废气治理设计方案.docx
- 文档编号:8960696
- 上传时间:2023-05-16
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:36.95KB
废气治理设计方案.docx
《废气治理设计方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《废气治理设计方案.docx(18页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
废气治理设计方案
10T/H链条锅炉脱硫治理工程
设
计
方
案
二〇一三年十一月
七、费用效益分析............................................................................................14
八、安全生产、环境保护、消防及节能........................................................16
一、概况
工程名称:
废气脱硫治理工程
建设单位:
设计施工单位:
拟建一套10T/H链条锅炉废气脱硫设施,使其锅炉排出的废气达到中华人民共和国《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中二类区Ⅱ时段标准。
现委托编制一份《废气脱硫治理工程设计方案》。
根据建设单位提供的相关资料、现场实际情况及对此类废气的治理经验,秉承“诚信立业、明德树人、满意客户、技术过硬”的宗旨,编制了此份《废气脱硫治理工程设计方案》。
力求做到处理装置因地制宜、治理效果稳定可靠、操作管理简单方便、建设费用及运行成本经济合理。
二、方案设计基础
1.设计依据
1.1建设单位提供的有关资料;
1.2《中华人民共和国环境保护法》;
1.3《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001;
1.4《环境空气质量标准》GB3095-1996;
1.5《机械设备安装工程施工及验收规范》TJ231-78;
1.6《工业管道工程施工及验收规范》GBJ235-82;
1.7《工业企业设计卫生标准》TJ36-92;
1.8《通用用电设备配电规范》GBJ50055-93;
1.9公共设计参数及设计技术规范;
1.10《工业与民用供配电系统设计设计规范》(GB50052-1992);
1.11《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-1992)。
2.设计原则
⑴认真执行国家经济建设方针、政策和国家现行的技术标准、规范,遵守国家法律法规;
⑵处理系统采用经工程实践证明是行之有效、技术经济效益明显、适应性强、管理简单、效果稳定的型式;
⑶在确保功能可靠的前提下,考虑经济合理和操作管理方便,使用技术先进、设备低能耗、高效率、易维护、性能价格比较高的工艺产品;
⑷控制管理实现自控,降低运行操作的劳动强度,使废水处理系统运行可靠、维护方便;
⑸工艺选择综合考虑处理效果、运行成本等因素,减少噪声、固废等二次污染,美化周围环境;
⑹平面布局和工程设计时,结合现有场地因地制宜节约占地,力求布局紧凑简洁、整齐美观,减少工程投资;
⑺在保证处理效果的前提下,减少投资及运行成本。
三、设计基本情况
1.锅炉原始参数
10T/H链条锅炉:
(1)工况烟气量:
35000m3/h;
(2)烟气温度:
155℃;
(3)燃煤量:
1.5t/h;
(4)煤的含硫率:
10~1.5%
(5)脱硫效率:
80%
(6)SO2排放浓度:
≤900mg/m3;
(7)烟尘排放浓度:
≤100mg/m3;
(8)年运行时间:
7200h
(9)液气比:
2L/m3
2.设计范围
根据业主提供的基本参数和我司的现场勘测,本方案设计范围自废气处理设施进气口,至废气处理设施排放口后烟囱入口为止的工程,包括管道工程、脱硫除尘设备及安装工程、电气工程等。
