锅炉废气除尘脱硫脱硝治理工程设计方案

***有限公司

锅炉废化处理工程

初

步

设

计

方

案

—、概述 (2)

二、设计原则 (2)

三、设计依据 (2)

四、设计目标及排放标准 (3)

五、设计范围.................................................. ・3 -

六、工艺设计 (4)

七、设备参数 (10)

八、运行费用和工期分析 (10)

九、质量保证及售后服务 (11)

十、废气处理工程投资概算 (11)

一、项目背景

***有限公司位于***,公司主要生产硅酸钠。在生产的过程中，采用石油焦粉为燃料加热,产生的尾气含有少量的烟尘、二氧化硫及氮氧化物等污染物。该公司在发展进程中，注重提升公司经济效益、社会效益以及环境保护。受该厂所托，我公司派工程师到现场察看，并对其作出治理方案。

二、设计原则

1.采用当前国内外运行成熟、可靠、稳定的处理工艺，稳定可靠地达到治理目

标要求，且操作简单、管理方便。

2.风机等外购设备选用国内的优良产品。

3.非标设备应符合国家或行业相关规范，性能稳定，外表美观。

三、设计依据

1.《大气污染控制工程》；

2.《广东省建设项目环境保护管理条例》；

3.《无机化学工业污染物排放标准》(GB31573-2015)；

4.《恶臭污染物排放标准》(GB4414554-93)；

5.《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462-2009

6.国家和地方颁布的有关设计规范；

7.该厂提供的有关资料和要求。

四、设计目标及排放标准

1•设计目标

废气净化后符合国家新出标准《无机化学工业污染物排放标准》

(GB31573-2015)符合表3标准的要求：

单位为mg/m3

2.设计基础资料及要求

以下为企业提供的锅炉相关参数:

因此，木锅炉废气处理系统设计的风量为5000 m/h o

五、设计范围

木处理系统设计范围从锅炉出口到公共烟囱之间的除尘、脱硫脱硝项目相关设施设计。其中包括】工艺设备、管道布置、电器设备、仪表自控及相关的处理设施的各专业施工图纸设计。

六、工艺设计

6. 1.除尘工艺选择

除尘技术按其分离捕集粉尘的主要机制分为机械除尘、湿式除尘、过滤式除尘、静电除尘四种成熟的技术和设备。

按照除尘效率的高低，可把除尘器分为高效除尘器（电除尘器、过滤式除尘器

和高能文丘里洗涤器）、中效除尘器（旋风除尘器和其他湿式除尘器）和低效除尘器（重力沉降室、惯性除尘器）三类。

常用除尘器的对比表

由上表不难看出重力沉降和旋风除尘是针对大颗粒径粉尘除尘，对细微粉尘及烟气几乎没有除尘效果；水膜与文丘里是利用水把粉尘加湿、加重从气体中分离出，但采用湿式除尘必须处理含污泥的水，否则有可能造成二次污染; 静电除尘虽然除尘效率很高，但它的投资成本、运行费用及维护成本都比较高。

6. 2.脱硫工艺选择

FGD法是世界上唯一大规模商业化的脱硫技术，主要是利用吸收剂或吸附剂去除烟气中的S02,并使其转化为较稳定的硫的化合物。FGD技术种类繁多，但是真正工业化的只有十几种。FGD技术按脱硫后产物的含水量大小可分为湿法、半干法和干法;按脱硫剂是否再生分为再生法和不可再生法;按脱硫产物是否回收分为回收法和抛弃法。其中湿法脱硫技术应用约占整个工业化脱硫装置的85%左右。主要有以下几种：

(1)湿法石灰石/石灰烟气脱硫技术

该法是利用成木低廉的石灰石或石灰作为吸收剂吸收烟气中的S02,生成半水亚硫酸钙或石膏。这种技术曾在70年代因其投资大、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:乩脱硫效率高(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)。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、设备占地面积大、运行费用高。目前，从设计上综合考虑加强反应控制，强制氧化，从而减少吸收塔和附属设备体积、降低电耗、减少基本建设投资和运行费用。选用耐腐蚀材料，提高吸收塔及出口烟气、挡板、除雾装置等的使用寿命，提高气液传质效率，建造大尺寸的吸收塔等因素，对此项技术作了进一步改进和提高。

(2)氨法烟气脱硫技术

氨法烟气脱硫采用氨作为二氧化硫的吸收剂,氨与二氧化硫反应生成亚硫酸彼和亚硫酸钱，随着亚硫酸氢镀比例的增加，需补充氨，而亚硫酸镀会从脱硫系统中结晶出来。在有氧气存在的情况下述可能发生氧化反应生成硫酸镀。该法根据吸收液再生方法不同，可以分为氨一酸法、氨一亚硫酸彼法和氨一硫彼法。影响氨法脱硫效率的主要因素是脱硫液的组成，受溶液蒸气压和pH值的影响。氨法的主要优点是脱硫剂利用率和脱硫效率高，且可以生产副产品。但氨易挥发，使得吸收剂的消耗量增加，产生二次污染。此外该法还存在生产成木高、易腐蚀、净化后尾气中含有气溶胶等问题。

(3)双碱法脱硫工艺

为了克服石灰/石灰石法容易结垢和堵塞的缺点，发展了双碱法。该法先用可

溶性的碱性清液作为吸收剂吸收，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生。双碱法的明显优点是，由于塔内采用液相吸收，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，从而可以使用喷淋塔浆液法, 减小吸收塔的尺寸及操作液气比，降低成本。另外，双碱法可得到较高的脱硫率，可达85%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。

