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1、贛州市X X X X有限公司磚窯煙氣除塵脫硫項目 設計方案 設計單位: 佛山市正州環保通風設備有限公司施工單位: 佛山市正州環保通風設備有限公司 項目負責：胡冬平 TEL:136-9517-5909 項目編制：胡冬平 TEL:136-9517-5909 編制日期: 2016年8月3日第一章 概述1.1項目概述本方案適用于磚窯生產線煙氣除塵脫硫改造，目前日均消耗熱值12000 -26000kcal的煙煤約為24噸，按基本含硫量按2%計算，總煙氣量約為60000-70000m3/h,，排煙溫度70-90。煙氣中煙塵含量較高。根據環保要求和本地脫硫劑供應情況，擬采用鈉鈣雙堿法脫硫工藝對磚窯爐煙氣進行2、除塵脫硫處理。1.2主要設計原則1.根據現有實際情況，盡量減少工作量，優先解決現況難點。2.煙煤含硫量按的2.0%計，作為脫硫裝置設計基礎數據。3.脫硫效率：脫硫工藝設計效率90%以上。4.吸收劑石灰漿液采用外購的生石灰公司內制成，NaOH采用袋裝固體堿。5.通過工藝計算確定塔體和設備參數。6.根據現場情況設置脫硫裝置，選擇合理位置綜合布置，盡量使布置緊湊，減少占地面積，節約投資成本。第二章 工程概況2.1廠址概況（廣西壯族自治區玉林市陸川縣）2.2燃煤及用水2.2.1煤質與煤種目前企業在生產中煙煤平均含硫量在2%左右，磚爐窯耗煤量約1.5噸/小時，二氧化硫轉化率為80%，每小時產生二氧化硫量3、為：15002%280%=48kg/h2.2.2水源與水質業主提供。2.3主要設備參數2.3.1磚窯爐參數窯爐主要技術參數如下：表2.3-1 磚窯主要技術參數序 號項 目單 位設計參數1煙煤耗量t/h1.52排煙溫度220-703鍋爐煙氣量M3/h60000-700004煙氣初始含塵量mg / m3150-1805煙氣中SO2濃度 mg/Nm3600-7332.3.3引風機參數型號：4-72-14C 流量：60000-73000 m3/h 轉速：960 r/min功率：37 KW 壓力：2000-2400 Pa 2.6大氣污染物排放狀況生產過程中的污染物主要有：(1)爐窯燃燒過程中產生的煙氣，4、飛灰和殘次品。(2)各系統的運行過程中，各種機械設備運轉及介質流動所產生的噪聲。因此對環境的影響主要表現在廢氣、煙塵、廢渣及噪聲。第三章 脫硫工藝原理3.1雙堿法脫硫工藝原理本項目采用成熟的鈉鈣雙堿法脫硫工藝進行脫硫設計。雙堿法濕法工藝是以鈉堿為脫硫劑，用鈣堿再生的脫硫工藝，該工藝系統簡單，適應性好，脫硫效率高，其主要脫硫機理具體反應如下：系統啟動階段，脫硫塔內吸收液中加入氫氧化鈉，發生如下反應：首先二氧化硫融入吸收液中：SO2+H2O=H2SO3 （1）生成的亞硫酸再與吸收液中加入的氫氧化鈉進行中和反應：2NaOH+ H2SO3=Na2SO3+2H2O （2）如果煙氣中二氧化硫濃度過高，生成5、的亞硫酸鈉溶液可以進一步吸收二氧化硫：Na2SO3+ H2SO3=2NaHSO3 （3）在以上主反應發生的時候還會有以下副反應發生：Na2SO3+1/2O2=Na2SO4當加入NaOH之后，反應（2）為主要反應，系統在啟動一段時間內氫氧化鈉成分消耗完畢，然后開始反應（3），pH值緩慢下降，當PH值下降到5.5以下時（表明溶液中主要成分為NaHSO3和Na2SO4）將吸收液排出塔體進入再生池進行再生再生階段：首先在漿液制備池中加入CaO和水生成石灰漿液：CaO+H2O=Ca(OH)2 （4） 然后通入再生池中發生下列反應2NaHSO3+Ca(OH)2=Na2SO3+CaSO31/2H2O+3/26、H2O （5）脫硫塔內部分Na2SO3被氧化生成的Na2SO4于再生池中發生以下反應：Na2SO4+Ca(OH)2=2NaOH+CaSO4（6）氧化階段生成的亞硫酸鈣進入氧化池氧化CaSO31/2H2O+1/2O2+ 3/2H2O=CaSO42H2O （7）產生的CaSO42H2O經過沉淀池沉淀和脫水，形成最終產物石膏，最后裝車外運進行產物綜合利用。3.2雙堿法脫硫工藝特點吸收劑采用Na2CO3或NaOH，主要作為塔內中間脫硫劑，再生劑采用石灰或熟石灰，采用塔外再生工藝，不會在塔內壁、管道、除霧器通道產生石膏晶體而發生結垢現象，影響系統正常運行。反應產物同普通石灰石石膏濕法方案一樣均為二水硫酸7、鈣（石膏） 脫硫效率高，可達90以上 脫硫劑利用率大于95 我公司已經在多個項目上已經應用成熟的濕式除塵法+噴淋霧化脫硫工藝技術。較之其它脫硫工藝，該工藝具有以下優點：具有最佳的性價比。該工藝技術與國內外其它脫硫技術相比脫硫效率達到90%以上，而且液氣比遠遠低于其它鈣法技術。具有工藝流程簡單，投資省、綜合運行成本低的特點。脫硫后的煙氣SO2排放可以在高濃度情況下完全滿足環保排放要求，并且煙氣含塵量進一步減少；技術成熟，運行可靠性高。該工藝技術煙氣脫硫裝置投入率為90%以上，系統主要設備很少發生故障，因此不會因脫硫設備故障影響正常生產系統的安全運行；對操作彈性大，對煤種變化的適應性強。該技術用堿8、液作為脫硫劑，工藝吸收效果好，吸收劑利用率高，可根據爐窯煤種變化，適當調節PH值、液氣比等因素，以保證設計脫硫率的實現；再生池和沉淀池分離在塔外，大大降低塔內和管道內的結垢機會；鈉堿循環利用，損耗少，運行成本低；正常操作下吸收過程無廢水排放；石灰水易沉淀分離，可降低水池的投資；脫硫渣無毒，溶解度極小，無二次污染，可考慮綜合利用；鈉堿吸收劑反應活性高、吸收速度快，可降低液氣比，從而既可降低運行費用，又可減少水池、水泵和管道的投資；石灰作再生劑(實際消耗物)，運行成本低。可以用廢堿液作為脫硫劑，進一步降低成本。工藝簡單，比較適用于中小型工業磚窯配套使用。相對于傳統濕法脫硫工藝，雙堿法脫硫工藝液氣比9、只有石灰石石膏法的1/3,電耗水耗較低。第四章 脫硫工程方案本方案為磚窯脫硫裝置改造方案，本方案設計充分考慮了現有場地條件和設備條件，全廠道路暢通以及脫硫區所有設備的安裝、檢修方便。本工程中脫硫區分為主要系統和輔助系統兩部分，主要系統包括吸收劑儲存系統、煙氣與吸收反應塔系統、循環漿液處理系統。輔助系統包括電氣及控制系統等，工藝水由全廠統一調配。4.1吸收劑儲存與供應系統脫硫劑的儲存與供應考慮的原則： 考慮全廠場地配置、脫硫區域規劃； 從全廠的道路運輸、水電供應、全面性規劃、設計脫硫劑的儲存與供應。85%石灰通過一級消化和二級沉淀，制成石灰乳存入石灰漿液池。30%純度液堿供應采用密封罐車運送到廠10、，打入廠內的液堿罐，設置液堿泵，通過補充一定量的液堿來調整液堿的損耗，保證脫硫效果和塔內環境。在脫硫塔附近設置漿液循環池，脫硫塔循環泵從循環池內抽取循環漿液向塔內噴淋洗滌煙氣，洗滌后的漿液從塔底排出進入氧化再生池，通過再生氧化、一級沉淀除石膏、二級沉淀除去過量鈣離子、循環液回到循環池再被循環泵抽取循環利用，沉淀下的石膏裝車外運，綜合利用。