职工澡堂专项方案Word文档格式.docx
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10原有钢制除尘器
1.2.2 现场条件
动力电源：
AC 三相四线：
380V 50Hz
工业水源、碱性水
1.3 设计根据原则
1.3.1 关于设计所根据规范及原则
1）《二氧化硫排放污染防治技术政策》环发[]26号
2）《环境空气质量原则》CH3095—1996
3）《污水综合排放原则》（GB8979—1996）
4）《火力发电厂设计技术规程》（DL5000—）
5）《工业设备及管道绝热设计规范》（GB50264—97）
6）《电业安全工作规程（热力和机械某些）》1997版
7）《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》（HCRJ040—1999）
8）《固定式钢直梯》（GB4053.1-93）
9）《固定式钢斜梯》（GB4053.2-93）
10）《排污费征收原则管理办法》
11）国务院（1998）第253号令《建筑项目环保条例》
12）《大气污染排放污染原则》（GB13223-）
13）《汨罗市湘杰环保设备有限公司公司原则》Q/XJHB001—
14）国家其他有关规范和原则
1.4 设计指标
达到国家环保和汾局达标排放规定：
1锅炉烟气SO2脱硫除效率≥85%；
2锅炉烟气除尘效率≥95%；
3《锅炉大气污染物排放原则》（GB13271-）中II时段二类地区原则。
1.5 设计内容
采用我公司拥有自主知识产权水浴冲击高效脱硫除尘一体化设备。
1.6 设计范畴
1）原有除尘设备拆除；
2）新增脱硫除尘塔主体设备、基本；
3）脱硫加药PH值全自动电控系统；
4）脱硫剂配制系统；
5）循环供水系统；
6）喷淋系统；
7）灰、渣解决系统；
8）新增脱硫除尘塔进出口连接烟道；
9）脱硫剂仓储。
1.8 项目名称
山西汾西矿业（集团）有限责任公司河东煤矿职工澡堂2t/h锅炉烟气脱硫除尘改造工程。
1.9 技术提供
湖南省汨罗市湘杰环保设备有限公司
二、烟气脱硫除尘方案
2.1脱硫除尘工艺比较
国内外当前普遍采用脱硫办法可分为炉前脱硫，炉内脱硫、烟气脱硫三大类。
烟气脱硫是在烟道处加装脱硫设备，对烟气进行脱硫办法，典型技术有石灰石—石膏法，喷雾干燥法，电子束法，氨法，钠钙双碱法，钠碱法，废碱法等。
以上办法中，以燃烧后烟气脱硫工艺术最为成熟。
依照山西汾西矿业（集团）有限责任公司河东煤矿职工澡堂2t/h锅炉实际状况，结合烟气脱硫达标规定，采用烟道烟气脱硫是切实可行。
当前烟气脱硫技术众多，分为干法、半干法、湿法三大类，工艺办法以已经超过100各种，其中有还处在实验研究阶段。
真正用于工业生产只有十几种，依照实际场地，脱硫剂来源，水资源和达标规定等状况应用于不同场合。
对几种烟气脱硫技术分别作了如下比较。
2.1.1干法脱硫技术
干法脱硫是使用粉状吸取剂去除烟气中SO2，惯用典型办法是炉内喷钙（石灰石）等，炉内喷钙具备无废水产生，无二次污染长处，但是由于脱硫效率低，设备庞大，因而工业应用较少。
2.1.2半干法脱硫技术
半干法当前使用较多有旋转喷钙法，将石灰制成石灰浆液，在塔内吸取SO2，但反映效率低，Ca/S大，普通在1.5以上。
应用不是诸多。
2.1.3湿法脱硫技术
