宁晋10吨锅炉水膜脱硫除尘工程技术方案.docx
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宁晋10吨锅炉水膜脱硫除尘工程技术方案
10T/H链条锅炉脱硫除尘工程
技
术
方
案
河北顺悦环保工程有限公司
2013年12月
目录
第一章总论……………………………………………………1
第一节项目概述…………………………………………1
第二节编制依据…………………………………………1
第三节设计依据…………………………………………1
第四节设计原则…………………………………………2
第二章工艺设计………………………………………………2
第一节处理工艺选择……………………………………2
第二节HSTC型高效脱硫除尘工艺流程及特点简介……5
第三节HSTC型设备除尘、脱硫机理……………………6
第四节工艺设计说明…………………………………10
第三章投资估算与工程效益………………………………11
第一节估算编制说明…………………………………11
第二节设备报价………………………………………12
第三节工程效益………………………………………12
第四章我厂简介与服务承诺………………………………12
第一节公司简介………………………………………12
第二节质量承诺与售后服务承诺……………………14
第三节施工组织计划与安全保护措施………………14
第四节设备清单报价表………………………………15
第一章总论
第一节项目概述
现有链条蒸气锅炉的废气（SO2、粉尘、林格曼黑度）为了彻底达标排放，满足国家环保法规的要求，有效的保护环境，同时确保用户的工艺要求和工程进度，贵公司准备遵循公开、公平、公证和诚信的招标原则。
借此机会，我公司向贵公司表示衷心的感谢。
第二节编制依据
根据贵公司现有一台10T/H链条蒸汽锅炉。
第三节设计依据及内容
一．设计内容
1.脱硫塔主塔：
外径2.1米，高度12.5米。
2.脱硫塔副塔：
外径1.6米，高度12,5米。
3.陶瓷多管除尘器。
（甲方购买）
4．循环水系统：
#50液下防腐水泵，上水管，电缆，控制箱。
5.脱硫剂搅拌罐2台。
6.PH值控制仪一台。
二，设计依据
1、根据一台10T/H链条炉的烟气量、粉尘浓度、SO2、烟气温度、灰份等相关资料。
2、本公司所作的具体工程经验及相关实验资料。
3、国家标准《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）。
4.进口流速：
18-23M/S
5.出口流速：
3.5-4.5M/s
6.吼口流速：
50-60M/s
7.耗水量:
0.1m³/h
8.阻力：
800-1000Pa
9．除尘效率：
95-98%
10.脱硫效率：
90%以上
第四节设计原则
1、选择采用技术先进、经济合理的处理工艺，尽量减少工程投资。
2、精心布设系统的流程，尽量减少运行过程的物耗及能耗，降低运行成本。
3、处理系统运行稳定，运行管理便利、符合操作人员素质要求。
4、采用的设备材料先进可靠、耐腐防磨。
5、尽量节省建设用地。
6、避免造成二次污染。
第二章工艺设计
第一节处理工艺选择
一、燃煤蒸汽锅炉脱硫处理工艺选择
链条蒸汽锅炉烟气中的主要污染物是粉尘和二氧化硫。
目前，世界上应用烟气脱硫装置最多的国家是日本和美国，日本的烟气脱硫装置以处理容量计算，大约50%采用湿式石灰和石灰石流程，副产石膏；16%用间接石灰或石灰石流程（双碱法）；13%用回收流程，副产品为硫酸、硫酸铵和元素硫，24%用钠碱法、副产品硫酸钠。
在技术发展上，针对石灰和石灰石法存在的问题，采取了向吸收液中添加某种化学成份的方法，如镁离子、氯化钙、乙二酸等，以减少废液的排放量并防止结垢，美国的烟气脱硫亦是以湿法石灰或石灰石流程为主，但这些方法运行费用高，加重工厂负担。
国内的烟气脱硫技术有很大的发展，燃烧前、燃烧中和燃烧后的脱硫处理技术，均有各自的适用范围，实践证明，燃烧后的烟气脱硫仍是现在唯一可以大量脱除烟气中二氧化硫的可用技术。
