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文档简介

1、开滦煤矿-林西电厂4x100t/h锅炉烟气脱硫脱硝改造工程技术方案 福建龙净环保股份有限公司2014年3月 41 / 41开滦煤矿-林西电厂4x100t/h锅炉烟气脱硫改造工程 技术方案 第一章 脱硫部分第一节 总的部分1.概述1.1主要设计依据1.1.1福建龙净环保股份有限公司与业主有效联系资料。1.2 工程规模开滦煤矿-林西电厂2x130t/h锅炉共配2套石灰石(石灰)-石膏湿法脱硫装置(简称FGD),4台锅炉脱硫装置公用其他辅助系统。1.3 主要设计指标1.3.1脱硫效率不小于92.3%,出口浓度不高于200mg/Nm3。1.3.2脱硫设备年利用小时按5500小时考虑,脱硫装置可用率不低

2、于98%,运行负荷范围70-110%BMCR工况。1.3.3脱硫岛不设置烟气换热器、增压风机。1.3.4设置二级石膏脱水系统,副产品石膏含水率不大于10%(wt),纯度大于90。1.3.5脱硫岛可设置废水处理装置(由业主确定)。脱硫废水处理达标后排放。2.设计范围2.1总则本工程脱硫工艺采用石灰石(石灰)石膏湿法烟气脱硫工艺。脱硫岛设计范围,包括岛内工艺、电气系统照明及通讯工程、I&C系统、给排水系统、消防及火灾报警、土建(总图、建筑、结构)、采暖通风及空调等专业的设计。脱硫岛工艺包括以下系统:(1)石灰石(石灰)浆液制备系统(2)烟气系统(3)二氧化硫吸收系统(4)石膏脱水系统(5)石膏贮存

3、系统(6)工艺水及设备冷却水系统(7)废水处理系统(8)压缩空气系统(9)其它辅助系统2.2主要设计接口2.2.1脱硫岛总体界区原则上定义为脱硫岛外1米处。脱硫岛外1米外的管架、管沟、电缆桥架、电缆沟等由业主负责设计、施工。2.2.2脱硫岛所需的水(包括工艺水、设备冷却水、生活用水、消防用水)、电(包括保安电源)、气(仪用空气和杂用空气)由业主提供,接口为脱硫岛外1米处。2.2.3脱硫岛内若设置脱硫废水处理装置,脱硫废水处理达标后排放,接口为脱硫岛外1m处。3.设计基础数据3.1 烟气原始数据项 目单 位数值SO2浓度mg/Nm3(干标)2600mg/m除尘器出口参数mg/Nm3(干标)43O

4、2含量Vol%(干标)CO2含量Vol %(干标)水含量Vol %(湿标)烟气流量m3/h(工况,实际氧)241500 mg/mNm3/h(干标,实际氧)Nm3/h(湿标,实际氧)烟气压力Pa烟气温度1353.2 锅炉机组燃煤特性(业主提供)3.3石灰石(石灰)成分分析(业主提供)3.4脱硫用水水源及水质(业主提供)3.5脱硫副产品石膏的处置本脱硫工程的脱硫副产品石膏经二级脱水后进入石膏库,由业主负责用汽车运出厂区。脱硫石膏可送石膏制品厂外卖,也可送灰厂存放。3.6 废气排放烟囱吸收塔顶部可设置烟囱,净烟气通过塔顶湿烟囱排放。3.7废水排放脱硫岛设置脱硫废水处理装置。脱硫废水处理达标后排放。3

5、.8压缩空气压缩空气由主机按0.6MPa0.8MPa(空压机出口)提供,卖方提供压缩空气量并自设贮气罐。3.9电气和仪表控制 交流高压:交流低压:380/220V,50Hz直流动力电源:DC220V直流控制电源:DC110V 或AC 220V仪表和控制:全厂的厂级监控系统,分散控制系统(DCS)以及辅助车间控制系统组成控制网络,实现硬件物理分散布置、信息集中管理。3.10土建FGD装置根据现场情况布置,主要设备采用室内布置的方式。吸收塔浆池、事故浆液箱、吸收塔浆液循环泵房、石灰石(石灰)浆液箱、工艺水箱、石膏脱水设备、氧化风机、废水处理设备及配电装置和控制设备等采用室内布置的方式。4.FGD系

