辽宁新城热电100MW锅炉烟气镁法脱硫项目创新性说明书.docx

辽宁新城热电100MW锅炉烟气镁法脱硫项目·创新性说明

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章清洁生产技术创新 4

1.1深度脱硫技术 4

1.2脱除硫的资源化利用技术 5

1.3碳排放减少 5

1.4硫废水零排放处理 6

第二章反应技术及分离技术创新 7

2.1高效反应新工艺 7

2.2反应分离集成技术 8

2.2.1水夹点技术优化 8

第三章过程节能技术创新 14

3.1换热网络集成优化 14

3.2利用相变潜热的多效蒸发技术 17

第四章新型过程设备应用技术创新 20

4.1反应器结构创新 20

4.2分离设备结构创新 24

4.2.1填料材质创新 24

4.2.2塔内装置创新 26

4.2.3塔内防腐创新 26

4.3输送设备结构创新 27

4.3.1变频渣浆泵 27

4.3.2脱硫管道旋流防堵装置 29

4.4换热设备结构创新 30

第一章清洁生产技术创新

1.1深度脱硫技术

采用氧化镁法脱硫技术，传统氧化镁法脱硫工业流程中脱硫塔多设置为空塔喷淋或板式塔，存在着气液传质接触不充分的缺点。改进后的氧化镁新型脱硫技术在脱硫吸收塔方面选择填料吸收塔，并选取了高效的PP材质的252Y高效填料。通过ASPEN模拟的优化。得到如表1-1数据。

表1-1Aspen优化前后对比

项目

新鲜进料量

kg/h

循环浆液量

m3/h

液气比

l/m3

优化前

11000

1426.775

2.31

优化后

9100

1294.959

2.10

由表1-1可知，优化后的氧化镁脱硫新工艺补充的新鲜进料量减少，液气比降低至2.1L/m3后。进出口烟气对比数据如下表1-2所示。

表1-2进出口烟气数据对比

项目

烟气量

m3

出口硫含量

mg/m3

进口烟气数据

615718

2538.53

出口烟气数据

597108.521

22.92

出口烟气中SO2含量为22.92mg/m3，低于必威体育精装版排放标准文件《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）》中规定的35mg/m3的排放限制，达到深度脱硫效果。且由表1-2可以得到改进后的氧化镁脱硫技术脱硫率达99.09%，年减排SO2量可达8921t。

1.2脱除硫的资源化利用技术

在本项目采用的改进后的氧化镁脱硫工艺中，从填料脱硫吸收塔吸收的二氧化硫与氢氧化镁浆液反应生成亚硫酸镁，随后亚硫酸镁在塔外搅拌反应釜经过强制氧化为硫酸镁，硫酸镁溶液蒸发浓缩，随后经冷却结晶、重结晶工序制取高纯度的七水硫酸镁晶体。七水硫酸镁制取工段流程模拟图见图1-1。

图1-1七水硫酸镁制取工段流程模拟

经重结晶系统生产的高品质的七水硫酸镁晶体可达2万吨/年的产量。将烟气中SO2大部分转化为了有经济效益的七水硫酸镁晶体产品。本项目应用的电厂位于辽宁盘锦盘山县的高升经济区内，高升经济区是以农业为主打的全国示范农业经济区，本脱硫项目产生七水硫酸镁晶体作为制作化肥的重要原料，在辽宁盘锦盘山县有着良好的销售市场，极大地降低了本脱硫项目的运行成本。

1.3碳排放减少

七水硫酸镁制取工段

七水硫酸镁制取工段中的蒸发系统本项目将传统氧化镁法的单效蒸发改造为三效蒸发系统，改造前后数据对比见表1-3，可见改造后可以达到每年减排CO28285t，产生了良好的环境效益。

表1-3单效与三效蒸发数据对比

外界输入热负荷MW

热公用工程加热介质

加热介质用量t/h

CO2排放量

t/h

年投资RMB

单效蒸发

6.73

MPS

11.90

1.5979

2589702

三效蒸发

2.95

MPS

5.22

0.6980

1135697

节省百分数%

56.166

56.134

56.318

56.146

1.4硫废水零排放处理

本项目运行中会产生一定量的脱硫废水，废水中含有多种污染物，排放前必须进行处理。脱硫废水的处理方法有很多种，利用最广泛的是物理化学处理方法，但该方法工艺复杂，运行成本高且无法取出氯离子。而烟道处理技术可采用雾化喷嘴，将本项目脱硫废水进行雾化，喷入电除尘之前的管道内，利用烟道内高温气体将雾中水蒸干，形成细小固体颗粒，结晶随烟气烟尘进入电除尘被电极捕捉，进入除尘器灰斗随灰外排，达到脱硫废水零排放的目的。但该方法由于液体蒸干产生的固体结晶颗粒附着在烟道内壁对烟道腐蚀严重，故本项目采用专利《燃煤电厂脱硫废水烟道喷雾蒸发零排放处理装置及方法》（CN106167283A），利用燃煤电厂烟气对脱硫废水进行快速蒸发。将135℃烟气、280℃烟气及贴壁烟气一定比例组合在一起快速蒸