后期包括调试、试运行至环保验收达标后,并培训设施操作人员。
3.设计气体质量及处理目标
⑴设计废气处理量
根据业主提供的资料,废气设计处理量为35000m3/H。
处理后的气体质量目标
处理后的废气气体质量稳定达到中华人民共和国《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)中二类区Ⅱ时段标准。
该标准的指标见表2-1:
表2-1锅炉大气污染物排放标准二类区Ⅱ时段标准
锅炉类别
适用区域
时段
排放标准
燃煤锅炉
其它锅炉
二类区
Ⅱ
烟尘排放浓度mg/m3
200
燃煤锅炉
全部
Ⅱ
SO2排放浓度mg/m3
900
四、工艺方案设计
1.工艺方案设计原则
在设计废气处理工艺时一般考虑以下几个方面内容:
●适合废气处理设施所在地的自然条件
●处理工艺能否达到排放气体各项气体指标的要求
●处理工艺是否先进、成熟、可靠
●自动化程度的高低
●工艺管理是否方便
●运行管理是否方便
●建设费用和运行成本的高低
2.脱硫工艺选择
在本方案的脱硫工程建设条件中,对工程的脱硫工艺建设条件进行分析,结合本项目的脱硫工程特点、提出以下几种不同的脱硫工艺技术进行比较。
目前世界上的燃煤锅炉或燃油炉所采用的脱硫工艺多种多样,按脱硫工艺在生产中所处的部位不同,可分为燃烧前脱硫、燃烧脱硫和燃烧后脱硫-烟气脱硫,在这些脱硫工艺中有的技术较为成熟、已经达到工业应用水平,有的尚处于试验阶段。
以下对几种脱硫工艺方法作简单介绍:
⑴石灰石-石膏湿法脱硫工艺
石灰石-石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰作脱硫吸收剂、石灰经研磨成粒度在320µm、并配制成浓度在20%左右的石灰石浆液当吸收剂。
经搅拌制成石灰乳,制好的吸收剂浆液送入吸收塔内,在吸收塔内,参混吸收剂的循环浆液与烟气逆流接触、烟气中的SO2首被循环浆液洗涤、后溶解于水中、与浆液中的碳酸钙(或者氢氧化钙)进行酸碱反应,生成亚硫酸钙,通过鼓入的氧化空气进行强制氧化、亚硫酸钙转化为稳定的硫酸钙。
随着循环浆液的不断循环和对烟气中的SO2不断吸收、烟气中的SO2净化后经脱水器除去雾滴后排入烟囱。
湿法工艺在脱硫的同时、还去除了烟气其他部分污染物,如粉尘、HLI、HF、SO3因为烟气中的HLI、HF、SO3等属于极易溶于水的强酸气体,所以通过循环浆液的洗涤和快速的酸碱化学反应、几乎将烟气中的上述酸性气体全部吸收。
另外循环浆液通过设置在塔内各喷淋层喷嘴雾化作用、在吸收塔内将循环浆液均匀分布、产生小液滴的表面积非常大(以几毫米到几十毫米不等),在液体下落与烟气逆流接触的过程中,由于液体表面强力的作用下、烟气中的粉尘颗粒也几乎被大量的捕捉和洗涤下来。
石膏浆液经脱水装置脱水后生产的过滤水循环利用、用于吸收剂制备和调节池水量补充,由于吸收浆通过循环泵在调节池内循环利用、促进脱硫吸收剂的高利用率。
该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率一般可选到80%以上,对机组容量无限制、尤其是应用在大机组,其优势更加明显。
⑵炉内喷钙+尾部增湿
炉内喷钙+尾部增湿活化脱硫工艺适用于对脱硫效率要求不高的中小机组脱硫,吸收剂利用率较低,脱硫效率只到60%左右,因此这一脱硫工艺不能满足要求。
⑶喷雾干燥法
喷雾干燥法脱硫工艺具有工艺技术成熟,工艺流程较为简单。
系统可靠性较高,但对吸收剂石灰的品位要求较高,在吸收剂品位满足要求且容易获得时投资费用相对较低,但运行费用相对较高等特点。
已具有在中小型机组上应用的业绩,但脱硫率一般为50-60%左右。
⑷烟气循环流化床(CFB-FGD)
通过国内应用该工艺的运行情况看,生石灰品质对脱硫率影响较大,由于石灰中有较成分含量的稳定性较差,因此,在Ca/S保证在1.5-2.0(摩尔比),且生石灰的纯度在80%左右的条件下,脱硫率方能达到80%.另外对该工艺对机组负荷变化的适用性相对较差,响应时间在30分钟左右。
