石灰竖窑半干法脱硫除尘工艺装置

发布时间:2019-09-26浏览次数:7

一、总  述

1.工程概况:项目名称:石灰生产线烟气脱硫除尘项目。项目性质:石灰生产线配套烟气除尘脱硫环保项目

2.治理的背景、治理的必要性:本技术方案是针对石灰竖窑生产线当中的产生的烟尘及SO2提出的除尘脱硫系统的设计、制造、安装及运行调试方案。结合石灰竖窑生产线的工艺特点和我公司的工程经验,从工艺技术、系统稳定运行、环保达标排放、投资成本及运行成本等各方面进行深入细致的论证,提出采用我公司半干法脱硫工艺,利用石灰粉作为脱硫剂,对烟尘进行治理净化,从而使烟尘真正做到达标排放。为此制定以下技术方案,供设计单位选型决策参考。

本技术方案采用2台竖窑为一个单元,进行除尘脱硫治理。

二、设计工况参数

设计参数:

序号

参数名称

单位

参数值

1

石灰竖窑数量

2

3

石灰竖窑出口烟气量

m3/h

35000

4

锻造加热炉出口烟气温度

250-350

5

SO2初始浓度

mg/Nm3

2000

6

烟尘初始浓度

mg/Nm3

2500-3000

三、脱硫装置设计技术指标

●锻造加热炉SO2排放浓度≤100mg/Nm3,脱硫效率≥85%

●烟尘浓度≤30mg/Nm3,除尘效率≥98%

●林格曼黑度:1级

四、工艺流程

在除尘脱硫工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下,为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便,设计了此工艺流程。

石灰竖窑产生的混浊高温烟气首先进入脱硫塔,与吸收塔内喷淋层喷出的吸收液充分接触。使得烟气中二氧化硫气体与吸收液充分反应形成硫酸钙,从而用烟气中除去达到脱硫的效果,同时,吸收液的喷淋也能使高温烟气达到冷却的效果。其次从吸收塔内经脱硫降温后的烟气,被引入吸收塔后的袋式除尘器进行尽一步的脱硫与除尘。最后经前后两次除尘脱硫后的达标烟气再通过烟囱排入大气。

五、技术方案

本工程经国内外调研分析,结合老厂技术改造的具体情况,决定采用半干法烟气脱硫技术方案。

本方案以石灰石粉为脱硫剂累计脱硫率为85~90%。

半干法烟气脱硫工艺的加湿量严格控制在烟气露点30~50℃,约占饱和含湿量的50~60%;粉尘回收再干状态运行。

烟气脱硫控制原理如下。

第一步:吸收塔内深度深度吸收脱硫与除尘。

CaO + H2O →Ca(OH)2

Ca(OH)2 +SO2  →  CaSO3 + H2O

CaSO3 +0.5O2 →CaSO4

第二步:除尘器内深度吸收脱硫与(烟)粉尘回收除尘

六、技术计算

1.  吸收塔技术计算

设计参数:

工况烟气量                                 35000 m3/h

增湿塔入口烟气温度                         t1=300℃

增湿塔出口烟气温度                         t2=150℃

除尘器出口烟气温度                         t3=150℃

烟尘初始浓度                               3000 mg/Nm3

烟尘排放浓度                               30 mg/Nm3

S02原始浓度                                2000 mg/Nm3

S02排放浓度                                不超过100 mg/Nm3

标况烟气量:

q0 = qvt×273/(273+t)

=35000×273/(273+300)

=35000×0.47

=16675.39 m3/h

吸收塔直径:

D0=(qvt/2826/v)0.5=1.57m (v取5m/s)

