工藝方案總設計
供熱責任公司現有100萬t/a鍋爐煙氣經過余熱鍋爐進入到脫硫系統(tǒng),煙氣經脫硫后經過濕式電除塵然后到大氣,針對脫硫產生的濕煙氣進行煙氣脫白處理。我公司采用換熱+再加熱方法進行治理,系統(tǒng)設計換熱加熱溫度幅度滿足以下要求:正常工況下?lián)Q熱階段按夏季降溫8℃以上,煙溫達到48℃以下,加熱階段按冬季排放煙溫達到65℃以上;冬季換熱階段降溫5℃以上,煙溫達到45℃以下,加熱階段煙溫達到80℃以上,煙氣水分回收率達到30-50%。
鍋爐脫白煙氣工藝流程圖:引風機后煙氣;取熱換熱器;脫硫塔;;增壓風機(計算后可不加);煙氣均布器;換熱段煙氣降溫;除塵除霧器;再熱換熱器;脫白裝置煙囪排放到大氣
鍋爐脫白系統(tǒng)具體可分為;煙氣系統(tǒng)、煙氣取熱系統(tǒng)、煙氣降溫凝結系統(tǒng)、除塵除霧系統(tǒng)、煙氣再熱系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽水回收系統(tǒng)。
(一)煙氣系統(tǒng):
煙氣系統(tǒng)主要是針對原有煙道和風機進行改造,增加脫硫與脫白系統(tǒng)連接部分的煙道、膨脹節(jié)、疏水裝置、檢修人孔、增壓風機等設備。脫硫后與脫白裝置連接煙道采用增強型FRP材質,連接脫白系統(tǒng)的煙道從脫硫(濕式電除塵)頂部椎體處引出,下翻引接到脫白入口煙道,原有脫硫塔頂煙囪出口處加裝檢修放空閥,當脫白系統(tǒng)需要檢修時打開塔頂放空閥進行排空,系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運行。根據初步設計,原有系統(tǒng)的風壓不能滿足增加脫白后系統(tǒng)要求,將增壓風機布置在脫硫塔之后,脫白塔之前,并滿足系統(tǒng)壓力要求。
煙氣系統(tǒng)主要設備包括:增壓風機、煙道膨脹節(jié)、煙道、管路、閥門、脫硫塔檢修閥等。
(二)煙氣取熱系統(tǒng):
煙氣取熱段是將引風機后150℃(左右)熱煙氣側煙道加裝換熱器,經過低溫換熱后100℃--110℃左右的煙氣去往脫硫。換熱器吸收的熱量經過熱源循環(huán)泵輸送到煙氣再熱段對冷凝后的煙氣進行加熱。
煙氣取熱單元主要設備包括:取熱換熱器、熱源循環(huán)泵、壓力變送器、進出口溫度測點、灰斗、卸灰閥、管路、閥門、緩沖罐。
換熱器設計特點:
1、取熱換熱器換熱管采用H型翅片管形式,翅片與換熱管采用機械自動焊。降溫段換熱管壁溫高于酸露點的材質選用ND鋼;
2、換熱器在設計上,采用國內的酸露點測控系統(tǒng)對酸露點進行檢測使換熱器換熱壁溫始終在酸露點以上運行,換熱器不腐蝕、堵塞;
3、在換熱器設計上換熱器壁溫根據酸露點的變化實現自動調整功能;
4、為了防止換熱器磨損設計采用合理煙速、H型翅片;煙氣取熱換熱器采用順排結構;
5、使用在線式露點測控系統(tǒng)儀器同時可以檢測出換熱器的泄露,實現在線檢漏功能;
(三)煙氣換熱系統(tǒng)
