[能源化工]221548m2烧结机烟气脱硫除尘工程

[能源化工]221548m2烧结机烟气脱硫除尘工程内容摘要：

修口、取样口、人孔门，尽量设置在平台附近； l 设备和管路将充分考虑系统功能的实现和运行工作的方便； l 露天设备设置必要的防雨、防冻设施 ； l 脱硫装置整体设计寿命不小于 15 年。 第二章 工程设计说明 1 脱硫除尘系统 主要工艺计算 原始数据 烧结机 备注 项目 单位 原始值 计算值 烧结机型号 m2 48 烧结机台数 台 2 热态烟气量 m3/h 270000 脱硫系统入口烟气温度 ℃ 130 标况烟气量 Nm3/h 182903 除尘系统入口含尘浓度 g/Nm3 要求粉尘排放浓度 mg/Nm3 ≤ 50 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 6 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 脱硫系统入口 SO2 浓度 mg/Nm3 1000 要求 SO2 排放浓度 mg/Nm3 ≤ 100 脱硫系统入口粉尘浓度 mg/Nm3 44 要求粉尘排放浓度 mg/Nm3 ≤ 50 水费 元 /t 电价 元 /kwh 石灰价格 元 /t 300 烧结机粉尘价格 元 /t 700 人工工资 元 /年 20200 年运行时间 h/年 8000 除尘器计算数据 粉尘回收率 97％ 粉尘回收量 kg/h 490 岗位粉尘浓度： mg/m3 ≤ 10 脱硫系统阻力损失： Pa ≤ 1000 SO2 脱除速率 kg/h 303 Ca/s mol/mol 石灰消耗速率 kg/h 341 脱硫渣干渣生产速率 kg/h 697 脱硫渣含水率 40％ 设计液气比 L/m3 循环液体量 m3/h 4378 设备喷淋层数 层 单层泵循环量 m3/h 1460 水的蒸发量 m3/h 除渣带水量 m3/h 系统总耗水量 m3/h 设备出口烟气温 度 ℃ 50 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 7 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 工艺简介 除尘工艺简介 由于多管除尘器除尘的除尘效率不是很高，特别是对小颗粒粉尘的除尘效率低，经多 管旋风除尘后的原烟气中烟尘含量仍较高 , 烟气中的烟尘除对脱硫系统的稳定运行产生 影响外，还使烟尘回收利用价值大大降低。 但由于 烧结机生产形式严峻，改造多管除尘器 不具备条件，所以在维持现有生产的条件下，对现有多管除尘器及引风机不做改动，在引 风机的后部设计低压脉冲布袋除尘系统和脱硫系统，使烟尘进一步回收利用和脱硫系统的 稳定运行。 优点：除尘效率高，可达 %以上，可以捕捉微细尘粒，耗电较少，操作简便，能 达到理想的除尘效果。 山西晋通特有的石灰法脱硫工艺简介 石灰法脱硫反应机理复杂，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 － ： SO gSO aq2 2 2 3 2 2 3 SO aq H O l HHSO 2 HSO 石灰的溶解反应式为： 2 2 CaO H O Ca(OH) Ca(OH) Ca(OH) aq2 2 2 2 Ca(OH) aq Ca 2OH 在溶液中， SO3 2－ 和 HSO3 － 与部分溶解的石灰反应： 3 2 2 3 SO Ca CaSO HSO Ca OH CaSO H O 3 2 2 3 H OH H O 2  CaSO3 的产生使石灰进 一步的溶解。 当吸收液的 pH 值控制得较低时（≤ ）循环吸收 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 8 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 液形成了 CaSO3 和 Ca(HSO3)2 的混合物，该混合物以缓冲液的性质存在，使吸收的pH 值保 持相对平稳。 