取D0=1.6m

吸收塔有效高度H0=3 D0=4.8m

进出管直径:D=(qvt/2826/v)0.5=0.83m(v取18m/s)  取D=850mm

封头高度:H1=0.25 D0=0.4m

灰斗高度:基于半干法脱硫工艺特性,洗涤液全部汽化排出,按运行经验增湿塔内会有70%~80%粉尘沉降于灰斗,灰斗必须保有30~37°的倾斜角度。

H2=0.5(D0-d0)tanα=1.22m 取H2=1.20m

灰斗口标高H3=1.5m

其他辅助尺寸H4=4×0.3=1.2m

设备全高:H=4.8+0.25+1.2+1.5+1.2=8.95m取9m

外形尺寸φ1600mm×9000mm

除尘器技术计算

除尘器过滤面积计算

Svt=qvt/(60v)

根据粉尘类型取v=0.85m/min-1

Svt=35000/60/0.8=686.3m3

单袋过滤面积计算

滤袋选用玻璃纤维φ130×3000mm

Sfl=3.14dL=1.23m2

滤袋数量及排列组合方案

n=SVT/SFL=558条

按每只喷吹管10条滤袋计算,需要强力喷吹装置56个。按单室双侧设计,每侧设置喷吹装置28组,两侧共装滤袋560条。

校核;过滤面积=1.23×560=688.8m2

过滤速度:v=q/60S=0.85m/min

确定相关尺寸及外形尺寸

滤袋花板开孔直径取135mm

除尘器长度方向滤袋中心距取200mm

除尘器宽度方向滤袋中心距取200mm

长度方向边距取60mm

宽度方向边距取60mm

单侧除尘器长度A=27×200+60+60=5520mm

单侧除尘器宽度B=9×200+60+60=1920mm

除尘器总长度=5520mm

除尘器总宽度=3840mm

除尘器高度H=净气室高度+滤袋长度+安全距离+灰斗高度

净气室高度取500mm

滤袋长度3000mm

安全距离取400mm

灰斗高度

取堆料角度60°灰斗净高=5520/2×30。5=4780mm

灰斗安装安全距离取1200mm

灰斗高度=4780+1200=5980mm

除尘器总高度=500+3000+400+5980=9880mm,

除尘器外形尺寸为5.52m×1.92m×9.88m

决定附属设施规格及数量(略)

安全环保设施(略)

重大事故抢救预案(略)

七、技术经济指标

1)  吸收塔

烟气流量                     16675.39 m3/h(标况)

烟气温度

入口                          300℃

出口                          150℃

烟气湿度                          

入口                           0

出口                           80g/m3                                                

烟尘质量浓度                      

入口                           3000 mg/Nm3

出口                           1500mg/Nm3

除尘效率                      50%

二氧化硫                            

入口                           2000 mg/Nm3

出口                           300 mg/Nm3

脱硫效率

洗涤液循环用量                       1.3t/h,Ca(OH)2浓度暂以30%计配,洗涤液补充量按经验校核

技术规格:

型号                            TLT1.6

标况流量                       16675.39 m3/h

设备阻力                       800Pa

筒体直径                        φ1600mm

筒体高度                         9000mm

外形尺寸                          φ1600mm×9000mm

设备数量                           1台

2)  长袋低压脉冲除尘器

型号                               YLDM688

烟气流量                           16675.39 m3/h

设备阻力                            1500pa

烟气温度                            150℃

烟气湿度                            80g/m3

烟尘质量浓度

入口                              1500mg/Nm3

出口                               100mg/Nm3

除尘效率                              93.3%

滤袋材料                            玻璃纤维

滤袋规格                             φ130×3000mm

滤袋室数                              1

滤袋数量                              560m2

过滤面积                              688.8m2

过滤速度                              0.85m/min

外形尺寸                              5.52m×1.92m×9.88m

3)  风机

系统风量                              q=1.1×35000 m3/h=38500m3/h

系统阻力=除尘器阻力+脱硫塔阻力+管道阻力+石灰竖窑阻力

     =1500+800+200+3000=5500pa

八、工程施工周期

1、工程进度

石灰生产线烟气除尘脱硫装置项目总工期为合同签定起100天(日历日)。

合同生效后,拟设计划进度如下表(单位为10天)


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