頂離開(kāi)脫硫塔。吸收了SO2的漿液落入塔的下部，由出塔漿管引入循環(huán)槽。氣動(dòng)乳化脫硫塔循環(huán)槽設(shè)有攪拌器，防止循環(huán)漿液出現(xiàn)沉降，循環(huán)漿液在循環(huán)槽內(nèi)由脫硫循環(huán)泵送入脫硫塔進(jìn)行脫硫。反應(yīng)完全的漿液通過(guò)渣漿泵打入沉降池處理。3制漿系統(tǒng)（詳細(xì)見(jiàn)制漿系統(tǒng)PID圖示）本系統(tǒng)由粉倉(cāng)總成、制漿槽、制漿槽攪拌機(jī)、給漿泵及工藝管道閥門(mén)等組成。石灰在制漿槽內(nèi)配制成濃度15%的石灰石漿液，由給漿泵送至循環(huán)槽，通過(guò)槽外的循環(huán)泵送入脫硫塔脫硫。4.4工藝水系統(tǒng)本系統(tǒng)的工藝水全部來(lái)自三級(jí)沉降后的廢水，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)時(shí)無(wú)廢水外排。5工期本次工程總工期為土建完成后120天交付調(diào)試。6項(xiàng)目效果與投資之間的關(guān)系氣動(dòng)乳化脫硫塔最高脫硫率99.79樂(lè)在可靠性、液氣比、脫硫率、耐磨、耐高溫、耐腐蝕、防垢、防堵、防煙氣帶水、系統(tǒng)節(jié)能方面具有優(yōu)勢(shì)。全世界有200多種脫硫方法，但是，國(guó)內(nèi)基本上沒(méi)有能夠正常運(yùn)行的脫硫裝置。株洲亦輝環(huán)保設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)利技術(shù)一一氣動(dòng)乳化脫硫塔，運(yùn)行率100%,且脫硫率高、經(jīng)濟(jì)性好。其原因在于：a.脫硫率高：脫硫率很高，設(shè)計(jì)脫硫率在90~99%之間，采用氣動(dòng)乳化脫硫塔，同等液量循環(huán)液產(chǎn)生的比表面積是噴淋方式的10倍乃至數(shù)十倍，因此處理相同煙氣量，氣動(dòng)乳化脫硫塔的效率比噴淋等其他方式要高很多。最高脫硫率99.99%Ob.使用期（壽命）高：塔體和所有塔內(nèi)件均由316L不銹鋼制造，耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、脫硫塔設(shè)計(jì)使用壽命20年以上。316L不銹鋼能耐500℃以下高溫使用，在空氣中表面能產(chǎn)生一層致密氧化膜，能有效抵抗腐蝕和磨損。最高壽命（無(wú)故障）連續(xù)運(yùn)行13年。c.低PH值：由于脫硫循環(huán)液含有鈣、鎂、鐵等離子。在高PH值運(yùn)行時(shí)這些離子會(huì)在塔內(nèi)結(jié)垢，垢是混合結(jié)晶體，成長(zhǎng)速度很快，結(jié)垢以后，脫硫系統(tǒng)完全報(bào)廢。針對(duì)大量脫硫系統(tǒng)報(bào)廢的現(xiàn)狀，氣動(dòng)乳化脫硫以酸性循環(huán)液運(yùn)行，對(duì)脫硫塔、循環(huán)泵、閥門(mén)起到酸性除垢作用，不結(jié)垢不堵塞。在酸性循環(huán)液條件下，氣動(dòng)乳化脫硫保持90%至99.5%的脫硫率。株洲亦輝環(huán)保設(shè)備有限公司在安鋼集團(tuán)新普特鋼有限公司的現(xiàn)場(chǎng)安裝了脫硫系統(tǒng)，清水脫硫連續(xù)運(yùn)行9小時(shí)，PH值維持4.2以上時(shí)，脫硫率超過(guò)90%,安陽(yáng)華誠(chéng)鋼鐵有限公司、新普特鋼有限公司、河南風(fēng)寶特鋼有限公司的技術(shù)專(zhuān)家及領(lǐng)導(dǎo)參與了測(cè)試，株洲亦輝環(huán)保設(shè)備有限公司脫硫塔在低塔阻、低PH值條件下，貢獻(xiàn)出的高脫硫率，產(chǎn)生了極大興趣，并充分肯定。d.低液氣比（升水/立方米煙氣）：由于氣動(dòng)乳化脫硫循環(huán)液的比表面積是其他的方法的數(shù)十倍，所以液氣比（升水/立方米煙氣）僅為噴淋的1/5。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作液氣比為1.5。e.低循環(huán)液壓：氣動(dòng)乳化脫硫塔以水柱直接布液，沒(méi)有噴嘴，首先完全避免了其他方法常見(jiàn)的噴嘴結(jié)垢、堵塞、磨損等導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)報(bào)廢問(wèn)題。其次，其他方法離不開(kāi)噴嘴，漿液通過(guò)噴嘴會(huì)損耗30米左右的脫硫循環(huán)泵的揚(yáng)程，沒(méi)有噴嘴，泵選型時(shí),就選擇比前者少了30米揚(yáng)程的泵，在濕法脫硫系統(tǒng)，脫硫循環(huán)泵的電耗占了整個(gè)脫硫系統(tǒng)的70%以上。