对于湿法石灰或石灰石流程中的结垢问题，国内开展了扩大工业性实验，基本上消除了结垢现象，现在脱硫工程中应用较广泛的有双碱法，此方法以碱溶液作为吸收液，对二氧化硫有较高的净化效率，而且系统简单，因而不存在考虑像石灰溶液那样在循环中要处理结垢和堵塞问题，消除了吸收工序中的泥浆处理工作，在吸收操作中的PH值的控制范围较宽，便于管理。
没有回收价值高的新产品，现行的烟气脱硫工艺有三大类：
第一类是湿法脱硫工艺，约占应用技术的85%；
第二类是干法脱硫工艺，如荷电干式喷射脱硫法和等离子体法（电子束照射、脉冲电晕等离子体法）；
第三类是半干法脱硫工艺，如旋转喷雾干燥法，如炉内喷钙曾湿活化法。
目前引进国外技术虽效果可行，然而投资运行费用较高，一般用户承受不了，较难推广。
我厂HSTC型高效脱硫除尘器产品在1~220T/H锅炉烟气处理运行中实践证明，具有投资省，操作简便，维修最小，使用寿命长（一般为30年以上），效率高且稳定的特点，也是适宜当前国情与厂情的专利实用型产品。
烟气脱硫工艺为“双碱法脱硫”。
二、燃煤蒸汽锅炉处理粉尘工艺选择
1、根据10T/H链条蒸汽锅炉的烟气排尘量及其粉尘粒度分布的特点，以及我厂多年来锅炉烟气治理经验与实例，10T/H链条蒸汽锅炉的烟气治理采用我厂的HSTC型一级湿式脱硫除尘设备是完全可以达到国家排放标准，并适用于将来更高的环保要求和满足工业上的运行要求。
2、根据10T/H链条蒸汽锅炉的烟气排尘量及其粉粒度分布的特点，尤其是粉尘粒径微米以下，以及我厂多年来燃煤锅炉烟气治理经验与实例，10T/H链条蒸汽锅炉必须采用HSTC型湿式脱硫除尘脱硫方式，才能满足锅炉使用单位的当地环保要求和适用于将来更高的环保需求。
因此，10T/H链条蒸汽锅炉烟气处理工艺我厂选用高效脱硫除尘装置。
第二节HSTC型高效脱硫除尘工艺流程及特点简介
1、工艺流程烟筒
2、特点简介
（1）HSTC型高效脱硫除尘器系国家专利技术，同时属国家环保总局确认的重点环境保护实用技术（A类）
（2）化工、冶金方面的废气净化效率≥99%以上，达到国家环保地区标准。
（3）使用HSTC型高效脱硫除尘器，为达到新的环保要求，锅炉出口须增加陶瓷多管除尘器，再进入脱硫除尘器进口、进行净化。
脱硫除尘液是利用废水循环使用，不外排，塔内工作原理是针对烟气成份组成特性，成功地应用湿法脱硫除尘，烟气经过碰撞、凝聚、喷淋、冲激、吸收、吸附、氧化、中和、还原等物理化学过程，以及脱水、除雾，从而达到烟气脱硫、除尘、消烟、除湿、净化的目的。
燃煤锅炉也可以达到以下多项标准：
①林格曼黑度由5级降到1级以下。
脱硫效率：
80%-90%
除尘效率：
≥99.6%
②在设备循环用水时，充分利用冲渣水，以及生产、生活碱性废水，若燃煤含硫量>1%时可另加部分碱性物质（石灰）调节，保证脱硫要求，达到以废治废的目的，大量地节省运行费用。
③本装置在工艺结构、流程上采取了HSTC型设备的专利有脱水、除湿措施，有效地控制了湿气腐蚀问题。
④循环用水率97%。
⑤设备及管道不结垢、不堵塞。
⑥引风机不带水、不积灰。
⑦与锅炉同步运行率达100%。
⑧系统总阻力：
800Pa。
第三节HSTC型设备除尘、脱硫机理
1、除尘机理
HSTC型高效脱硫除尘设备系列是曲阳县花岗石综合国内多项脱硫除尘技术（机械雾化、塔板、旋流板、同心圆、筛板、泡沫脱硫除尘技术）的原理与优点，在锅炉的技术思路引导下，历时3年研究与工程实践，经过十多次改进后，投入到4T/h-220T/h锅炉的脱硫除尘项目中使用，实践证明，脱尘效率大于99.6%，脱尘效率在80%-89%之间（据供液PH值定），得到了各地环保部门和用户的高度评价后而定型的系列脱硫除尘一体化装置，该设备的主要设计目标是针对循环流化床锅炉、粉煤炉、沸腾炉的排尘浓度大，微尘含量多的排烟特点而设计的。
