02脱硫除尘方案

广东加多宝饮料食品有限公司

锅炉烟气治理方案

第一部分、静电除尘部分

一、项目概况、原始设计参数及技术规范

1、项目概况：

加多宝集团是一家以香港为基地的大型专业饮料生产企业，加多宝旗下产品包括红色罐装“王老吉”、茶饮料系列，“王老吉”是中国老字号民族品牌，其产品畅销于中国华南、华东、西南、华北地区，销售网络遍全国以至世界各地，包括香港、澳门、东南亚、欧洲、美国、加拿大。

广东厂锅炉有四台燃油锅炉，其中两台产汽量为8t/h，另外两台的产气量为6t/h，一吨蒸汽产生的烟气量为1100~1300NM3，按1300NM3则四台炉总共需要36400Nm3/h方能满足生产要求，为保证余量，设计风量50000m3/h左右。

锅炉运行时将排放一定量的粉尘和SO2，若不经处理直接外排，则会污染周边环境，危害周边居民的身体健康，产生酸雨，破坏生态平衡。为了减少大气污染，保护环境，防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康，需对其锅炉尾气进行治理。受广东省加多宝饮料食品有限公司委托，广州环境保护工程设计院有限公司进行此锅炉尾气治理的方案设计。

2、设计依据与设计目标：

2.1、设计依据及标准

设计依据国家有关标准。

2.2、原始设计资料：

（1）锅炉规格：8t/h及6t/h锅炉各两台

（2）燃料种类：180#重油

2.3、烟气参数：

2.4、执行设计标准

1、《广东省大气污染物排放标准》（DB44/27-2001）；

2、《锅炉大气污染物排放标准》（GWOB3－1999）；

3、《广东省大气污染物排放限值》（DB4427—2001）；

4、国家及地区的有关设计规范，手册。

2.5、设计目标

采用电除尘器加麻石泡沫脱硫除尘对锅炉尾气进行治理后，符合广东省《大气污

染物排放限值》（DB44/27—2001）二级标准（烟尘≤100mg/m3,SO

2≤800mg/m3，NO

X

≤

400mg/m3，林格曼黑度1级），排放指标达到环保要求。

3、工艺流程说明

对该该厂锅炉尾气的治理，拟采用如下工艺：

↓

↓↑↓

↓↑↓

↓↑↓

煤灰外运

具体工艺详见脱硫除尘工艺布置图

二、高压静电除尘器

1、工作原理

电除尘器的极板接地，极线接电源负极。当高压直流电施加到电除尘器的负极上时，便在其间产生静电场，施加的电压足够高时，便在极线的附近产生电晕放电，形成大量的离子和电子，烟气经过电场时，粉尘吸附上离子或电子而荷电，荷电粉尘在电场力的作用下，驱向收尘极板，到达收尘极板后释放负电荷成为中性尘粒沉集在收尘极板上。同时少量带正电的粉尘便沉集在电晕线上。收尘极板上的粉尘达到一定厚度后，通过振打使粉尘脱落，落入电除尘器下部灰斗，由输灰系统排走。

2、电除尘器技术规范：

2.1：我公司严格按照选型要求精心制造。针对锅炉工艺、粉尘及其特点，采取对应措施，

对所供设备严格按照《电除尘器》标准（JB/T5910）以及有关通用技术规定执行。2.2：WQW型电除尘器具有结构合理，除尘效率高，适应性强，功耗低，采用顶部电磁锤振

