脱硫脱硝方案完整版

脱硫脱硝方案

HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

35t/h流化床锅炉除尘脱硫

技术方案

河北智鑫环保设备科技有限公司

编制时间：二〇二〇年十一月二十二日

第一部分

技

术

方

案

双减法脱硫＋SNCR脱硝

河北智鑫环保设备科技有限公司

企业简介

河北智鑫环保设备科技有限公司；坐落于永年县临名关镇岳庄村西中华北大街路东，占地60000余M2.注册资金2000万元。是一家级科研、设计、研发、生产、安装于一体的专业性烟气治理的知名环保企业，企业员工266人，其中设计人员58名，工程管理人员35名，下设八个施工队，豪华舒适的科研办公大楼，高标准的厂区绿化设计与优雅景观融为一体，体现典型江南园林风格造型。洁净明亮的员工公寓，让员工舒心快乐。现代化的加工厂房，面积超过二万平米，采用大量自动化数控设备技术生产的各类环保产品、品种齐全、质优价廉。公司获国家环保高科技企业、河北省高新技术企业、河北省十大环保骨干企业、河北省十大环保创新企业、河北省十大循环资源利用企业、产品荣获国家环境保护产品认定证书、国家重点新产品证书、被评为2015年中国环境保护重点实用技术示范工程，获中华人民共和国国家知识产权局颁发的二十项实用新型专利证书、五项发明专利。河北省环境保护产品认定证书，尤其是脱硫除尘装置、静电除尘器、脉冲袋式除尘器、陶瓷多管除尘器、WCR型高效除尘器获得了年度国家级新产品。我公司是河北省环境保护厅、河北省环境保护产业协会理事单位，具有河北省环境工程设计专业资质、河

北省环境工程专业施工资质，河北省环境保护产业协会会员企业，并获河北省环境保护产品资质认证，同时作为国家环境保护重点新产品获得全面推广，2014、2015年连续柒年在环境治理污染中成绩显着，被河北省环境保护产业评为优秀单位、多年来四十余人次获河北省环境保护产业先进个人。

企业非常注重企业文化的发展和精神文明建设，在树立品牌文化的同时，营造和谐企业环境！为丰富职工的业余文化生活，企业设立了篮球场，网球场，兵乓球室， KTV多功能厅、阅览室等。每年派出技术人员到全国各地同行业进行考察，全面提高企业的凝聚力和吸引力，把我们的产品在同行业做的更先进做的更完善。

由于公司产品遍及全国各地，每年都有来自全国各地的客户莅临公司考察，完善的综合服务体系，给客户留下深刻印象。大大提升了企业的知名度和信誉度。

企业宣传通过环保设备网、阿里巴巴、马可波罗、有色网、造纸网、冶金网等网络大力宣传企业及产品。

公司以科技为先导，在立足环保市场的基础上不断创新，自行研制生产的脱硝

氧化还原装置、电除尘器、脉冲袋式除尘器、WCR型高效湿式除尘器，设计新

颖、结构独特，本公司设计的电袋组合除尘后串除尘脱硝工程技术特别对初始

浓度10000~25000mg/Nm3的高浓度烟气治理尤为理想，已成功应用于国内众多

家企业，经环保监测部门检测，除尘效率达到%、脱硫效率达到99%、脱

硝效率达到96%，完全能解决当前低热量高含硫的劣质燃料燃烧不完全、治理难的问题，特别是针对各种沸腾炉、循环流化床锅炉、粉燃料炉、各种工业锅炉烟气治理效果尤为明显。随着科学技术的不断进步，客户对高效产品的需求量不断增加，公司在新产品研究方面倾注大量精力、人力、物力、财力，终于在新产品研制方面取得了质的飞跃，使产品更加规范、性能更加优良。尤其是我公司历经多年研制开发，成功打造出新一代WCR型系列高效领先除尘脱硫脱硝脱汞一体化装置，已分别在河北省、陕西省、河南省、云南省、内蒙古自治区、黑龙江省、山东省、山西省、湖北省、广西省、辽宁省、江西省、江苏省、浙江省、北京市、天津市、上海市、重庆市、甘肃省、青海省等近千余家企业装置成功使用。对于