6、统的性能指标4.1 FGD系统的性能指标表4-1 FGD系统的性能指标序号指标名称设计煤种(480t锅炉)设计煤种备注1FGD处理烟气量(m3/h)2415002FGD进口SO2浓度(mg/Nm3,干,6%O2)26003FGD出口SO2浓度(mg/Nm3,干,6%O2)2004吸收塔出口携带水滴含量(mg/Nm3,干)755FGD进口烟气温度()1356FGD出口烟气温度()517系统脱硫效率()92.38年运行时间 (小时)55009FGD使用年限(年)3010FGD可利用率98%11负荷变化范围()70-11012石灰石(石灰)粉粒径要求90%通过250目13石灰石(石灰)浆浓度()30

7、14吸收塔浆池氯浓度(ppm)2000015故障烟温()16016石膏含水率(wt%)10%17石灰石(石灰)消耗t/h1.93(单塔)18工艺水消耗t/h24.54(单塔)19石膏产量t/h3.35(单塔)20脱硫岛电耗kWh25004.2 石膏品质表5-2 石膏品质游离水含量质量 10纯度 90CaCO3含量质量pH值颜色气味平均粒径Mg+(水溶性)Cl-(水溶性)F(水溶性)5.主要设计原则5.1 概述烟气脱硫装置设计除包括烟气脱硫(FGD)工艺外,还包括以下相关专业的设计:电气系统、照明及通讯工程I&C系统土建采暖、通风及空调给排水系统消防及火灾报警5.2 工艺部分5.2.1在锅炉燃用

8、设计煤种 BMCR工况条件下,要求:烟气脱硫系统中的设备留有一定的余量;烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机,并能适应锅炉负荷的变动。脱硫装置的运行负荷范围:70-110BMCR。5.2.2脱硫岛不采用烟气换热器,不设置烟气旁路和增压风机。5.2.3吸收剂制浆方式采用厂外来石灰石(石灰)粉,在电厂脱硫岛内制成浆液。石灰石(石灰)浆液储存系统满足吸收塔脱硫浆液需求。5.2.5石膏脱水系统。脱硫副产品-石膏脱水后含湿量10%,为综合利用提供条件。共设二台真空皮带脱水机,满足吸收塔脱硫石膏脱水需求,每个皮带脱水机出力为吸收塔石膏总产量的75。5.2.6烟气脱硫系统的整体使用寿命不低于30年。5.2.7

9、烟气脱硫系统的可利用率不低于98%。5.2.8烟气脱硫系统产生的石膏纯度不低于90%, 其水分含量不高于10%(重量比)。5.2.9对于烟气脱硫系统中的设备、管道、烟风道、箱罐、坑等,考虑防磨和防腐措施。5.2.10烟气脱硫设备所产生的噪声控制在低于85dB(A)的水平(距产生噪声设备1m处测量)。高于85dB(A)的设备,均采取措施将噪声控制在低于85dB(A)的水平。5.2.11在烟气脱硫装置控制室内的噪声水平低于55dB(A)。5.2.12管道系统烟风道的设计符合火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000的规定,汽水管道符合火力发电厂汽水管道设计技术规定(DLT5054

10、1996)和火力发电厂应力计算技术规定(SDGJ690)中的要求。对于原烟气烟道和净烟气烟道采用有效的防腐结构。FGD岛内的管道系统做到简捷美观便于安装维护,流速合理,强度和刚度足够,应特别注意防止振动、防磨损、防腐蚀和防堵塞。5.2.13平台和扶梯所有在需要维护和检修的地方设置平台和扶梯,平台和扶梯的设计满足火电厂钢制平台扶梯设计技术规定DLGJ158-2001的要求。5.3电气系统5.3.1脱硫岛6kV负荷(脱硫变及电动机)由脱硫岛6kV 工作段供电;低压负荷由岛内的低压380V配电装置供电。5.3.2脱硫岛低压380V配电装置(PC)用于向脱硫岛低压电动机控制中心(MCC)、低压电动机及