CFB工艺的吸收剂采用生石灰干粉,生石灰是通过石灰石高温燃烧获得,其品质主要受煅烧工艺影响。
本地区石灰石矿来源丰富,但由于煅烧工艺较落后,生石灰的品质一般,其CaO含量只有60-70%左右。
CFB工艺的主要设备需要布置在锅炉与引风机之间,由于该套装置对锅炉烟气系统产生一定的阻力,为保证机组的正常运行,需要更换现有吸风机,增大其功率。
同时,为保证干法脱硫系统具有高效的脱硫效率,需在脱硫工艺主要设备-脱硫塔前布置一级除尘器,进行预除尘,其除尘效率要求90%。
为保证烟气中的粉尘达标排放,在脱硫设备后须设置二级电除尘器。
表3-1脱硫工艺比较
石灰石/石膏工艺
炉内喷钙尾部增湿
喷雾干燥法
烟气循环流化床
技术成熟程度
成熟
成熟
成熟
成熟
适用煤种
不限
中低硫煤
中低硫煤
中低硫煤
单机应用的经济性规模
200mw及以上
200mw及以下
100mw及以下
200mw及以下
脱硫率
90%以上
65-75%
65-75%
65-75%
本地吸收剂来源
石灰石资源
丰富
石灰石资源丰富
高品质石灰较难得到
高品质石灰较难得到
吸收剂的利用率
90%以上
30-40%
50-60%
60-70%
副产物
石膏
亚硫酸钙
亚硫酸钙
亚硫酸钙
副产物处置
可利用
抛弃
抛弃
抛弃
废水
循环利用
无
无
无
市场占有率
高>80%
少
少
一般8-10%
3.工艺方案分析与研定
⑴废气气体质量特点分析
根据业主提供的资料及现场勘查,此废气为锅炉运行过程中产生的废气。
废气主要含粉尘颗粒、SO2、SO3等污染因子。
废气具有废气量稳定、排放连续的特点。
⑵治理思路
根据业主提供的有关资料及现场实际勘察情况、该废气目前经水膜除尘器后,通过烟囱排放入大气中。
因此,可不考虑粉尘颗粒的去除。
通过上述几种脱硫工艺的对比分析,本项目拟采用“石灰石-湿法脱硫”工艺对其进行处理。
⑶治理工艺
●工艺流程图:
锅炉烟气烟囱
烟管
水膜除尘附筒引风机→脱硫器附筒
定期清除污泥循环水池
3.主要工艺介绍
3.1脱硫塔
脱硫塔采用碱液对酸性废气进行吸收中和的反应装置。
⑴技术特点
本公司采用的是单回路旋流喷淋塔,这是目前世界上大多数湿法脱硫公司均采用的吸收塔,约占湿法脱硫市场的90%。
其主要特点如下:
1.首先它具有湿法脱硫共同的优点,技术成熟、可靠,脱硫效率80%以上,适用于大容量机组,吸收剂价廉易得,系统运行稳定、煤种和机组负荷变化适应性广,脱硫副产物石膏可以综合利用。
这些优点主要是同干法比较而言的,最显著的优点是技术成熟、可靠,维修方便。
2.采用单回路喷淋塔,达到最佳的雾化效果。
结构简单,吸收、氧化、中和、脱水均在吸收塔中完成。
根据燃料的硫含量和脱硫效率,一般设2~4个喷淋层,根据喷淋层数设置循环泵,每2个喷淋层设1台循环泵。
3.吸收塔内设3层旋流喷雾室,使烟气均匀分布,因此较常规喷淋塔可减少喷淋层和循环泵的数量,从而降低液气比,通常还可以降低电耗。
4.吸收塔主体设备及各部件,均采用316L#耐酸碱不锈钢制作组装,使该设备具有防腐耐磨的性能,投资费用低,设备今后回收价值高。
⑵设备优点
1.设备系统阻力小、不影响生产正常运行。
2.设备脱硫效率高,可确保二氧化硫去除率达到80%以上,同时具备除尘效果。
3.设备脱水效果好、不产生烟气带水,可确保引风机的使用寿命。
4.采用双碱法循环使用,确保脱硫效果,降低运行费用。
5.设备操作管理简单,维修方便。
4.高程布置
高程设计原则
●尽量减少废气提升高度、节约能源。
●充分利用现有条件,减少投资。
五、电气方案设计
1.供电、用电量及保护方式
⑴废气处理设施的用电由配电房引入。
⑵本废气处理设施总装机容量:
耐酸碱泵二台*4KW,搅拌机一台*1.1KW
⑶电源考虑380v/220v低压电源。
⑷接地采用TN-C-S系统,电源进线处理PEN线重复接地,接地电阻10Ω。
2.动力设备清单
序号
项目名称
型号
数量
功率(kw)
备注
1