脫硫效率為90%，Ca/S=1.1計，消耗石灰量列表如下：表4.1-1 脫硫石灰用量(T)小時用量日用量年用量85%純度石灰0.0170.408136注:1、日用量按24小時;年運行8000小時；4.2煙氣與二氧化硫吸收系統SO2吸收系統該系統是FGD的核心，11、主要包括：吸收塔噴淋洗滌系統、除霧系統。噴淋層設在脫硫塔的中上部，脫硫塔循環泵均有自己的噴淋層。每個噴淋層都由一系列噴淋嘴組成，其作用是將脫硫液進行細化噴霧。一個噴淋層包括母管和支管，母管的側向支管成對稱排列，噴嘴就布置在其中。噴嘴的這種布置安排可使脫硫塔斷面上實現幾乎完全均勻的噴淋效果。在噴淋層后設有一級除霧系統，阻力低于200Pa，除霧器系統保證脫硫塔出口煙氣中含水低于75mg/Nm3。本脫硫工程配1座吸收塔，吸收塔為圓柱塔體，塔頂部配彎頭及煙道接于原煙囪，全部為玻璃鋼及PP-A材質，因為煙氣含硫量較高，塔內煙氣流速保持在3.0m/s以下。4.3循環漿液處理系統漿液處理系統的主要設備（設施12、）有循環池、循環泵、再生池、一級沉淀池、二級沉淀池等由于吸收了二氧化硫，同時洗滌下煙塵，從吸收塔內排出的漿液主要成分為亞硫酸鈉和飛灰，通過再生池再生作用，除去亞硫酸離子，再生液隨產物經過沉淀池，回到循環池通過循環泵打入脫硫塔完成脫硫漿液的循環利用，其間自然損耗掉的堿通過液堿罐或添加袋裝片堿來補充。4.4電氣系統1脫硫裝置用電負荷的要求根據工藝專業提供的負荷資料，磚窯爐脫硫裝置的總用電負荷約為30KW，供電電壓380V。2脫硫系統負荷分布及供電方案本脫硫工藝主要包括吸收劑儲存與供應系統、煙氣與二氧化硫吸收系統，循環漿液處理系統。根據脫硫系統相對獨立的特點以及工藝布置較為集中，確定在脫硫區設置脫硫13、配電控制設備。配電柜采用MNS配電柜。4.5儀控系統本工程采用集中控制系統，主要控制方案如下:循環池pH值控制本工程采用塔外循環方案，既能保證吸收塔和循環池檢修方便，又能防止塔內長期運行結垢堵塞。通過設置PH計監測循環池PH值來控制再生池內石灰的投入量，保證脫硫效果的持續性。當循環池里的漿液的pH值偏高時，減少石灰池供漿量，增大循環泵的循環流量，從而達到控制pH值的目的。鑒于整個脫硫反應是一個滯后系統，即PH值的改變具有一個時間較長的延時，所以石灰的加藥量輸出幅值有限制，以降低PH值波動，達到最優控制狀況。4.6設備投資設備名稱規格型號（mm)數量單價（元）金額（元）備注脫硫除塵塔36009014、001臺15000.0015000.00PP-A風管道150020m1000.0020000.00PP-A除霧器折流式1層8500.008500.00PP-A循環泵100FSB-60L-75-15KW2臺6000.0012000.00耐酸堿泵浦循環水管道管件、配件DN75、DN501項3500.003500.00PPR、PP自動加藥系統25PFX-8加藥泵、PH計、貯液罐2M3、攪拌機1套12000.0012000.00排放煙囪15003m1000.003000.00PP電控含控制電箱、控制元件開關、配件1項4500.004500.00電纜KVV、KVVP、VV1項4500.004500.0015、主電纜引入設備區（業主負責）管道、煙囪固定項不銹鋼10mm鋼絲繩、拉爆、拉瑪1項4000.004000.00含拉瑪處硬化基礎檢測平臺、爬梯1項8000.008000.00國標檢測平臺設備鋼結構平臺根據現場情況設計平臺安裝、運輸、吊卸1套25000.0025000.00合計257000.00未含稅第五章 脫硫運行成本分析5.1主要基礎參數表5.1技經基本參數表1年運行小時數 8000230% NaOH溶液 650元/噸3電價 0.8元/度4水費 2.0元/噸5水耗 0.5噸/小時6功率 30KW7石灰年消耗136噸8液堿年消耗14噸5.2. 