打技术，安装维护简单，操作方便。

2.3：收尘极采用轧制型阳极板，电晕线采用三角不锈钢芒刺线，壳体和气流均布板采用

Q235-A，具有足够强度和刚度，保证长期运行不变形。使用寿命长。

2.4：振打装置采用尘外顶部电磁锤振打，结构合理，活动方便，振打密封性好，运行可靠，

其振打周期灵活可调，且在烟气之外，维修工作量少。

2.5：WQW型电除尘器的壳体具有足够强度和刚度，在各种不正常工况下不变形，并具有良

好的密封性能，漏风率低，＜3％。

2.6：WQW型电除尘器灰斗具有足够的灰角，保证灰斗不堵灰，排灰顺畅。

2.7：WQW型电除尘器电气包括：

（1）：高压硅整流装置，包括高压控制柜、硅整流变压器及阻尼电阻；

（2）：低压控制系统，包括振打装置、加热装置等的供电和控制。

（3）：高低压控制设备均采用微机自动控制。

3、WQW型电除尘器技术特色

3.1：尘外顶部电磁锤振打，可靠性高、振打二次扬尘最小，运行维修费用省。

采用我公司WQW型卧式电除尘器顶部振打技术，利用其振打频率、强度、周期灵活可调这一特点来满足除尘效率的要求。这种振打方式，一是可根据工况灵活调整振打强度使振打二次扬尘减至最小，二是满足重力沉降的原因，极板上吸附的粉尘上细、下粗；上薄、下厚，对振打力上大下小的要求。众所周知，对于粗、厚粉尘使其脱落所需的振打力小，而对于细薄的粉尘，使其脱落所需的振打加速度大。顶部电磁锤振打，其产生的振打加速度符合极板上粉尘脱落的要求，顶部电磁锤振打系统的运动部件置于烟气之外的壳体外部，工作环境好，可靠性高，易于维护检修，从而保证了电除尘器的运行可靠性。

顶部电磁锤振打采用专用控制系统来实现，通过专用控制系统可对每一个顶部电磁锤进行控制。

实际运行经验证明，WQW型卧式电除尘器本体电场内几乎没有检修工作量。

3.2：采用宽间距高压供电技术，使各电场的工作电压更适应烟尘浓度梯度的变化，最大限

度地提供运行电压，从而进一步提高除尘效率和整机可靠性。

3.3：加装槽形板，提高除尘效率

第三电场末尾加装槽形板，对可能逃逸的粉尘作最后收集，根据经验表明，可以使除尘效率提高0.1％以上，其效果十分有效。

由于电厂粉尘中高比电阻粉尘较多，电除尘器在运行时会产生反电晕现象，影响除尘效率。为防止反电晕现象的产生，在电除尘器的极配形式上采用一块C极板对二根芒刺线，这种极配型式，一是使电场强度分布即极板上的电晕电流分布较均匀，从而延缓反电晕的产生；二是增大极板的有效电晕区，可消除电晕死区，提高除尘效率。另外，结合我公司电除尘器高压供电装置所特有多比例间歇脉冲供电方式，可在最大程度上消除反电晕的发生，从而保证电除尘器高效运行。

3.4：采用特殊材质，提高使用寿命

循环流化床锅炉燃烧产生的粉尘较粗。虽然有利于除尘，但由于粗颗粒粉尘对极板、板线的磨损较大，一是降低极板、极线的使用寿命；二是改变极线上芒刺的曲率半径，导致起晕电压提高，影响除尘效率。针对这一特点，采用耐磨性较好的日本SPCC板来制作阳极板；阴极线采用实体不锈钢芒刺线（不锈钢芒刺线材质为1Cr18Ni9Ti），采用不锈钢作芒刺，在提高耐磨性的同时，也提高了芒刺抵抗电火花侵蚀的能力，从而保证电除尘器长期高效运行。

3.5：我公司通过特殊的保温设计，采用外护彩板，最大程度地减少漏风，以及利用顶部振

打强度可实时调整这一特点，已成功地使电除尘器在锅炉开始投煤粉，即可投入运行。

3.6：快速响应电场动态阻抗变化，提高电场击穿电压

针对电除尘器由于工况变化可能出现电场击穿电压低，容易造成频繁闪络，影响除尘效率的情况，除了采用电晕柔和的极配型式以克服外，利用我公司多年的实践经验，以及DA VC高压供电装置快速、灵敏的火花响应控制功能，再通过合理的阻抗匹配，可很好解决电除尘器由于工况变化引起电场击穿电压低，影响除尘效率这一问题。

3.7：组件出厂，安装方便，保证精度

为了减少现场的安装工作量、以及更好地保证安装精度，全部极板、极线在车间加以组装、校正，以组件的形式出厂。

3.8：绝缘朝上，节省长度

由于我公司采用顶部振打技术，其振打和绝缘吊挂在除尘器顶部，这样电除尘器在长度方向比常规电除尘器缩短2至3米，有利于工艺布置。

3.9：刚性框架，自由升缩，不易变形

我公司WQW型卧式电除尘器其阴、阳极均采用刚性框架结构，上端刚性悬挂，不发生弯曲变形，经实践考验可适应400℃的高温工况，阴极绝缘子用耐高温的刚玉材料做成，因此从根本上解决了电除尘器高温变形和瓷件破坏问题。