湿法烟气脱硫工艺是当前使用最广泛脱硫工艺，湿法烟气脱硫占脱硫总量90%以上，湿法脱硫依照脱硫剂不同又可分为CaO/CaCO3法、氨法、钠钙双碱法、MgO法、碱性硫酸铝法等，其中CaO/CaCO3法、氨法、钠钙双碱法以及MgO法使用较为普遍。
烟气脱硫惯用几种办法简朴比较如下：
A、石灰石/石灰法脱硫工艺
CaO/CaCO3法采用CaO/CaCO3粉，将其制成CaO/CaCO3浆液，在脱硫吸取塔内通过喷淋，将CaO/CaCO3浆液雾化使其与烟气混合接触，从而达到脱硫目。
该工艺需配备CaO/CaCO3粉碎系统与CaO/CaCO3制浆系统。
石灰较石灰石活性高，可以减少用量，减少运营费用。
但无论使用石灰石还是石灰，液气比都较高（1.2-1.5），通过高液气比来保证足够脱硫效率，因而运营费用较高。
CaO/CaCO3法重要存在问题是塔内容易结垢，副产物亚硫酸钙或硫酸钙容易引起气液接触器（喷头或塔板）、管道等结垢堵塞。
B、氨法脱硫工艺
氨法采用氨水作为二氧化硫吸取剂，SO2与NH3反映可产生亚硫酸氨、亚硫酸氨与某些因氧化而产生硫酸氨。
由于吸取液解决办法不同，氨法可以分为氨-亚硫酸，氨-硫酸氨法。
氨法重要长处是脱硫率高（与钠碱法相似），副主物可作为农业肥料。
氨易挥发性，导致吸取剂消耗量增长，脱硫剂运用率不高：
此外氨水来源地和行业限制大。
脱硫对氨水浓度有一定规定，若氨水浓度太低，影响脱硫效率，水循环系统无疑将增大，使运营费用增长：
浓度增大，导致蒸发量增大，产生氨气恶臭，对工作环境产生影响，并且氨易挥发与净化后烟气中SO2反映，形成气溶胶，使得烟气无法达标排放。
氨法副产物加收过程是较为困难，投资费用较高，需配备制酸系统或结晶回收装置（需配雾化器、结晶器、脱水机、干燥机等），系统复杂，设备繁多，管理维护规定高。
C、钠碱法脱硫工艺
钠碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质吸取烟气中二氧化硫办法，它具备吸取剂不挥发、溶解度大、活性高、脱硫系统不堵塞等长处，并可得到副产物Na2SO3、Na2SO4，或转化为高浓度二氧化硫气体运用，适合于所排烟气中二氧化硫浓度比较高废气吸取解决。
但副产物回收困难、工艺投资较高、钠碱价格高导致运营费用高等是其重要缺陷。
D、氧化镁法脱硫工艺
氧化镁法是将氧化镁制成浆液，作为脱硫吸取剂吸取SO2，生成产物为硫酸镁或亚硫酸镁，副产物抛弃或干燥煅烧后，再生成氧化镁。
该工艺长处是脱硫效率在90%以上，较石灰石/石灰法结垢问题轻，硫酸镁、亚硫酸镁溶解度相对硫酸钙、亚硫酸钙大。
缺陷是氧化镁价格高，脱硫费用相对较高。
氧化镁回收过程工艺复杂。
E、钠钙双碱法脱硫工艺
钠钙双碱法是结合石灰石/石灰法和钠碱法两者长处，以钠碱为脱硫剂，石灰为再生剂，通过在循环水系统中投加石灰，生成亚硫酸钙和钠碱，亚硫酸钙沉淀，钠碱随脱硫循环运用。
该种工艺即解决了石灰石/石灰法易结垢问题，同步兼有钠碱法脱硫效率高长处。
并且重要消耗为便宜石灰石/石灰，运营费用也低。
脱硫副产物亚硫酸钙、硫酸钙不会导致二次污染，水循环运用也不会水污染问题。
加入硫酸钙、亚硫酸钙煤耗粉渣，是较好制备水泥原料和路基填充料。
综上所述，山西汾西矿业（集团）有限责任公司河东煤矿职工澡堂2t/h锅炉烟气脱硫除尘采用钠钙双碱法，水浴冲击高效脱硫除尘一体化工艺装置是切实可行。
2.2水浴冲击高效脱硫除尘一体化设备技术长处
本方案所采用工艺技术特点可概括为两高两低，即脱硫除尘效率高；
运营可靠性高、投资低、运营费用低。
