xx限公司脱硫脱硝除尘方案

xxxx热电有限公司烟气脱硫、脱硝项目

技

术

方

案

山东x x节能环保工程有限公司

2015年11月

1、项目概述

xxxx热电有限公司地址位于xx经济开发区，现有2台15吨链条炉作为启动锅炉，一用一备。本次环保改造满足一台锅炉运行要求,环保设施能满足任意一台锅炉切换使用，在线监测由业主提供。

脱硫采用氧化镁湿法烟气脱硫，选用我公司双相脱硫专利技术，本技术除了具有较高的脱硫效率，还具有脱硝、除尘的功能，集脱硫、除尘、脱硝于一体，设备简单、操作方便、运行稳定。

2、环保现状

现在锅炉的排放指标暂按以下数据进行设计：

烟气量：35000m3/h

烟气温度：﹤160 ℃；

SO2浓度: 2000 / mg/Nm3

氮氧化物浓度: 300 / mg/Nm3

粉尘： 300mg/Nm3

氧化镁: 800元/吨，纯度85%

电费： 0.7元/度

水费: 1元/m3

运行时间：7000h/n

3、排放指标要求

4、环保改造方案：

脱硫、脱硝、除尘方案为：采用氧化镁湿法烟气双相脱硫工艺技术。

工艺流程为：现有的锅炉烟气经多管旋风除尘器进入引风机，本工程新增增压风机一台，满足一台锅炉的烟气量，提升烟气压力；升压后的烟气进入双相塔，脱除95%以上的SO2和90%的粉尘，去除30%的氮氧化物。经除雾器去除烟气中夹带的液滴，由出口进入原水平烟道而后由烟囱排至大气。双相塔出口烟气SO2能够保证＜50mg/Nm3，粉尘浓度＜30 mg/Nm3，氮氧化物＜200 mg/Nm3，脱硫副产物由排渣泵打入板框压滤机，实现固液分离，固体泥饼外运，滤清液体无害排放。吸收剂氧化镁袋状入厂，就地人工制浆，通过供浆泵打入吸收塔。

双相塔基本原理：

1、双相塔脱硫装置（见图1-1）是根据喷淋塔和鼓泡塔的特点创新的一种新型的脱硫塔型，其脱硫过程可分为二次，第一次脱硫是利用喷淋塔脱硫曲线的斜率最大段（见图1-2），即：脱硫效率最高处（液气比为1～2处）进行烟气脱硫，同时对进入双相塔的烟气还具有降温、增湿和对双相塔的中仓进行清洗的多重作用；第二次脱硫是利用鼓泡塔鼓泡管插入吸收液的深度与脱硫率的关系（见图

）对连1-3）进行烟气脱硫，由于鼓泡塔在烟气脱硫时具有分散相（烟气中的SO

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续相（吸收液）的优点，使得双相塔具有更好的节能特点和更高的脱硫率。

图 1-1

图1-2 喷淋塔液气比对脱硫率的影响 图1-3 鼓泡塔插入深度对脱硫率的影响

在同等工况下计算得知：双相塔比鼓泡塔的节能率高达20%以上，比喷淋塔的节能率高达35%以上。

双相塔的结构

双相塔脱硫是将SO 2的吸收、氧化、溶解等工艺过程合并到一个单独的气－液－固相反应器中进行。其结构是由下仓、中仓和上仓组成。如图1-4所示：

图 1-4

- 下仓是由烟气通道和吸收液池组成，吸收液池被划分成反应区和氧化区，反应区中主要进行的是SO 2的气相传质，氧化区主要是对SO 32-进行氧化。

- 中仓是由烟道入口、喷淋装置、上升烟道和烟气鼓泡管组成，喷淋装

置在对烟气进行降温、增湿的同时，可对烟气进行初步脱硫。

-上仓是由烟气除雾器和烟道出口组成，除雾器可保证烟气夹带水量低于75mg/m3。

●双相塔的工作原理

锅炉烟气首先进入双相塔的中仓通过喷淋装置将烟气温度降到利于化学反应的温度（完成一次脱硫），同时将烟气均匀地分配到多个烟气鼓泡管内，鼓泡管安装在中仓的底部并与下仓连通，且插入下仓的吸收液池中。烟气从中间仓通过鼓泡管直接钻入到下仓的吸收液中，并以细小气泡的形式经过吸收液向上浮

的深度吸收反应（完成二次脱硫）；烟气通涌，在烟气浮涌的过程中完成了SO

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过上升烟道进入上仓；经塔板拦截装置和除雾器可去除部分逃逸的盐雾和水分后，净烟气从出口烟道排入烟囱。

●双相塔的除尘原理

由于目前我国工业窑炉的烟尘处理大部分采用的是静电除尘器，通过静电除尘器的烟尘具有干燥、密度小和比表面积大（因粒径细小）的特点。

一般从烟气中分离一定质量的尘粒所需做的功与气体黏度、平均移动距离、含尘浓度和尘粒驱进速度成正比、而与尘粒径的平方成反比。从图1-5中不难看出，分离越小粒径的尘所需能耗就越高。所以电除尘器要想除掉10μm以下小颗粒的话，需要消耗很多的电能。

图1-5 从气体中分离尘粒所需的功率计算值

对于很多燃煤锅炉而言，因为工况变化或极板上的粉尘厚度增厚导致反电场增大等原因，运行一段时间的静电除尘器的烟尘很难达到国家现执行《火电厂大

气污染物排放标准》（GB 13223-2011）规定的尘含量≤30mg/m3的标准。但双相塔恰恰能对静电除尘器后的粒径小、含尘量仅为100～200mg/m3的烟气有深度除尘功能，并且能达到国家现行排放标准。原因如下：

-双相塔的一效除尘（喷淋除尘）

双相塔的一效除尘是在双相塔的中仓内进行，当双相塔的喷淋浆液雾滴与烟气中的尘颗粒接触、撞击时，烟气中的细小烟尘将被雾滴捕捉或粘附，从而使细小的烟尘从烟气中分离出来；

由于双相塔的中仓内是微正压，所以烟气密度相对提高，也就是说：烟尘在相对的空间中分布的密集增加，所以单位体积内的烟尘被浆液液滴捕获的概率也随之提高；

引入双相塔的烟道内的烟气流速为：10～15m/s, 当烟气进入双相塔中仓后速度极具下降，烟气往下拐进鼓泡管内时，速度又将提高。这种扩大、变向、缩小等过程加剧了烟气产生湍流的频率，所以烟尘与浆液液滴的碰撞几率也就大大地提高了。

-双相塔的二效除尘（水浴除尘）

双相塔的二效除尘是发生在鼓泡管插入吸收液后，用吸收液除尘。双相塔中仓内发生的除尘过程是浆液雾滴与烟尘两个分散相之间的碰撞而产生的吸附过程，而在吸收液中发生的除尘过程是烟尘与连续相吸收液浆之间的连续碰撞而产生的吸附过程，它可捕捉到更低浓度的细小烟尘；

-双相塔的三效除尘（泡沫除尘）

由于双相塔下仓的鼓泡区域会产生很厚的泡沫层，当烟气中未被去除的烟尘再次经过鼓泡区域时，又将被泡沫层过滤而被去除掉。