煙氣換熱系統(tǒng)是將脫硫后的煙氣經煙道引入到脫白塔底部的煙氣降溫換熱裝置內,通過改性高分子換熱器進行冷凝結,將50℃~55℃左右的飽和濕煙氣換熱降溫到47℃以下,凝結析出煙氣中的水分,含濕量降低35%以上,析出的水分,經過換熱器導流裝置回流到換熱器的廢水槽,定期外排至沉淀池內進行處理,處理過后的清水回流到脫硫系統(tǒng)重復利用,凝結后的飽和煙氣經頂部的除霧裝置進入到煙氣再熱段。
煙氣換熱系統(tǒng)主要設備包括:溫差換熱器、絲網除霧器、壓力變送器、進出口溫度測點、噴淋裝置、管路、閥門。
我公司生產的改性高分子聚合物換熱器用于換熱凝結段,是利用冷源輸送泵的冷源(冷水)對降溫段煙氣進行降溫處理,冷源輸送泵的冷源(約25℃)進入到高分子聚合物換熱器內部與外部的熱煙氣(55~50℃)進行換熱,將煙氣降溫47℃以下,并達到水汽凝結效果,去除其中大部分水,產生的凝結水液體經過管道排出,回流到脫硫系統(tǒng)進行回用,換熱器出水溫度(約37℃左右),排放到廠區(qū)冷卻塔中進行冷凝處理。
我公司研制的溫差換熱器,能夠較高的換熱效率,煙氣中大部分水分冷凝出來,減少煙氣中水分含量,溫差換熱器配置有噴淋裝置,防止堵塞和結垢,換熱后的煙氣經過除霧器除霧后進入到煙氣再熱單元。
(四)煙氣再熱段
煙氣再熱段是將降溫段的不飽和煙氣進行再熱,熱源來自煙氣取熱段的高溫熱水(90~100℃)將43℃不飽和濕煙氣加熱到80℃以上,經過脫白塔頂部煙囪排放到大氣中,從而白煙。
煙氣再熱段主要設備包括:再熱換熱器、觀察口、壓力變送器、出口溫度測點、管路、閥門、沖洗噴淋裝置。
再熱換熱器,主體結構與溫差換熱器結構相似,并分級分層布置,再熱換熱器可以根據負荷變化調整使用的換熱面積,再熱換熱器耐受溫度能夠達到120℃。
(五)水循環(huán)系統(tǒng)
水循環(huán)系統(tǒng)主要是脫白系統(tǒng)換熱器所流通水,可分為熱源水、冷源水兩部分。熱源部分用循環(huán)水主要用于取熱換熱器對煙氣進行取熱,循環(huán)水來自廠區(qū)一次補充軟化水,經過熱源循環(huán)泵在再熱換熱器與取熱換熱器之間進行循環(huán),再熱器進水溫度在90℃以上,從而脫白效果,再熱器出口的冷卻水回流到取熱換熱器內繼續(xù)進行吸熱。冷源用水主要是將冷卻塔內冷凝水(37℃)經過冷水循環(huán)泵去往溫差換熱器,對煙氣進行換熱凝結,經過換熱后水溫度升高到(42℃)回流到冷卻塔進行冷凝,水往復循環(huán)使用,換熱凝結效果。
水循環(huán)系統(tǒng)設備主要包括:熱源循環(huán)泵(一用一備)、冷水循環(huán)泵(一用一備)、冷卻塔(利用廠區(qū))、虹吸罐、管道、閥門、壓力表、過濾器。
(六)蒸汽水回收系統(tǒng)
蒸汽水回收系統(tǒng)主要是將溫差換熱器器、沖洗噴淋回流下來的水收集到沉淀池進行沉淀處理,沉淀處理后清水溢流到清水池內。清水池內的水通過回流泵回流到脫硫系統(tǒng)進行回用。清水池水還可以作為溫差換熱器、除霧器沖洗水用,溫差換熱器、除霧器清潔。沉淀池底部的濃漿液通過污泥泵輸送到脫硫漿池內,由脫硫壓濾機內對濃漿液進行脫水處理。
為滿足當前嚴格的環(huán)保要求,慧陽環(huán)保針對電廠鍋爐煙氣脫白、鋼鐵廠煙氣脫白、工程有了新的,通過實踐證明效果可滿足有關部門的排放標準,為我國環(huán)保事業(yè)增添一份。