针对贵矿职工澡堂2t/h锅炉现场和烟气物理化学分析，我公司采用是水浴冲击高效脱硫除尘一体化装置，塔体采用花岗岩构造，塔内加装了脱硫除尘装置，有效地运用了塔内独特几何烟道行程，使得气、液、固有充分接触、混合、吸取、反映时间、空间，具备优良除尘脱硫效果，即除尘效率≥95%，脱硫率≥85%。
2.2.1.改造以便、使用寿命长
脱硫除尘主体设备各零部件全花岗岩防腐、耐磨、耐高温构造，寿命可达以上。
塔体设检修口维护简朴以便。
2.2.2.运营合理经济
对脱硫剂投加方式采用了严格在线控制以及对循环水做了充分解决，使循环水无Ca2+和灰渣（吸取剂都是水溶性物质又在饱和值如下）。
保证塔内设备不结垢、不结晶、不堵塞，管道阀门不淤积沉渣等。
2.2.3.设备运营不结垢、不堵塞
由于采用脱硫除尘灰渣压滤解决方式，再加之塔内强制氧化不会在塔内形成过饱和而结晶、结垢、积灰。
塔内吸取液悬浮杂质已降到最低限度。
2.2.4.综合运用、低投资、周期短
①原引风机进出口连接烟道设计不合理，弯道太多导致系统阻力严重偏大。
②现行设计脱硫塔出口烟道改道比原有系统减少
以上弯道，大大减低了系统阻力，布置更合理、科学，原有引风机工况能满足本系统脱硫除尘工况规定，不需更换。
③原有除尘器连接烟道，引风机连接烟道保护性拆除，尽为所用。
2.2.5.运营费用低
采用双碱法（NaOH或Na2CO3），NaOH或Na2CO3在脱硫过程循环使用，补充量少（每次补充为第一次加入量3%）；
重要作为脱硫剂，石灰与吸取了SO2后吸取液发生置换反映，置换出大量NaOH或Na2CO3，石灰重要做还原剂，其中Ca/S：
1:
1.1；
Na/Ca：
1
2.3水浴冲击高效脱硫除尘一体化设备脱硫除尘原理
2.3.1.水浴冲击高效脱硫除尘一体化设备原理概述
含尘、SO2烟气以一定流速进入高效水浴冲击除尘设备内，即该被喷液稀释、洗涤，大面积喷淋出来液滴喷淋，这些液体有极大接触表面积，以及液体不同直径水滴间互相碰撞。
烟尘中浮现较大颗粒捕集小颗粒，小颗粒凝聚成较大颗粒凝并现象，分散度小较大粉尘颗粒被惯性力抛到液滴上而被捕集。
并受重力和风机引力作用下，又逐级被凝并，加大体积比重后被捕集、碰撞、分离、在一系列减速运动，使微量液滴逐级沉降下来，最后干烟气由引风机送入烟囱排空后，迅速抬升扩散。
2.3.2 脱硫除尘原理阐明
1、除尘原理
水浴冲击脱硫除尘系统是一种比较成熟脱硫除尘设备，是由喷淋室、冲击沉降室，水浴室和脱水室构成，烟气由进口进入喷淋室后，被喷淋系统充分喷淋、混合、湿化，完毕初级除尘。
从喷淋室进入冲击沉降室，冲击水面激起大量水花和雾滴，粗大尘粒随气流冲入水中而被洗涤、捕集、吸取、沉降，完毕二级除尘。
细小尘粒随烟气折转180°
时，减速进入水浴室被水花和雾滴充分接触、混合，产生凝聚增大比重后，而彻底除下，完毕三级除尘，除尘效率达到95%以上。
2、脱硫原理
设备采有湿式吸取法脱除SO2，这是当前国际公认烟气脱硫主导办法。
该办法是运用SO2在净化塔内，与雾化后碱性吸取液在气液界面上平衡度，在液相中溶解度之间特性关系，在气相中SO2传质速度、液相中SO2传质速度、物理吸取气相传质分系数、物理
吸取液相传质分系数、SO2在气相中分压、液相中SO2浓度等特性有机配合下。
借助于气体在液体中扩散，对SO2进行吸取。
吸取SO2限度，由气体、液体物理化学性质所决定。
简言之，水浴冲击脱硫除尘装置脱硫原理涉及物理吸取和化学吸取两方面。
2.3.3 物理吸取
