1、*玻璃有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫设计方案*有限公司*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 1 建设单位：*玻璃有限公司项 目 名 称 ：玻 璃 窑 炉 烟气除尘脱硫工程施工单位：*有限公司总 经 理：*（工程师）项目负责：*（高级工程师）总工程师：*（高级工程师）工 艺：*（教授）设 备：*（工程师）机 械：*（工程师）电 气：*（工程师）现 场：*（工程师）*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 2 目 录1 项目背景 .42 设计原则、依据、指标及范围 42.1 设计原则 42.2 设计依据 52.3 设计治理目标 62.4 工程范围 73 脱硫工艺和脱硫剂选择 .73.1 烟气脱硫方法简介 7
2、2.2.2 湿法脱硫技术和脱硫剂的评价与选择 .92.3 钙-钙双碱法（亚硫酸钙法）脱硫工艺 .102.3.1 反应原理 .102.3.2 钙-钙双碱法与钠-钙双碱法及其他低pH 值石灰石/石灰法的比较 112.3.3 配套XP 型塔板技术 122.4方案确定 132.5 工艺流程 132.6 工艺设计 142.6.1 除尘脱硫系统 .142.6.2 烟气系统 .152.6.3 脱硫剂制备环系统 .162.6.4 脱硫产物分离系统 .172.6.5除尘系统 .172.6.6控制系统 .17*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 3 2.7平面与空间设计 182.7.1 总平面设计 .182.7.2
3、 总体空间设计 .182.8 基础处理 192.9主要设备清单 192.10系统运行分析 232.10.1 本方案达到的主要技术经济指标 .232.10.2 水、电、脱硫 剂消耗及脱硫成本 24*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 4 1 项目背景*玻璃有限公司烟尘废气主要来源为生产车间三条燃石油焦熔窑。公司领导一直十分重视环保工作，为了达到国家有关 SO2 排放总量控制的要求，贯彻执行国家和地方制定的排放标准，拟对现有三条熔窑烟气进行除尘脱硫处理，以使熔窑燃石油焦产生的废气能达标排放。受*玻璃有限公司的委托，*有限公司对*玻璃有限公司的三台熔窑除尘脱硫工程进行方案设计。根据以往的实践经验以及贵
4、公司提供的基础数据和实际情况，本着投资省、效率高、运行安全、可靠、运行费用低、不 产生二次污染、对环 境友好的宗旨，编制本技术方案。2 设计原则、依据、指标及范围2.1 设计原则2.1.1 严格执行有关环境保护政策，确保炉窑烟气达到国家和地方排放标准；2.1.2 发挥本公司的技术优势，应用本公司的特有技术，在确保处理效果的前提下，尽可能减少工程投资与运行费用；2.1.3 满足炉窑运行需要，并留有较大的灵活性和调节余地，适应负荷变化，为了与窑炉运行匹配，脱硫装置的设计保证能快速启动，且在窑炉负荷波动时有良好的适应特性；2.1.4 脱硫公用系统（脱硫剂制备系统、脱硫产物分离系统）按 QZ2+QZ3
5、 炉窑烟气量设计一套；QZ1 单独一套设计2.1.5 设计脱硫旁路系统，以便脱硫系统检修时不影响玻璃窑炉正常生产，提高系统安全性；*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 5 2.1.6 采用切实可行的脱水除雾设施，尽可能降低烟气含水率，确保烟气不带水；2.1.1.7 所有设备和管道（包括烟道）的设计都考虑了最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全余量；设计选用的材料适应实际运行条件，包括考虑了适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时都会采取适当的措施；2.1.1.8 脱硫系统的平面布置综合设施布置、物流人流通畅、管理维护方便各种因素，进行合理布置，满足现场需要。2.2 设