3.10：微机控制，操作简单；芯片筛选，工作可靠

电除尘用高压硅整流设备是我公司吸收消化了国内外先进技术，实践经验，用户意见而开发的GGAJ02H型产品，在控制功能上具有火花跟踪，最高平均电压控制，间歇供电和脉冲供电等多种方式。在保护功能上具备完善的偏励磁和多种故障保护功能。配有RS485接口和DOS通讯接口，采用软硬件结合对电场的动态阻抗信号进行先进的检测、处理和判断，对微火花、高低能量火花进行准确的区分和处理，改善了火花控制功能。11：采用先进的微机控制，自动化程度高、运行操作简便

由于高、低压电气均采用微机控制，电除尘器运行可靠，参数调节简便、直观，自动化程度高，可实现无人值班运行。

4、安装方案说明及工程范围

1、安装方案说明

WQW型电除尘器振打机构至于电除尘器顶部，其振打绝缘朝上，有利于热电厂空间位置的工艺布置。锅炉配套电除尘器型号为WQW20-2-G（名义面积18m2，2个电场，用于锅炉，安装外形尺寸详见方案图。

2、工程范围

该项目包括工程的设计、制作、安装、调试、试运行等全包交钥匙工程）。

5、电除尘器主要性能参数

5.1、结合我公司WQW型电除尘器的特点，该厂锅炉配套电除尘设备选用WQW20-2-G，其

性能结构参数如下表；

5.2、高低压控制系统

6、WQW型电除尘器本体部件明细表

7、WQW型电除尘器电气部分关健元器件明细表

7.1、高压控制系统

7.2、低压控制系统

8、产品的设计、制造、安装、质保及验收标准

我公司设备的设计、制造、安装和调试全过程将严格按照以下规范和标准：

●中华人民共和国大气污染物综合排放标准GB16297-1996；

●广东省大气污染物排放限值DB44/27-2001；

●环境空气质量标准GB13223-1996；

●工业企业噪声控制设计规范GB87-85；

●工业设备抗震鉴定标准；

●锅炉大气污染物排放标准GWPB3-1999；

●中华人民共和国环境保护法；

●普通碳素结构钢和低合金结构钢冷轧薄钢板及钢带GB11253-89

●普通碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢技术条件GB3274-82；

●优质碳素结构钢钢号和一般技术条件GB699-88；

●碳素结构钢GB700-88；

●焊接接头的基本型式与尺寸GB985-986-88；

●钢结构设计规范GBJ17-88；

●电气装置安装工程及验收规程GBJ232-82；

●燃煤电厂电除尘器通用技术要求SD172-85及燃煤电厂电除尘器技术条件

DL/T514-93有关部份；

●建筑结构荷载规范GBJ9-87；

●建筑抗震设计规范BJ11-89。

8．1设备性能保证

我公司提供的设备符合以上规定中的全部要求。

8．2验收标准

该厂锅炉的烟气经电除尘器处理后，出口排放浓度＜100mg/m3。

8．3设备的质量保证期

试车合格后，双方在试车验收合格报告上签字，即日起开始计算质保期。质保期为12个月，在质保期内。因我公司的原因而造成的损坏或不能正常运行工作时，我公司将免费为需方修理或更换零部件，其中极板、极线保证8年不断线、不磨坏。

第二部分脱硫部分

一、项目概况

由于我国油含硫量较高，锅炉烟气脱硫过去又未普遍应用，致使酸雨在工业发达地区频频发生。我省珠江三角洲的一些县市酸雨频率近90%，达到十雨九酸的程度。

酸雨使土壤酸化，动植物遭殃，破坏了生态环境，严重危害了工农业生产和人体健康。

目前全国已划定了“酸雨控制区和二氧化硫污染区”，并要求控制区内排放SO2的污染源达标排放。为了减少锅炉废气对大气的污染，保护环境，改善环境空气质量，防止生态破坏，现委托我公司对四台锅炉的脱硫治理工程进行设计。

二、设计基础

1、设计的原始数据参数

表1:锅炉运行尾气指标

2、排放标准及设计目标

锅炉尾气治理后，符合广东省《大气污染物排放限值》（DB44/27-2001）二级标准。锅炉尾气排放要求具体指标和设计指标值如表2：

表 2：锅炉尾气排放标准

三、脱硫除尘工艺流程

和粉尘，采用的脱硫工艺流程如

1、该厂锅炉排放的尾气中含有较高浓度的SO

2

下：

2、锅炉尾气处理工艺说明:

