發電機尾氣治理
發電機尾氣通過鋼煙囪排放,發電機組運行時柴油機排出的尾氣是一種高溫高速的脈動性氣流,噪聲大,污染重。柴油燃燒時排放煙氣中含有大量碳黑、SO2、NOx等有毒有害物質,若不加處理直接排放,對大氣環境會造成污染,根據國家的環保要求,對該廢氣進行治理后達標排放。
一、設計依據及標準
1、建設單位提供的有關原始技術資料;
2、《環境空氣質量標準》(GB3096-1996)中的二級標準;
3、《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)中的二時段二級標準;
4、《三廢處理工程技術手冊》(廢氣卷);
二、煙氣量和污染物濃度
柴油發電機
1250KVA 4臺
煙氣量
266.5m3/min·臺(15990m3/h·臺)
排氣溫度
484℃
最大背壓
6.7KPa
因該項目柴油發電機組使用0#柴油,其含硫量為0.25%,排放的尾氣中二氧化硫濃度為380mg/m3,碳黑含量超過500mg/m3。
三、設計目標
尾氣治理后排放濃度應達到廣東省《大氣污染物排放限值》(DB44/27-2001)中“燃油鍋爐大氣污染物排放限值”二時段二級標準,列表如下:
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四、工藝設計
對柴油發電機組排出的尾氣黑煙,按目前的常規做法是采用旋流板水洗噴淋法,采用旋流板式噴淋塔,氣體在塔內由下向上高速運動,與自上向下噴出的洗滌液相接觸,由于塔內設置了多層旋流板,它能增加氣液接觸面積和接觸時間,使尾氣與水在塔內和板面上充分接觸。尾氣中的污染物質碳黑在與噴淋水接觸過程中,被水充分吸附,得以凈化;尾氣中NOx、SO2等氣態污染物通過在噴淋水中加入一定比例的NaOH使噴淋水呈堿性,在噴淋過程中,水與尾氣接觸時,發生化學反應,使NOx、SO2等氣態污染物得到中和達到良好的處理效果。在整個尾氣凈化過程中設備無需清洗,所用的噴淋水可循環使用,整個處理過程可實現自動控制,操作簡便。故在本方案中選用旋流板式噴淋塔工藝對發電機尾氣進行凈化處理。
化學反應:
SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O
NOx+NaOH→NaNOx+H2O
五、工藝流程說明
發電機尾氣排放口安裝有消音器和熱交換器,尾氣經消音器和熱交換器,進入旋流板噴淋塔,噴淋水由循環泵提升進入噴淋塔,通過螺旋噴頭噴出,螺旋狀錐型水膜與尾氣在塔內和板面上充分接觸發生化學反應,凈化后的煙氣直接從噴淋塔頂部排氣管排空;洗滌液經沉降池沉淀后進入循環水槽,由循環泵提升噴淋水循環使用,沉淀污水定期排至廠內污水處理系統凈化排放。噴淋水循環系統安裝pH自動監控系統,在線監測循環水的pH值,自動控制加堿量,使pH值保持恒定,確保系統穩定運行。
六、設計計算
1、尾氣氣壓計算
根據發電機資料的數據發電機尾氣背壓為6700Pa;
熱交換器阻力小于300Pa,按300Pa計算;
噴淋填料塔設備阻力小于700Pa,按700Pa計算;
消音器阻力小于200Pa,按200Pa計算;
煙道阻力小于200Pa按200Pa計算;
系統總阻力H:H=300+700+200+200=1400Pa;
系統總阻力H遠小于尾氣背壓6700Pa,因此系統可利用尾氣背壓克服系統阻力,而無須增加引風機。
2、旋流板噴淋塔
根據發電機資料的數據1125KVA“康明斯”發電機尾氣排放量
266.5m3/min·臺(15990m3/h·臺),4臺發電機總風量63960m3/h。
4臺發電機分為兩套系統進行處理。每套系統氣量31980m3/h。
設計風量按Q=32000m3/h。
空塔氣速V按4m/s,塔徑D=2(Q/V*3600*3.14)1/2 =1.6m;
塔高按5米計算,內裝兩層旋流板,兩層螺旋噴嘴。
每只螺旋噴嘴覆蓋半徑0.25m,覆蓋面積0.2m2,每層噴淋管架裝噴嘴10只。每塔裝噴嘴20只。
3、循環泵
采用0.5英寸螺旋噴嘴,噴嘴壓力0.7b,每只噴嘴水量為45L/min,20只噴嘴噴淋水量54m3/h。
噴淋水管道阻力和局部阻力約為:1mH2O
循環泵提升高度為:7m
循環泵揚程H:H=0.7×10+1+7=22mH2O
循環泵:80HYF-30T7.5KW;316不銹鋼耐腐蝕泵
兩臺(一用一備)
4、循環水槽
兩套噴淋塔共用一座循環水槽,水槽容量按兩臺泵同時開啟的5min水量計算,噴淋水槽有效容積為9m3,
規格:4×1.5×1.7m
材質:厚度δ=3mm,316不銹鋼板
槽內出水端安裝PH儀在線監測噴淋水PH值;出水端與回水端之間安裝不銹鋼隔網,阻隔大物體進入泵體;出水端安裝浮球液位計自動補充自來水;回水端底部安裝排污管閥,定期排污。
5、溶堿槽
有效容積:1m3,規格:1×1×1.2m
材質:厚度δ=8mmPVC板
攪拌器:104r/min,材質:不銹鋼
加堿泵:流量Q=15L/min,揚程H=7m
型號:14CQ-8磁力泵
七、系統控制
1、每臺發電機尾氣排放管安裝電動蝶閥,設備運行同時開啟電動蝶閥;設備停止時蝶閥保持關閉;
2、設備啟動前2min噴淋循環泵啟動,PH測定儀同時工作;
3、PH測定儀設定工作范圍,PH檢測值低于設定低線,加堿泵啟動加堿,
PH檢測值高于設定高線,加堿泵停止加堿。
4、兩臺循環泵由時間繼電器控制定時切換。
5、設備停止工作5min后,循環泵及PH測定儀停止工作。
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