石灰生产线除尘脱硫一体化钠钙双碱法方案.docx
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石灰生产线除尘脱硫一体化钠钙双碱法方案
石灰生产线烟气
除尘脱硫一体化装置
技术方案
【钠钙双碱法】
八、投资概算
附图一：
钠钙双碱法工艺流程图
一、总述
1．工程概况：
项目名称：
石灰生产线烟气除尘脱硫项目
除尘脱硫工艺设计单位：
江苏亿金环保设备工程有限公司
项目性质：
石灰生产线配套烟气除尘脱硫环保项目
2．治理的背景、治理的必要性：
本技术方案是针对石灰竖窑生产线当中的产生的烟尘及SO2提出的除尘脱硫系统的设计、制造、安装及运行调试方案。
结合石灰竖窑生产线的工艺特点和我公司的工程经验，从工艺技术、系统稳定运行、环保达标排放、投资成本及运行成本等各方面进行深入细致的论证，提出采用我公司高效的湿式除尘脱硫一体化技术，利用钠-钙双碱法脱硫工艺，并结合文丘里和旋流板塔结构，对烟尘进行治理净化，从而使烟尘真正做到达标排放。
为此制定以下技术方案，供设计单位选型决策参考。
本技术方案采用2台竖窑为一个单元，进行除尘脱硫治理。
二、设计工况参数
设计参数：
序号
参数名称
单位
参数值
1
石灰竖窑数量
台
2
3
石灰竖窑出口烟气量
m3/h
35000
4
锻造加热炉出口烟气温度
℃
250-350
5
SO2初始浓度
mg/Nm3
2000
6
烟尘初始浓度
mg/Nm3
2500-3000
三、脱硫装置设计技术指标
●锻造加热炉SO2排放浓度≤300mg/Nm3，脱硫效率≥85%
●烟尘浓度≤150mg/Nm3，除尘效率≥95%
●林格曼黑度：
1级
四、工程技术方案
1．工艺流程示意图
【参见附图】
2.工艺流程描述
在除尘脱硫工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，设计了如附图一的工艺流程，整个除尘脱硫系统无废水排放，不会产生二次污染。
石灰竖窑产生的混浊高温烟气首先通过特制的文丘里管道，并经过文丘里喉管段的喷淋降温，对烟尘进行一次除尘并降温，该极可使系统除尘效率达到80%以上，然后增湿降温后的烟气沿切线方向进入旋流板塔，烟气在旋流板的导向作用下螺旋上升，并在旋流板上与雾化的脱硫液（CaO2）逆向对流接触，脱硫液雾化成极细的液滴，形成良好的雾化吸收区，烟气与脱硫液中的CaO2在雾化区内充分混合接触反应，完成烟气的脱硫吸收和进一步除尘，两级旋流板吸收层脱硫效率可达85%以上，而且通过喷淋洗涤，系统除尘效率可达95%以上。
经脱硫除尘后的烟气向上通过塔顶的旋流除雾板，利用烟气本身的旋转作用与旋流除雾板的强导向作用，产生强大的离心力，将烟气中的液滴甩向塔壁，从而有效地除去烟气中的水滴。
脱硫并除去水雾后的达标烟气直接经过旋流板塔上的直排烟囱排放。
脱硫液采用外循环吸收方式，吸收了SO2的脱硫液落入塔釜，为了保持脱硫液中脱硫剂浓度的相对稳定，保证脱硫效率，脱硫液由塔釜自流入地下反应池，在反应池内，脱硫液与由石灰加药泵泵入的石灰浆液在搅拌器的作用下充分混合再生，再生后的浆液流入沉淀池沉淀灰渣，沉淀后的清液溢流入清液池，由环循环打入脱硫塔循环利用，沉淀池的灰渣定期由板框压滤机机械清理。
另外，由于灰渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子，故需在循环池内补充少量钠液，其由钠碱加药泵定量补充。
3．化学反应原理
基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。
钠-钙双碱法[Na+/Ca2+]采用纯碱启动，钠碱吸收SO2、石灰再生的方法。
其基本化学原理可分脱硫过程和再生过程：
3.1．脱硫过程
Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2
（1）
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