11、其它低压负荷供电。其工作电源由脱硫岛6kV工作段经由低压脱硫变压器引接。5.3.3脱硫岛设置一段380/220V事故保安MCC段,保安段正常工作时由其对应的脱硫PC 段供电,在确认脱硫动力中心真正失电后能自动切换到业主的380/220V事故保安段供电。5.3.4 200kW及以上电动机由6kV开关柜供电,75kW至200kW(包括75kW)电动机由380V PC供电,75kW以下电动机由MCC供电。5.3.5 低压动力中心(PC)和电机控制中心(MCC)为抽屉式开关柜。5.3.6 脱硫岛的电气装置还包括交流不停电电源(UPS)和直流等配电装置。5.3.7 脱硫岛直流系统向PC、高压柜断路器控制

12、负荷提供电源。.5.3.8 UPS用于向计算机、环境测试装置、阀门等提供不停电电源。5.4 仪表和控制5.4.1脱硫岛采用微处理器为基础的分散控制系统(DCS)进行监视,辅以少量现场操作实现设备的启、停和正常运行时的监视和控制。5.4.2分散控制系统(DCS)将对所有设备进行操作、控制和监测,参数自动巡回检测、数据处理、制表打印、参数越限报警等均由DCS实现。5.4.3脱硫岛发生故障时,能通过自动联锁和保护,自动切除有关设备和系统,并与机组DCS系统进行联锁、保证机组的正常运行。5.5安全与防火5.5.1有害材料涉及到自燃材料、燃油、气体和化学药品等的处置和贮存,采取所有必需的措施,并相应地提

13、供装置、设备等其它设施,以确保安全运行。不使用任何种类的有毒物质,如果有少量有害物质,将取得业主认可,采用放射性仪表应取得业主同意。对于FGD装置的任何部分,不使用石棉或含石棉的材料。5.5.2防火措施除非另外指定或业主同意,以下设计原则为最基本的防火要求:(1)电缆和管线穿墙套管为不可燃材料,电缆采用阻燃电缆。(2)内部温度高于180的所有管道或容器的布置应避免接触可燃性液体。(3)采取特殊措施以防止在燃油或润滑油管线泄漏情况下,减少热管道保温材料渗入可燃性液体的危险。(4)电缆管的布置避免被燃油、润滑油或其它可燃性液体淹没的危险。(5)装置和设备的布置不应形成难以检查和清洗的死角和坑,以防

14、其中聚集可燃性物质。只有特殊情况和得到业主同意后,才能采用直爬梯。5.6 总平面布置本工程为4台炉烟气脱硫装置,整个脱硫装置布置根据现场情况布置,主要工艺生产装置和辅助设施集中布置,建、构筑物的平面和空间组合,做到分区明确,合理紧凑,生产方便,造型协调,整体性好,并将与电厂其他建筑群体相协调,以节省用地。5.7 建筑结构部分结构设计做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,结构布置、选型、构造在满足生产、使用和检修的前提下必须保证足够的强度、刚度和稳定性。5.8 给排水部分5.8.1脱硫场地雨水排放采用场地及道路直排方式,保证排水畅通,同电厂排水系统相接并相协调。5.8.2工业排水系统根据工