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)循環(huán)泵揚(yáng)程26米。f.省電節(jié)能：低壓、小流量循環(huán)液的雙重因素?，使循環(huán)泵等設(shè)備小型化，脫硫能降低能耗。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)（滿(mǎn)負(fù)荷）運(yùn)行時(shí)，實(shí)際每小時(shí)運(yùn)行功率129.77KW,理論運(yùn)行功率每小時(shí)163.9KWOg.脫硫劑不受限：石灰石、石灰、電石泥、氧化鋅、氧化鋅、氧化鎂各種堿性物和工業(yè)廢液。h.模塊化設(shè)計(jì)：采用標(biāo)準(zhǔn)的模塊化設(shè)計(jì)，大量多管（4管、6管、8管、9管、12管、16管、20管、24管及以上的）旋流器組合。標(biāo)準(zhǔn)化的旋流器直徑750、890、1190、1530、1860、已經(jīng)有超過(guò)200個(gè)多管脫硫塔的案例。從銷(xiāo)售、施工圖設(shè)計(jì)、采購(gòu)、裝車(chē)發(fā)貨、現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)驗(yàn)、安裝、培訓(xùn)運(yùn)行、運(yùn)行中設(shè)備管理，全部采用與施工圖一致的位號(hào)管理。J.無(wú)故障運(yùn)行：設(shè)備體積小，脫硫系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，有大量無(wú)人值守小型脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行。多個(gè)項(xiàng)目無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間超過(guò)10年。K.防堵機(jī)理氣動(dòng)乳化脫硫塔的過(guò)濾元件不僅提供200mmX300nun的足夠空間作為氣流通道，更為重要的是，元件上面是高速旋轉(zhuǎn)的乳化液層。通過(guò)每個(gè)過(guò)濾元件的透鏡，可以一目了然地看到工作中的乳化液層，液層內(nèi)的氣液進(jìn)行著高速旋切碰撞,沖涮著過(guò)濾元件。過(guò)濾元件與水平面成50度角。極大的元件間空間，以及循環(huán)液永不停頓地高速旋切碰撞，有超過(guò)300多個(gè)案例已經(jīng)證明，氣動(dòng)乳化塔不會(huì)堵塞。（附圖L株冶多膛爐脫硫塔乳化液層，從1999年7月運(yùn)行至今，已經(jīng)超過(guò)12年，進(jìn)口S0?濃度14400—25000mg/Nm：出口S02濃度10mg/Nn?脫硫率99.8%與生產(chǎn)系統(tǒng)同步運(yùn)行率100%,沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)堵塞、腐蝕，至今還在一如既往運(yùn)行）L.耐腐機(jī)理氣動(dòng)乳化脫硫塔由316L不銹鋼制作，其耐磨、耐腐蝕、耐高溫價(jià)值己被證明，符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的316L不銹鋼，耐含高氯離子濃度在內(nèi)的各種強(qiáng)腐蝕漿液溶液的腐蝕。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)HJT179-2005之7.2.3條明確說(shuō)明，316L不銹鋼可耐60000n】g/L的氯離子溶液腐蝕，而所有的濕法脫硫系統(tǒng)，循環(huán)液中的氯離子濃度不會(huì)超過(guò)11600mg/Lo盡管316L不銹鋼材料的單價(jià)一直是A3鋼10倍。但株洲亦輝環(huán)保設(shè)備有限公司從來(lái)不以其他材質(zhì)做塔，從來(lái)沒(méi)有抱過(guò)任何僥幸心理，將脫硫塔穿孔風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)由用戶(hù)承擔(dān)。高溫及熱交變應(yīng)力、高磨損、重腐蝕下，其他材料塔內(nèi)防腐都不可靠。用316L不銹鋼，萬(wàn)無(wú)一失。（316L不銹鋼氣動(dòng)乳化脫硫塔塔體一一安裝在中國(guó)電力集團(tuán)下屬企業(yè)的氣動(dòng)乳化脫硫塔的316L不銹鋼材質(zhì)的過(guò)濾器組件，500臺(tái)氣動(dòng)乳化脫硫塔全部由316L不銹鋼制作、安裝，采用316L不銹鋼的還包括所有循環(huán)漿管、排漿管、脫硫后的凈煙氣管及所有管道的主要部件。）M.節(jié)能機(jī)理（低循環(huán)泵功率）其他脫硫塔都帶有噴嘴，噴嘴