（2）
Na2CO3+SO2+H2O→NaHSO3（3）
（1）式为吸收启动反应式；
（2）式为主要反应式，pH＞9（碱性较高时）
（3）式为当碱性降低到中性甚至酸性时（5＜pH＜9）
3.2再生过程
2NaHSO3+Ca（OH）2→Na2SO3++CaSO3↓+2H2O（5）
Na2SO3+Ca（OH）2→2NaOH+CaSO3↓（6）
在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca（OH）2 反应从而释放出［Na＋］，［SO32-］与［Ca2＋］反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使［Na＋］得到再生。
Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带走一些，因而有少量损耗）
再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。
4.技术特点
钠-钙双碱法【Na2CO3-Ca（OH）2】采用钠碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。
较之石灰法脱硫工艺，该工艺具有以下优点：
4.1投资省、脱硫效率高。
与传统的石灰法脱硫相比较，钠碱吸收剂较钙碱的反应活性高、吸收速度快，可大大降低脱硫吸收的液气比，从而降低吸收液循环泵的功率和投资，而脱硫效率达80%以上，除尘脱硫后的烟气确保完全满足环保排放要求；
4.2该工艺在多个燃煤锅炉的除尘脱硫项目中运行效果良好，技术成熟，运行可靠性高，烟气除尘脱硫装置投入率为95%以上，系统主要设备很少发生故障，因此不会因除尘脱硫设备故障影响主设备的安全运行；
4.3对操作弹性大，对燃烧煤种含硫量的变化适应性强。
旋流板塔用碱液作为脱硫剂，工艺吸收效果好，吸收剂利用率高，可根据锅炉煤种变化，适当调节pH值、液气比等因素，以保证设计脱硫率的实现；
4.4再生和沉淀分离在塔外，大大降低塔内和管道内的结垢机会；
4.5钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；
4.6正常操作下吸收过程无废水排放，脱硫渣无毒，溶解度极小，无二次污染，可综合利用；；
4.7灰水易沉淀分离，可大大降低水池的投资；
4.8钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比，从而既可降低运行费用，又可减少水池、水泵和管道的投资；
4.9可利用石灰生产线当中的除尘灰作为再生剂（实际消耗物），运行成本低。
4.10钠-钙双碱法除尘脱硫一体化工艺、设备简单，占地面积小，设备维护费用少，基本不耗钠碱，投资和运行费用低，运行稳定，烟气处理效果良好，非常适合石灰生产线的烟尘治理。
我公司的高效旋流板钠-钙双碱法脱硫工艺技术，较之其它钠-钙双碱法脱硫工艺还具有以下优点：
●脱硫效率更高：
塔内采用特制的旋流板和雾化喷头，脱硫液和烟气接触的时间长，接触面积大，脱硫吸收效率高，实际可达85%以上；
●液气比更低：
由于采用雾化层与旋流板吸收的双层作用，在同样脱硫效率的情况下，液气比大大低于其他类的双碱法工艺技术，因此脱硫系统的循环量减少，循环泵选型小，节省动力消耗，运行费用得到降低；
●占地面积小：
传统的双碱法工艺技术利用烟气经过旋流板的紊流作用实现烟气与打入到旋流板盲板上循环液进行接触吸收，一方面烟气与循环碱液的接触几率低，不够充分，造成一部分循环液空循环，传质效率低；另一方面烟气与循环液接触的断面积小，在脱硫塔内壁附近液气接触机会很低，造成烟气吸收的“死角”，脱硫效率降低！
因此为了提高脱硫效率，需要实现吸收液与烟气的完全接触，对于大气量的情况下，需要对烟气分割处理！
这就需要扩大塔的直径来满足和增加循环量，这必将造成占地面积和系统投资的大大增加！