锅炉排放出来的含尘烟气以18-22m/s的速度进入文丘里喷管，烟气在收缩段内逐渐加速，到达文丘里喷管喉部烟气流速最高，烟气由18-22m/s的初速度增至多45-50m/s，该处烟尘密度最大，含烟气呈积水雾，水雾粒径在几百微米以下，相当于尘粒粒径的100倍左右，由于雾状水雾布满整个喉部，烟气中高速运动着的尘粒冲破水珠周围的气膜吸附在水珠上，凝聚成大颗粒的灰水滴（称碰撞凝聚），以利灰尘沉降和主塔旋流板分离。
文丘里喷管出口下部有一个全麻石旋流板洗涤装置，当含尘烟气以-21m/s的速度从文丘里扩散段向下高速俯冲向洗涤池的水中进行第一级除尘，除尘效率可达75-80%，在此过程中，一部分灰尘被沉淀于洗涤池中，含尘烟气经过第一级除尘后进入洗涤池的洗涤旋硫板层，因旋流板的作用加速了烟气的旋转速度，增大了烟、尘、SO2与除法脱液的接触面积，在该层旋流板上部装有12组喷淋装置、对含尘烟气二氧化态进行洗涤，使烟气中的二氧化硫与碱液充分接触，烟气在此运行过程中进行第二级除尘，效率为90%；第一级脱硫，效率为50%。
烟气中的流速以切线进入主塔筒体，绕着塔骨第一层、第二层旋流板上升时，遇到从两层喷管大面积360度旋转喷淋出来的液滴（液滴粒径相当于尘粒粒径的150倍左右），这些液滴有极大的接触面积。
根据液体力学的原理，流体中气、液、固体三相间惯性力的不同，相互间存在着相对运动，于是产生固体烟尘小、小颗粒间，液体与固体间，以及液体不同直径水滴间的相互碰撞运动。
烟尘在此运动过程中出现较大颗粒的灰水滴捕集小颗粒微尘、小颗粒微尘凝聚面大颗粒的灰水滴的凝聚现象，在离心力、惯性力和喷管旋转喷水的推力的作用下，烟气中的凝聚而成的灰水滴被甩到液面被捕集，同时被离心力甩向塔壁，形成沿主塔内壁旋转的液环，并受重力的作用沿壁下流经旋流板后形成3cm厚的水膜，沿主膜内壁下流继续捕捉被甩向筒壁的灰尘，该含尘液流经水封口，冲至循环池中淀沉后，再进入第二次循环周期。
含尘烟气在主塔内进行第三级旋流板除尘和第四级水膜除尘，第二级脱硫也同时在此过程上完成，除尘效率为95%，脱硫效率为75%，内设四层旋流板装置，其中两层用来捕捉小粒径微尘和加碱液脱硫，另两层为第一级除雾脱水层。
由于液体分子间存在间隙，烟气比重小、含尘烟气和二化硫经过一次碰撞凝聚（在文丘里管内部进行）。
一次除尘（在文丘里管出口和洗涤池液面间进行），一次洗涤除尘、脱硫后，设备总除尘效率小于96.6%，脱硫效率小于85%，净化后的气体则上升进入液气分离段，在干段区进行气液分离（除雾率达95-99%），然后干燥、洁净烟气副塔处理后经风机送入烟囱外排。
2、脱硫原理：
1）烟气中的SO2属于酸性物质、脱硫是利用SO2的特性即酸性、熔解性、氧化性、还原性。
而二氧化硫溶于水后酸性很强与碱反应的速度很快不需多加考虑。
氧化性与还原性是在强氧化剂、还原剂和催化剂的作用下氧化成酸性更强的SO2与还原成原素硫，一般情况下，烟气从锅炉排出时，氧化剂（如CO）、还原剂（如CH1）等温度已为定值，因为，利用碱液脱硫时不需要更多的考虑其氧化性与还原性，所以脱硫时关键应考虑其溶解性；SO2溶于水，但溶解度不大，那么，当碱液量一定时，只能增大碱液与SO2的接触面积，使SO2溶于水后与碱快速反应生成盐再次溶解SO2与包溶SO2，由于该设备的主、副塔体较高，吸收阻力小，对流体来说，旋转圈数可以得到充分的时间和空间接触，吸附、溶解、中和、分离等净化过程，文丘里喷管间接触，吸附、溶解、中和、分离净化过程，
文丘里喷管内的强烈紊流运动，大面积的旋转喷淋和旋流技术即使气液接触面积增大，又使气相剧烈运动，有利于碱性废液对SO2的吸收，1kg水表面积仅有0.065m2，发雾化成直径0.04mm的液滴则表面积增至175m2，增在2692倍。
酸碱中和，首先取决碱液的雾化质量，雾化越细，则酸与碱的中和越充分，液雾与烟气接触面积越大，净化效果越好，脱硫率越高。