（a）在引风机负压的作用下，通过静电除尘器，粉尘在荷电后被静电除尘器吸收。

除尘后，再经过麻石泡沫脱硫塔进行脱硫，净化后的气体经过引风机，最后通过烟囱排放。

（b）循环水由麻石泡沫脱硫主塔的上部进入，在泡沫板上被气流吹散，在主塔

内进行两相接触。完成除尘任务后从主塔底部流出，由明渠引入两级沉渣池，上清液溢流进入循环池，循环池的水由水泵打回主塔再循环使用。

3、旋流板式消烟除尘系统工艺特点：

（1）投资和运行费用低。

（2）系统阻力,运行时压力损失一般≤800Pa 。

4、脱硫除尘机理

烟气脱硫工艺的基本原理主要是利用SO 2的以下特性：

a 、酸性：SO 2属于中等强度的酸性氧化物，可利用碱性物质吸收，生成稳定的盐；

b 、SO 2在水中有中等的溶解度，溶于水后生成HSO 2和SO 2，然后可与其它的阳离子反应生成稳定的盐，或氧化成不易挥发的H 2SO 4；

c 、还原性：在与强氧化剂接触或有催化剂及氧存在时，SO 2表现为还原性，便自身氧化成SO 3，SO 3是更强的酸性氧化物，易用吸收剂吸收；

d 、氧化性：SO 2除具有还原性外，还具有氧化性，当其与强还原剂(H 2S 、CH 4、CO 等)接触时，SO 2可被还原成元素硫。

e 、烟气中的酸性物质，与PH 值>11的碱性喷淋液接触时，由于受到压强、温度、水蒸汽的联合作用形成紊流状态的流体，并发生一系列复杂的化学反应，其化学方程式如下：

SO 2+H 2O H ++SO 42-

H ++HSO 3-+1/2O 2 2H ++SO 42- 2H ++SO 42-+2Na(OH) NaSO 4·2H 2O

由于该设备的主体较高，阻力较小，对流体来说，旋转圈数可以增多，SO 2、NO X

与PH 促进值>11的雾滴可以得到充分的接触，吸附、溶解、中和、分离等净化过程，旋转喷淋和旋流技术既使气液接触面积增大，又使气相紊流激烈，有利于碱性喷淋液对SO 2、NO X 的吸收，酸碱中和，首先取决于喷淋液的水量及雾化的质量，1Kg 的水表面积仅有0.065m 2，若雾化成直径0.04mm 的液滴，则表面积增至175m 2，增大2692倍，

雾化越细，则酸碱中和越充分，液雾与烟气接触面积越大，净化效果就越好。

5、液气分离器的原理

该设备的除雾脱水系统由脱水板、防带水槽、脱水环组成，分布在每级净化装置中，当饱和水蒸气的烟气逐级通过除雾、脱水系统时，受离心力的作用，烟气中的液滴被甩向塔壁后下落，大大降低烟气中的含湿量，避免了烟气中饱和水蒸气对烟囱的侵蚀，使净化后的气体排入大气时容易扩散，减少对烟管的腐蚀。

