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姚孟电厂300MW机组烟气脱硫及资源化利用项目项目摘要
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四川大学远梦团队
目录
TOC\o1-3\h\z\u一项目简介 3
二原料及产品方案 4
三工艺设计 6
四设备设计及选型 8
4.1反应器 8
4.1.1流化床反应器 8
4.1.2撞击流反应器 10
4.2新型浮阀塔板 10
4.3防振动换热器 11
4.4降噪风机和新型泵 12
五控制方案 14
六节能降耗 15
6.1换热网络优化集成 15
6.2蒸汽透平的运用 16
6.3低温省煤器技术 17
6.4三效蒸发技术 18
6.5热泵技术 19
七厂区选址与布置 20
7.1厂址确定 20
7.2总厂布置 20
7.3三维布置 21
八安全与环境 23
8.1安全评价 23
8.2环境评价 23
8.3三废处理 23
九经济分析 25
十项目总结 26
一项目简介
本项目是为平顶山姚孟电厂设计一座对其含硫烟气进行深度脱硫并资源化利用的装置。该项目采用硫化钠—硫磺法，每年处理75亿Nm3含硫烟气，可将烟气中的二氧化硫含量由4538.19mg/Nm3降至19.69mg/Nm3，并副产1.2万吨325目硫磺粉、1.8万吨工业级液体二氧化碳，同时实现黄磷尾气的有效处理及利用。本项目充分利用燃煤烟气以及黄磷尾气资源，达到环境友好，实现深度脱硫并资源化利用的目的。
本团队在工艺设计中，兼顾经济效益和清洁生产，思路明确，亮点突出，其主要体现在如下几个方面：
1、本项目污染源均来自总厂及其附近厂家，充分利用总厂资源，体现深度脱硫项目宗旨。
2、工艺流程新颖，采用新型工艺硫化钠—硫磺法，在深度脱硫的同时，实现硫的资源化利用，同时处理黄磷尾气，对碳资源也进行了充分利用。
3、工艺流程中实现了脱硫剂、脱碳剂、还原性气体的循环使用，提高原子利用率。
4、解决了换热器的振动问题，延长了换热器的寿命，使换热器保持一致性，便于检修。
二原料及产品方案
本项目旨在为姚孟电厂设计含硫尾气处理分厂，主要原料是姚孟电厂300MW火电机组的含硫烟气与附近的鲁山县永兴磷化有限公司的黄磷生产尾气。其成分组成如表2-1、2-2所示：
表2-1含硫烟气组成
流量（m3/h）
361万
粉尘流量（kg/h）
4658.5
温度（℃）
900
压力（kpa）
101.325
组分(%)
气体
SO2
0.13
O2
7.6
N2
80.5
CO2
11.77
粉尘
SiO2
59.32
Al2O3
21.25
CaO
9.5
Fe2O3
7.1
MgO
0.094
TiO2
2.736
表2-2黄磷尾气组成
组分
CO
CO2
CH4
H2
PH3
H2S
COS
CS2
HF
HCN
含量
75-85%
0.40%
4%
10-15%
300-500ppm
3500-7500ppm
1000-2500ppm
10ppm
50ppm
50ppm
本项目旨在处理工业含硫尾气，使之符合超低排放标准同时副产工业级325目硫磺粉、工业级液体二氧化碳、电。处理过后的烟气组成与产品方案如表2-3、2-4：
表2-3除尘脱硫烟气组成
流量（m3/h）
80万
粉尘含量（mg/Nm3）
4.85
温度（℃）
45
压力（kpa）
101.325
组分(%)
SO2
6ppm（19.69mg/Nm3）
O2
7.6
N2
80.7
CO2
11.7
表2-4产品方案
产品名称
固体硫磺（主）
液体二氧化碳（主）
电（副）
技术要求
GB/T2449-2006
GB/T6052-2011
—
规格
≥99.95%（质量分数）
≥99.8%（体积分数）
—
级别
优等品
优级品
—
产量
1.2万吨/年
1.8万吨/年
1.8×108度
单价
2600元/吨
3000元/吨
0.75元/度
对比超低排放标准表2-5可知本项目处理过后的烟气符合超低排放标准。
表2-5全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案
项目
指标（基准氧含量6%）
烟尘(mg/Nm3)≤
10
二氧化硫(mg/Nm3)≤
35
氮氧化物(mg/Nm3)≤
50
三工艺设计
图3-1生产过程流程图
本项目采用硫化钠—硫磺法深度脱硫，以及MDEA法脱碳工艺。其主要分为三个工段：烟气预处理工段、烟气脱硫工段以及吸收剂再生工段。产品主要为硫磺以及二氧化碳。
烟气通过废热锅炉，省煤器等节能设备回收大部分热量后，进入电袋除尘器脱除绝大部分烟尘。除尘后的烟气进入洗涤塔做进一步的降温与