4吨锅炉脱硫除尘设计方案

4t/h锅炉脱硫除尘

技

术

方

案

环保有限公司

1.概述

项目概况

工厂现有锅炉房现有4燃煤锅炉一台，原有水浴除尘器1台；根据现有环保要求现需要新建配套脱硫设备以使锅炉排放烟气的二氧化硫含量符合GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》中相关排放标准。

标准要求

执行GB13271-2014《锅炉大气污染物最新排放标准，并考虑未来环保指标在提高上留有余量发展。

2 设计参数及依据

适用情况

本方案设计适用的锅炉为：燃煤、燃烧木梢和二者混合使用的，并使用强制通风的锅炉。产生的烟尘由标准高度和口径的烟囱排放。

2.２抽风量设计

根据锅炉的配套风机的参数选定处理风量：

1吨锅炉： 5000m3/h；

2吨锅炉： 8600m3/h；

4吨锅炉： 12000m3/h；

6吨锅炉： 21000m3/h；

10吨锅炉： 33000m3/h。

3 设计排放标准

本方案设计锅炉的废气排放执行《锅炉大气污染物排放标准》(GWPB3-1999)的二类区II时段标准。具体指标见表3-2。

表3-2 (GWPB3-1999)《锅炉大气污染物排放标准》相关标准

4 处理工艺

要求达到的废气净化效率

除尘效率达到99%以上，脱硫效率达到90%以上。

处理工艺

根据大多数锅炉使用企业的现场情况，产用一级气箱脉冲袋式除

尘器除尘和一级旋流板吸收塔双碱法脱硫的二级除尘脱硫工艺,治理工艺简图如下：

工艺特点

产用一级袋式除尘器除尘，去除烟尘，保证烟尘排放浓度在20mg/m3以下，使烟气中仅含有二氧化硫和及少量可忽略不计的烟尘，再经过高效的旋流板吸收塔脱硫去除氧化硫，众所周知，旋流板吸收塔的脱硫效率可达到90%以上，并随板塔级数的增加而增加。

双碱脱硫法技术特点

双碱法烟气脱硫技术是为了克服石灰石—石灰法容易结垢的缺点而发展起来的。传统的石灰石/石灰—石膏法烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，

更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统（曝气系统），从而增加初投资及运行费用，用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物

不易处理，二者矛盾相互凸现，双碱法烟气脱硫工艺应运而生，该工艺较好的解决了上述矛盾问题。

、工艺基本原理

双碱法是采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法脱硫工艺降低了投资及运行费用，比较适用于中小型锅炉进行脱硫改造的脱硫除尘器。

双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池还原成氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。

除尘设备的脱硫工艺主要包括5 个部分：

(1) 吸收剂制备与补充；

(2) 吸收剂浆液喷淋；

(3) 塔内雾滴与烟气接触混合；

(4) 再生池浆液还原钠基碱；

(5) 石膏脱水处理。

双碱法烟气脱硫工艺同石灰石/石灰等其他湿法脱硫反应机理类似，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，

然后离解成H+和HSO3- SO2(g) SO2(aq) （1）

SO2+H2O H++HSO3- 2H++SO32- ；（2）

式（1 ）为慢反应，是速度控制过程之一。然后H+与溶液中的OH -中和反应，生成盐和水，促进SO2不断被吸收溶解。

具体反应方程式如下：

2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O

Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3

脱硫后的反应产物进入再生池内用另一种碱，一般是Ca(OH)2 进行再生，再生反应过程如下：

Ca(OH)2 + Na2SO3 2NaOH + CaSO3

Ca(OH)2 + 2NaHSO3 Na2SO3+ CaSO3 ·1/2H2O +1/2H2O 存在氧气的条件下，还会发生以下反应：

Ca(OH)2 + Na2SO3 + 1/2O2 + 2 H2O 2NaOH + CaSO4·H2O 脱下的硫以亚硫酸钙、硫酸钙的形式析出，然后将其用泵打入石膏脱水处理系统或直接堆放、利用、废弃。再生的NaOH 可以循环使用。

、工艺流程介绍

来自锅炉的烟气先经过除尘器除尘，然后烟气经烟道从塔底进入脱硫塔。在脱硫塔内布置若干层（根据具体情况定）旋流板的方式，旋流板塔具有良好的气液接触条件，从塔顶喷下的碱液在旋流板上进行雾化使得烟气中的S O2与喷淋的碱液充分吸收、反应。

经脱硫洗涤后的净烟气经过除雾器脱水后进入换热器，升温后的烟气经引风机通过烟囱排入大气。最初的双碱法一般只有一个循环水池，NaOH、石灰和脱硫过程中捕集的飞灰同在一个循环池内混合。在清除循环池内的灰渣时，烟灰、反应生成物亚硫酸钙、硫酸钙及石灰渣和未反应的石灰同时被清除，清出的混合物不易综合利用而成为废渣。为克服传统双碱法的缺点，对其进行了改进。主要工艺过程是，清水池一次性加入氢氧化钠制成脱硫液，用泵打入吸收塔进行脱硫。三种生成物均溶于水，在脱硫过程中，烟气夹杂的飞灰同时被循环液湿润而捕集，从吸收塔排出的循环浆液流入沉淀池。灰渣经沉淀定期清除，可回收利用，如制砖等。上清液溢流进入反应池与投加的石灰进行反应，置换出的氢氧化钠溶解在循环水中，同时生成难溶解的亚硫酸钙、硫酸钙和碳酸钙等，可通过沉淀清除。

、工艺流程说明

双碱法脱硫除尘器主要包括吸收剂制备和补充系统，烟气系统， SO2吸收系统，脱硫石膏脱水处理系统和电气与控制系统五部分组成。

A..吸收剂制备及补充系统

脱硫装置启动时用氢氧化钠作为吸收剂，氢氧化钠干粉料加入碱液罐中，加水配制成氢氧化钠碱液，碱液被打入返料水池中，由泵打入脱硫塔内进行脱硫，为了将用钠基脱硫剂脱硫后的脱硫产