喷淋吸收塔介绍 .1 喷淋塔技术特点 烟气由塔底进入吸收塔，在塔 内做从下而上的平推流运动。 脱硫液经过循环泵输送至 浆液输送管，由喷嘴雾化为 1～ 2mm 的液滴之后，与烟气逆向对流接触，脱硫液充分吸收 烟气之中的 SO2 气体。 净化之后的烟气经过塔顶部的除雾器除雾之后，直接进入烟囱排放。 由于内部结构简单，其具有负荷大、不易堵塞、操作弹性宽等优点。 .2 吸收塔设备 选择吸收塔设备的因素取决于：（ 1）吸收效果好；（ 2）负荷大；（ 3）能耗低；（ 4） 操作弹性宽；（ 5）一次性投资低；（ 6）运行费用低；（ 7）阻力小，满足现有风机需求。 基 于以上分析，在本工程上，采用喷淋塔吸 收设备，在保证脱硫效率的前提下，降低设备阻 力，进一步减小运行成本；同时减小设备外型尺寸，降低一次性投资。 除尘系统设计 除尘系统流程 本系统为烧结机运行时产生的烟气经多管除尘后的进一步除尘。 除尘系统包括布袋除尘 器和输灰系统。 烟气流程为： 多管除尘器→排烟总管道→引风机→低压脉冲布袋除尘器→增压风机→喷淋吸收塔→ 达标排放 . 输灰流程为： 除尘器灰斗→卸灰阀→埋刮板输送机→集灰输送机→烧结皮带机 经过净化处理后的气体排放浓度小于 50mg/Nm3。 系统参数 单个除尘器处理 风量： 270000m3/h 烟气温度：平均 100 ℃ 系统阻力： ～ 2020Pa. 进口含尘量： 3～ 5g/m3 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 9 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 主要设备参数 序 号 设备名称 性能参数 单位 数量 备注 1 脉冲布袋除尘器 烟气含尘量： 3～ 5g/m3（转炉烟气） 处理烟 气量： 270000m3/h 过滤面积： 3617m2 过滤风速 ： 设备本体耐压： 8000Pa 设备阻力：≤ 2020Pa 出口含尘浓度：≤ 50mg/m3 除尘器和、静态泄露率： 2% 配清灰 PLC 控制柜 滤料材质： 聚四氟乙烯覆膜涤纶 针刺毡复合滤料 台 2 2 输灰设备 输出刮板机（ 2 条） 输送量： 10～ 12m3/h 配梯子平台、插板阀 套 2 系统特点 （ 1） 除尘器采用低压脉冲布袋除尘器，具有除尘效率高，结构紧凑、占地面积小等优 点。 （ 2）为防止风机噪音的污染，增压 风机选用高效能、低噪音风机，并在风机外壳上加 有消声材料，以达到进一步消音降噪的效果。 （ 3）除尘系统采用 PLC 系统控制，所有检测项目、控制项目均进入 PLC 系统。 PLC 系统 负责整个系统的监控及管理。 (4) 除尘系统管道上的异形（三通 ,弯头）、易损部位采用加厚钢制板制做，防止在运行 过程中短期内将管道磨穿。 脱硫系统设计 脱硫系统主要有吸收系统、烟气系统、脱硫液循环系统、脱硫剂输送系统、工艺水系 统、渣处理系统及电气控制系统组成。 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 10 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 脱硫液采用内循环吸收方式。 烟气与从上而下的、由喷嘴充分雾化的脱硫液逆向对流 接触，碱性的脱硫液充分吸收烟气中的 SO2 后进入除雾器除雾，净化并除雾之后的烟气可 以直接排放。 吸收了 SO2 的脱硫液流入塔釜，由循环液泵从塔釜打到喷淋层上，在喷淋层 被喷嘴雾化，并在重力作用下落回塔釜。 同时为了控制脱硫浆液的浓度，用浆液排 出泵外 排一部分浆液至渣处理系统出渣。 另外根据塔釜浆液的 pH 值变化，控制灰浆泵的转速， 控制加入塔釜的石灰浆液量，实现对脱硫液中脱硫剂浓度和 pH 的相对稳定的控制，保证 脱硫效率。 脱硫剂制备系统包括化灰池、化灰泵、灰浆池、灰浆泵等设备。 生石灰粉由翻斗车输 送至化灰池，经搅拌后由化灰泵送到灰浆池，通过灰浆泵根据塔釜 pH 值定量输送至塔釜， 控制脱硫系统的 pH，保证整个系统的稳定运行。 脱硫渣处理系统，包括渣浆池、滤液池、渣浆泵、滤液泵、板框压滤机等。 