第二章 工艺设计说明
1、脱硫工艺选择
目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰石—石膏法。双碱法是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很多，可以节省动力消耗。
因此，本工程采用钠钙双碱法脱硫工艺。 2、 钠钙双碱法工艺反应原理
钠钙双碱法，在启动时以NaOH吸收SO2，吸收液用石灰乳液再生。吸收液再生后,循环使用。循环过程中的主要反应如下:
(1)脱硫过程
2NaOH+ SO2→Na2SO3+H2O (1) Na2SO3+ SO2+H2O→2NaHSO3 (2)
其中式(1)为启动阶段NaOH溶液吸收SO2的反应；式(1)为吸收液pH值高于9吸收SO2的主要反应；式(2)为吸收液pH值较低(低于9)时的主要反应。
(2)再生过程(用生石灰)
CaO+H2O→Ca(OH)2 (3) 2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3+2H2O (4) Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3 (5)
式(3)生石灰生成石灰乳的反应；式(4)第1步再生反应；式(5) pH>9以后继续发生的再生反应，所生成的CaSO3及副产物CaSO4以半水化合物形式共沉淀。
式(3)生石灰生成石灰乳的反应； 如有氧气存在下，曝气后继续发生反应：
2CaSO3+ O2→2CaSO4 (6) 式（6）反应生成的CaSO4可资源化利用。
本工程选择钠钙双碱法为脱硫工艺，以石灰作为主脱硫剂，钠碱为助脱硫剂。由于在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。且由于钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很多，能在较小的液气比条件下，达
到较高的二氧化硫脱除率。
3、脱硫除尘工艺
由于锅炉烟气中含有一定的粉尘，现将脱硫除尘分为两级，一级为多管除尘，二级为麻石脱硫除尘。即总工艺流程设计如下。
（1）烟气流程如下:
锅炉—电除尘器—引风机—高效旋流脱硫麻石脱硫除尘器—烟道—烟囱。 （2）脱硫副产物流程如下:
脱硫塔——冲灰沟——灰渣池——沉淀分离——排渣
具体如下所述：经电除尘器除尘后的烟气靠引风机的动力，进入脱硫塔，与布置在进口烟道的初级喷淋装置喷淋进行传质换热，初级降温并去除部分SO2，进入塔内的烟气螺旋上升，与从塔内上部喷淋布水装置大面积喷淋出来的吸收液充分混合接触，由于旋流装置的合理设计，烟气在塔内产生气动旋流，强劲的上旋力与冲击力对SO2吸收液激烈搅动，获得最佳的雾化效果，单位面积内的洗涤液表面积增加上千倍，雾化的洗涤液与烟气中的二氧化硫充分混合，达到最理想的接触面积与方式，吸收溶解及反应充分。烟气经多级净化处理达到要求的脱硫效果。
在脱除SO2的过程中，烟气经碰撞、拦截、凝聚、粘附、分离等作用，烟气中的粉尘也逐渐被脱除。净化后的烟气至烟囱达标排放。
4、本工艺的优点
工艺先进，技术指标完全能满足环保要求和厂家要求；
采用特制进口高效、防腐、耐磨喷头，喷雾液滴800～1200μm，具有极大的
比表面积，同时又不易引起二次夹带；
脱硫效果好，脱硫效率达90%，脱硫塔烟所出口浓度不高于130mg/m3； 投资省、运行费用低，具有良好的经济性； 防结垢、防堵性能好，运行稳定，安全性能高； 防腐性能好，使用寿命长（主体设备在20年以上）； 阻力小，压降低（湿法脱硫系统小于1000Pa）； 操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省； 可确保风机安全可靠长期运行。
第三章 脱硫除尘系统装置
本项目为150t/h锅炉配套用1台旋流脱硫除尘器及系统配套设施。本脱硫除尘系统配置包括：脱硫系统、烟气系统、循环液系统、反冲洗系统、加药系统、配电系统。
1、脱硫塔配置
塔体型式：旋流板脱硫塔。 塔体数量：1炉1塔，共1套。 脱硫塔材质：花岗岩厚度为250mm 。
烟气进塔方式：烟气由下切线旋转上升，延长了气体分布路径，不仅有利于气体分布均匀，而且由于气体的翻腾形成了湍流，更有利于气液的传质换热。
脱硫剂选择：双碱法。 2、脱硫除尘器参数
（1）、配套锅炉：150t/h锅炉, （2）、型号：HTC-150t/h； （3）、数量：1台
（4）、烟气处理量：340000m/h； （5）、锅炉出口烟气温度： ≤200℃ （6）、本体阻力：≤1000pa；
（7）锅炉出口SO2 排放浓度：<900mg/Nm3 （8）脱硫塔出口SO2 排放浓度：<100mg/Nm3 （9）、脱硫效率：＞90%； （10）、液气比：m3