6、计依据2.2.1 国家相关法律法规及标准1）国家大气污染物综合排放标准（GBI16297-1996）；2）广东省地方大气污染物排放限值（DB44/27-2001）；3）采暖通风和空气调节设计规范（GBJ19-88）；4）机械设备安装工程施工及验收规范（TJ231-78J）；5）工业管道工程施工及验收规范（GBJ235-82）；6）通风与空调工程施工及验收规范（GBJ243-82）；7）建筑安装工程质量检验评定标准（通用机械设备安装工程）（TJ305-75）；8）低压配电装置及线路设计规范（GBJ54-83）；9）通用用电设备配电规范（GBJ50055-93 ）；10）广东省地方水污染排放限值（
7、DB44/26-2001）。2.2.2 基础数据基础数据列表如下： 表 2-1 窑炉烟气相关基础数据*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 6 项目名称 单位 数值 数值 数值 备注炉型 QZ1 QZ2 QZ3数量 条 1 1 1工况烟气流量 m3/h标况烟气流量 Nm3/h 36000 50000 39000排烟温度 380450 380450 380450燃石油焦量 吨/天/条 33 33 33石油焦含硫量 % 3 3 3窑炉出口烟尘浓度 mg/ Nm3 600 600 600窑炉出口 SO2 浓度 mg/ Nm3 2600 2600 2600年运行时间 h 8760 8760 8760引风机
8、全压 Pa 5800 5800 5800引风机流量 m3/h 90000 120000 1200002.3 设计治理目标按照广东省大气污染物排放限值（DB44/27-2013）第二时段标准要求，玻璃窑炉二氧化硫的最高允许排放值为 400 mg/Nm3，烟尘 140 mg/Nm3，林格曼黑度(级)1。考 虑环 保总量控制以及越来越严的环保要求，本设计方案的具体治理目标，详*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 7 见表 2-2。表 2-2 主要设计指标林格曼黑度(级) 1二氧化硫排放浓度（mg/Nm 3） 400粉尘排放浓度（mg/Nm 3） 140脱硫塔脱硫率（） 90脱硫系统阻力降（Pa） 15
9、002.4 工程范围工程范围包括烟气脱硫系统工艺流程的确定、非标设备的设计与制作、电气设计与安装；标准设备的选型与购置等全部工程内容。从系统的完整性角度划分，整个脱硫系统分为：脱硫剂制备系统、脱硫塔吸收系统、烟气系 统、脱硫液循环系统、脱硫 产物 处理系统和电气控制系统。3 脱硫工艺和脱硫剂选择3.1 烟气脱硫方法简介 近几十年来全世界研究的低浓度 SO2 脱除方法多达上百种，但真正在工业上应用的仅十多种。 按是否回收烟气中硫为有用物质分，烟气脱硫有回收法和抛弃法二类。回收法是用吸收、吸附、氧化还原等方法，将烟气中硫转化为硫酸、元素硫、液体二氧化硫或工业石膏、 亚硫酸钠等产品，其优点是变害为利
10、，但一般需付出高的回收成本，经济效益低，甚至亏损。抛弃法是将 SO2转 化为固体残渣抛弃，优点是设备简单，投资和运行费用低，但硫资源未回收利用。*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 8 按完成脱硫后的直接产物是否为溶液或浆液分，烟气脱硫又可分为湿法、半干法和干法三类。湿法脱硫是用溶液或浆液吸收 SO2，其直接产物也为溶液或浆液的方法。半干法是用雾化的脱硫剂溶液或浆液脱硫，但在脱硫过程中，雾滴被蒸发干燥，直接产 物呈干态粉末的方法。干法是利用固体吸附剂、气相反应剂或催化剂在不增加气相湿度下脱除 SO2 的方法。表 2-3 列出当前全世界正在应用和发展的主要烟气脱硫方法。据国 际能源机构煤炭研究所对
11、全世界 17 个国家燃煤电厂已安装 FGD 装置的调查，湿式钙法占FGD 总装机容量的 75左右，加上其他湿式工 艺，湿法工 艺占 FGD 总装机容量的82。近 30 年来，烟气脱硫技术逐渐得到了广泛的应用。1980 年全球电厂烟气脱硫总容量约为 30GW，1990 年增加到 130GW。1998 年在全世界 226GW 装机容量电厂安装的烟气脱硫装置中，有 86.6是湿式抛弃法，10.9是干式抛弃法，只有2.3采用了再生回收工艺。综合考虑技术成熟度和经济因素，当前全世界应用最广的还是湿式石灰石脱硫法。截至 2003 年底，我国火电厂约 9000MW 机 组的烟气脱硫装置投入运行，约15000
