140锅炉脱硫脱销设计方案

某造纸厂140吨循环流化床锅炉脱硫脱硝工艺设计方案广西南宁市巨象环保科技有限公司2015年11月3日1项目概况1、项目名称：某造纸厂140吨循环流化床锅炉脱硫脱硝工艺设计方案2、项目地点：广西南宁市3、设计规模：锅炉排放烟气量236000Nm3/h ，其中氮氧化物（NO X）含量400 mg/Nm3，二氧化硫（SO2）含量2000 mg/Nm3。

4、项目建设性质：新建5、设计单位：广西南宁市巨象环保科技有限公司6、项目简介：纸厂位于某风景区东侧，东临京广铁路一公里、京珠高速公路两公里，西临107国道两公里，交通便利。

公司目前已形成制浆、造纸、热电、废水处理、产品营销等门类齐全、功能完善的企业运行系统，企业现年制浆能力10万吨，成品纸年生产能力达到30万吨以上；主要产品有胶版印刷纸、静电复印纸、精书写纸、轻型纸等。

2项目设计目标2.1大气排放目标面对日益严峻的环保形势，为响应“十二五”规划中关于烟气脱硫脱销的政策法规，从可持续发展和社会及环保效益的角度出发，业主单位特委托我广西南宁市巨象环保科技有限公司对该造纸厂现有140吨循环流化床锅炉烟气进行脱硫脱硝工艺设计，经处理后外排烟气达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）排放要求。

根据《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），各污染物的排放标准要求如下：表1.1火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值本项目位于广西南宁，纸厂现有循环流化床锅炉燃料为煤，故本项目污染物排放标准为：二氧化硫400mg/m3;氮氧化物200 mg/m3。

2.2工程目标1、烟气脱硫脱硝工艺成熟、可靠,烟气脱硫脱硝及辅助设备和附件使用的材料，制造工艺及检验要求均不低于国家有关标准的规定。

2、采用成熟的脱硫脱硝技术，保证脱硫效果满足系统设计的要求和标准。

3、工程场地布置能满足系统设备用地要求。

4、脱硫产物不会产生二次污染。

5、整个脱硫系统中与有腐蚀性的介质接触的部件和设备有防腐措施。

6、催化剂满足高灰分要求，选择科学合理的技术参数。

7、工艺设计尽可能节约能源和水源，应设计节能技术及设备，尽可能降低系统的投资与运行费用。

在设备及管道运行中溢流、冲洗和清扫过程中产生的废水应回收重复利用于环保设施。

8、装置区域环境噪声满足GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》Ⅱ类标准，设备运转噪声小于85分贝（离设备1米处测量）。

9、整个系统设计紧凑，布局合理，确保烟气治理系统的安全、稳定运行。

2.2社会目标本工程的设计将大大改善大气环境质量，锅炉烟气经处理后达标排放，提高人民的健康生活水平，确保区域环境与社会、经济的可持续协调发展。

3设计范围、设计内容及设计工期3.1设计范围本设计范围包括：锅炉烟气脱硫脱销系统工艺、系统结构、工艺设备选型、工艺设备的结构布置、和电气控制等专业的设计，以及设备的施工、安装、调试等工作。

工程设计范围：从锅炉出口至烟囱进口前水平烟道接口之间的脱硫脱硝装置和相应配套的附属设施。

包括：3.2设计内容锅炉烟气脱硫脱销工艺设计包括初步设计、施工图设计和施工配合及后续服务等设计工作。

4设计原则4.1总体设计原则本工程项目设计的总体原则是：（1）项目方案可实施性和可操作性强，使工程得以顺利实施；（2）所选的工艺方案首先考虑其可靠性与合理性，其次才是技术先进、经济以及管理方便；（3）处理构筑物选型和设计参数的取值要合理、经济；（4）兼顾现有处理系统，设备的选型应具有互换性和运行管理的方便性；（5）各建筑物造型简洁美观、选材适当，烟气处理系统总体建筑效果与周边环境协调一致。