（11）、脱硫主塔内烟气上升流速： m/s （12）、除雾器出口烟气中雾滴浓度：<75mg/m；
（13）、耗氧化钙量：394Kg/h，消耗氢氧化钠量：h（钠钙投加比例按5%：95%计算）；
（14）、循环水的pH值：≥；
（15）、脱硫塔主塔重量约317T，副塔重量约196T，总重513T； （16）、脱硫塔直径：主塔内径为，外径为；
副塔内径为，外径为。
（17）、脱硫塔高度： （18）、安装2层旋流板
3
3
（19）、安装1层除雾板
（20）、年运行小时数： ≥8000 小时 （21）、使用寿命：≥30年； 3、脱硫塔的特点
（1）脱硫器塔体采用花岗岩材质
脱硫器塔体全部采用花岗石(石英、长石和云母为主要成分)材质，由于花岗岩本身防腐耐磨性能好，因此本旋流脱硫器具有非常好的耐磨性、耐腐蚀性，产品使用寿命可保证20年以上。相对于以不锈钢等作为脱硫设备的材质，本脱硫器采用花岗岩材质可以不需考虑烟气及脱硫反应物对器壁的腐蚀而造成的运行、维修、管理等问题，从而可以降低运行费、维修费，给管理带来方便。
（2）施工防腐设计
塔体内壁采用“三布四油”的防腐防水工艺，“布”指玻璃钢布，“油”指环氧树脂，具体工艺如下：脱硫塔砌筑完毕，用水泥砂浆抹250mm的带子缝，待水泥砂浆凝固后，用环氧树脂涂抹缝隙，再直接粘贴玻璃钢布，待8小时凝固后再刷一层环氧树脂，再粘贴一层玻璃钢布，如此循环工作，最终完成“三布四油”工艺。
外壁用干硬灰勾缝，清理干净，保持外壁美观。保证脱硫塔耐腐蚀，提升了运行时间。
（3）旋流脱硫装置
在脱硫吸收塔中安装两层旋转装置，经过喷淋净化的烟气旋转上升，由于气流旋板的导向作用，气液两相充分接触，进行传质反应，即含硫烟气通过旋流装置时形成烟气与碱性水的接触面积剧增，含硫烟气在前进过程中被碱性水吸收，这样含硫烟气以旋流通过两级旋流板，使旋流板装置上喷淋的由上向下的碱性水滴、和烟气充分混和，使烟气中残留的尘粒及二氧化硫在冲击碰撞、粘附的循环，使烟气中的有害物质含二氧化硫被全部净化，脱硫效率高，烟气在塔内经过多级旋流装置的净化，可确保脱硫除尘效率达到技术要求。
（4）喷淋布水装置
在每级旋流装置上部安装一套新型的气液喷淋装置，每塔共2套。它的最大特点是有效保证液体分布均匀，不留死角。喷淋开口度可调节，既便于维护清理，又可达到大流量供水，设备磨损轻、无堵塞，因此故障少，操作维护简单、效率高。
喷头选用316L螺旋喷嘴，该喷嘴在巴压强下，液体流率范围为升/分，这种结构紧凑的喷嘴有着畅通的流道设计，可以最大程度地减少液体堵塞，使液体在给定尺寸的管道上达到最大的流量。保证喷淋效果，达到脱硫作用。
（5）脱硫器塔体设置脱水除雾装置
烟气经过两级旋流装置后，经过设于脱硫器上方的脱水除雾装置，为专设的脱水除雾设备，能发挥最大除雾效率，减少了进入烟囱的烟气含湿量，烟气经过脱硫器的温降为35～55℃，则脱硫器出口烟温约为75℃以上，同时在此温度下脱硫器出口烟气相对湿度为15%RH～30%RH,因此烟温高于露点（55℃），加上湿度低，避免了烟气在烟囱里结露的现象，不会对烟囱内壁造成腐蚀，不需对烟囱进行内衬施工改造，这样降低运行管理费用。
（6） 脱硫剂利用率高，运行成本低，脱硫效率高
直接参与脱硫塔内脱硫反应的是溶解度高、反应速度快的NaOH，但其生成物Na2SO3
和NaHSO3又通过苛化反应，再生成了NaOH。因此最终消耗的是廉价的石灰。脱硫湿式双碱法是一种低成本、高效率的脱硫方法。在本工艺中，由于消耗的是石灰，与使用价格高出几倍的氧化镁、氨水相比，运行成本大大降低，同时由于直接反生反应的是NaOH，提高了反应速度与效率，大大减少了持液量。
合理、科学的脱硫塔设计，使得脱硫剂的利用率可到96%。 （7）检修设计
装置有适当的人孔、检修孔、通道，其中三个检修口为铸铁。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。操作平台和爬梯由Q235-A钢板焊制。 4、烟气系统
根据脱硫系统的烟气连接方式，烟气系统包括脱硫塔进出口烟道及所有全部必要的附件。
a）系统阻力
整个脱硫除尘烟气系统的总阻力设计≤1600Pa，麻石脱硫器本身阻力≤1000Pa；烟气管道阻力≤600Pa。
b）烟道
脱硫系统中的烟道主要包括两部分：
第一部分为脱硫系统进口烟道，即锅炉烟气从电除尘器后的引风机引出汇到总脱硫烟道再进入脱硫吸收塔之间的烟道，此部分烟道分两段，一段为钢制不需防腐的高温烟气烟道，一段为脱硫塔进口需防腐的烟道，该部分烟道的位置处于干湿界面位置，因此该段钢制烟道需进行特殊防腐处理。外部先用防锈漆防腐，再采用石棉保温处理。
第二部分为脱硫系统出口烟道，即从脱硫吸收塔出口至烟囱水平主烟道间的烟道，该部分为净烟气烟道，采用碳钢防腐处理。
脱硫系统所有烟气管道除不防腐的钢制烟道外，其余的全部钢制构件，采用内、
锅炉烟气脱硫除尘技术方案 - 图文