除尘的脱硫除尘器独特的设计性能，使高速运动的气流对碱液作激烈的搅拌、超群的旋流塔板装置设计，使碱液和烟气产生蜗流内循环，重复雾化，液滴粒每项基本在0.04mm以下，液雾与SO2充分搅拌在一起，达到最佳的雾化质量，从而达到理想的脱硫除尘效果。
2）HSTC型脱硫除尘设备“双碱法”脱硫机理：
为了解决石灰湿法脱硫中存在的结垢问题，我厂HSTC型高产脱硫除尘设备彩“双碱法”流程。
此方法以碱溶液作为有为收液，因而不像石灰深液那样在循环中存在结垢和堵塞问题，消除了吸收工序中的泥浆处理工作，在吸收操作中PH值的范围较宽，便于管理。
二氧化硫烟气进入吸收塔与含有亚硫酸钠、硫酸钠、亚硫酸氢钠和碳酸钠的溶液接触反应生成亚硫酸氢钠，其化学反应如下：
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
NaCO3→Na2SO3+CO2
Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3
第四节工艺设计说明
根据链条蒸汽锅炉烟气排放情况和我厂生产的HSTC型高效脱硫除尘设备的技术性能及结合目前国家标准《锅炉大气污染物排放标准》和锅炉使用单位的烟气治理，从根本上要达到环保要求又适用于将来更高的环保需要与设备运行工业要求，既能增加环保效益、社会效益、经济效益，又能节省设备投资、降低设备以后的运行成本，建议贵公司链条蒸汽锅炉烟气治理选用带旋流板，除雾板的HSTC型一级湿式脱硫除尘，（HSTC型湿式脱硫除尘），并建一个循环水池，因为浊工高效脱硫除尘设备液气比量0.7-0.6。
只有工艺系统的完善才能达到以废治废的目的，避免产生第二次污染，又降低了运行成本，给锅炉使用单位带来显著的环保效益、社会效益、经济效益，我厂脱硫除尘系统阻力为800Pa。
第三章投资估算与工程效益
第一节估算编制说明
1、本工程概算依据烟气处理初步设计中的工程量，综合分析区内工程经济情况，按省市建设部门工程预算价格及相应的计费程序编制。
2、本工程概算包括：
脱硫除尘器进口到净化烟气出口的整个工艺的所有设备材料的购置、安装及调试。
3、工程概算未包括如下部分：
（1）脱硫除尘系统的供水系统费用。
（2）除尘设备的土建基础费用。
第二节设备报价
一、一台10T/H链条蒸汽锅炉脱硫除尘工程造价为人民币122500元，大写为人民币:
壹拾贰万贰仟伍佰元整。
第三节工程效益
高效脱硫除尘设备的兴建将带来显著的社会、经济、环境效益。
高效脱硫除尘设备的建成每年可减少向环境的排污量。
改善了环境质量，保护环境，改善了周边环境形象。
改善环境、减少疾病，提高了健康水平，激发城镇职工的劳动积极性。
有了显著的环境效益，从而促进了企业经济的可持续发展。
第四章我厂简介与服务承诺
第一节公司简介
河北顺悦环保工程有限公司致力以环保，是一家集科研、设计、生产、安装于一体的专业烟气治理的环保企业。
是国家环保产业协会理事单位，省重点环保企业，产品荣获国家环境保护产品认定证书、国家重点新产品证书、第二届全国用户信得过环保产品证书、获国家专利局特发实用新型专利证书、河北省环境保护产品认定证书、福州市环保产品生产经营认可证书、河北省环保保护产品。
多年来被评为省市先进企业，省认定质量信得过产品，一连续多年重合同，守信用企业。
本公司以科技为先导，在立足环保市场的基础上不断创新，自行研制生产的HSTC型旋流板高效脱硫除尘器，设计新颖、结构独特，多级脱硫除尘，特别对初始含尘浓度60000～70000mg/Nm3的高浓度烟气处理尤为理想，经全国100多家环保监测部门测试除尘效率98.5～99.8％的脱硫率65～86％。
净烟排放林格曼1级，完全能解决当今低热量高含硫的煤质及燃烧不完全的锅炉治理难的问题。
为了解决循环水喷咀易堵塞的问题，经过厂科技人员攻关，开发出螺旋式喷咀，彻底解决了喷咀堵塞的难题。
公司制造设备齐全，装备精良，工艺水平先进：
随着产品需要量不断增加，在行产工艺方面投入大量的人力、物力，终于在该方面取得了质的飞跃，现今，已经形成专业化加工流水线，解决了以往传统的人工凿制致使产品质量不规范等问题。