物理吸取重要是运用气体、液体物理特性：
当烟气经初级喷淋脱硫降温后，垂直进入水浴冲击脱硫除尘装置沉降室。
在导向装置引导下折转进入水浴室，吸取液持续发生冲击、喘击，被充分激起、裂变、溅散、雾化。
液体雾化过程，事实上是气液两相间传递过程。
由于液体被雾化后，单位表面积扩大了两千余倍，气体向雾状液滴大面积扩散，使烟气中SO2与液滴充分接触。
当气液平衡后，气态SO2转入液态，可被碱性液体充分吸取。
因而，吸取液雾化气及气液相间平衡限度，是直接影响化学吸取SO2核心因素。
无数事实已证明了上述观点，如有些湿法脱硫设备，虽然采有PH高达13碱溶液吸取SO2，但脱硫效率并不高。
其重要因素是吸取液雾化限度低，物理吸取SO2条件差，SO2与吸取液接触不充分，化学反映限度不够。
水浴冲击脱硫除尘装置是我公司第三代新产品，持液量大、雾化功能强、传质速度快。
当PH值9-11，钙硫比1∶1.1时，脱硫效率可达到85%以上。
若要保持稳定脱硫效率必要严格控制碱液浓度和PH值数据变化，该设备脱硫技术，当前已达国内先进水平。
2.3.4 化学吸取
化学吸取重要运用SO2碱液化学特性进行下列化学反映：
（1）酸性：
SO2属中档强度酸性氧化物，可用碱性物质吸取，生成盐类。
（2）氧化性：
SO2在水中有中档溶解度，溶于水后生成H2SO3，可氧化成H2SO4。
（3）还原性：
在与强氧化剂接触或催化剂及氧存在时，SO2可被氧化成SO3。
SO-3酸性更强，更容易与碱性物质进行中和反映。
（4）中和反映如下：
A．使用CaO和Ca（OH）2作脱硫吸取液时：
（石灰石/石灰法工艺）
SO2（气）+H2O→SO2（液）+H2O
SO2（液）+H2O→H++HSO3-→2H++SO32-
CaO+H2O→Ca（OH）2→Ca2++2OH-
Ca（OH）2+SO2=CaSO3·
1/2H2O+1/2H2O
CaSO3·
1/2H2O+1/2H2O+SO2=Ca（HSO3）2
B．使用Na2CO3和NaOH溶液做脱硫吸取液时：
（双碱法脱硫工艺）
双碱法脱硫属吸取剂再生工艺，它先用可溶性钠碱吸取液在吸取塔内进行脱硫，然后在塔外再用石灰乳或石灰石浆液对吸取液进行再生和分离，再生液继续进行循环脱硫。
吸取脱硫：
Na2CO3＋SO2→Na2SO3＋CO2↑
2NaOH＋SO2→Na2SO3＋H2O
Na2SO3＋SO2＋H2O→2NaHSO3
再生过程：
2NaHSO3＋Ca（OH）2→Na2SO3＋CaSO3
Na2SO3＋Ca（OH）2→2NaOH＋CaSO3
钠基作为吸取液，结垢机率低吸取速率高，较低液气比有较高脱硫率，吸取剂运用率高，投资费用低运营成本极低、合用于低、中、高硫燃料，
三、工程改造方案
我公司技术人员对山西汾西矿业（集团）有限责任公司河东煤矿职工澡堂2t/h锅炉房提供技术参数，以及现场场地及既有钢制湿式除尘器运营状况，实事求是分析如下：
1、原有引风机、主烟道设计、布置不合理，导致系统弯道太多，阻力严重偏大，烟气带水，引风系统腐蚀、磨损特别厉害，人为提高了生产运营成本；
2、原有普通钢制湿式除尘器设计负荷偏小，不能满足2t/h锅炉烟气除尘工况，导致烟囱外排烟气中黑尘满天飞；
3、原有钢制湿式除尘器没有脱硫配套系统主线达不到既有烟气脱硫环保原则规定；
4、原有钢制湿式除尘器，全普通钢构造不耐磨、不耐腐，使用寿命极短，漏风、漏气、漏水特别严重；
5、原有钢制湿式除尘器除尘废水、灰渣解决原始简朴，二次污染特别严重。
