一、项目概况

1.1项目名称

     4T锅炉及两套窑炉废气治理工程  
 

1.2实施背景

在生产过程中有配套的锅炉、窑炉设备产生的废气是主要的废气污染源。在生产过程中产生大量的高温二氧化硫、氮氧化合物废气。原已有相应的除尘脱硫设备，但是由于设备设计处理工艺等问题，原除尘设备不能满足现阶段的环保要求，废气不能达标排放。受厂方委托，对该生产车间锅炉废气处理改造工程进行设计和施工；
煤的燃烧过程中 煤在炉膛中燃烧，燃煤中的绝大部分可燃物都能在炉内燃尽，而煤中的不燃物(主要为灰分)大量混杂在高温烟气中。这些不燃物因受到高温作用而部分熔融，同时由于其表面张力的作用，形成大量细小的球形颗粒。在锅炉尾部引风机的抽气作用下，含有大量灰分的烟气流向炉尾。随着烟气温度的降低，一部分熔融的细粒因受到一定程度的急冷，呈玻璃状态，从而具有较高的潜在活性。在引风机将烟气排入大气之前，上述这些细小的球形颗粒，经过除尘器，被分离、收集、即为分煤灰。火力发电厂排放废气主要是指燃料燃烧产生的烟气。烟气中主要污染物包括有颗粒状的细灰又称粉煤灰或飞灰。气体状的SOX、NOX、CO、CO2、烃类等。燃煤电厂烟气中不仅包括直接排放的一次颗粒物，二氧化硫、氮氧化物等污染物也是生成二次颗粒物的重要前体物。
粉煤灰的化学成分与黏土质相似，其中以二氧化硅(SiO2)及三氧化二铝(Al2O3)的含量占大多数，其余为少量三氧化二铁(Fe2O3)、氧化钙(CaO)、氧化镁(MgO)、氧化钠(Na2O)、氧化钾(K2O)、及氧化硫(SO3)等。粉煤灰的化学成分及其波动范围如下：二氧化硅40%～60%，三氧化二铝20%～30%，三氧化二铁4%～10%(高者15%～20%)，氧化钙2.5%～7%(高者15%～20%)，氧化镁0.5%～2.5%(高者5%以上)，氧化钠和氧化钾0.5%～2.5%，氧化硫0.1%～1.5%(高者4%～6%)，烧失量3.0%～30%。此外，煤粉灰中尚含有一些有害元素和微量元素，如：铜、银、镓、铟、镭、钪、铌、钇、镱、镧族元素等。一般有害物质的质量分数低于允许值。
大气是人类赖以生存的最基本的环境要素，一切生命过程都离不开大气。大气不仅能通过自身运动进行热量调节，给人类创造一个适宜的生活环境和劳动环境，并且还能阻挡过量的紫外线照射地球表面，有效地保护人类和地球上的生物。随着经济的飞速发展，人类在大量消耗能源的同时，将大量有害气体排入大气。严重影响了大气环境的质量，给人类生存造成严重的危害。
为了企业的长远目标，走持续发展之路，在狠抓产品质量，提高生产效率的同时，不忘环境保护，造福社会，现为贵公司编制此治理方案。

1.3编制原则

1.3.1遵照国家、地方及生产企业等制定的有关政策、法规、规范、标准、规定等，应符合本地区总体规划与大气环境保护发展要求。
1.3.2严格执行国家及地方有关环保法规及相关的排放标准，使处理后的废气各项指标达到且优于国家和地方标准。
1.3.3采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺、综合运行成本低，并具有显著的环境效益、社会效益和经济效益。
1.3.4工艺设计与设备选型，能够在生产运行过程中，具有较大的灵活性和调节余地，确保废气达标排放。
1.3.5 在净化设备运行过程中，便于操作管理、便于维修、节省动力消耗和运行费用。
1.3.6尽量利用现有场地条件，设备布置合理，结构紧凑，合理布局使构筑物与环境协调一致；
1.3.7确保达标排放、不产生二次污染。

1.4编制范围

1.4.1设计范围：烟气脱硫除尘系统结构、电气等专业的设计。
1.4.2工程范围：脱硫脱硝除尘装置和相应配套的附属设施。
1.4.2电气设计从设备供方指定位置开始。（需方提供满足负荷配电至此位置）
1.4.3设备采购、制造、安装、调试及人员培训。
1.4.4因处理系统施工而改变原有管道、道路、绿化、供电、通讯线路的设计施工不在本方案设计范围内。