经板框压 滤机脱水后的渣浆固含量 60％，能基本满足汽车 装运。 脱硫渣主要成分是亚硫酸钙，其 化学性质稳定，目前主要的处理方式是外运填埋。 由于吸收塔内水蒸发和脱硫渣带水，必须对系统进行补水，以维系系统水平衡。 根据 系统的需要，工艺水的补充方式为：（ 1）调节石灰浆液浓度，对灰浆池进行补水；（ 2）对 除雾器进行冲洗的方式补水。 吸收塔系统 （ 1）吸收塔介绍 吸收塔是本吸收塔系统的核心设备，吸收塔为喷淋塔，由喷淋层和除雾器等组成。 公 司采用先进的设计方法将脱硫和除雾功能集成在一个塔内实现。 脱硫液分层进塔，设置三 层喷淋层和两层除雾器，操作弹性高，方便操作和 维护。 吸收塔按设备总体供货，包括新建吸收塔、安装所有内部构件及外部钢结构等。 塔体 的组装及外部钢结构（如平台扶梯等）的施工在安装现场完成。 吸收塔塔体材质为碳钢衬玻璃鳞片，塔内件采用特种不锈钢（ 316L）和 /或非金属材 料，能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。 所有部件的设计均考虑腐蚀余量。 （ 2）吸收塔结构尺寸 表 2 48m2 烧结机吸收塔数据 项目 烧结机烟气脱硫 配置方式 二机一塔 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 11 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 处理气量 540000m3/h 设计进口温度 130℃ 设计 SO2 进口浓度 1000mg/Nm3 设计脱硫效率 91% 吸收塔尺寸 Φ 7000mm H28m 数量 1 个（二机一塔） 塔体材质 碳钢衬玻璃鳞片 塔内件材质 SiC / FRP 吸收塔内部结构 3 层喷淋＋ 2 层除雾器 塔内液气比 9L/m3 全塔压降 ≤ 900Pa（包括进口和出口烟道） 吸收塔 脱硫效率 ≥ 90% 最大空塔气速 吸收塔的使用寿命不低于 15 年，塔内零件使用寿命不低于 5 年。 装置有适当的人孔、检修孔、通道，并有可靠的密封、接地、安全连锁装置。 装置的平台、扶梯有栏杆。 平台载荷不小于 4kN/m2。 扶梯载荷不小于 2kN/m2。 系统设置有必需的液位、 pH 值、温度、压力、流量等测点。 吸收塔除雾器清洗水，压力＞ ，介质为工艺水。 塔釜设置搅拌器防止沉淀。 烟风系统 本工程中烟气系统当烧结机在 40110%工况条件下，脱硫系统的烟气系统都能正常工 作 ，并留有一定余量。 对烟气脱硫装置设旁路烟道及挡板门，便于脱硫装置切入和断开。 （ 1）烟道 根据可能发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行烟道 设计。 烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风荷载、雪载荷、地震荷载、灰尘积聚、内 衬和保温的重量等。 烟道最小壁厚按 5mm 设计，并考虑一定的腐蚀余量，烟道内烟气流速不超过15m/s。 所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，用碳钢 Created with SmartPrinter trail version 山西晋通 2 48m2 烧结机烟气脱硫除尘工程 初步设计 12 山西晋通矿冶机械制造有限公司设计制造 电话： 18603574986 联系人：杨经理 制作。 脱硫出口净烟气烟道采用碳钢衬玻璃鳞片材质。 合理布置在原烟道和净烟道的仪表测量接口和取样接口，满足整个烟道范围内测量及 取样要求，并设置操作平台。 （ 2）除雾装置除雾原理 (a）除雾器设置方式 除雾器安装在吸收塔顶部，用以分离净烟气中夹带的雾滴。 在本工程中，采用的除雾器是采用两级除雾，为非金属折流板除雾器。 折流式除雾 器由数块折 流板组成。 其中每两块折流板，构成一个通道的壁，在通道的每个拐弯处装有 一个贮器，收集并排出液体，液滴与气体在拐弯处分离。 当气流经过拐弯处，惯性力阻止 液滴随气体流动，一部分液滴碰撞到对面的壁上，聚集形成液膜，并被气流带走聚集在第。