YJ-A型高效钠-钙双碱法脱硫工艺技术采用多层雾化层与旋流板双层强制实现烟气与脱硫液的强制接触吸收，一方面接触充分，传质速率高，不存在烟气吸收的“死角”；另一方面理论上可以实现任意烟气量的单塔吸收而确保脱硫效率，因此占地面积及脱硫塔总投资可以大大降低！
●选择较高的空塔气速：
提高烟气流速可以提高气液两相的湍动，降低烟气与液滴间的膜厚度，提高传质系数，另外，喷淋液滴的下降速度将相对降低，使单位体积内持液量增大，增大了传质面积，从而使得传质单元数得以提高，增加了脱硫效率。
●旋流板塔体采用优质碳钢内衬25mm花岗岩板，防腐可靠。
●引风机正压运行，可避免风机带水腐蚀，做补冷风降温处理。
●旋流板塔上方可设置直排烟囱，防腐蚀处理。
五、工程范围及内容
5.1工程范围
石灰生产线烟气除尘脱硫系统的工程范围为：
自石灰生产线竖窑烟气出口至烟囱入口的整套脱硫系统的设计、施工、调试。
5.1.1工程包括：
设备制作和采购、电气仪表控制、安装调试和试运行；
5.1.2试验和检查；
5.1.3包装和运输；
5.2工程内容
5.2.1烟气除尘脱硫系统
包括高压风机、文丘里器、旋流板塔及内件（喷淋系统、除雾器、反冲洗装置）、脱硫剂供给系统、脱硫副产物处理系统等；
5.2.2管道系统
界区内管线的仪表、阀门、法兰、垫片、螺栓、螺母、管道、管件及安装材料等，与界区外交接的水、空气等管道，由供方提供至使用设备第一法兰；
5.2.3电气
烟气处理装置及辅机配套的电机、电控所需的电气设施；
5.2.4钢结构
系统设备的钢结构、爬梯、平台、栏杆等；
5.2.5保温及外装饰保护层
设备、管道的保温及外装饰层；
5.2.6防腐或油漆
按现行国家或行业规定对所承包范围内装置进行防腐或油漆；
5.2.7门孔类
各种人孔、手孔、检查孔（观察孔）、预留孔、吹灰孔、渣孔、测试孔等门孔杂件；
5.2.8一年运行所需易损消耗件；
●要求业主提供符合系统要求水源和电源，并接至使用设备第一个法兰（电源接至动力柜端子）。
●系统内电缆沟、土建、设备基础施工由业主方完成；
5.3系统主要设备清单
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
一
脱硫吸收系统设备
1.1
脱硫塔
Ф2000×7800mm
台
1
Q235内衬花岗岩
1.2
吸收旋流板
套
1
花岗岩
1.3
除雾旋流板
套
2
花岗岩
1.4
喷淋层、喷嘴
2层喷淋
只
30
SiC
1.5
烟囱
Q235内衬玻璃鳞片
只
1
二
文丘里器
Q235内衬花岗岩
2.1
喷嘴
只
4
SiC
三
脱硫液系统
3.1
石灰浆槽
只
1
宜可用人工加药
3.2
混合池
只
1
3.3
循环泵
80FUH-35Q=40m3/hH=35m
台
1
11KW
3.4
石灰加药泵
Q=5m3/hH=15m
台
1
0.5KW
3.5
连接管道、阀门
套
1
不锈钢或UPVC
四
仪控系统
4.1
电缆
套
1
4.2
现场控制柜
套
1
4.3
pH计
只
2
4.4
温度计
只
2
五
其它
5.1
高温引风机
台
1
5.2
平台、爬梯
5.3
保温岩棉
按实际保温面积
5.4
防腐和油漆
按实际计算面积
5.5
压滤机
台
1
选配
六、运行成本分析
1经济指标
·电费：
0.6元/度
·水费：
1元/吨
·石灰：
260元/吨（以85%纯度计）
·纯碱：
1400元/吨
·人工：
利用厂区原有员工
·年运行时间：
7000小时
2运行费用的计算
年运行费用（年运行时间以7000小时计）
序号
原材料名称
小时耗量
年耗量
单价
年耗量价值
1
氧化钙
37.56㎏/h
263吨/年
260元/吨
6.83万元/年
2
纯碱
1.13kg/h
7.9吨/年
1400元/吨
1.1万元/年
3
电费
22.5KW
154000KWh
0.6元/度
9.24万元/年
4
水费
1.5t/h
10500吨/年
1元/吨
1.05万元/年
5
运行费用共计
18.22万元/年
注：
助剂耗量以小时用量的2%计算,上述功率不包括引风机的功率.