二、工程设计依据

环境保护作为我国的一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视。车间废气治理的方案设计是在以下法律文件的背景下编制的：

2.1废气治理政策法规

1 《中华人民共和国环境保护法》(1989年12月)
1 《山东省环境保护条例》(2002年)
1 《中华人民共和国清洁生产促进法》（2012）

2.2采用和参考的主要规范与标准或指标

1 《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）；
1 《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）
1  《山东省锅炉大气污染物排放标准》(DB37_2374-2013)
1 《工业企业厂界噪声标准》（GB12348－1990）
1 《供配电系统设计规范》（GB50052－95）
1 《低压配电设计规范》（GB50054－95）
1 《电力工程电缆设计规范》（GB50057－94）
1 《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）
1 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）
1 《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65－83）
1  用户提供的相关资料

2.3自然条件

相对湿度(%)：
年平均相对湿度：68.8
夏季月平均相对湿度：74.0
冬季月平均相对湿度：66.0
夏季平均最高相对湿度：80.0
大气压(毫巴)：
年平均气压：996
绝对最高气压：1037.8
绝对最低气压：982.9
冬季平均气压：1017
夏季平均气压：995.7
主导风向：
全年主导风向东南风，冬季一月份偏北风
风速(m/s)：
平均风速：2.8
平均最大风速：18
瞬时最大风速：29（离地面10m处）
平均风压：0.45KN/㎡
地质条件：
允许地耐力25－30t/m2，属亚粉土类土壤，抗震烈度7度。

三、处理工艺设计

3.1设计处理量

贵公司现有4T锅炉1台,窑炉2台。烟气温度：燃煤锅炉烟气温度140-160℃；冲峰值：160-180℃。按照该炉耗燃料量及窑炉风机参数；参照相关资料，经验估算其烟气排放量工况条件下约为：
4T锅炉烟气量：Q总=12000 m3/h
窑炉烟气量：Q总=8000 m3/h*2=16000
设计总处理量：Q设计总=30000 m3/h

3.2废气排放标准

根据地方标准制定

 3.3工艺选择原则

3.3.1认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，严格遵守国家有关法规、规范和标准。
3.3.2选用先进可靠的脱硫技术工艺，确保脱硫效率高的前提下，强调系统的安全、稳定性能，并减少系统运行费用。
3.3.3系统平面布置要求紧凑、合理、美观，实现功能分区，方便运行管理。
3.3.4设计采用钠钙双碱法脱硫工艺，该方法技术成熟、脱硫效率高、运行安全可靠、操作简便。
3.3.5烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机，并能适应锅炉运行及其负荷的变动；
3.3.6烟气脱硫系统便于日常检查和正常维修、养护及进行年修。

3.4工艺选择

3.4.1除尘工艺介绍：
旋风除尘器是由进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗组成。旋风除尘器结构简单，易于制造、安装和维护管理，设备投资和操作费用都较低，已广泛用于从气流中分离固体和液体粒子，或从液体中分离固体粒子。在普通操作条件下，作用于粒子上的离心力是重力的5～2500倍，所以旋风除尘器的效率显著高于重力沉降室。利用这一个原理基础成功研究出了一款除尘效率为百分之九十以上的旋风除尘装置。在机械式除尘器中，旋风式除尘器是效率最高的一种。它适用于非黏性及非纤维性粉尘的去除，大多用来去除5μm以上的粒子，并联的多管旋风除尘器装置对3μm的粒子也具有80～85%的除尘效率。选用耐高温、耐磨蚀和腐蚀的特种金属或陶瓷材料构造的旋风除尘器，可在温度高达1000℃，压力达500×105Pa的条件下操作。从技术、经济诸方面考虑旋风除尘器压力损失控制范围一般为500～2000Pa。因此，它属于中效除尘器，且可用于高温烟气的净化，是应用广泛的一种除尘器，多应用于锅炉烟气除尘、多级除尘及预除尘。
3.4.2脱硫工艺介绍
3.4.2.1烟气含尘浓度相对较高，在布袋除尘器前配备一台旋风除尘器，一方面除掉部分大颗粒粉尘，一方面可以防止可能出现的火星，切实做到延长布袋使用寿命。
3.4.2.2除尘器采用停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器的缺点，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益好，适用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。
3.4.2.3目前国内外脱硫技术应用最广泛的是湿式石灰石—石膏法，但该技术工程投资大、运行成本高，设备和管路系统易磨损和堵塞。
3.4.2.4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，本工程采用双碱法脱硫工艺。 
3.4.2.5钠钙双碱法工艺反应原理
该法使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-