12、MW 机组的脱硫装置在建。烟气脱硫的机 组不到当时火电装机容量的 4。在已安装的烟气脱硫装置中，世界上有的工艺技术，我国大部分都有。表 2-3 当前全世界的主要脱硫方法方 法 脱 硫 剂 及 操 作 主 要 产 物石灰石/石灰法-石膏法石 灰 石 /石 灰 法 -亚 硫 酸 钙 法CaCO3/Ca(OH)2浆 液 吸 收 ，空 气 氧 化CaCO3/Ca(OH)2浆液吸收CaSO42H2OCaSO31/2H2O间接石灰石法、钠- 钙双碱法碱式硫酸铝法液相催化氧化法Na2CO3/NaOH/Na2SO3 溶液吸收Al2(SO4)3Al2O3 溶液吸收,空气氧化H2O 吸收， Fe3+/Mn2+催化
13、氧化再生剂：CaCO3/Ca(OH)2CaSO31/2H2OCaSO42H2OCaSO42H2O湿法海水脱硫 海水中 CO32-、HCO3-等碱性物 质 硫酸盐，排入大海*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 9 钠碱法：威尔曼洛德法亚硫酸钠法Na2SO3 溶液循环吸收，加热分解、补充 Na2CO3Na2CO3 溶液吸收，浓缩、 结晶高浓度 SO2Na2SO3氨吸收法：氨酸法亚硫酸铵法NH3 的水溶液吸收，H 2SO4 分解NH3/NH4HCO3溶 液 吸 收 ，浓 缩 、结 晶SO2，(NH4)2SO4(NH4)2SO3回收法 金属氧化物法：氧化镁法 氧化镁法Mg(OH)2浆液吸收，吸收产物干燥
14、、煅烧ZnO 烟灰 浆液吸收，酸/ 热 分解/空气氧化SO2SO2/ZnSO4喷雾干燥法（SDA） 向喷雾干燥器喷 Ca(OH)2浆液，反应、蒸发CaSO4，CaSO3 干粉炉内喷钙炉后活化法(LIFAC)炉内喷 CaO 粉，炉后加水活化，反应、蒸发CaSO4，CaSO3 干粉半干法 循环流化床烟气循环流化床（CFB）回流式循环流化床（RCFB）新型一体化脱硫系统(NID)气体悬浮吸收脱硫（GSA）CaO 粉和水 喷入循环流化床，反应、蒸发CaO 粉和水 喷入循环流化床，反应、蒸发Ca(OH)2 粉和水混合后进 流化床反应、蒸发Ca(OH)2浆液喷入循环流化床，反应、蒸发CaSO4，CaSO3
15、 干粉荷电干粉喷射脱硫（SDSI） Ca(OH)2 干 粉 荷 电 后 喷 入 烟 道 反 应 CaSO4，CaSO3 干粉干法回收法电子束照射法（EBA）活性炭吸收法催化氧化法SO2、NO 被自由基氧化后与水汽成酸，再铵化活性炭吸附、氧化为 SO3，H2O再生催 化 氧 化 为 SO3 ，与 H2O 生 成 硫 酸硫酸铵、硝酸铵稀 H2SO4浓 H2SO42.2.2 湿法脱硫技术和脱硫剂的评价与选择湿法脱硫技术与脱硫剂是密切相关的。通过以上对湿法脱硫技术和脱硫剂的了解，我们 可以得出以下结论：（1） 如果采用氢氧化钠（NaOH）或碳酸钠（Na 2CO3）脱硫，将存在如下 诸多问题：如果将脱硫
16、后的产物回收利用，可采用前面介绍过的威尔曼洛德法、亚硫酸钠法等回收流程，但因存在流程过长、回收费用过高、副产品无销路等问题而不能*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 10 采用；脱硫剂消耗量大，脱硫成本很高；增加水处理费用本项目钠碱脱硫剂脱硫后，每年将产生大量亚硫酸钠（Na2SO3），如直接排放，大量具有还原性能的 SO32-将使环境水体的 COD 大大升高，势必造成对环境水体的严重污染，这是绝对不允许的；若作污水处理后排放，则处理费用可能不低于烟气脱硫费用，企业难以承受。（2）氧化镁法、氧化锌法、湿式氨法和碱式硫酸铝法均不适合而不采用。（3） 石灰石/石灰法、钙-钙双碱法的脱硫产物都是难溶于水