4.2设计总体思路通过深入调查、充分了解和掌握项目锅炉大气排污现状，针对锅炉烟气系统的实际条件，对原有烟气和构筑物设计参数的合理设计取值进行分析和研究；对烟气脱硫脱销处理工艺、深度处理工艺、各处理构筑物的选型、设备选型、建筑物建筑方案、构筑物基础处理方案等，进行细化和优化。

从而使提出的方案合理、技术先进、投资省、工程实施可操作性强。

本方案鉴于但不限于以下工作内容而编制的：（1）对服务范围内排放的烟气量进一步复核；（2）对原排放烟气的质量进行分析和预测；（3）对烟气脱硫脱销处理工艺进行优化比选；（4) 各构筑物的选型以及合理选取设计参数；（5）优化烟气脱硫、脱销系统中的设备选型。

4.3设计依据及采用的标准、规范4.3.1设计依据根据业主单位提供的相关技术资料及我公司现场踏勘情况。

4.3.1.1锅炉基础数据纸厂现有锅炉基本信息见表4.1。

1台炉140t/h额度产汽量情况下，燃煤为设计煤种，不考虑沼气。

1台炉各种工况负荷下，燃煤为设计煤种，不考虑沼气。

2.3.2 采用的标准、规范（1）《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）（2）《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还原法》（HJ563-2010）（3）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）（4）《化工工艺设计手册（第一版）》（上册）（5）《大气污染控制工程（第三版）》（6）《环境工程设备》（7）《烟气脱硫脱硝技术手册》（8）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-85（9）《钢结构工程施工质量验收》GB50205-2001（10）《钢结构设计规范》GB50017-2003（11）《电器装置安装工程施工技术条件》GBJ232-82（12）《建筑抗震设计规范》GB5011-2001（13）《固定式钢斜梯安全技术条件》GB4053.4-93（14）《固定式工业钢平台》GB4053.4-83（15）《低压分配和电路设计规范》GBJ54-83（16）GB 150钢制压力容器（17）GB 3836.2 爆炸性气体环境用电气设备（18）GB 4208外壳防治等级（IP代码）（19）GB 8978污水综合排放标准（20）GB 12268 危险货物品名表（21）GB 12348 工业企业厂界噪声标准（22）GB 12358作业环境气体检测报警仪通用技术要求上述标准有矛盾时，按较高标准执行。

工程联系文件、技术资料、图纸、计算、仪表刻度和文件中的计量单位为国际计量单位(SI)制。

4.4工程规模根据客户提供的数据，锅炉排放烟气量236000Nm3/h，其中氮氧化物（NO X）含量400 mg/Nm3，二氧化硫（SO2）含量2000 mg/Nm3。

年工作时长为8000小时。

4.5设计处理目标本项目锅炉大气处理前氮氧化物（NO X）含量400 mg/Nm3，二氧化硫（SO2）含量2000 mg/Nm3，经本脱硫脱硝工艺处理后污染物含量需达到《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）的相关要求，即氮氧化物（NO X）排放浓度200 mg/Nm3，二氧化硫（SO2）排放浓度400 mg/Nm3。

5烟气脱硫脱硝工艺选择5.1工艺选择原则工艺选择时不但要进行综合技术经济比较，还要根据项目所在地区条件拟定工艺系统，总的来说，要从以下几方面考虑：（1）脱硫脱销效率满足环保要求，且在造纸整个运行周期内适应出现内外环境保护要求变化；（2）选择技术成熟，运行可靠，可用率在95％以上，有大型工业化业绩的工艺系统；（3）脱硫脱销设施运行不影响机组正常运行，能在锅炉不同负荷工况下运行，脱硫脱销变化速度适应锅炉负荷变化率；（4）工程造价和运行费用低、耗水量低；（5）所需原料要有稳定来源，并且质优价廉，对周围环境不会污染；（6）脱硫脱销副产品综合利用要有市场；（7）废料废水排放不造成二次污染。