综合以上几点分析我公司技术人员抱着科学、认真、负责态度，通过多次仔细计算和论证，结合以往同类型工程经验，我公司技术人员以为水浴冲击高效脱硫除尘一体化设备很适合该项目改造，改造后设备和系统在功能上具备如下特点：
1、不但具备脱硫功能，并且还具备除尘功能，脱硫除尘一体化，完全能达到国家现行规定烟气排放环保规定；
2、全自动加药控制装置即省时、省力又省料；
3、封闭式灰渣解决系统大大提高了脱硫除尘循环水质，完全杜绝了灰渣导致二次污染（可依照使用单位规定另行设计）。
4、科学合理脱硫除尘循环供水和喷淋设计，让脱硫除尘水循环运用即节约了运营成本，又不会导致废水二次污染。
总之，水浴冲击高效脱硫除尘一体化设备是我公司拥有自主知识产权第三代产品完全能满足职工澡堂2t/h锅炉烟气除尘脱硫各项工况和技术指标规定。
3.1工程改造内容
通过我公司技术人员现场勘察，以为现场有足够场地进行改造。
我公司对此工程通过详细研究，详细方案如下：
1、拆除既有钢制湿式除尘器、除尘器基本及灰渣解决装置；
2、拆除既有钢制湿式除尘器进出口钢制连接烟道；
3、拆除既有引风机进出口钢制连接烟道；
4、设计、制作、安装、浇筑水浴冲击脱硫除尘塔及基本；
5、安装脱硫除尘循环供水系统及布置、浇筑其各基本；
6、设计、布置、安装循环供水系统管网；
7、设计、安装、浇筑废水、灰渣系统及其各基本；
8、设计、制作引风机、脱硫除尘塔进出口钢制连接烟道
9、设计、安装、浇筑脱硫剂制备系统及其各基本；
10、设计、制作、安装脱硫PH值自动控制系统；
11、设计、开挖、浇筑脱硫除尘循环水沉淀、置换、净化池；
12、设计、制作、砌筑脱硫剂仓储。
设备明细详见图纸预算
3.2 辅助设备及其她
3.2.1 风机及阻力
改造后高效水浴冲击脱硫塔阻力大概为700-1000pa左右，阻力损失并不大，本来配套风机无需更换
3.2.2全自动加药控制系统
本工程采用MCCPH值全自动加药控制整个脱硫系统。
控制连锁如下：
连锁1：
气力输送车送石灰粉进入石灰仓，料位计将实时显示料位高度，当石灰粉到限高时，MCC将报警停止加料。
连锁2：
通过PH计实时显示PH值，MCC在PH值超过上限时启动制浆泵，PH值达到规定期停止制浆泵。
连锁3：
当制浆槽液位低于液位下限时，制浆槽液位计实时显示液位，由MCC控制，如果回流槽液位低于下限，加生产水到制浆槽，反之启动回流泵加回流液到制浆槽，同步启动给料器加石灰粉至制浆槽。
制浆槽液位至上限时，停止配浆。
连锁4：
当碱液罐液位位低于液位下限时，碱液罐液位计实时显示液位，随之报警，启动加碱系统。
连锁5：
脱硫塔液位达到液位规定期，启动脱硫循环泵，液位低于规定液位时关闭脱硫循环泵，启动补水装置。
连锁6：
浓缩池液位达到一定高度，打开渣浆泵同步启动压滤系统。
接地系统
1、仪表系统接地涉及保护接地和工作接地。
用电仪表外壳及电气设备正常不带电金属某些应作保护接地。
工作接地有：
信号回路接地、屏蔽接地。
2、仪表系统保护接地与电气工程低压电气设备保护接地网连接。
保护接地电阻值，不大于4欧姆。
3、信号回路接地与屏蔽接地可共用一种单独工作接地极。
工作接地电阻值，不大于1欧姆。
4、电缆桥架采用全封闭、防尘、防火、防烟气污染及机械损伤，对控制用电线电缆有抗干扰功能槽式电缆桥架。
供电
全自动加药控制系统供电电源采用三相四线制，电压为交流380/220V，供电系统由动力中心、电子电气控制柜、就地控制箱、检修箱、照明箱等构成，电源由顾客将满足设计负荷总电源引至脱硫全自动加药控制系统动力中心母排上。