17、的亚硫酸钙或硫酸钙固体，可容易地从脱硫系统中分离出来，不会对环境水体造成严重污染，不存在脱硫废水的处理问题；并且这些方法需要的全部或主要脱硫剂都是价格低廉的石灰石或石灰，脱硫成本低，企业能承受；这些方法技术成熟，可靠性高。因此本项目可从这些方法中选择一种更好的方法。（4）为防止设备和管道结垢堵塞，石灰石/石灰法必须采用较低 pH 值的浆液脱硫，因而单位体积浆液的脱硫量低。为取得高的脱硫率，脱硫浆液的循环量必须很大，因而循环泵的动力消耗很大；钙-钙双碱法脱硫浆液的 pH 值和单位体积浆液的脱硫量都比该法的高，液气比（L/G）小，循环泵的动力消耗较小。（5） 钠-钙双碱法脱硫副反应生成的 Na2S
18、O4 再生较难，过程需不断补充 NaOH 或Na2CO3，运行费用较高，且再生液的液固分离也使工艺复杂化；钙- 钙双碱法脱硫剂单一（只用石灰），不耗钠碱，运行费用低，不存在从脱硫渣中分离出脱硫液的液固分离过程，工艺简单。综上所述，本项目决定采用以石灰作脱硫剂的钙- 钙双碱法脱硫技术。*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 11 2.3 钙-钙双碱法（亚硫酸钙法）脱硫工艺2.3.1 反应原理常规石灰湿法脱硫工程存在的主要问题是石灰乳直接脱硫过程生成的亚硫酸钙和硫酸钙在水中的溶解度很小，极易达到过饱和而结晶出来，在器壁上形成垢层，严重时将使设备、管道堵塞而无法运行。本公司采用的钙-钙双碱法法脱硫工艺正
19、是在这种状况下被研发出来。 该法的脱硫及防垢机理如下：脱硫塔内的反应 ： SO2 与亚硫酸钙发生反应CaSO31/2H2O + SO2 +1/2H2OCa(HSO 3)2本研究测定了 Ca(HSO3)2 在 30时的饱和浓度为 12.4g/100gH2O，不会结晶析出。因此，可以避免 CaSO42H2O 在塔内结垢。循环池内的反应：Ca(OH) 2 与脱硫液中 Ca(HSO3)2 反应，再生出 CaSO31/2H2O。Ca(OH)2+Ca(HSO3)22CaSO 31/2H2O+H2O其实质就是用亚硫酸钙悬浮液在塔内脱硫，生成溶解度很大的亚硫酸氢钙（因而设备不结垢），再用氢氧化钙在循环池内与亚
20、硫酸氢钙反应，再生出亚硫酸钙循环脱硫。在 这里，循 环 池实际上是一个亚硫酸钙的再生反应器。2.3.2 钙-钙双碱法与钠-钙双碱法及其他低 pH 值石灰石/石灰法的比较表 2-4 钙- 钙双碱法与传统（钠- 钙）双碱法的比较钙-钙双碱法 钠 -钙双碱法方法的目的 防止结垢 防止结垢塔内脱硫剂（第一碱）CaSO31/2H2O(来源于 Ca(OH)2)Na2SO3(来源于补充的 NaCO3.)塔 内 脱 硫 反 应 CaSO3SO 2H 2O Ca(HSO3)2 Na2SO3+ SO2+ H2O 2NaHSO3*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 12 防垢机理 脱硫生成的 Ca(HSO3)2 溶解
21、度很大，不会结晶析出。 脱硫生成的 NaHSO3 溶解度很大，不会结晶析出。池内再生剂（第二碱）石灰 Ca(OH)2 石灰 Ca(OH)2池内再生反应Ca(HSO3)2Ca(OH) 2 2CaSO31/2H2O 3/2 H2O2 NaHSO3+Ca(OH)2 Na2SO3+ CaSO31/2H2O +3/2 H2O表 2-5 钙-钙双碱法与低 pH 值石灰石/ 石灰法的比较钙-钙双碱法 低 pH 值石灰石/石灰法脱硫池内 pH 6.07.0 5.56.0反应机理吸收 CaSO3+ SO2 +H2O Ca(HSO 3)2再生 Ca(OH)2 + Ca(HSO3)2 2CaSO31/2H2O +
22、H2O吸收 SO2 +H2O HSO 3-+ H+氧化 HSO3-+1/2O22H +SO42-中和 CaCO3+ 2H+ SO42- +H2O CaSO42H2O +CO2浆液含固量 16.5（CaSO 3） 11 15（其中 CaSO3为 30）L/G(L/m3) 3.05.0 1026能 耗 低 高不难看出,与传统（钠-钙）双碱法相比，钙-钙双碱法的优点是：系统物料单一，只有钙一种物质；工艺简单，无从再生钠碱液中分离出 CaSO31/2H2O 沉渣的分离过程；不消耗钠碱，脱硫费用低。由表 2-5 可见，由于钙-钙双碱法操作 pH 值比低 pH 值石灰石/ 石灰法高， 浆液有效浓度比石灰石
