发电机尾气治理
发电机尾气通过钢烟囱排放,发电机组运行时柴油机排出的尾气是一种高温高速的脉动性气流,噪声大,污染重。柴油燃烧时排放烟气中含有大量碳黑、SO2、NOx等有毒有害物质,若不加处理直接排放,对大气环境会造成污染,根据国家的环保要求,对该废气进行治理后达标排放。
一、设计依据及标准
1、建设单位提供的有关原始技术资料;
2、《环境空气质量标准》(GB3096-1996)中的二级标准;
3、《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)中的二时段二级标准;
4、《三废处理工程技术手册》(废气卷);
二、烟气量和污染物浓度
柴油发电机
1250KVA 4台
烟气量
266.5m3/min·台(15990m3/h·台)
排气温度
484℃
最大背压
6.7KPa
因该项目柴油发电机组使用0#柴油,其含硫量为0.25%,排放的尾气中二氧化硫浓度为380mg/m3,碳黑含量超过500mg/m3。
三、设计目标
尾气治理后排放浓度应达到广东省《大气污染物排放限值》(DB44/27-2001)中“燃油锅炉大气污染物排放限值”二时段二级标准,列表如下:
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四、工艺设计
对柴油发电机组排出的尾气黑烟,按目前的常规做法是采用旋流板水洗喷淋法,采用旋流板式喷淋塔,气体在塔内由下向上高速运动,与自上向下喷出的洗涤液相接触,由于塔内设置了多层旋流板,它能增加气液接触面积和接触时间,使尾气与水在塔内和板面上充分接触。尾气中的污染物质碳黑在与喷淋水接触过程中,被水充分吸附,得以净化;尾气中NOx、SO2等气态污染物通过在喷淋水中加入一定比例的NaOH使喷淋水呈碱性,在喷淋过程中,水与尾气接触时,发生化学反应,使NOx、SO2等气态污染物得到中和达到良好的处理效果。在整个尾气净化过程中设备无需清洗,所用的喷淋水可循环使用,整个处理过程可实现自动控制,操作简便。故在本方案中选用旋流板式喷淋塔工艺对发电机尾气进行净化处理。
化学反应:
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
NOx+NaOH→NaNOx+H2O
五、工艺流程说明
发电机尾气排放口安装有消音器和热交换器,尾气经消音器和热交换器,进入旋流板喷淋塔,喷淋水由循环泵提升进入喷淋塔,通过螺旋喷头喷出,螺旋状锥型水膜与尾气在塔内和板面上充分接触发生化学反应,净化后的烟气直接从喷淋塔顶部排气管排空;洗涤液经沉降池沉淀后进入循环水槽,由循环泵提升喷淋水循环使用,沉淀污水定期排至厂内污水处理系统净化排放。喷淋水循环系统安装pH自动监控系统,在线监测循环水的pH值,自动控制加碱量,使pH值保持恒定,确保系统稳定运行。
六、设计计算
1、尾气气压计算
根据发电机资料的数据发电机尾气背压为6700Pa;
热交换器阻力小于300Pa,按300Pa计算;
喷淋填料塔设备阻力小于700Pa,按700Pa计算;
消音器阻力小于200Pa,按200Pa计算;
烟道阻力小于200Pa按200Pa计算;
系统总阻力H:H=300+700+200+200=1400Pa;
系统总阻力H远小于尾气背压6700Pa,因此系统可利用尾气背压克服系统阻力,而无须增加引风机。
2、旋流板喷淋塔
根据发电机资料的数据1125KVA“康明斯”发电机尾气排放量
266.5m3/min·台(15990m3/h·台),4台发电机总风量63960m3/h。
4台发电机分为两套系统进行处理。每套系统气量31980m3/h。
设计风量按Q=32000m3/h。
空塔气速V按4m/s,塔径D=2(Q/V*3600*3.14)1/2 =1.6m;
塔高按5米计算,内装两层旋流板,两层螺旋喷嘴。
每只螺旋喷嘴覆盖半径0.25m,覆盖面积0.2m2,每层喷淋管架装喷嘴10只。每塔装喷嘴20只。
3、循环泵
采用0.5英寸螺旋喷嘴,喷嘴压力0.7b,每只喷嘴水量为45L/min,20只喷嘴喷淋水量54m3/h。
喷淋水管道阻力和局部阻力约为:1mH2O
循环泵提升高度为:7m
循环泵扬程H:H=0.7×10+1+7=22mH2O
循环泵:80HYF-30T7.5KW;316不锈钢耐腐蚀泵
两台(一用一备)
4、循环水槽
两套喷淋塔共用一座循环水槽,水槽容量按两台泵同时开启的5min水量计算,喷淋水槽有效容积为9m3,
规格:4×1.5×1.7m
材质:厚度δ=3mm,316不锈钢板
槽内出水端安装PH仪在线监测喷淋水PH值;出水端与回水端之间安装不锈钢隔网,阻隔大物体进入泵体;出水端安装浮球液位计自动补充自来水;回水端底部安装排污管阀,定期排污。
5、溶碱槽
有效容积:1m3,规格:1×1×1.2m
材质:厚度δ=8mmPVC板
搅拌器:104r/min,材质:不锈钢
加碱泵:流量Q=15L/min,扬程H=7m
型号:14CQ-8磁力泵
七、系统控制
1、每台发电机尾气排放管安装电动蝶阀,设备运行同时开启电动蝶阀;设备停止时蝶阀保持关闭;
2、设备启动前2min喷淋循环泵启动,PH测定仪同时工作;
3、PH测定仪设定工作范围,PH检测值低于设定低线,加碱泵启动加碱,
PH检测值高于设定高线,加碱泵停止加碱。
4、两台循环泵由时间继电器控制定时切换。
5、设备停止工作5min后,循环泵及PH测定仪停止工作。
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