3.2.3灰、渣、副产物
本项目是集除尘脱硫为一体多功能设备，脱硫除尘用水经沉淀后循环使用，运营后副产物为灰渣和亚硫酸钙混合物，为保证循环供水水质规定和不导致二次污染，脱硫、除尘副产物必要作如下分项解决：
1．必要设计科学合理多级沉淀面积和沉淀时间；
2．用地埋式刮板出渣机把沉淀池内沉淀下来灰、渣、污泥刮送到灰、渣、污泥堆放处，集中外运；
。
刮板出渣机
3.3工程总造价
2t/h锅炉高效水浴冲击脱硫除尘塔及全自动PH值脱硫加药控制系统、循环供水、喷淋系统、灰渣解决系统共计人民币：
（大写）叁拾肆万元整￥:
34万元。
（造价明细详见预算书）
四、设备运营成本
由于湿法脱硫除尘一体化设备运营稳定，构造并不十分复杂，因而其运营成本不高。
1、依照烟气中SO2百分含量，用一定量NaOH或Na2CO3饱和溶液配制、调节脱硫循环水池内脱硫液PH值9-11。
2、定期补充一定量NaOH或Na2CO3饱和溶液（大概每天补充量为第一次3%）至脱硫循环水池，保证脱硫液PH值9-11。
3、每24小时定期、定量向沉淀池内输入配制好15%浓度石灰乳（共约1.8m3）
4、按常规计算减排1000kgSO2需运营成本人民币约1000元
详见下表（按职工澡堂2t/h锅炉年工作时间8760小时计算）
序号
项目
数量
备注
净化烟气量
5200Nm3/h
脱硫
率按
最低
值85％
计算
2
二氧化硫
3
运营
成本
年
年成本
水费
18.25吨
54.75
电费
10KW/h
52560
石灰
300吨
36000
碱
9.0吨
13500
总计
10.3万元
4
减少S02排放量
298吨/年
5
减少S02排污费
29.8万元/年
6
脱除费用
0.95元/Kg/S02
阐明：
1、水费：
3元/m3；
电费：
0.6元/度；
生石灰：
85％纯度，120元/吨，碱：
1500元/吨；
2、年运营8760小时。
五、花岗石物理、化学性质
5.1花岗石物理性能
数据
密度g/cm3
2.55～2.8
室温18.5℃相对温度5%
吸水率%
0.4～0.48
抗拉强度Mpa
＜3
抗压强度Mpa
＜180
抗弯强度Mpa
＜17.6
抗剪强度Mpa
＜13
洛氏硬度
＜68
室温18.5℃，相对温度50%
耐磨损度g/cm3
＜570
耐温℃
热稳定性℃
30～150℃
循环10次未见裂缝
5.2花岗石耐腐蚀性能
腐蚀介质
浓度%
测定成果%
耐酸率
H2SO4
10
98.76～98.98
98
99.67～99.92
HCL
约99.56
32
98.8～98.91
耐碱率
NaOH
30
99.2～99.9
99.8～99.83
5.3 辅助材料配比和使用
硅质耐酸水泥材料严格按规定配方配制。
水浴冲击脱硫塔主体用硅质耐酸水泥砌筑，待水泥材料干涸后，再用环氧树脂涂沫脱硫塔进口烟道处，每隔8小时沫一次，共沫三次。
5.4 设备质量承诺
山西汾西矿业（集团）有限责任公司河东煤矿职工澡堂2t/h锅炉除尘脱硫技术改造工程由我公司进行设计、安装、调试交付使用后，我公司对其质量作出承诺：
保证设备净化效率（或净化成果）达到环保部门规定，并对满足此后不断提高环保排放规定有一定期间延伸性；
主体采用全天然花岗
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