23、/石灰法高，因此液气比低得多，故能耗低得多。2.3.3 配套格栅型塔板技术由公司研究开发的格栅型塔板具有特殊孔形和分布，它是一种很好的气液传*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 13 质及除尘器件，国内外未见使用这种塔板进行除尘与脱硫的报道。当烟气通过该塔板时，被高度分散，气液接触面巨大，高效将 SO2 及细尘脱除。 对比实测结果表明，在条件完全类同时，单层 XP 型塔板的脱硫效率和除尘效率分别比单层旋流塔板高出 510和 20%左右。SO2 溶于水生成的 亚硫酸和稀硫酸腐蚀性很强，格栅型塔板用国外进口的耐腐蚀材料和专用模具在 200 吨液压机上压制而成，正常运行条件下寿命 10 年以上。2.4
24、 方案确定按照全面考虑、兼顾发展的思想，提出以下设计方案；本项目采用 QZ1 一窑一塔结构。QZ2+QZ3 为两窑一塔结构。脱硫公用系统（脱硫剂制备系统、脱硫产物分离系统）按两套设计（QZ1 为一套，QZ2+QZ3 为一套）。2.5 工艺流程1、本设计的具体工艺流程。旁 路 窑炉烟气 热管换热器 引风机 除尘塔 脱硫塔/循环池 烟 囱石灰 石灰乳池 沉淀池 压滤机沉渣外运2、流程说明（1) 烟气流程*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 14 窑炉烟气经热管换热器出来后，通过引风机进入除尘塔除尘后进入二氧化硫吸收系统。在脱硫系统中，烟气先经过入口处急冷喷淋的预脱硫和进一步的除尘，然后进入脱硫塔，在
25、塔内通过三层喷淋和一层格栅塔板完成脱硫洗涤，洁净烟气由塔顶除雾器除雾脱水后经烟囱排放。系统设有旁路烟道，烟道上设有挡板门。（2）脱硫液流程脱硫液在吸收塔内与二氧化硫充分接触、反应后，在循环池内收集。由循环水泵泵入吸收塔循环使用，完成脱硫后的浆液流入脱硫循环池，与池内不断泵入的新鲜石灰乳液反应，再生出亚硫酸钙，循环使用。为了防止离子浓度富集，部分脱硫液泵入沉淀浓缩池。（3）脱硫产物分离多余的亚硫酸钙进入沉淀浓缩池，增浓后，上清液回流到石灰乳池中循环使用，脱硫渣被泵泵入压滤机脱水，脱水后的亚硫酸钙作外运处理。2.6 工艺设计2.6.1 除尘脱硫系统SO2 吸收系 统是烟气脱硫系统的核心，主要包括湿
26、法除尘塔、脱硫塔塔体、塔内喷淋层、 XP 塔板、除雾器、脱硫循环池、脱硫循 环泵、搅拌机等设备。本工程脱硫装置吸收塔，按一座逆流式脱硫塔设计，脱硫塔为圆柱体，中间为烟气净化区， 设置三层喷淋和一层格栅塔板，顶部为二级除雾区。脱硫循环池设置在脱硫塔外部，采用钢筋砼结构，内衬耐酸瓷片防腐。脱硫塔塔体为碳钢结构，采用玻璃鳞片防腐。塔内件采用耐腐蚀材料，可确保使用寿命 10年以上。脱硫塔和整个脱硫液循环系统进行了优化设计，保证脱硫效率及其他各项技术指标达到合同要求。*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 15 除尘塔塔体工艺尺寸：ZQ1：260012900。ZQ2：280012900。ZQ3：270013
27、050。配套设备：脱硫除尘泵规格：ZQ1：80UHB-UF-50-30，Q=50m3/h、H=30m、P=11KW，2 台, 1 运 1 备。ZQ2+ZQ3：80UHB-UF-50-30 ，Q=50m3/h、H=30m、P=11KW，3 台, 2 运 1备。脱硫塔塔体工艺尺寸：ZQ1：280020500ZQ2+ZQ3：360022000。脱硫循环池工艺尺寸：钢筋砼，ZQ1： 4.04.04.0m ，容积为 V=48m3。ZQ2+ZQ3：5.05.04.0m ，容积为 V=100m3配套设备：脱硫循环泵：ZQ1：tl-250-28-55 ，Q=250m3/h、H=28m、P=55KW，3 台,Z
28、Q2+ZQ3：tl-400-28-75，Q=400m3/h、H=28m、P=75KW，3 台,搅拌机：ZQ1：N=7.5kW，ZQ2+ZQ3：N=11kW仪器配置：pH 自动控制仪，两套，以 设定值控制石灰乳 浆液的加入量；（ZQ1 系统 1 套，ZQ2+ZQ3 系统 1 套）2.6.2 烟气系统锅炉烟气经过热管换热器后由风机引入脱硫塔，以保证整个脱硫系统均为正压操作, 并同时避免风机可能受到的低温烟气的腐蚀, 从而保证了风机及至的整个系统安全长寿命运行。*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 16 烟道均采用普通钢制烟道, 吸收塔入口前的原烟气前段支管烟道由于烟气温度较高,无需防腐处理，后段进塔