四、设备选型

1、静电除尘器见静电除尘器部分。

2、静电除尘器底部插板阀

300×300mm

3、静电除尘器底部星型卸料器

300×300mm N=1.5kw

4、泡沫脱硫塔

空塔风速取3m/s，则塔内径Φ2500mm；

取停留时间为3s，塔高取13m，采用麻石结构。

副塔2200×13000mm，采用砖砌结构。

5、水泵

Q=60m3/h H=30m N=15kw

数量2台，1用1备

6、风机

Q=50000m3/h P=2500Pa N=55kw

7、麻石塔基础8000×3300mm

8、风机基础3000×2200mm

9、循环水池8000×4000×1500mm

五、运行费用

1、电费：

本系统为三级电力负荷380V/10kV动力负荷，见下表：

按0.6元/度电、年运行时间7200小时计算，

则每年电费为73.3*7200*0.6=316656元

2、药剂费用

A、以下以28t/h容量计算：烟气量为36400Nm3/h，二氧化硫的含量为2400mg/Nm3，排放浓

度800mg/Nm3，年运行时间7200小时计算。

二氧化硫初始浓度=2400mg/Nm3

二氧化硫排放浓度=800mg/Nm3

脱硫效率=（2400-800）mg/Nm3÷2400mg/Nm3=66.7%

设计取脱硫效率80%

二氧化硫脱除量=2400mg/Nm3×36400Nm3/h×90%÷1000000=78.6kg/h

年二氧化硫脱除量=0.0786t/h×7200h/a=566t/a

B、吸收剂计算

本工程选用消石灰粉纯度为90%，钠碱选用纯度为30%的NaOH，钠碱损耗按5%计算。

生石灰过量系数去1.1。

钠碱每小时用量=78.6kg/h÷64×5%×80=4.9kg/h

钠碱年用量=4.9kg/h×7200h/a÷1000 =35.3t/a

消石灰每小时用量=78.6kg/h÷64×74÷0.9=101kg/h

消石灰年用量=101kg/h×7200h/a÷1000 =727t/a

钠碱按800元/吨计，消石灰按500元/吨计算

则吸收剂每年费用为：35.3*800+727*400=319040元

3、则系统每年总运行费用为：635696元

六、质量保证计划

4.1设计质量保证

1、设计指标的高标准和切实可行性

2、设计指导思想的正确性

（1）坚持“环保、优质、实用”三优的最终目的。

（2）坚持“我就是工人”的设计立足点，设计满足生产操作维修管理的要求。

3、采用技术坚持“实用性、先进性和经济性”的统一优化

（1）处理工艺对水质变化适应性强，出水达标稳定性高，维护运行成本低；

（2）设备先进可靠，采用国内名牌产品，具有ISO国际质量认证体系认证，设备维护简单，备件容易购买。

4、设计人员

（1）组成有丰富经验，能力强的设计技术班子。

（2）强调设计人员目标明确，深入现场，工作踏实，与业主等各方面紧密结合，并虚心听取意见。

5、设计管理

（1）设计将依据ISO14000质量体系设计、开发、安装和服务的质量保证模式。

（2）本工程认真贯彻执行广州市环境保护工程设计院有限公司有关各项设计质量管理规定。

4.2、施工安装质量保证

1、工程施工、安装的质量目标是：施工安装质量达到100%合格，创优良工程。

2、施工安装质量控制措施

（1）施工前的质量控制

A、编制详细完善、合理可行的总体施工组织设计和各专业、关键部分的施

工组织设计及作业设计，做到施工有方案，技术、质量有保证、有措施，

开工有报告。

B、组织确认各级质量控制点。

C、施工图纸有自审、会审记录，技术、安全交底有记录。

D、在工程准备阶段，把质量管理工作延伸到设计及制作部门，尽量把施工

中容易出现的因设计、制作原因所产生的技术质量问题解决在施工之前，确保工程质量。

E、工程所需的原材料、构件、成品、半成品一律具备合格证和技术说明书。

在规定的范围内进行复验、抽验达到合格要求后才能使用，并进行标识。

F、项目经理部负责划分、编制单位工程计划。

（2）施工过程中的质量控制

A、施工单位对分部、分项工程进行划分，并制定质量检验计划。

B、对质量控制点实行分级检查和签字认证，实行对施工质量的认可或否决

权。质量检查必须按程序办理。

C、制定关键工序质量控制点和特殊过程控制方案，严格工序管理和控制，

并作好质量记录。

D、严格工序交接制度的执行和隐蔽工程检验确认程序。

E、发现未经检验或未经业主同意擅自更换、替代的工程材料使用在工程上，

应立即下达停止施工的指令，并上报查明原因。

F、及时向业主等有关部门申请工程实体质量的中间验收工作，经验收符合

规范要求后才能进行下一道工序。

G、建立、健全现场计量器具检验、校准体系，确保量值正确可靠。

H、严格地作好质量记录，记录内容应包括：

a、施工中各项目、专检质量记录；

b、材料、构件及半成品合格证，器材、阀门、管件出厂合格证，设备

出厂合格证及说明书；

c、所有质量控制点经现场联系检查认可后，将检查结果通知单连同原

始记录、质量控制页都作为质量资料保管存档；

d、各专业单位工作质量评定记录；

e、设备清单及竣工图。

（3）质量验收阶段的质量控制

A、施工单位在工程完工后，应及时组织对工程实体和交工资料进行自查和

评定，并组织工程竣工预期验收。

B、施工单位应及时对工程竣工预期验收所查出的工程尾项和所存在质量问

题，认真进行处理。

C、施工单位确认预期验收符合要求后，向项目经理部提出检查申请，由项

目经理部组织确认检查，签署评定意见。

D、严格按《交工验收管理文件》和《质量保证资料检查细则》进行工程交

工资料的整理及质保资料的审核。审核合格后，及时向业主进行实物和交

工资料的移交。

E、本工程保固期内，负责工程保修。

F、应定期组织对工程质量进行回访工作，征求用户意见，并对存在的质量

问题及时整改，让用户满意。

十你若真见过那些强者打拼的样子，就一定会明白，那些人之所以能达到别人到不了的高度，全是因为他们吃过许多别人吃不了的苦。这世上从来就没有横空出世的运气，只有不为人知的努力。