其中：式（1）为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应；
式（2）为再生液pH值较高时（高于9时），溶液吸收SO2的主反应；
式（3）为溶液pH值较低（5~9）时的主反应。
氧化过程(副反应)

再生过程

式（6）为第一步反应再生反应，式（7）为再生至pH＞9以后继续发生的主反应。  
3.4.2.6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。
3.4.3脱硝工艺SNCR介绍
3.4.3.1不需要改变现有锅炉的设备设置，而只需在现有锅炉的基础上增加氨或尿素储槽、氨或尿素喷射装置及其喷射口即可，系统结构比较简单系统投资小，由于系统简单以及运行中不需要使用催化剂，所以造价和运行成本比较低，有较大的经济优势；
3.4.3.2 SNCR脱硝技术即选择性非催化还原技术，是一种不用催化剂，在850～1100℃的温度范围内，将含氨基的还原剂（如氨水，尿素溶液等）喷入炉内，将烟气中的NOx还原脱除，生成氮气和水的清洁脱硝技术；
3.4.3.3由于在一定温度范围，有氧气的情况下，氮剂对NOx的还原，在所有其他的化学反应中占主导，表现出选择性，因此称之为选择性非催化还原；
3.4.3.4技术特点阻力小，不需要对锅炉排风系统进行改造,所以对锅炉的正常运行影响较小，系统占地面积小，只需要较小的氨或尿素储槽和输送系统，可放置锅炉附近的空旷位置，不占用锅炉房内紧凑的空间，系统可优化通过有效的雾化控制模式、更精确的NOX的测量技术，可以更好控制还原剂的喷入量和混合程度，使其可获得更高更稳定的脱硝效率；
3.4.3.5氨水温度范围较宽，在800～1100℃，还原率50％以上；
3.4.3.6尿素在900℃还原效率最高达到80％以上，但温度较窄，要达到50％以上的还原效率，温度需在850～1000℃；
3.4.3.7脱硝效率：大型机组25%~40%，小型机组配合低氮燃烧技术可达70%；
3.4.3.8采用尿素为还原剂反应式：NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O；

3.5工艺流程设计

3.6工艺流程说明

3.6.1 当还原剂为尿素时，尿素颗粒被溶解成40%的尿素溶液后输送到储存罐里，通过输送系统和稀释混合系统混合成10%左右浓度的尿素溶液，经计量分配装置，尿素溶液被喷射系统喷入锅炉内850～1100℃温度区域进行脱氮反应；
3.6.2 烟气在风机的牵引下，经管道首先进入旋风除尘器，除掉部分大颗粒粉尘，烟气由旋风分离器出来然后再经多级脱硫塔进行脱硫除雾，净化后的气体则由风机抽排从烟囱排入大气。
 
 
 
 

四、设备及配件投资预算

五、服务承诺

项目	服务内容
质 量 保 证	1、本公司产品按照相关企业标准生产； 2、产品免费保修期1年； 3、产品终身保修，并保证备品备件的供应； 4、本产品保证满足废气处理工艺的所有要求。
服 务 内 容	1、工程设计时，搞好特殊设计配合工作，保证技术设计结合到位； 2、现场安装调试时，派技术人员提供指导及技术服务，确保安装调试一次成功； 3、设备移交前，对业主所有相关人员提供设备相关理论、操作、维护指导培训，确保用户正确使用维护本产品； 4、及时解决用户使用过程中遇到的问题，保证产品全天候运行； 5、定期回访巡查本产品，对产品的性能保持技术领先。
服 务 范 围	1、设备成套范围内的所有技术结合、施工结合、安装调试指导、售后服务、产品技术革新； 2、废气处理运作过程中的相关问题的义务支持协作； 3、业主认为需要的其他服务与支持
服 务 承 诺	1、产品质保期一年，质保期内非人为造成的设备故障，免费维修或更换配件。 2、产品质保期外，提供终身维修维护。 3、我们承诺：每次服务让用户满意为止，用户不满意，服务不停止。 4、维修热线响应：我公司售后部接到报障电话后，24小时内到达现场进行维修。