针对花岗石湿式脱硫除尘防腐耐磨方面的特殊要求，本公司利用龙山当地丰富花岗石资源进行深加工，作为设备主材，其材质具有硬度大，稳定性强，耐高湿，耐腐蚀等突出特点。
经有关部门测试结果显示：
SiO2含量＞75％，耐磨率＞0.42g/cm2，抗压强度＞130Mpa，抗折强度＞17.0Mpa，耐酸率99.9％。
在高速发展的市场经济条件下，我们将继续以“开拓进取、真诚服务、科技领先、质量为本”为企业宗旨，脚踏实地地做好每一项工程，为广大用户提供最优质的产品、最完善的服务；为我国环保、防腐蚀事业的发展，作出我们应有的贡献。
第二节质量承诺与售后服务承诺
若贵公司采用河北省花岗石的技术和设备，我厂承诺：
以一流的技术、一流的产品、一流的服务，在规定的时限内，圆满地完成工程施工任务。
1、产品终身保修，一年免费维修。
（因产品质量问题的原因）
2、每年停炉检修时，贵公司可提前通知我方，我厂将派工程技术人员对设备进行维护、保养。
3、设备若出现故障，我厂在接到通知后24小时内派工程技术人员到现场处理，并确保设备正常运行。
4、设备达不到合同规定的质量标准和技术指标，烟气排放不达标，一切损失由我厂负责。
第三节施工组织计划与安全保护措施
1、施工组织计划：
贵公司此项脱硫除尘工程选用我厂的技术和设备，我厂自商务合同签订并根据用户的工程进度确保以合格的设备交付给贵公司使用。
同时砌筑前工程部工程师认真检测塔体地基必须达到规定的强度，确认无误后，工程队才能进行塔体砌筑。
砌筑前，先将砌块刷洗干净，除去油污，干燥后使用，在砌筑过程，严禁淋雨。
砌筑时确保砌缝填满灰缝、满浆满抹，砌块仔细找平，无偏斜；砌块的垂直砌缝必须错开，内壁平整光滑。
按气流旋转方向，要求前块的后缘不得高出后块的前缘；塔体内壁光洁度达到三遍斧精度，斧纹分布均匀，相互平行，具体按国家标准和地方标准执行。
塔内装置的安装由塔体下部开始，逐层安装，每层安装完毕，由现场施工员、质检员，会同施工队长、主管工程师联合检查验收合格后，再进行上一层施工。
四层构件全部安装完毕，由工程部经理主持，主管工程师、施工队长、施工员、质检员再次联合检查、验收，确认全部达到技术标准和质量要求后，方能将塔体封顶。
封顶的前提是必须对塔内全部装置有100％的质量合格认定，否则不准封顶。
塔内构件安装按本公司自订的技术标准和操作规程执行。
2、安全保证措施：
施工人员进入厂区内，严格遵守需方的厂纪厂规等有关规章制度，做好现场管理和保卫工作并和其它施工单位协调好工作关系。
在建筑、安装过程中，严格按施工图纸、设计说明书及国家颁布的隐蔽工程验收资料的规范、章程进行，同时为保证施工的安全性，施工队按JGJ80-91，JGJ33-86，GB50194-93等国家标准严格执行，确保文明施工，以优良设备、优良工程完工。
第四节设备清单报价表
HSTC型麻石脱硫除尘器10T1台除尘脱硫设施报价单
单位：
元
序号
分项名称
单位
材质
数量
单价
金额
1
花岗岩
25000.00
2
加工费
19200.00
3
运费
15000．00
4
安装费
21000.00
5
来回路费
600．00
6
喷水管（带法兰）
1700.00
7
喷咀（喷水系统）
个
316L
3
500.00
8
水泥（#425）
2500.00
9
沙子
方
8
1000.00
10
#50液下水泵
台
2台
9800.00
一备一用
11
架管租金
2000.00
12
电控箱
3200.00
13
PH值显示仪
台
1
2500
14
火碱搅拌罐
台
1
7000
15
氧化钙搅拌罐
台
1
7000
16
循环水管路
2500
17
合计
122500
18
陶瓷多管除尘器
建议甲方购买
河北顺悦环保工程有限公司
2015年1月
备注：
此报价不含验收费，基础，沉淀池，税金。
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