各种的工业炉型、所产生的颗粒、SO

2、NO

X

脱除效果较为明显，实测工业锅炉、工

业锅炉烟气排放浓度＜30 mg/m3，SO

2含量＜50mg/m3，NO

X

含量＜100mg/m3，低于国

家环保排放指标，被国家环保部门作为重点新产品用于化工、轻工、造纸、矿业、食品、制药、热力、冶金、橡胶、军工等行业，深得用户一致赞誉。

2．设计依据及设计原则

设计依据

有关标准与规范：

1.《中华人民共和国环境保护法》（1989-12-26）

2.《中华人民共和国大气污染防治法》（GB 8978-1996）

3.《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发〔2005〕39

号）

4.《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011升级为超低排放）（２０１４~２０２０年）。

5.《火电厂烟气脱硫设计技术规程》（DL/T 5196-2004）

6.《火电厂烟气脱硫工程技术规范》（HJT 179-2005石灰石-石灰－石膏法）

7.《火电厂氮氧化物防治技术政策》（( 环发[2010]10号 2010-01-27实

施)）

8.《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》（HJ562-2010）

9.《火电厂烟气脱硝技术及工程应用》（化学工业出版社-2007）

10.《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》(HJ+462－2009)

11.《环境保护产品技术要求—湿式烟气脱硫除尘装置》（HJT/288-2006）

12.《电力设施抗震设计规范》（GB 50260-96）

13.《火力发电厂与变电站设计防火规范》（GB 50229－2006）

14.《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）

15.《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法》（HJT/ 76-

2007）

16.《平板玻璃工业大气污染物排放标准》（GB26453-2011），

17.《锅炉大气污染物综合排放标准》(GB)；

设计原则

2.2.1 烟气脱硫系统布置满足系统整体布置要求；

2.2.2 确保脱硫系统不影响锅炉的正常运行；

2.2.3 脱硫装置使用寿命长、脱硫塔阻力小、维护简单、布置紧凑、占地面积小；

2.2.4 在满足系统各项指标的前提下，尽可能降低工程投资和运行成本；3．设计参数及要求

设计参数

根据用户提供的资料,各项技术参数如下所示

技术要求

方案设计要求

排放浓度≤100 mg/Nm3；

SO

2

林格曼黑度: 1级；

脱硫除尘器阻力：<1000pa；

除雾效率：≥97%：

液气比: m3；

循环水量: 30m3/h ；

供水压力：≥cm2；

Ca/s摩尔比: ；

4. 脱硫工艺

脱硫工艺比较

目前世界上烟气脱硫技术（FGD）有上百种，具有实用价值的工艺仅十几种，分别适应不同的场合和要求。以下是几种脱硫技术的比较：

吸收设备选择

采用湿法脱硫技术，吸收器的性能优劣直接影响烟气脱硫效率、系统的运行费用等指标。脱硫吸收器的选择原则主要是看其气液接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。气液接触条件直接影响脱硫效率；设备阻力大需增加引风机电耗；吸收液循环量大需增加水泵电耗。以下是几种吸收设备的比较：

板塔阻力较大，易结垢、粘结、堵塞；湍板塔气液接触面积虽然较大，但易结构堵塞，阻力较大。相比之下，旋流喷淋塔具有负荷高、压降低、不易堵、除雾率高、弹性宽等优点，用于多级吸收过程，且具有很高的脱硫效率。

通过以上脱硫工艺和设备的比效，决定采用本公司的HSXC型旋流喷淋塔湿法烟气脱硫技术作为该项目的首选工艺。结合天津天铁练焦化工有限公司的具体情况，使用该技术具有“双高双低”的突出优势，即脱硫效率高，系统运行可靠性高，投资费用低，运行费用低。在220t/h、130t/h、75t/h、35t/h、20t/h等各种规模锅炉烟气脱硫除尘的工业应用上获得巨大成功，本公司已经成功实施几百套示范工程。

