手 機:18160011399
聯(lián)系人:陳經(jīng)理
座 機:028-84728292
郵 箱:tyxy789@126.com
地 址:四川省成都市高新區府城大道399號
點(diǎn)擊數:4058發(fā)布:2016-09-30 來(lái)源: 四川天宇興源環(huán)??萍加邢薰?/a>
重慶**水泥有限公司窯尾煙氣脫硫工程
四川天宇興源環(huán)??萍加邢薰?/span>
www.shili-cn.com
聯(lián)系方式:陳孝偉
聯(lián)系電話(huà):18160011399
24小時(shí)服務(wù)電話(huà):4000-156-159
二O一六年六月
一、概述
重慶**水泥有限公司現有一條2500 t/d新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn),目前窯尾煙氣SO2排放濃度最高達500 mg/m3(工況),現要求窯尾煙氣SO2排放濃度小于100mg/m3。
本項目廠(chǎng)區內另建有一套SNCR煙氣脫硝系統,利用氨水作為還原劑,在分解爐高溫區域內氨和氮氧化物反應,將氮氧化物降至300mg/m3以下。本工程擬采用高溫氨法脫硫,通過(guò)氨水和SO2反應,生成硫酸銨、硫酸氫銨、亞硫酸銨、亞硫酸氫銨等硫酸根化合物,去除煙氣中的SO2,噴射位置位于C2/C3煙氣出口管道。氨水的卸載和儲存單元可以利用原有SNCR脫硝系統的設備,采用一體化的集成設備,不需要增加土建工程,安裝簡(jiǎn)單方便,無(wú)需停窯,僅需脫硝系統短暫停機,將氨水接入脫硫集成設備內,不會(huì )造成氮氧化物超標,電氣控制系統并入原有脫硝系統內,統一控制管理。
以下設計參數根據水泥生產(chǎn)線(xiàn)檢測儀表記錄而來(lái),其他工藝參數設計時(shí)考慮嚴格于現有的工藝參數。
生產(chǎn)線(xiàn)煙氣參數
三、設計規范與標準
本項目為重慶**水泥有限公司2500 t/d新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)煙氣脫硫工程,具體設計參數詳見(jiàn)上述表格。
本工程采用高溫氨法脫硫工藝,脫硫劑采用17%濃度的氨水溶液。脫硫系統運行方式為連續運行,該系統具有很高的可靠性和可用率,不會(huì )因為該系統的故障而導致水泥生產(chǎn)線(xiàn)停機。
我方提供安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、運行經(jīng)濟的,且能滿(mǎn)足環(huán)境保護要求的脫硫系統。
表格中計算數值依據業(yè)主方給定數據,氨水耗量為高溫氨法脫硫系統連續運行,SO2 按最大值500mg/m3降至100 mg/m3的氨水(17%)理論耗量,實(shí)際使用過(guò)程中氨水耗量根據窯爐實(shí)際運行情況確定。
四、脫硫工藝介紹
4.1、工藝系統說(shuō)明
4.1.1、SO2的產(chǎn)生及排放過(guò)程
水泥窯系統中的硫是由原料和燃料帶入的。原料中的硫以有機硫化物、硫化物(簡(jiǎn)單硫化物或者復硫化物如硫鐵礦)或者硫酸鹽的形式存在,單質(zhì)硫可以忽略不計。原料中存在的硫酸鹽在預熱器系統通常不會(huì )形成SO2 氣體,大體上都會(huì )進(jìn)入窯系統。其中一部分硫酸鹽會(huì )在窯內高溫帶發(fā)生分解,生成的SO2 氣體隨窯氣向窯尾運動(dòng),在到達最低兩級預熱器等溫度較低區域時(shí),冷凝在溫度較低的生料上,并隨生料沉集一起進(jìn)入窯內,形成一個(gè)在預熱器和窯之間的循環(huán),而未分解的硫酸鹽則會(huì )隨著(zhù)熟料離開(kāi)窯系統。原料中以其他形式存在的硫(主要以硫化物形式存在),則會(huì )在300~600℃被氧化生成SO2氣體,主要發(fā)生在五(四)級預熱器的第二級旋風(fēng)筒或者六級預熱器的第三級旋風(fēng)筒。在預分解窯系統內,燃料由窯頭和分解爐喂入。分解爐燃料燃燒生成的SO2會(huì )被分解爐存在的大量活性CaO吸收,生成的CaSO4隨物料經(jīng)最低級旋風(fēng)筒由窯尾煙室進(jìn)入窯內。窯頭喂入的燃料產(chǎn)生的SO2氣體會(huì )和硫酸鹽在窯內高溫帶分解產(chǎn)生的SO2氣體經(jīng)歷類(lèi)似的歷程。