6. 3.脱硝工艺选择

废气处理中控制氮氧化物(NOx)的污染通常采用改进工艺和设备、改进燃烧、净化处理及高烟囱排放等方法。目前采用的净化处理NOx的方法很多，主要可分为催化还原法(SCR法)、SNCR法。

(1)催化还原法：

催化还原工艺是一种广泛用于废气脱硝的成功的技术。

影响催化脱硝的因素有：

1)催化剂。上述反应如果没有催化剂的作用，只有在很窄的高温范围内(989°C左右)进行，而采用催化剂时，其反应温度可以大幅度降低。显然，不同

的催化剂具有不同的活性，因而反应温度和脱硝效果也有差异。催化剂活性强意味着选择性弱，不希望的反应如so?氧化为S03的反应就强。应选择合适的催化

剂和控制反应温度，使主反应速度大大超过副反应的速度，则有利于的脱除。目前，大都采用非贵金属作催化剂，如A1©为载体的铜铭催化剂、TiO：为载体的

帆餌和亚铮酸铜催化剂、氧化铁载体催化剂等，贵金属催化剂多采用钳。

2)还原剂用量。还原剂血的用量一般用阳与枪的摩尔比来衡量，不同的催化剂有不同的Nft/NOx范围。当这个比值过小时，反应不完全，NOx脱除率

低。在一定范围内，脱除率随NH3/N0X值增大而上升。但NH3/N0X值过大则对脱除率无明显影响，且增加未反应氨的泄漏或排放，造成二次污染，也使还原剂耗量增加。

3)空间速度。空速标志废气在反应器内的停留时间，一般由实验确定。空

速过小，催化剂和设备利用率低，空速过大，气体和催化剂的接触时间短, 反应不充分，则NOx脱除率下降。

4)反应温度。采用某种催化剂，如铜铭催化剂，当上述反应的温度改变时，可能发生一些不利于NOx还原的副反应，尤其当温度较高时。例如，发生Xtt分解为N：和H：的反应，使还原剂减少，或者NHs被0：氧化为NO的反应。这些反应发生在350°C以上，超过450°C变得激烈，温度再高，还能再生成N0：, 从而使NOx的还原率下降。而在200〜350°C之间，NH3与02只生成弘和HO NOx的还原率随着反应温度的升高而增大。研究表明，温度低于200°C,可能生成硝酸^(NH>NO3)和有爆炸危险的亚硝酸镀(NH4 N02),严重时会堵塞管道。可见，温度对SCR工艺极为重要，应实施严格控制。SCR的最佳温度为300〜400°C,这时仅有主反应能够进行。

（2）SXCR脱硝法：

SNCR脱硝系统一般用25%浓度的氨水或50%浓度的尿素作为还原剂，还原剂用罐装卡车运输，以液体形态储存于罐中。其中尿素需要溶解稀释，以及供给过程中进行伴热防止其结晶。还原剂通过计量分配模块分配到每只喷枪，由喷枪喷入炉内与NOx进行选择性反应，不用催化剂，因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为600〜1250°C的区域，该还原剂迅速热分解成NH3 并与烟气中的NOx进行SNCR反应生成N2,该方法是以炉膛为反应器。

与SCR工艺不同，燃料类型（例如煤、生物质和垃圾等）对SXCR性能影

响很小。通过现场经验表明，只要存在“SNCR反应温度窗”，SNCR工艺就可应用于燃烧各种燃料的各种型式的窑炉。

根据对除尘、脱硫脱硝性能的要求和现场情况，木项目所选择的技术方案应当遵循以下原则：

-―又为了减轻对烟囱的腐蚀，应达到尽可能高脱硫效率，并能适应燃煤

和运行状况的变化和未来对环保要求的提高，木方案按290%效率设计。

-―系统应采用成熟可靠的技术和设备。

-―使用当地可以稳定供应、价格较低、性能好的脱硫剂。

-―降低工程造价以及运行和维护成本。

因此；木项目废气方案工艺：除尘脱硫工艺选择钠钙双碱法脱硫工艺；脱硝工

艺选择SNCR法。

6. 2.工艺流程图

SNCR

6. 3.技术特点

(1)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而积，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。

(2)从技术、经济及装置运行稳定性、可靠性上考虑采用生石灰和氢氧化钠作为脱硫剂，保证系统脱硫效率可达90%,除尘效率大于98% o

(3)采用双碱法脱硫工艺，可以基木上避免产生结垢堵塞现象，减少昂贵的NaOH耗量和降低运行费用。

(4)SNCR法模块化的供给系统，使得系统安装、操作和维护简单，脱硝效率为40%、70% o

(5)•系统运行稳定，操作管理方便，自动化程度较高；

七、设备清单

八、运行费用和工期分析

1人工费

设备自动化高，不需专人操作，可以由厂内员工兼职。

2电费

项目主要耗电量为水泵，电费为Mi = 15x24x0.8=288元/d。

3药费

项目主要消耗药剂为氢氧化钠、石灰。根据木单位的多年的经验，类比同类型同规模的项目，药剂费约M2=100 7U/do

4水费

项目循环池要定期补充一定水，水费为M3=4X2.5=10元/d。5运行成本

M =288+100+10=398 元/d。

注：运行费用为估算值，最终运行费用视实际运行情况而泄。

九、质量保证及售后服务

1.工程保修期为一年，终身售后服务。

2.负责安装调试直到达标。

3.如遇到运行故障都可通知本公司。

十、废气处理工程投资概算

1、设备报价汇总表

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