運行費用估算結果因為石灰為窯爐生產副產品，石灰成本按116、0元/噸計年運行小時數（小時年）8000補給水 (t/h)0.5水價（元噸）2年耗水量(噸/年)4000年水費(元/年)8000總電功率(KW)30 年電耗量(度)240000電費（元度）0.8年電費(元/年)192000液堿耗量(噸/年)14液堿價格（元/噸）650液堿總成本（元）9100石灰耗量(噸/年)136石灰價格（元/噸）500石灰總成本（元）68000費用合計（萬元）277100按照一年運行333天計算，設備每天運行成本832元。第六章 環境效益 社會效益6.1環境保護標準6.1.1有關環境質量標準（1）環境空氣執行環境空氣質量標準（GB309596）二級標準。表6.1-1環境空氣17、質量標準（GB309596）中的二級標準污染物小時平均濃度mg/Nm3日平均濃度mg/Nm3年平均濃度mg/Nm3SO20.500.150.06PM10-0.150.10TSP-0.300.20（2）地表水執行地表水環境質量標準（GB3838-2002）類標準（3）環境噪聲執行城市區域環境噪聲標準(GB3096-93)中的2類標準。7.1.2主要污染物排放標準廢氣執行工業磚窯大氣污染物排放標準(GB9078-1996)中第二類排放標準：廢水執行污水綜合排放標準（GB8978-1996）噪聲執行工業企業廠界標準（GB12348）6.2脫硫系統主要污染源及污染防治措施1、粉塵及防治防塵措施：防止跑18、冒、滴、漏現象。運輸車輛應采取密封措施。2、噪聲及防治脫硫系統設備在運行過程中會產生噪聲，對周圍環境和工作人員造成影響，產生噪聲的主要設備是水泵、風機、攪拌機。脫硫設備在風機附近，噪音不大于當地本底噪音。6.3實施脫硫工程前后的環境影響分析本工程磚窯位于國務院在酸雨控制區和二氧化硫污染控制區的劃分方案（國函19985號）中劃定的二氧化硫污染控制區。未上脫硫設備之前，磚窯SO2排放濃度為9984mg/m3，二氧化硫年總排放量達不到環保排放濃度和總量控制要求；新上脫硫裝置90脫硫效率、SO2排放濃度為100mg/Nm3，年排放總量為32t，滿足環保要求。脫硫后SO2排放濃度遠低于工業爐窯大氣污染19、物排放標準(GB9078-1996)中二級標準規定的排放限值，也能滿足地方環保規定的要求。6.4 社會效益環境中的二氧化硫主要危害是引起人體呼吸系統疾病，造成人群死亡率增加；二氧化硫排放還會引起酸雨的污染，腐蝕建筑物、破壞生態環境，造成巨大損失，因此二氧化硫的排放已成為制約社會主義經濟發展的重要因素。當前，我國二氧化硫年排放總量大大超出了環境自凈能力，造成近三分之一的國土酸雨污染嚴重。國家監測站多年監測的數據表明，環境空氣中的二氧化硫濃度超標城市不斷增加，全國已有62.3%的城市超過國家二級標準，二氧化硫排放引起的酸雨污染范圍不斷擴大。已由八十年代初的西南局部地區，擴展到西南、華中、和華東的大部分地區。本脫硫技改工程的實施，對改善本地大氣環境質量、改善當地人民的生活質量以及保證當地經濟的可持續發展等方面將起到顯著的作用，能夠發揮較大的環境效益和社會效益。