15、艺特点及要求进行设置。5.8.3所有排水系统设计成自流式系统。5.8.4悬浮物含量较高的地面冲洗水等预先进行沉淀后接入电厂的排水系统。开滦煤矿-林西电厂4x100t/h锅炉烟气脱硫脱硝改造工程 技术方案 第二节 工艺部分1.概述1.1设计范围本工程工艺专业设计范围包括脱硫岛脱硫工艺部分。脱硫岛工艺部分包括吸收剂贮存和石灰石(石灰)浆液制备系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、石膏脱水系统、石膏贮存系统、废水处理系统、工艺水系统以及压缩空气系统。1.2工艺设计基础数据1.2.1基础数据见第一章第四节设计基础数据1.2.2脱硫装置主要指标设定值1) 脱硫效率不小于92.3%,出口浓度不高于200mg/

16、Nm3。2) 脱硫装置的运行负荷范围:70-110。3) 脱硫装置石膏浆液系统Cl-含量为20000ppm。4) 脱硫装置烟囱入口排烟温度不低于50。5)石灰石(石灰)成品浆液:90%通过0.064mm。6)经过除雾器后烟气含水量小于75mg/Nm3。2.工艺系统设计2.1工艺技术特点2.1.1概述本设计采用石灰石(石灰)-石膏就地强制氧化脱硫工艺。脱硫剂为石灰石(石灰)粉(CaCO3),通过石灰石(石灰)浆液箱制成石灰石(石灰)浆液。石灰石(石灰)由于其良好的化学活性及低廉的价格因素而成为目前世界上湿法脱硫广泛采用的脱硫剂制备原料。在吸收塔内烟气中的SO2与石灰石(石灰)反应后生成亚硫酸钙,

17、并就地强制氧化为石膏,石膏经二级脱水处理可作为副产品外售。 吸收塔采用单回路喷淋塔设计,塔内吸收段设置三层喷淋层,吸收塔共配三台浆液循环泵。塔上部设置二级除雾器。该工艺技术经广泛应用证明是十分成熟可靠的。 原烟气从引风机出口引出,温度135,进入吸收塔与来自上部三层喷淋层的浆液逆流接触,进行脱硫吸收反应,脱硫后的净烟气经吸收塔顶部两级除雾器除去携带的液滴,此时温度为50。脱硫后的净烟气通过脱硫塔顶部湿烟囱排放至大气。外购的90%通过250目的石灰石(石灰)粉,通过石灰石(石灰)浆液箱配制成含固量250mg/L的石灰石(石灰)浆液,通过石灰石(石灰)浆液泵连续补入吸收塔内。脱硫副产品石膏通过吸收

18、塔排出泵从吸收塔浆液池抽出,输送至石膏旋流站(一级脱水系统),脱水后的底流石膏浆液其含水率为50%左右,再送至真空皮带脱水机(二级脱水系统)进行过滤脱水。脱水后石膏含水量不大于10。在二级脱水系统中对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物,使其浓度不大于100ppm,从而保证成品石膏的品质。2.1.2脱硫工艺技术特点1)Ca/S比低,通常为1.021.05,本方案设计值为1.03。2)吸收塔采用空塔喷淋,内部无填充物,解决了吸收塔内的堵塞、腐蚀问题。3)采用计算机模拟设计,优化吸收塔及塔内构件如喷嘴等的布置,优化浆液浓度、钙硫比、浆液流量等运行指标,可以保证吸收塔内烟气流动和浆液喷淋均匀,以最小的消耗取

19、得最好的脱硫效果。4)根据烟气的含硫量,以及满足发电机组运行负荷变化,经优化计算,吸收塔采用三层喷淋层,不仅可确保高硫负荷时的脱硫效率,而且可以通过调节喷淋层的运行层数,降低低负荷运行时的能量消耗。5)塔内烟气入口采用向下倾斜式的护板,保证烟气进入塔内即被浆液迅速饱和,防止浆液中固体颗粒在入口处沉积;同时侧面护板还可防止浆液倒灌至入口烟道。6)采用塔内强制氧化和脉冲式搅拌,提高氧化效率,有效降低石膏中亚硫酸钙含量。2.2工艺描述2.2.1石灰石(石灰)浆液制备系统2.2.1.1设计原则本期工程脱硫装置共设二套石灰石(石灰)浆液制备系统。包括2个石灰石(石灰)浆液箱、4台石灰石(石灰)供浆泵及2