原料中的硫氧化產(chǎn)生的SO2在通過(guò)上級旋風(fēng)筒時(shí)會(huì )被部分吸收,其余則隨廢氣一道從預熱器排出。如果廢氣用于烘干原料,則SO2在原料磨中進(jìn)一步被吸收。在溫度低于600℃的情況下,CaCO3對SO2的吸收效率要遠低于CaO。上面兩級預熱器中CaCO3分解率極低,且僅有少量CaO被煙氣從高溫部分帶上去,因此吸收效率很低。再加上此時(shí)濕度較低以及排放前的停留時(shí)間較短,SO2排放濃度可能很高。如果存在有機硫化物,其氧化行為與硫鐵礦接近。
總之,新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中的SO2排放與燃料帶入的硫和硫酸鹽在預熱器和窯之間的循環(huán)關(guān)系不大,而與原料中硫化物的量密切相關(guān)。
4.1.2、脫硫工藝基本原理
目前水泥廠(chǎng)可以采用的脫硫技術(shù)主要包括干法脫硫、半干法脫硫和濕法脫硫。干法脫硫工藝包括反應劑噴注法、熱生料噴注法等,半干法脫硫主要是噴霧干燥脫硫法,濕法脫硫包括氨法脫硫、雙堿法脫硫、石灰石石膏法等脫硫工藝。
反應劑噴注法是指將熟石灰噴入預熱器系統適當位置,利用熟石灰與SO2反應,生成亞硫酸鈣,隨物料進(jìn)入窯系統,此后經(jīng)歷的過(guò)程與原料、燃料中帶有的硫類(lèi)似,在窯系統內部循環(huán),未分解的硫酸鈣排除窯系統,達到脫出SO2的目的?;?/span>SO2的產(chǎn)生位置,脫硫劑的噴射位置一般位于C2/C3煙氣出口管道上。
熱生料噴注法是將已分解的生料喂入預熱器系統適當位置。已分解的生料中含有大量的CaO,CaO可以與SO2反應生成硫酸鈣。噴射的位置同樣位于C2/C3的煙氣出口管道。
噴霧干燥脫硫法是一種濕法與干法相結合的脫硫工藝,將消化后的石灰石漿液噴入吸收塔,霧化后的小液滴中含有大量Ca(OH)2顆粒,煙氣中的SO2會(huì )溶于溶液中反應被吸收。一般利用水泥廠(chǎng)的增濕塔作為吸收塔,未反應的Ca(OH)2隨著(zhù)煙氣進(jìn)入尾部收塵后排出,生成的含硫化合物隨窯灰進(jìn)入生料磨。
氨法脫硫目前廣泛應用于電廠(chǎng)脫硫系統內,是一種高效、低成本的濕法脫硫工藝,脫硫效率可達95%以上。該工藝利用氨水吸收煙氣中的SO2生成亞硫酸銨,在富氧條件下亞硫酸銨會(huì )被氧化成硫酸銨,從而脫除煙氣中的SO2。該工藝在水泥廠(chǎng)具有很高的應用價(jià)值,水泥廠(chǎng)一般都建有SNCR脫硝系統,利用SNCR脫硝系統的氨水作為脫硫劑,可減少一次投資成本,運行管理方便。
雙堿法脫硫是采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內脫硫,由于鈉基脫硫劑堿性強,吸收二氧化硫后反應產(chǎn)物溶解度大,不會(huì )造成過(guò)飽和結晶,造成結垢堵塞問(wèn)題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生,再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝應用在水泥廠(chǎng)脫硫時(shí)需要建設脫硫塔,一次投資成本較大。
