承德锅炉烟气除尘设备

治理方案编制的依据和范围

承德锅炉烟气除尘设备设计依据

 2.1.1业主提供的基本参数

承德锅炉烟气除尘设备适用锅炉类型：1t/h-20t/h锅炉

.处理烟气量：3000-86680m3/h

.燃煤含硫量：1%

.烟尘初始排放浓度：2000μg/m3

.SO2初始排放浓度：160μg/m3

.烟气进除尘器温度：180℃

2.1.2相关规范与标准

.《排污费征收标准管理方法》

.国家*、国家经贸委、国家科委、环发[2002]26号〈关于《燃煤硫排放污染防治技术政策》的通知〉

.《中华人民共和国大气污染物排放标准》

.《多管除尘装置》（HCRJ040-1999）

设计指标：除尘效率：≥98％；烟尘≤200mg/m3；脱硫率≥80％；SO2排放浓度≤500mg/m3 , 林格曼黑度≤1级。

三、烟气脱硫、除尘工艺的选择

根据2.0t/h锅炉配置旋流板脱硫除尘设备，采用双碱法（FGD）对烟气进行净化。

双碱法脱硫工艺

本方案采用钠碱工艺（钠/钙双碱法），即使用溶解度大，对SO2亲和力强，反应产物不易结垢的碱液（如氢氧化钠，碳酸钠等）吸收烟气中SO2 ,硫的浆液在塔外混合池中用生石灰[Ca(OH)2]反应再生成钠基碱液。

钠钙双碱法比较石灰石法等其他脱硫工艺，具有以下特点：

   ·钠碱吸收剂对SO2亲和力强，吸收速度快，用较小的液气比可获得较高的脱硫效率。

  ·钠基吸收剂溶解度很大，SO2 的吸收和泥浆的沉淀*分开，塔内和管内液相为钠基溶液，从而可以避免石灰法脱硫系统遇到的结垢问题。

  ·采用钠碱吸收剂，可降低液气比，减少动力消耗，从而降低运行费用。

  ·钠碱在系统运行中循环利用，价格虽高，但损耗少，只需适量补充。再生剂石灰资源易得、价廉，总体运行费用低。

  ·用石灰中和反应比用石灰石中和反应更*，同时大大提高了石灰的利用率。

  ·操作简单方便，由于克服了结垢，系统*安全稳定运行。双碱法脱硫机理可分为吸收反应过程和再生过程。

吸收反应过程：

    Na2CO3+SO2←→Na2SO3+CO2       (1)

    2NaOH+SO2←→Na2SO3+H2O       (2)

    Na2SO3+SO2+H2O←→ NaHSO3     (3)

  (1) 式为吸收启动反应式；

  (2)式为主要反应(PH>10);当酸碱度降低到中性甚至酸性时，(5<PH<10),则按⑶三式反应。

再生过程：

   2NaHSO3+Ca（OH）2←→Na2SO3 +CaSO3+2H2O     (4)

在石灰浆液中，中性的NaHSO3 很快和石灰反应从而释放出Na+，随后生成的SO32-又继续跟石灰反应，反应生成的CaSO3以半水化和物的形式沉淀下来，从而使Na+得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，并循环使用。

四、旋硫板脱硫除尘设备技术特点

旋流板脱硫除尘一体化设备处理锅炉烟气时，是集脱硫、除尘、脱水、除雾于一体，其基本原理是利用碱性液体使锅炉烟气中的粉尘粒子及硫在气液两相接触的过程中被捕集、被吸收，并利用碱性液体在塔内形成的液网、液膜或液滴，经物理化学作用而去除烟气中的粉尘。

除尘机理

在湿法除尘设备中，烟气中的粉尘粒子是在气液两相接触的过程中被捕集的。其除尘机理涉及到气液两相间的接触表面，捕尘体形成的流体力学及粉尘粒子在捕尘体上的沉降等，比较复杂。简单的讲，湿法除尘的机理主要是惯性碰撞和拦截作用。惯性碰撞主要取决于尘粒质量及其与液体之间的相对运动速度，拦截作用主要取决于尘粒的大小。两者之间都于液滴的大小有重要关系，一般液滴直径小时，惯性碰撞和拦截作用都增强。旋流板塔的技术特点有效的强化了碰撞、拦截作用。