旋流板塔脱硫除尘原理介绍

4.3.1脱硫原理

由于本方案中XXXXXX有限公司提供的脱硫剂采用钠钙双碱法脱硫工艺。我们对35t/h流化床炉锅炉燃烧状况进行深入了解,它的锅炉出口烟气量大和国家环保排放浓度低，采用我公司新技术HSXC型高效旋流喷淋式多级结合接要求烟气SO

2

触吸收,能达到排放的标准。

第一级：含硫烟气经引风机带动送进入文丘里室内,该室内设有高效螺旋空心

被吸收,完成一级脱硫。但喷嘴喷出碱雾, 含硫烟气经过时与碱雾接触降温和SO

2

由于烟气中SO

末被脱掉，随着烟气进入主塔体。

2

接第二级：通过离心力的作用旋转上升同时塔内有大量沿下流的脱硫液与SO

2

触吸收。含硫烟气上升立即进入第一层旋流板,将在旋流板上喷出大量的碱性液雾

布满了整个塔内，含硫烟气与碱性水雾有充分接触反应，然后进入第二层旋流板同

样再次吸收,完成了二级脱硫,如有漏洞的含硫烟气随着上升,

第三级：离开一二级脱硫后的含硫烟气上升，在塔体中部烟气流速降低, 塔体上中部装备有二层高效螺旋空心喷嘴,大量的喷出碱性液雾在次压住形成了良好的雾化吸收区, 含硫烟气与碱性脱硫剂通过多级雾化区充分的碰撞接触吸收，脱硫后的废水从塔底排出沉淀, 由水泵打入塔内循环使用，达到最佳脱硫效果，SO

2排放浓度可达200 mg/Nm3以下。

钠钙双碱法是为了克服湿式石灰-石膏法中结垢的缺点而发展起来的。烟气

在塔中与溶解的碱（氢氧化钠）溶液相接触，烟气中的SO

2

被吸收掉，因而避免了在塔内结垢；脱硫废液再与第二碱（石灰）反应，使溶液得到再生，再生后的吸收液循环使用，同时产生硫酸钙不溶性沉淀。双碱法有多种组合。最常

用的是钠钙双碱法，首先利用钠碱溶液吸收SO

2，然后将吸收下来的SO

2

沉淀为

不溶性的硫酸钙，并使溶液得到再生，循环使用。

双碱法与石灰石-石灰法的总效果相同，从烟气中脱除SO

2

，消耗石灰，产

生亚硫酸盐或硫酸盐浆液。但中间步骤不一样，双碱法中SO

2

的吸收和泥浆的沉淀反应完全分开，从而避免了吸收的堵塞和结垢问题。

（１）在吸收塔内发生以下SO

2

吸收反应：

2NaOH + SO

2 Na

2

SO

3

+ H

2

O

Na

2SO

3

+ SO

2

+ H

2

O 2NaHSO

3

（２）用石灰（CaO）对吸收液再生，则在石灰反应池中进行下面反应：

2NaHSO

3 + Ca（OH）

2

Na

2

SO

3

+ CaSO

3

·1/2 H

2

O + 3/2 H

2

O

Na

2SO

3

+ Ca(OH)

2

2NaOH + CaSO

3

·1/2 H

2

O

钙钠碱双碱法工艺具有如下优点:

（1）钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快。.

（2）用NaOH脱硫,循环水基本上是NaOH的水溶性,在循环过程中对水泵、管道、设备均无腐蚀堵塞现象,便于设备运行与保养。

（3）钠钙双碱法吸收采用钠碱吸收，而且吸收系统内不生成沉淀物，解决结垢和堵塞问题。

（4）脱硫效率高，PH值控制≥10情况下，SO2排放浓度可达200 mg/Nm3以下。

（5）操作简便，系统可长期运行稳定。

5、设计方案

烟气参数

5.1.1烟气中SO2浓度的计算

烟气中SO2浓度的计算(6t/h锅炉单台)