29、处于干湿交界，需防腐处理。吸收塔出口后的原烟气烟道由于烟气温度已降至 80以下, 接近酸露点 , 因此考虑采用玻璃鳞片树脂涂层。吸收塔本身静态部件内侧、吸收塔进口段烟道和吸收塔出口后的全部净烟气烟道, 也基于同样原因, 主要采用玻璃鳞片树脂涂层。1、进口烟道工艺尺寸：ZQ1:横截面 1.01.2m； QZ2+QZ3: 横截面 1.51.5m结构：塔前 1.5m 为干湿交界段，此段采用碳钢+玻璃鳞片结构。其余为干烟道段，采用普通碳钢。整个烟道采用外部加强筋板。2、出口烟道工艺尺寸：ZQ1:横截面 1.01.1m； QZ2+QZ3: 横截面 1.51.4m结构：采用碳钢+ 玻璃鳞片结构。整个烟道采
30、用外部加强筋板。3、 旁路系统工艺尺寸：原有 水泥烟道2.6.3 脱硫剂制备环系统脱硫剂制备系统的主要功能是制备合格的石灰乳浆液，并根据脱硫塔系统的需要为其提供足够的流量，达到合适的脱硫效率。由罐车运来的石灰粉由其自带气泵输送到石灰粉仓中，由仓底旋转给料机送到石灰乳池，其间可实行定量给料。在石灰乳池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度。制备好的浆液通过石灰乳泵送入脱硫循环池。为了防止浆液结块，石灰乳池设有一台立式搅拌机使得浆液持续不停地扰动。脱硫剂制备系统按两套脱硫系统设计。每套系统配两台石灰乳泵供应循环池需要的石灰乳，一用一备。*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 17 脱硫剂制备系统设计石灰
31、粉仓规格：ZQ1:3.08.0m（不包括粉仓底部到地面距离）QZ2+QZ3: 3.010.0m（不包括粉仓底部到地面距离）石灰乳池：钢筋砼，ZQ1:3.23.5m，V=28m3，地下建筑（高出地面 0.3m）。QZ2+QZ3: 3.24.0m，V=32m3，地下建筑（高出地面 0.3m）。配套设备：两台石灰乳泵：四台。40FUH50K， Q=20m3/h, H=20m、P=3.0KW，（两用两备）搅拌机，2 台，功率 5.0kw，48r/min。螺旋 给料机：N=3.0kW2.6.4 脱硫产物分离系统考虑到：国内石膏矿丰富，价格低廉，脱硫石膏难以销售出去；将亚硫酸钙氧化为石膏，消耗动力大，脱硫
32、成本升高。基于上述两方面的原因，本方案设计中不将脱硫过程产出的亚硫酸钙渣氧化为石膏（硫酸钙）。脱硫过程产出的亚硫酸钙渣，通过浓缩 池增浓后，直接送至厢式压滤机脱水，再作外运处理。脱硫产物分离系统按 ZQ1、ZQ2+ZQ3 两系统进 行设计。沉淀浓缩池工艺设计功能：接纳循环池排出的脱硫产物，并使其浓缩，浓缩后的脱硫产物送入转鼓式真空过滤机脱水。工艺尺寸：ZQ1：4.05.0m，容积 75m3。ZQ2+ZQ3：5.06.0m，容积 100m3。结构：钢筋砼。配套设备：厢式压滤机，两台。过滤面积：80m 2*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 18 2.6.5 除尘系统由除尘塔回流到沉渣池的除尘水经沉
33、淀后，清液流至清液池，由除尘泵打到除尘塔进行循环除尘，浓缩后的除尘由除尘渣浆泵打到箱式压滤机进行分离，清夜返回清液池循环利用。沉渣池工艺尺寸：ZQ1： 8.04.04.0m，ZQ2+ZQ3：8.06.04.0m，除尘渣浆泵：ZQ1：65UHB-ZK-B-20-50，Q=20m3/h、H=50m 、P=11KW，2 台ZQ2+ZQ3：65UHB-ZK-B-20-50，Q=20m3/h、H=50m、P=11KW，2 台厢式压滤机，两台。过滤面积：60m22.6.6 控制系统本次工程设计的烟气脱硫工程由于控制参数较多，采用 PLC 控制系统。（1） PH 值控制根据脱硫系统的设计工艺，循环池在 PH
