陶瓷多管旋風除塵器及氧化鎂法脫硫工藝設計

摘 要：文章首先闡述了除塵、脫硫工藝選擇及確定、除塵器，脫硫塔設備設計及配套系統(tǒng)確定，最后將本工藝與傳統(tǒng)工藝對比分析，旨在選擇切實可行的、技術先進成熟的煙氣陶瓷多管旋風除塵器及氧化鎂法脫硫方法，確保煙氣中污染物粉塵和SO2達到國家和地方規(guī)定的排放標準。

關鍵詞：陶瓷多管旋風除塵器；氧化鎂法脫硫效率；工藝設計

1 項目總則

1.1 方案簡介

煙氣凈化流程：鍋爐→陶瓷多管旋風除塵器→引風機→脫離塔→煙囪→達標排放。

新建如下設施及土建：除塵裝置1臺，脫硫裝置1套，水循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)泵2臺，反沖洗系統(tǒng)一套，綜合調節(jié)池一座，新建脫硫劑制備系統(tǒng)一套，脫硫劑攪拌罐一臺。

電氣控制系統(tǒng)配套附屬件等，水管路及附屬件等，脫硫塔及除塵設備土建基礎，排水溝等配套土建工程。

1.2 工況條件（業(yè)主提供）

鍋爐發(fā)熱量 ：1臺×100t，鍋爐煙氣量：260000m3/h，鍋爐出口煙氣溫度：150℃，鍋爐出口SO2最高濃度：1900mg/Nm3，運行時間：4300h/a。

1.3 設計原則

脫硫工藝技術為國內領先、成熟可靠、經濟實用、穩(wěn)定達標。系統(tǒng)操作維護簡單，不結垢、不堵塞，無二次污染，與鍋爐同步運行率達100%。

1.4 設計指標及規(guī)范標準

設計指標：脫硫效率>90%

本方案編制應用下列技術規(guī)范和標準。

·《鍋爐大氣污染物排放標準》 （GB13271-2003）

·《工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規(guī)范》 （HJ462-2009）

·《污水綜合排放標準》 （GB8978-1996）

·《鋼結構設計規(guī)范》 （GBJ17-88）

· 鋼結構工程施工及驗收規(guī)范 （GB50205-2001）

· 固定式鋼斜梯 （GB4053.2-93）

· 固定式工業(yè)防護欄 （GB4053.3-93）

· 固定式工業(yè)鋼平臺 （GB4053.4-93）

2 脫硫工藝選擇及確定

2.1 濕式氧化鎂技術

氧化鎂再生法的脫硫工藝最早由美國開米科基礎公司，上世紀60年代開發(fā)成功，70年代后費城電力公司與United & Constructor 合作研究氧化鎂再生法脫硫工藝。

2.2 濕式鎂法脫硫工藝特點

技術成熟，原料來源充足，我國氧化鎂儲藏量約為160億噸，占全世界的80%左右，脫硫效率高>90%，投資費用少，運行費用低，可靠；對石灰石石膏系統(tǒng)而言，液氣比一般都在5L/m3以上，而氧化鎂3L/m3即可滿足系統(tǒng)要求，又能節(jié)省費用；不會發(fā)生設備結垢堵塞問題，氧化鎂法PH值控制在5.0～7.0之間，設備腐蝕問題也得到了解決。

2.3 本項目除塵脫硫工藝

鍋爐脫硫除塵工藝詳細路線如下：熱水鍋爐煙氣→除塵器→脫硫塔→煙囪。

其中：脫硫塔配循環(huán)泵補充水，塔內漿液溢流到氧化沉淀池，綜合調節(jié)池配置氧化鎂液添加系統(tǒng)；沉淀物由渣漿泵打入旋流脫水機，脫水排入鍋爐除渣機。

3 除塵器，脫硫塔設備設計及配套系統(tǒng)確定

（1）陶瓷多管旋風除塵器設計：按GB13271-2003《鍋爐大氣污染物排放標準》要求進行設計的，除塵效率%>90： 阻力900-1000Pa.煙塵濃度達到一類地區(qū)排放標準。

（2）脫硫塔設計：現(xiàn)有1×100t熱水鍋爐，新建配套脫硫系統(tǒng)，設內徑5200mm，H=22000mm，主塔1座。塔內設計安裝一級旋流凈化裝置，二級噴淋裝置配合兩層脫水除霧裝置。兩層脫水裝置在噴淋裝置上方確保不帶水保障整個系統(tǒng)運行穩(wěn)定，塔內設計整套煙氣凈化系統(tǒng)，由多級旋流氣動裝置，脫水除霧裝置，多級噴淋布水裝置等組成。

（3）循環(huán)供水系統(tǒng)：主要由2臺（一用一備）脫硫循環(huán)泵來完成的。

（4）脫硫劑制備系統(tǒng)：脫硫劑氧化鎂的選用，制備系統(tǒng)由氧化鎂貯倉、星形卸料閥及螺旋給料機和熟化池組成（生產區(qū)配自動加藥裝置）。

（5）副產物處理系統(tǒng)：副產物通過渣漿泵打入旋流脫水機，最終外運。

（6）自動控制系統(tǒng)：采用正壓連續(xù)排煙方式，供水系統(tǒng)采用閉路循環(huán)方式，污水不外排，節(jié)約水資源無二次污染。

4 主要技術經濟指標

脫硫塔規(guī)格?5200×H22000 mm，脫硫塔處理煙氣量 260000 m3/h，脫硫塔吸收液循環(huán)量533m3/h，液氣比3L/m3，鎂硫比1.05：1Mg/S，年運行小時 4300h，進除塵器SO2初始濃度1900 mg/m3，脫除后SO2排放濃度<200mg/m3，脫硫塔內空塔煙氣流速<3.6m/s，脫硫除塵塔系統(tǒng)阻力<1200Pa，脫硫劑氧化鎂消耗量320kg/h·單臺，脫除SO2/公斤脫硫劑費用0.81元。

5 本工藝與傳統(tǒng)工藝的對比分析

（1）運行控制：傳統(tǒng)的脫硫除塵工藝運行控制比較繁瑣，系統(tǒng)的故障率較高。本工藝采用多管旋風除塵加脫硫塔，運行控制比較簡單，多管除塵及脫硫塔進行集中電器控制，系統(tǒng)的故障率低，方便運行人員進行操作，同時更不會導致引風機帶水事故，系統(tǒng)穩(wěn)定性大大提高。

（2）場地布置：陶瓷多管旋風除塵器的占地面積小，低于布袋除塵器及電除塵設備的使用面積，而且沒有附屬的設備。

（3）投資成本：陶瓷多管除塵器的投入費用遠遠低于布袋除塵及電除塵，總投入成本低。

（4）運行成本：陶瓷多管除塵器成本低，易損件少，節(jié)約了很大費用。

（5）脫硫效率：本工藝與傳統(tǒng)的脫硫工藝相比，脫硫效率有很大的提高，排入大氣中的煙氣完全符合國家環(huán)保要求。

參考文獻：

[1]王純 張殿印 除塵設備手冊[S].化學工業(yè)出版社，2009（06）.

[2]徐東寶 煙氣脫硫工藝手冊[S].化學工業(yè)出版社，2012（04）.

[3]時鈞，汪家鼎，余國琮，除敏恒 主編.化學工程手冊第二版[S].北京：化學工業(yè)出版社，1996.

作者簡介：侯開利（1963—）男，吉林長春人，工程師，大專，研究方向：環(huán)保設備研究。