锅炉尾部烟气排出后，进入初级除尘装置，大颗粒烟尘被水加湿捕集下来，烟气在此段降温，使SO2易溶于水，除去部分SO2 ，烟气再次进入旋流板塔，绕底部中心稳流导向螺旋上升，当加速通过旋流板叶片时，利用烟气自身产生的动能产生气动旋流。烟气的旋向由内向外，产生强劲的上旋力与冲击力，利用烟气的高速气流动力，将上部中心布水装置喷射的洗涤液均匀的吹散，与旋流板上的高速气体相撞击、激烈搅拌，使洗涤液达到的雾化质量，使烟气与水达到的接触面积。根据流体力学原理，流体中气体、液体、固体三相之间由于惯性力不同，及存在相对运动，于是就产生固体尘粒大小颗粒之间，流体之间及液体不同直径水滴间的相互碰撞、拦截，烟尘中出现大颗粒捕集小颗粒，分散度较小的较大颗粒粉尘颗粒被惯性力抛到液滴上而被捕集，粘附后的尘粒相互凝聚，尘粒的质量随之增大，旋流板的导向接力作用使旋转运动加剧，在强大的加速离心力作用下，尘粒很容易从烟气中分离出来甩向塔壁，从而将尘粒与气体分离。在重力作用下经塔壁上的导流槽流向塔底的水封池，进入排水沟，流入污水循环沉淀池。沉淀后的上清液进入下一个循环，从而形成闭路循环工艺流程。

烟气中的微细粉尘通过一级塔板后不可能全部被捕集，还有一定的尘粒逸出，当通过多级旋流塔板的净化处理，微细粉尘逐渐凝聚，质量不断增大后被捕集、分离，从而达到除尘效果。

脱硫机理

物理吸收

  SO2吸收是其从气相传递到液相的相间传质过程，可分为物理吸收和化学吸收两种，因烟气中的SO2是经过一系列物理运动过程与吸收液进行化学反应。而气态硫与吸收液的接触方法与接触面积直接影响传质速率，只有当吸收液雾化后的表面积迅速扩大，气液充分接触才能完成传质过程。吸收液的雾化过程是在物理过程中进行的，中心喷射*覆盖的吸收液在气动旋流作用下，气液在反应区域中高速碰撞，液滴被迅速破碎、分散产生新的表面，雾化的表面积扩大上千倍，在zui短的时间内达到气液充分接触，完成传质。

由于主体设备筒体较高，在气动旋流作用下，脱硫液在较大的筒体内作相对运动，旋转的次数增多，硫和碱液可以获得充分的时间和足够空间进行反应。当高温烟气向液体传热，烟气温度被降低，在低温条件下，更有利于硫被溶解吸收。

化学吸收

烟气脱硫工艺的化学基础主要利用硫的以下特征：

(1)酸性：SO2属中等强度的酸性氧化物，可用碱性物质吸收，生成稳定的盐。

(2)与Ca等碱土族元素生成难溶物质，如用钙基化合物吸收，可生成溶解度很低的CaSO3·* 1/2H2O ,通过氧化可生成CaSO4·* 2H2O ,用钠基化合物吸收，可生成溶解度很高的Na2SO3·* H2O 。

(3)SO2在水中有中等的溶解度，溶于水后生成H2SO3可氧化成稳定

的H2SO4 。

(4)还原性：在与强氧化剂接触或催化剂及氧气存在时，SO2表现为还原性，自身被氧化成SO3 ,SO3是更强的酸性气体，易于吸收剂吸收。

(5)氧化性：SO2除具有还原性外，还具有氧化性，当其与强还原剂

(H2S、CH4、CO)接触时，SO2可被还原成元素硫。