34、 值较低时，增大石灰乳浆液流量；在PH 值较高时 ，减少石灰乳浆液泵的流量。从而达到控制的目的。但是， PH 值并不是随着石灰乳浆液加药量的增大而迅速改变，它的 PH 值的改变具有一个时间较长的延时，如果没有采取适当的控制手段，很容易会导致循环池 PH 值在理想控制值附近大幅振荡，这样就形成控制失去意义的状况。有鉴于此，本系统的 PH 值控制，特别作了石灰乳浆液加药量输出幅值的限制，降低 PH 值振荡的波幅，达到最优的控制状况。（2） 除雾器冲洗除雾器冲洗采用间断分层喷淋方式，它所喷淋的时间长短及间隔时间及周期都可以根据需求修改，以保证喷嘴不会堵塞及塔内补水不会太多及太少。*有限公司玻璃窑炉烟
35、气除尘脱硫工程 19 2.7 平面与空间设计2.7.1 总平面设计总平面设计的原则是依据脱硫系统的功能划分，减少设施间的相互影响、确保流程流畅，便于操作管理。整个脱硫设施按功能分为脱硫剂制备系统、脱硫产物分离系统、烟气脱硫系统、控制系统。主要设备和构筑物有：石灰乳制备池、石灰乳池搅拌器、石灰乳泵、脱硫塔、进口烟道、出口烟道、脱硫 喷淋泵、XP 塔板、脱硫循 环泵、烟道阀、控制系统及设备基础。平面布置按工艺流程依次展开，明确系统分区，合理布局。2.7.2 总体空间设计总体空间设计针对本工程构筑物的特点，在总体空间组合上，采取重点与一般相结合的手法，将构筑物按工艺流程要求，有序排列，有机组合，构成
36、一个完整的美丽的空间。2.8 基础处理整个系统除设备基础外，还有白泥浆制备池等土建工程内容。因为厂方没有提供本工程的地质、水文勘察报告，因此， 对于脱硫塔等大型设备基础处理，待厂方提供工程的地质勘察报告后，再作桩基处理。其他设备基础原则上按一般基础处理。2.9 主要设备清单表 2-6 主要设备明细表项 目 设备名称 规格 结构 数量 备注*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 20 石灰粉仓 3.0m8.0m 钢制组合件 1 套石灰粉仓 3.0m10.0m 钢制组合件 1 套插板阀 2 台螺旋给料机 N=3.0kw 钢制组合件 2 台石灰乳池 3.2m3.5m 砼结构 1 座石灰乳池 3.2m4.
37、0m 砼结构 1 座石灰乳池搅拌机5.0kw 1 台5.0kw 1 台石灰乳泵40FUH50K， Q=20m3/h, H=20m、P=3.0KW塑料脱硫泵 2 台40FUH50K， Q=20m3/h, H=20m、P=3.0KW塑料脱硫泵 2 台石灰乳制备系统管道、管件及阀门 UPVC 2 批除尘塔 2.6m12.9m 碳钢结构 1 座2.8m12.9m 碳钢结构 1 座2.7m13.05m 碳钢结构 1 座除尘塔防腐 玻璃鳞片 380m2除尘泵 80UHB-UF-50-30 塑料泵 2 台80UHB-UF-50-30 塑料泵 3 台除尘管道 UPVC 2 项脱硫塔 2.8m20.5m 碳钢结
38、构 1 座二氧化硫吸收系统3.6m22m 碳钢结构 1 座*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 21 脱硫塔防腐 玻璃鳞片 600m2塔内喷淋层 2.8m 不锈钢 3 层3.6m 不锈钢 3 层螺旋喷嘴 1.5 英寸 316L 不锈钢 78 个格栅塔板 2.8m 不锈钢 316L 1 套3.6m 不锈钢 316L 1 套除雾器 2.8m PP 组合件 2 套3.6m PP 组合件 2 套脱硫塔防腐 玻璃鳞片 600m2脱硫塔爬梯、平台、加强筋板2.8m 碳钢结构 1 套脱硫塔爬梯、平台、加强筋板3.6m 碳钢结构 1 套脱硫循环池 4.0m4.04.0 m 钢 筋 砼 1 座5.0m5.04.0
39、 m 钢 筋 砼 1 座循环池防腐 玻璃钢防腐 2 项循环池搅拌机7.5 kw 1 台11 kw 1 台搅拌机平台 碳钢结构 2 项脱硫循环泵 tl-250-28-55 合金钢 3 台脱硫循环泵 tl-400-28-75 合金钢 3 台管道、管件及阀门 UPVC 2 批冲洗管道、管件2 项电动阀 DN50 6 台*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 22 引风机 120000 m3/h，5800Pa 2 台变频器 250kw 2 台引风机 90000 m3/h，5800Pa 叶片不锈钢 1 台变频器 220kw 1 台脱硫塔进口烟道1.21.0 m 碳钢结构 1 项脱硫塔进口烟道1.51.5 m