石灰石石膏法主要應用于火電廠(chǎng)的煙氣脫硫工程,采用石灰石或石灰作為脫硫吸收劑,石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌成吸收漿液,當采用石灰為吸收劑時(shí),石灰粉經(jīng)消化處理后加水制成吸收劑漿液。在吸收塔內,吸收漿液與煙氣觸混合,煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進(jìn)行化學(xué)反應從而被脫除,最終反應產(chǎn)物為石膏。一次投資成本過(guò)大,占地面積高,運行成本高,系統管理復雜,該工藝并不適用于水泥廠(chǎng)脫硫系統中。
綜上分析,本項目廠(chǎng)區內同時(shí)設有SNCR 脫硝系統,SNCR 脫硝系統利用氨水作為脫硫劑,為了降低成本,同時(shí)又能達到脫硫的效果,本項目采用氨法脫硫。利用氨水作為脫硫劑,噴入煙氣系統內,使氨和SO2 反應,達到脫硫的目的,一般噴射位置選擇C2/C3 煙氣出口。
脫硫反應脫硫效率的主要影響因素有氨硫比、溫度、脫硫劑與煙氣混合程度等因素。
氨水在適合的噴射位置均勻的分配在煙氣中,根據不同噴射形式和噴射系統任務(wù),氨水液滴將被均勻的分布在反應區域的截面上。
脫硫反應氨硫比一般控制在2.5左右(按全部生成硫酸銨計算),噴氨量過(guò)大會(huì )導致較大的氨逃逸,對除塵設備造成一定腐蝕。選擇合理的噴射位置,合適的噴氨量,將不會(huì )對后續處理設備造成影響。因此選取合適的的噴槍?zhuān)侠淼膰娚浣嵌燃皣娚渚嚯x就顯得尤為重要。
4.2、氨法脫硫系統主要設備
氨法脫硫裝置整套工藝是全機械化和自動(dòng)運行的,主要包括4個(gè)分系統:
1)氨水卸載、儲存系統
4.2.3、脫硫劑噴射系統
-HOPE噴槍組件
噴槍位置位于C2/C3煙道出口,共設置4支噴槍?zhuān)彼黄骄峙涞矫恐姌寖?,保證脫硫劑充分覆蓋整個(gè)煙道。
制和管4.2.4、控理系統
噴槍位置位于C2/C3煙道出口,共設置4支噴槍?zhuān)彼黄骄峙涞矫恐姌寖?,保證脫硫劑充分覆蓋整個(gè)煙道。
4、24控制和管理系統
控制和管理系統協(xié)調、控制、管理以及監測等所有處理功能。主要的硬件設備有:
本套脫硫系統控制可并入原有電氣系統中
“分布式計算機控制模塊”包括帶有運行程序的PLC和一個(gè)有觸摸屏的人機界面。它接收來(lái)自爐窯和其附屬控制柜的二進(jìn)制信號和模擬信號,通過(guò)換算,為還原反應提供設定值并且和子控制柜以及中控室進(jìn)行交流。PLC可以直接與全廠(chǎng)DCS進(jìn)行通信。 PLC操作將由觸摸屏實(shí)現。工藝圖片用于操作和系統管理。這些圖片使操作更加容易直觀(guān),常用命令基本都在界面上給出并通過(guò)按鈕即可操作。必要的工藝數據在操作終端上顯示并傳送到廠(chǎng)區DCS上進(jìn)行正常監視。
“分布式計算機控制模塊”還包括脫硫劑輸送模塊和計量輸送系統的調節和處理功能。觸摸屏用來(lái)向系統發(fā)出指令,還可以查看系統運行信息等。PLC里的運行程序記錄了工藝參數、運行生成的曲線(xiàn)以及處理運行圖片,報警等。分布式計算機控制模塊主要的分布式計算機控制模塊經(jīng)常布置在罐區,需要防塵、防水,但同時(shí)也可以布置在專(zhuān)門(mén)的電氣設備間,中控室或者分解爐的給料和噴射設備附近。
脫硫控制系統也可并入原有脫硝系統中,利用原有的控制柜及PLC模塊,若模塊不足可以根據需要擴展,模塊補充部分費用已經(jīng)包括在本案報價(jià)中,本工程采用該種方式。
五、設備清單
四川天宇興源環(huán)??萍加邢薰尽“鏅嗨小 〉刂罚核拇ㄊ〕啥际懈咝聟^府城大道399號
24小時(shí)服務(wù)熱線(xiàn):400-6161-886
聯(lián)系人:陳經(jīng)理 手機:18160011399 郵箱:tyxy789@126.com