按照6t/h锅炉单台出口烟气量20000m3／h，出口烟气温度问150 o C，锅炉燃煤量／h考虑，燃煤应用含硫量％, 脱硫效率≥80%进行计算：

（1）锅炉产生的SO

2

量=锅炉燃煤量×燃煤应用基含硫量×(64/32)×％

＝1130kg/h×％×（64/32）×90％

＝h

（2）锅炉标态烟气量 =20000m3/h×273÷（273＋150）

=12907 Nm3/h

（3）产生烟气SO

2浓度=锅炉产生的SO

2

量/锅炉标志烟气量 =67 kg/h×106÷12907 Nm3/h

＝519mg/Nm3

( 4 ) 脱硫后SO

2排放浓度＝产生烟气SO

2

浓度×(1-80％)＝519 mg/Nm3×(1-80％)

＝ mg/Nm3

( 5 ) 每小时需脱除SO

2量=锅炉产生的SO

2

量×80％

=67 kg/h×80％

= kg/h

5.1.2氢氧化钙消耗量的计算

根据脱硫效率≥80％的设计。计算的脱硫吸收液Ca(OH)

2

消耗量如下：

每小时消耗的Ca(OH)

2量=锅炉脱除的SO

2

量×56÷64×（Ca/s）＝h×56÷64×

＝ kg/h

5.1.3钠（NaOH）消耗量的计算

根据烟气量及燃煤量，计算的脱硫吸收液NaOH消耗量如下：

系统运用第一次用500㎏钠碱NaOH，然后补充NaOH消耗量2.㎏/h。

5.1.4钠钙双碱采用全自动系统投药原理

根据烟气量的大小和脱硫液气比的要求设计，新建容量为60m3的一套沉淀池、循环泵流量30 m3／h两台、二用一备。

采用全自动投药法: 将石灰粉(CaOH)加入上料机提升到储存灰灌，然后用螺旋输送机，送到搅拌机内加水搅拌成石灰浆,放进爆气池还原, 进入沉淀池，沉淀后到清水池用泵打入脱硫塔循环使用。但沉淀池内水PH值是脱硫关健部位, 在脱硫塔前设有PH值测量仪，他是专们调节PH值高低, PH值高低有显视器显视, 循环泵进口PH值控制在≥10，脱硫塔底出口PH值控制在≥7, 然后PH值高低用石灰来自动调节补充。沉淀池采用锅炉排污废水来补充。沉淀池内的污泥采用刮泥机，刮到深处用抽泥泵打入框式压滤机脱水, 脱水后副产品用车运去综合处理。

脱硫液循环系统主要设施的技术参数如下：

l、给水耐腐蚀泵：

流量：30m3/h

扬程：32m

电机：

2、循环管路采用PP-R管，总管道为Φ110mm。

脱硫系统方案

根据XXXXXX有限公司壹台6t/h流化床锅炉的具体情况，整个脱硫装置包括脱硫塔和循环系统二大部分。

锅炉烟气经布袋除尘后，烟气经引风机吹进入文丘里段，然后切向从塔底部进入，并在旋流板的导向作用下，螺旋上升，烟气在塔内与喷下的脱硫液逆向对流接触，将塔内的脱硫液雾化，形成良好的雾化吸收区，烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应，完成烟气的脱硫吸收。经脱硫后的烟气通过塔中上部装备有二层百叶窗式高效除雾器，他的脱水效果高，运行寿命长，利用烟气本身的旋转作用与除雾器的之间在碰撞、拦截、产生了大水珠甩向塔壁而不行，从而达到高

效除雾效果，除雾效率可达97 ％以上，脱硫并除去雾后的烟气可直接从塔顶进入付塔，并由从烟囱达标排放。

工艺流程如图所示：

排 放

旋流喷淋塔

旋流喷淋塔是本方案中脱硫的核心设备。为了降低阻力和不带水, 系统长期运行稳定，在引风机后，壹台35t/h 炉建一套HSXC 型旋流喷淋高效脱硫塔，脱硫后烟气从顶部引入付塔从烟囱达标排出。脱硫液从塔中上部进入下喷，脱硫关健是，雾化、烟速，吸收时间，温度，PH 值与烟气SO 2接触进行脱硫。