离心泵
/
1台
1.1
搅拌机
2
离心泵
/
2台
4
耐酸碱泵
3.设备启动及控制
工艺流程上的设备设置两种控制方式:
一种为就地手动,另一种为微机控制器自控。
4.废气处理设施内电力管敷设
废气处理设施内电力线路全部为暗敷设,在电缆数量较多的地方采用电缆沟。
5.仪表及控制系统供电电源
仪表及控制系统由独立的电源供电,不与其它设备电源混用。
6.接地系统
⑴仪表保护接地与电气系统接地共用。
⑵控制系统接地为独立的接地系统,接地电阻小于2欧姆。
六、工程投资概算
1.主要设备及投资概算
序号
设备名称
规格
单位
数量
材料
厂家
1
脱硫塔吸收系统
1.1
脱硫塔(含副筒)
主塔:
Φ1800×9500
台
1
316L
森林环保
1.2
喷淋装置
喷头采用不锈钢316L制作
套
1
316L/PP
森林环保
1.3
除雾器
Φ1800
套
1
1.4
平台及爬梯
配施
套
1
Q235
森林环保
1.5
塔内喷淋套管
及工作门
配施
套
1
Q235
森林环保
1.6
塔外喷淋管路
沿塔壁部分
套
1
Q235
森林环保
1.7
喷淋管路阀门
阀体衬胶,阀板316L
批
1
2
脱硫液制备、循环喷淋系统
2.1
循环水泵
台
2
耐腐
耐磨
2.2
循环水泵输送管路
DN120
套
1
PVC管
森林环保
2.3
循环水泵管路阀门
阀体衬胶,阀板316L
批
1
2.4
液碱罐
带搅拌器
个
1
森林环保
三
电气控制及其他
1
控制柜
个
1
森林环保
2
就地开关箱
个
2
森林环保
3
PH计
台
1
4
仪表
个
2
四
土建
1
塔体基础
配施
个
1
砼结构
业主负责施工
2
循环喷淋泵基础
配施
个
2
砼结构
业主负责施工
3
烟道支撑架基础
配施
套
1
砼结构
业主负责施工
4
排水沟
配施
套
1
砼结构
业主负责施工
5
投资概算
6
以上合计:
人民币贰拾叁万元整(¥:
230000元)
七、费用效益分析
1.系统运行费用效益分析
序号
项目
单位
脱硫装置
备注
1
处理烟气量(工况)
m3/h
35000
2
设计脱硫率
%
80
3
年运行小时数
h
7200
4
耗用量
4.1
30%液碱消耗量
t/h
0.04
4.2
80%石灰消耗量
t/h
0.1
4.3
耗电量
KWh/h
22
4.4
耗水量
t/h
2.5
4.4
操作人员
人
1
5
费用
5.1
30%液碱费用
万元
17.28
5.2
80%石灰费用
万元
10.37
5.3
年电费
万元
7.8
5.4
年水费
万元
2.88
5.5
人工费
万元
2.4
5.6
年维费用
万元
2
5.7
年折旧
万元
5
5.8
年总费用
万元
47.73
6
脱硫成本
元/kg
0.96
7
脱硫量
kg/h
68.85
8
校核煤种年脱除SO2量
吨
495.7
9
节省排污费
万元/年
31.31
注:
电费:
0.6元/度,水费:
2元/吨,人工费:
2000元/月,30%液碱按800元/吨,80%石灰按180元/吨。
二氧化硫排污费根据2003年7月1日实行的《排污费征收标准管理办法》中《排污费征收标准》计算,二氧化硫排污费第一年每一污染当量征收标准为0.2元,第二年(2004年7月1日起)每一污染当量征收标准为0.4元,第三年(2005年7月1日起)达到与其它大气污染物相同的征收标准,即每一污染当量征收标准为0.6元。
二氧化硫污染当量值为0.95。
每年可减少二氧化硫排污费为:
495.7t/年×1000÷0.95×0.6元/10000≈31.31万元/年
八、安全生产、环境保护、消防及节能
1安全生产
本装置在制作安装过程中,严格遵照OHSAS18001:
2001职业安全健康管理体系要求,执行安全生产管理制度与安全工程措施:
(1)执行国家有关安全生产和劳动保护的法规,建立安全生产责任制,加强规范化管理,进行安全交底、安全教育和安全宣传,严格执行安全技术方案。
(2)现场铺设施工电缆和电器应遵守全国通用的规则和标准。