5.2脱硫脱销工艺比选5.2.1脱销工艺的选择目前通行的烟气脱硝技术是低NOx燃烧技术（LNBs）；选择性非催化还原法(SNCR)和选择性催化还原法(SCR)。

三种方法优缺点见表5.。

X脱硝技术具有以下优点：（1）系统结构简单，不需改变现有锅炉的设备设施，只需在现有锅炉的基础上增加氨或尿素储罐和喷射装置即可；（2）系统投资小，不需要昂贵的催化剂，运行成本低，有很大的经济优势；（3）系统占地面积小；（4）系统阻力小，对锅炉的正常运行影响小；（5）建设周期短，可尽早投入使用，适用于中小锅炉的改建。

结合本工程造纸厂实际情况，综合考虑各项因素选择SNCR脱硝法。

5.2.2脱硫工艺的选择目前烟气脱硫技术种类达几十种，按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫分为：湿法、半干法、干法三大类脱硫工艺。

湿法烟气脱硫技术(WFGD)液体或浆状吸收剂在湿状态下脱硫和处理脱硫产物。

该法具有脱硫反应速度快、脱硫效率高等优点,但存在投资和运行维护费用都很高、脱硫后产物处理较难、易造成二次污染、系统复杂、启停不便等问题。

干法烟气脱硫技术(DFGD)脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行。

该法具有无污水和废酸排出、设备腐蚀小、烟气在净化过程中无明显温降、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散等优点,但脱硫效率低、反应速度较慢、设备庞大。

半干法烟气脱硫技术(SDFGD)半干法兼有干法与湿法的一些特点,是脱硫剂在干燥状态下脱硫在湿状态下再生(如水洗活性炭再生流程)或者在湿状态下脱硫在干状态下处理脱硫产物(如喷雾干燥法)的烟气脱硫技术。

湿法脱硫技术较为成熟，效率高，操作简单，是目前国内外大型锅炉首选的脱硫工艺，目前湿法烟气脱硫技术占85%左右。

湿法脱硫技术因脱硫剂选用的不同，主要有石灰石-石膏法、氧化镁法、氨法、钠碱法、双碱法、海水脱硫等，其中最有代表性的是石灰-石膏法。

石灰石-石膏法石灰石-石膏法烧结烟气脱硫起始于20世纪70年代，是目前世界上技术最成熟、使用业绩最多、运行状况最稳定的脱硫工艺，其优点是脱硫剂为石灰石也可使用废弃物如电石渣，原料易得、处理烟气量大、脱硫效果好，脱硫副产物是石膏，可用作建材或水泥添加剂，因而容易被厂家所接受。

该法用石灰石或石灰的乳浊液吸收烟气中的SO2，生成半水硫酸钙或石膏。

其技术成熟，脱硫效率高，可达90 %，目前国外工业化烟气脱硫主要采用这一方法。

因此，本设计脱硫工艺选用石灰石(石灰)-石膏法。

6烟气脱硫脱销工艺流程6.1工艺流程图烟气脱硫脱硝工艺流程图见图6.1。

图6.1脱硫脱硝工艺流程图6.2工艺流程说明6.2.1脱销工艺系统说明目前SNCR脱硝系统最常用的还原剂有：无水氨、氨水和尿素。

从还原剂的安全性能、对环境的危害程度及纸厂的运行成本考虑，尿素在安全性及价格稳定方面占有一定优势。

相对于无水氨和氨水，尿素是无毒无害的药品，在运输、储存中完全没有危险性，无需制定紧急预案处理突发事故，而且采用尿素为还原剂，无需对工人进行安全操作培训，可以减少管理费用。

尿素的贮存也相对更安全，由于是安全可靠的还原剂，不存在安全防护的占地限制，也无需经过复杂的审批手续。

并且中国是全球最大的尿素生产国，可以就近采购。