七、主要技术经济指标
序号
项目
指标
1
锻造加热炉烟气量
35000m3/h
2
FGD进口烟气温度
250-350℃
3
进口二氧化硫出口浓度
2000mg/Nm3
4
出口二氧化硫出口浓度
≤300mg/Nm3
5
系统脱硫效率
≥85%
6
脱硫系统压降
≤1500Pa
7
年工作小时数
7000小时
8
年脱除二氧化硫量
240.38吨
9
运行费用
18.22万元/年
10
免交二氧化硫排污费
14.4万
八、投资概算
脱硫系统总投资：
注：
1）上述报价为该项目建设含税总价，其中供货部分为17%增值税，其他部分为营业税。
2）上述报价中不含土建施工费。
3）上述报价中不含环保监测验收发生的费用。
九、工程施工周期
1、工程进度
石灰生产线烟气除尘脱硫装置项目总工期为合同签定起100天（日历日）。
合同生效后，拟设计划进度如下表（单位为10天）：
时间
项目
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
施工设计
▄
▄
工程筹备
▄
▄
▄
工程施工
▄
▄
▄
▄
▄
▄
培训
▄
▄
调试
▄
▄
十、施工组织计划
1、工期目标的确定
设备制作工期及工程安装工期将响应业主方的要求。
根据工期目标要求，以主要设备本体等钢结构加工及设备安装为重点控制对象，确定里程碑控制点。
2、总进度控制计划的制定
根据工期目标和确定的里程碑控制时点，采用计算机辅助管理的方法进行模拟、计算和调整后得到本工程的总控制网络图，在施工总进度计划的安排上，我们遵循客户利益至上的宗旨，对生产精心组织，确保交货时间。
在签订合同生效后20日内向贵方提供全部技术资料和施工图纸。
在签订合同生效后10日内向贵方提供土建所需的技术资料和设备进、出口安装尺寸图。
在签订合同生效后7日内向贵方提供初步设计方案及资料，供需方审查。
十一、技术服务方案及技术培训方案
1）、技术服务方案
我公司负责此脱硫除尘工程总体设计及设备现场安装、调试、试运行、处理设备质量问题，承担在质量保证期的所有义务。
负责对需方人员进行技术培训。
供方以最迅捷的方式提供合同范围内的供货和服务；建立有效的管理机构，按需方要求，对相关人员进行责任内的培训。
按用户要求提供所需的使用、维护和技术咨询。
并确保接到用户相关通知后24小时内抵达现场（偏远地区48小时内赶到现场）。
派出两名以上的技术人员参与疑难故障的分析和排除，建立用户档案，定期组织对用户访问和咨询对产品质量的意见，提高产品质量和服务质量。
2）、技术培训方案
我公司免费负责对买方的操作人员、维护人员、相关工程技术人员进行全面的培训。
1、培训范围包括：
1.1、设备进厂前对库房人员进行存放培训。
1.2、设备试运行前对岗位工及相关工程技术人员进行专业技术培训和现场技术培训。
1.3、设备正常运转后我公司派专人跟班运行，对岗位操作人员逐个培训。
2、培训内容包括：
设备的工作原理、结构、安装、调试、操作、维修、保养、安全运行的技术要求、帮助建立岗位责任等。
对重要技术问题进行现场演示和讲解。
3、培训人员安排：
我公司到用户现场进行专业技术培训的人员由技术部工程师带队、1名机械工程师、1名电器工程师。
4、培训时间：
从我公司设备进入施工现场到我公司设备正常运转后10个工作日，随时随地进行相关内容的培训。
5、技术培训费用：
我公司提供免费的技术培训。
6、技术培训计划表：
时间
培训对象
内容
设备进厂
库房人员
设备的数量、分类、存放的要求等
试运行
岗位工及相关工程技术人员
设备的工作原理、结构、操作、维修、保养、安全运行的技术要求、岗位责任
正常运转
岗位工、维修工
跟班运行，对岗位操作、维修人员逐个针对性培训
十二、技术服务承诺
亿金环保设备工程有限公司本着为用户服务，让用户满意的原则，对使用本公司技术和产品的用户做出以下技术及售后服务承诺和安全保证：
（1）我方保证在约定的时间内完成设计、制造、供货及安装调试。
（2）我方按照要求提供相关的设计资料和图纸；
（3）我方提供供货设备在制造、安装、调试、试生产过程中必要的技术服务；
（4）产品使用中出现问题时，我方保证24小时内做出响应；
（5）我方保证对用户提供长期备件的供应和技术服务，我方有义务尽快提供用户所需要更换的部件，对于要求紧急部件，我方将安排最快的方式运输，我方长期优惠提供备品备件以供用户使用；
（6）我方为用户制定切实可行的操作规程和使用指南；
（7）我方在产品设计、生产、服务和销售过程中严格执行ISO9001质量管理体系，以用户的需求为目标，以用户满意为追求；
（8）我方不定期的对用户进行回访和技术交流。
以便用户不断提高使用水平和发挥所购系统的作用。
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