40、 碳钢结构 1 项脱硫塔出口烟道1.11.0 m 碳钢结构 1 项脱硫塔出口烟道1.51.4 m 碳钢结构 1 项旁路烟道 原有进、出口烟道防腐玻璃鳞片 800m2加热风机 100000 m3/h，900Pa 叶片 12Mn 2 台变频器 37KW 风 机 类 3 台旁通风机 80000 m3/h，900Pa 叶片 12Mn 3 台变频器 30KW 风 机 类 3 台加热管道 &5，Q235 1 项热管换热器 Q=120000 m3/h 1 台热管换热器 Q=90000 m3/h 1 台热管换热器 Q=80000 m3/h 1 台烟气阀门 电动式 5 个烟气系统烟气闸阀 电动式 5 个*有限公
41、司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 23 烟气闸阀 手动式 5 个浓缩沉淀池土建部分 4.05.0m 钢筋砼 1 座浓缩沉淀池土建部分 5.06.0m 钢筋砼 1 座浓缩沉淀池钢结构部分4.05.0m 含中心管、反射板 碳钢制件 1 项浓缩沉淀池钢结构部分5.06.0m 含中心管、反射板 碳钢制件 1 项浓 缩 沉 淀 池 进出 口 管 道 、阀门UPVC，1.6mpa 2 项脱硫渣压滤机 过滤面积 80m2液 压压紧，自动保压，自动拉板，明流双出液。2 套脱硫渣浆泵 65UHB-ZK-B-20-50 11kw 塑料泵 4 台灰渣压滤机 过滤面积 60m2液 压压紧，自动保压，自动拉板，明流双出液。2
42、 套沉灰池 8.04.04.0m 钢筋砼 1 座沉灰池 8.06.04.0m 钢筋砼 1 座除尘渣浆泵 65UHB-ZK-B-20-50 11kw 塑料泵 4 台除尘脱硫产物分离系统出渣管道阀门 UPVC 1 项pH 仪 PC3100 2 套PLC 控制系统 2 套仪表柜 2 个工程师站 DELL 商用机 2 套组态软件 2 套电控柜 10 个电缆 1 项桥架 1 项电控系统*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 24 2.10 系统运行分析2.10.1 本方案达到的主要技术经济指标本方案达到的主要技术经济指标如表 2-7 所示，按年运行 8760 小时计表 2-7 主要技术经济指标2.10.2
43、水、电、脱硫 剂消耗及脱硫成本（按年运行 8760 小时计）耗 用 量 费 用项 目每 小 时 每 年单 价每 小 时 每 年工业水 8t/h 7.008 万 t/a 0.5 元/ t 4.0 元/h 3.5 万元 /a序号 项 目 名 称 指 标 备 注1 窑炉出口烟气流量ZQ1:36000Nm3/hZQ2:50000Nm3/hZQ3:39000Nm3/h3 石油焦耗量ZQ1:33t/dZQ2:33t/dZQ3:33t/d4 石油焦含硫 3.0%5 窑炉出口 SO2浓度 2600mg/Nm36 脱硫塔内脱硫效率 90 %7 排放烟气 SO2浓度 400mg/Nm 38 排放烟气烟尘浓度 14
44、0mg/Nm 3400kg/h SO2 脱除量 3504t/a9 Ca/S 1.05459 kg /h10 生石灰粉(CaO)用量4020t/a8t/ h11 耗水量70080t/a860kg/h12 脱硫渣产量7533.6t/a13 亚硫酸钙浆液浓度 16.5%14 脱硫塔阻力 1500Pa*有限公司玻璃窑炉烟气除尘脱硫工程 25 电 (1) 859kwh/h 752.48k万 kwh/a 0.5 元 /kwh 429.5 元/h 376.24 万元 /a石灰粉 0.459t/h 4020t/h 500 元/t 229.5 元/h 201 万元 /a维护管理 3.0 万元 /a工人工资 9 人， 3.0 万元/年 人 27.0 万元 /a合计支出 每年每炉脱硫总费用 610.74 万元/a年脱硫量 0.4 t/h8760h/a3504t SO 2/a 3504tSO2/a脱硫成本 610.74 万元/a3504t SO 2/a1742 元/t SO 2 1742 元/t SO 2注 （1）：电价按发电成本价 0.5 元 /kwh 计。由上表可以看出，本项目每年脱除 SO2 3504 t/a，脱硫系统总支出 610.74 万元/a；脱硫成本 1742 元/t SO 2。
