锅炉烟气治理技术方案

锅炉烟气治理技术方案
The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

锅炉烟气除尘脱硫治理工程
设计方案

一、工程概述
59MW 燃煤供暖锅炉机组烟气脱硫除尘治理并达标排放，对该锅炉烟
气除尘脱硫治理工程进行设计如下：
二、设计依据
根据有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规 范与标准，编制本方案：
1、《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001
2、《大气污染物综合排放标准》GB/T
3、《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》HJ/T 319-2006
4、厂方提供的技术参数；
5、国家相关标准与规范。
三、设计烟气参数、设计原则及范围
1、设计处理烟气参数：
锅炉烟气参数为：
序号
名称
1
进口烟气量
2
烟气温度
3
烟气进口 SO2 浓度
2、处理后排放的空气质量：
单位 m3/h ℃ mg/m3
数值 240000
150 800
按照环保部门的要求，治理后排放的废气污染物指标必须达到《锅炉大
气污染物排放标准》GB13271-2001 及地方相关标准的要求。
具体参数如下：
序号 1
项目 SO2 排放浓度
参数 ≤150 mg/m3

2 3 4 5
3.设计原则
烟尘排放浓度 烟气黑度 除尘效率 脱硫效率
50 mg/m3 ＜林格曼 1 级
≥95% ≥80%
§认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，严格遵守国家有关法 规、规范和标准。
§选用先进可靠的脱硫技术工艺，确保脱硫效率高的前提下，强调系统 的安全、稳定性能，并减少系统运行费用。
§充分结合厂方现有的客观条件，因地制宜，制定具有针对性的技术方 案。 §系统平面布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管 理。 §设计采用钠钙双碱法脱硫工艺，该方法技术成熟、脱硫效率高、运行 安全可靠、操作简便。 §脱硫系统设置烟气旁路，可以确保脱硫装置对现有锅炉机组不产生负 面影响，提高系统的稳定性； §烟气脱硫系统具有应付紧急停机的有效措施；
§烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机，并能适应锅炉运行及其负荷
的变动；
§烟气脱硫系统便于日常检查和正常维修、养护及进行年修。
4.设计范围
设计范围：烟气脱硫除尘系统结构、电气等专业的设计。 工程范围：脱硫除尘装置和相应配套的附属设施。 四、工艺选择及流程说明
（一） 工艺选择

1．目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰石—石膏法，但该技
术工程投资大、运行成本高，设备和管路系统易磨损和堵塞。
双碱法是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收 SO2，然后再用石灰乳
或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型
的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸
收烟气中的 SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后
的吸收液送回吸收塔循环使用。由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢
和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很
多，可以节省动力消耗。
因此，本工程采用钠钙双碱法脱硫工艺。
2.钠钙双碱法工艺反应原理
该法使用 Na2CO3 或 NaOH 液吸收烟气中的 SO2，生成 HSO32-、SO32-与 SO42-，反应方程式如下：
脱硫过程
Na2CO3 SO2 Na2 SO3 CO2
（1）
2NaOH SO2 Na2 SO3 H 2O
（2）
Na2 SO3 SO2 H 2O 2NaHSO3
（3）
其中：式（1）为启动阶段 Na2CO3 溶液吸收 SO2 的反应；
式（2）为再生液 pH 值较高时（高于 9 时），溶液吸收 SO2 的主反应；
式（3）为溶液 pH 值较低（5~9）时的主反应。
氧化过程(副反应)

Na2SO3
1 2
O2
Na2SO4
1 NaHSO3 2 O2 NaHSO4
（4） （5）
再生过程
2NaHSO3 Ca(OH )2 CaSO3 NaOH H 2O
（6）
Na2 SO3 CaOH 2 NaOH CaSO3
（7）
式（6）为第一步反应再生反应，式（7）为再生至 pH＞9 以后继续发生的主反 应。
本工程选择钠钙双碱法为脱硫工艺，以石灰作为主脱硫剂，钠碱为助
脱硫剂。由于在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问
题，运行安全可靠。且由于钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很
多，能在较小的液气比条件下，达到较高的二氧化硫脱除率。
（二） 工艺流程图示意图
接循环水泵
锅炉烟气
旋风除尘
文丘里
喷淋装经置烟囱排空旋硫板装 置
引风机
循环水泵
循环水池
2
注：图中虚线框部分不在供货范围内
循环水泵 1
（三）工艺流程说明
锅炉烟气首先经过锅炉自带的旋风除尘器，一级除去大颗粒粉尘后，
通过后面引风机的抽力进入花岗岩水膜复合除尘室，复合除尘室中烟气入

口设有文丘里加水幕，除尘主筒内设有喷嘴，对烟气进行喷淋，循环泵安 装在循环水池旁边，所有的池体是采用砖混结构。来自锅炉的含尘烟气以 15～22m/s 的流速经过文丘里切向进入旋流板塔内筒体，首先通过离心力的 作用，烟气中的大颗粒被甩向塔壁，并被自上而下流动的吸收液捕集。此 段的除尘器机理和水膜除尘器相同。
当烟气高速通过旋流塔板时，叶片上的吸收液被吹成很小的雾滴，尘 粒、吸收液和雾滴相互之间在碰撞、拦截、布朗运动等机理的作用下，粒 子间发生碰撞，粒径不断增大，同时高温烟气向液体传热时，尘粒被降 温，使水气凝结在粒子表面，粒子质量也随之增大，在旋流板塔的导向作 用下，旋转运动加剧，产生强大的离心力，粉尘很容易从烟气中脱离出来 被甩向塔壁，在重力作用下流向塔低，实现气固分离。
对于烟气中那些微细尘粒在通过一级塔板后不可能全部被捕集，还有 一定数量的尘粒逸出，当其通过多层塔板后，微细尘粒凝并，质量不断增 大后被捕集、分离，从而达到最佳除尘效果
通过高效除雾板除雾后经引风机排入烟囱。高效除雾板可除去 99%以上 的雾滴，可解决烟道腐蚀问题。
（四） 废水处理系统 吸收回流水进入废水处理系统，经处理后循环使用，由于回流水吸收
了大量的烟尘，为了使循环水有效的去除烟尘，要加入少量混凝剂和碱液 使其生成沉淀。手动检测循环池 pH 值的大小，控制加药量，实现对循环池 内 pH 值的控制。设置沉淀池进行固液分离，上清液循环再用；污泥外运填 埋。处理流程如下：