除尘原理

在布袋除尘器中未除掉的那些微细尘粒，当含尘烟经引风机作用下吹进入HSXC 型旋流喷淋塔体，首先通过离心力的作用，烟气中的颗粒被甩向塔壁，并被自上而下流动的吸收液捕集。此段的除尘原理是湿法式除尘，但他有很好的除尘效率。

当烟气高速上升时，含尘烟气被中部喷出大量的碱性液雾布满了整个塔内、所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，在旋流塔板的导向作用下，旋转运动加速，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，在重力作用下落塔底，实现气团分离，排出沉淀池，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。

用户关心的几个问题 5.5.1结垢和堵塞问题

脱硫塔结垢与管路结垢机理基本相同，主要是晶相结垢，即沉淀物在管路及吸收设备内饱和结晶，并形成晶核，逐渐晶体扩大，产生结晶堵塞。

钠钙双碱法系统中有两中可能会引起结垢。一种是吸收了烟气中的CO

2

所形成的碳酸盐结垢；另一种是硫酸根离子与溶解的钙离子产生石膏的结垢。前一种结垢只要洗涤液PH值在10以下，就不会发生；后一种结垢只要保持石膏浓度在其临时饱和度值以下，就可避免。

HSXC型旋流喷淋塔本身的结构决定了其具有良好的防堵性能，对于同样程度的结垢，旋流喷淋塔的承受能力大于其它设备，烟气通过塔内时具有自清洗作用；通过调节塔内中心盲区大小，加上塔内有最佳的自清洗作用。

5.5.2系统阻力问题

脱硫系统总阻力由以下几部分组成：

△P

脱流系统=△P

烟道

+△P

脱硫塔

进口烟道总阻力约为300Pa（估）, 出口烟道总阻力约为300, HSXC型旋流喷淋塔由于其特殊的结构，在气液接触相同的条件下，其设备阻力大大低于筛板塔.湍球塔. 双旋塔等塔。合理的空塔气速保证了脱硫塔设备阻力小于1000pa。由此可知，脱硫系统总阻力为1600Pa左右。

引风机需克服的总阻力由以下几部分组成：

△P

总=△P

锅炉本体

+△P

净电除尘系统

+△P

脱硫器系统

6t/h流化床炉的锅炉本体阻力约1750Pa，布袋除尘器阻力为1700Pa，配套的脱硫系统及烟道阻力降为1600Pa。总阻力为5050Pa。根据现有引风机型号及参数（流量：m3/h，全压：Pa，配用电机功率，kw）。经本风机全压和电机功率的校核，风机的全压能够克服系统阻力，电机功率也满足要求，系统运行时锅炉可正常操作，因此经计算现有的引风机满足脱硫系统要求。

5.5.4工艺特点

（1）．HSXC型高效旋流喷淋脱硫塔的设计新颖，结构独特，多级脱硫及高效除雾（2）．喷头材料采用101尼龙棒，采用美国技术精细加工，耐腐蚀、耐磨、耐热冷性好，雾化效果好。

（3）．喷淋装置是活动口随时可以抽出清洗、维护，都不有停炉，在每层除雾器位置都安装观查门, 保养、清洗、维修方便、不易堵塞。

（4）．工艺技术成熟、阻力小、投资低、操作简便、运行费用低、维护方便、效果稳定。

６、方案使用的主要设备及材料明细表

7、消防、安全及劳动定员

厂方应配备专职环保管理人员和必要的分析仪器设备。环保管理人员负责厂内环境及治理设施的管理，检查落实各项环境管理制度，进行环保责任制考核。治理设施操作管理人同应严格执行操作规程，落实岗位责任制，确保脱硫装置的正常运行。