(3)采取一切适当预防措施保证所有工作场所安全可靠,在进行施工平面图设计时充分考虑安全、防火、防爆、防污染等因素,做到各种设施布局合理。
使整个工作场所不存在可能危及工人安全与健康的危险。
此外,在制作安装期及运行管理期,为了保证安全生产,使职工自觉遵守安全生产中的各项章程,具体内容如下:
①根据施工现场编制和执行各种有安全生产管理制度以及安全责任制;
②对全体职工进行安全教育培训,事故和偶发事件的分析;
③制定安全工作操作规程;
④成立项目部安全委员会;
⑤制定应急预案;
⑥定期经常对所有职工作医疗检查;
⑦颁发和使用安全防护用品如安全帽、鞋、工作服等。
2环境保护
烟气脱硫工程本身是治理环境污染的基础设施,但由于污染物相对集中,在处理过程中若不加妥善处理,会对环境产生不良影响。
本公司严格遵照ISO14001:
1996环境管理体系要求,在工程中对现场环境因素及施工人员环境保护意识加强管理,确保工程不造成二次污染。
本工程环境保护包括两个方面,即在工程建设过程中和建成投产之后。
(1)工程建设中的环境保护
在工程建设过程中,施工机械引发的噪声、输送建材对交通产生的影响、施工过程中产生的污染等,这些影响应采取适当的措施予以解决:
①合理规划施工活动,以保证对社会最小干扰;
②选择适当的路线运送材料和设备;
③设置警告讯号,道路封闭时按需进行交通管理,以保证正常进行和减少交通障碍;
④尽量减少大面积埋管、开挖沟槽等,并在施工场地设置标志,防止无关人员进入;
⑤限制场地施工范围,能满足工程需要即可;
⑥所有车辆和设备装设低噪声和消降污染措施,以限制噪声和空气污染。
(2)工程建成投产后的环境保护
①处理设施运营过程中产生的废渣进行集中堆放处理;
②脱硫碱水设计闭路循环便用,在雨季控制循环池的水位;
③相关设备底座加设减震等措施,把噪声控制在最小程度。
3消防
脱硫装置等构筑物的耐火等级、防火间距、采暖通风及电力设备的选型和保护等严格按照国家《建筑设计防火规范》(GRT16-87)进行设计。
脱硫装置为花岗岩结构,脱硫液集水池为钢筋混凝土结构,根据建筑物的特点和防火等级,可利用原有消防设施。
具体采取如下措施:
(1)建(构)筑物间距及道路布置必须满足消防要求,考虑消防车辆出入方便。
(2)使用原有的室外消防栓。
(3)在主要地点设置备用道。
4节能
(1)确定合理的设计参数,避免取值过高,使设备和构筑物过大,浪费能源。
(2)构筑物布置紧凑,在高程布置中,节约水头损失,减少跃高高度,以节约水泵提升高度,节约电耗。
(3)耗电量最大的设备是水泵,工程中尽量选用效率高、能耗少的设备和器材,在运转中使水泵工作点位于效率最高区,以节省电耗。
九、质量技术服务
我公司严格遵照ISO9001:
2000《质量管理体系要求》制定质量方针和质量目标,本着“质量第一、诚信服务”为宗旨,郑重的向用户承诺:
我公司以“工程一次交验合格率100%、合同履约率100%、无重大安全事故”的质量目标为基础,全面负责整个工程的设计、设备选购、土建施工、设备安装调试、单体试车、联动试车、试运转、人员培训的全过程。
在整个工程施工建设过程中,我公司严格按照施工时间进度表优质完成,在工程建成并投入运行后,达到方案中所承诺的各项技术指标。
在设备使用保质期内保证客户满意,并对设备质量保证期内出现的非人为的缺陷、故障负责。
我公司对整套装置免费保修一年,保修期内免费为用户维修设备,解决用户在设备使用过程中所遇到的各种质量问题(人为造成的设备损坏除外),并提供终身技术服务咨询,随时解决用户遇到的问题。
保修期满后的维护服务,只收取成本费。
用户对工艺及设备有疑问可书面或电话通知我公司,我公司在接到用户方的通知后,保证在2个工作日内给予答复。
我公司对上述承诺负责,如果工程建成运行后没有达到上述承诺条款,我公司将承担合同中所规定的相关责任。
二〇一三年十一月
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 废气 治理 设计方案