本方案所需作工很少。脱硫装置运行后只需一人对脱硫装置管理。

8、运行费用

经济指标

·电费：元/度

·水费： 2元/吨

·人员工资： 30000元/人·年

·SO

2排污收费： 630元/吨SO

2

·石灰： 280元/吨

各种费用的计算方法

（1）电耗费用：年耗电量×元/kw·h。

（2）水消耗：用采锅炉废水补充。

（3）NaOH消耗费用：NaOH消耗量（吨/小时）×年运行时间×2800元/吨。

（4）免交SO

2的排污费：SO

2

削减量（吨/小时）×年运行时间×630元/

吨。

年运行费用计算

以脱硫效率87％，年运行时间7200小时(300天/年)1台计算

9、建设工期及实施进度

合同生效后工作日，40天内竣工。

10、售后服务：

保修

我公司负责提供的设备，自工程竣工之日起为期12个月免费保修期。超出保修期后我方仍对系统及设备进行终身维修，只收适当费用。

（1）保修内容：整个系统及所用设备、零部件；

（2）保修时间：自设备运行日起一年；

（3）系统维修费用：超出保修期后发生故障，更换零、部件只收取成本费；

（4）维修时间：终身维修。

如果故障属于下列情形之一引起，则不在保修之列，用户应提供成本费，但我公司会尽快协助排除故障，使系统恢复正常：

（1）用户不按操作规程操作；

（2）用户人为造成设备损坏；

（3）其它不可抗力因素引起的故障（如地震、洪水等）。

组织培训计划

设计上采用了国内外领先技术，为更好的使用户熟悉整个系统的结构、功能，尽快掌握系统的操作规程，做好培训工作极为重要。

根据规定要求，脱硫除尘系统应配备专职人员和设备维修人员。我方将为建设单位培训设备维护人员和值班操作人员。值班人员在到位后专门组织培训，使其适应岗位的需要。具体培训内容如下：

（1）系统组成结构；

（2）主要设备功能及简易调试、维护方法。

（3）操作技术规程；

（4）日常维护维修操作规范；

（5）操作安全注意事项。

试运行阶段进行现场培训，调试和试运行期间完成培训工作。对操作人员要求初中以上或高中学历，认真踏实，责任心强人员。

河北智鑫环保设备科技有限公司

二〇二〇年十一月二十二日

脱硝装置

1. 工艺设计

1.1.1工艺流程

总的处理工艺为：炉内脱硝（SNCR）——布袋除尘——引风机——脱硫塔烟囱。

1.1.2脱硝工艺方案：SNCR脱硝工艺

根据本锅炉的特点，本设计推荐采用低氮燃烧+SNCR脱硝工艺，可确保烟气中的NOx达标排放。

SNCR工艺流程简图

D、2标准设备技术规格

2.1.脱硝系统

2.1.1.氨水溶液储罐:

型式：立式，平底

数量：1套

有效容积：20 m3

直径：米

直桶高度：米

材质：304 不锈钢

壁厚：>8 mm

卸料方式：由卸料泵打入氨水溶液储罐

检修平台：楼梯、平台由厂家配套提供

人孔门：密封、可迅速打开

其它：含进\出管口、排气、放空管口等

2.1.2.卸料泵

数量：1台

形式：卸氨泵

流量：30 m3/h

扬程：20 m

功率： 3 kW

电压：380 V

过流部件材质：不锈钢304

密封：机械密封

安装位置：室外

介质：浓度15%~25%的氨水；

介质温度：常温

介质密度：～922kg/m3；

介质PH：微碱性

供货范围：泵本体（含轴承和机械密封）、减速箱（如果有）、电机、泵、减速箱（如果有）和电动机公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等

2.1.

3.氨水输送泵

数量：2台

流量： m3/h

扬程：140 m

功率： kW

电压：380 V

过流部件材质：不锈钢304

密封：机械密封

安装位置：室外

介质：浓度15%~25%的氨水；

介质温度：常温

介质密度：～922kg/m3；

介质PH：微碱性

供货范围：泵本体（含轴承和机械密封）、减速箱（如果有）、电机、泵、减速箱（如果有）和电动机公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等

2.1.4.除盐水箱:

型式：立式，平底

数量：1套

有效容积： 2 m3

直径：米

直桶高度：米

材质：304 不锈钢

壁厚：>4 mm

人孔门：密封、可迅速打开

其它：含进\出管口、溢流、放空管口等

2.1.5.稀释水泵

数量：2台

流量： m3/h

扬程：140 m

功率： kW

电压：380 V