20、台搅拌器。石灰石(石灰)浆液箱设置2个,碳钢衬玻璃鳞片,其有效容量按6小时石灰石(石灰)浆液消耗量设计。设4台石灰石(石灰)浆液泵(2运2备)送至吸收塔。制成的石灰石(石灰)浆液通过石灰石(石灰)浆液泵送到吸收塔,并以烟气负荷,进口SO2浓度和pH值通过一个控制阀控制石灰石(石灰)浆液进入吸收塔的量。吸收剂供应系统满足FGD所有可能的负荷范围。2.2.2烟气系统烟气系统的设计考虑系统的正常运行及紧急情况的操作,包括由于上游锅炉的突然变化引起的短时间烟气温度变化过大的情况。为使系统在紧急状态下能安全运行,设计时将考虑材料的选择、设备及烟道的合理设计。烟气系统共包括4个进口原烟气挡板及相应的烟道和

21、膨胀节等。原烟气自引风机出口引出。原烟气通过该烟道,进入吸收塔,从吸收塔出来的净烟气经过净烟道进入烟囱或者直接通过吸收塔顶部烟囱排放。未处理的原烟气经引风机升压后,原烟气经过吸收塔的入口向上流动穿过喷淋层。在此,烟气被冷却、洗涤、饱和,烟气中的SO2、HCl、HF以及部分SO3等被吸收,灰尘被洗涤。经过喷淋洗涤的50净烟气从塔顶湿烟囱排出。本烟气系统不设置烟气加热器。净烟气钢烟道衬鳞片防腐。膨胀节及所有挡板的选材均考虑防腐。2.2.3二氧化硫吸收系统二氧化硫吸收系统设置主要用于脱除烟气中SO2、SO3、HCl、HF等污染物及烟气中的飞灰等物质。FGD的二氧化硫吸收系统包括2台吸收塔(每台吸收塔

22、含2级除雾器、3层标准喷淋层及喷嘴)、2台脉冲悬浮泵(每台塔)、3台浆液循环泵(每台塔)、2台氧化风机(每台塔1台运行1台备用)及相应的管道阀门等。二氧化硫吸收系统包括以下几个子系统:吸收塔系统、浆液再循环系统、氧化空气系统。1)吸收塔系统吸收塔自下而上可分为三个主要的功能区:(1)氧化结晶区,该区即为吸收塔浆液池区,主要功能是氢氧化钙溶解、亚硫酸钙的氧化和石膏结晶;(2)吸收区,该区包括吸收塔入口及其以上的3层喷淋层。其主要功能是用于吸收烟气中的酸性污染物及飞灰等物质;(3)除雾区,该区包括两级除雾器,用于分离烟气中夹带的雾滴,降低对下游设备的腐蚀、减少结垢和降低吸收剂及水的损耗。烟气通过吸

23、收塔入口从吸收塔浆液池上部进入吸收区。在吸收塔内,热烟气与自上而下浆液(3层喷淋层)接触发生化学吸收反应,并被冷却。脱硫浆液由各喷淋层多个喷嘴喷出。浆液从烟气中吸收硫的氧化物(SOX)以及其它酸性物质。在液相中,硫的氧化物(SOX)与氢氧化钙反应,形成亚硫酸钙和硫酸钙。吸收塔上部吸收区PH值较高,有利于SO2等酸性物质的吸收;下部氧化区域在低PH值下运行,有利于氢氧化钙的溶解,有利于副产品石膏的生成反应。从吸收塔排出的石膏浆液含固浓度20(wt),经浓缩、脱水、使其含水量小于10%,然后送至石膏库房堆放。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴,再由塔顶湿烟囱排入大气。由于在吸收塔内吸收剂浆液通过循

24、环泵反复循环与烟气接触,吸收剂利用率很高。氧化和结晶反应发生在吸收塔浆液池中。吸收塔浆液池中的pH值控制在大约5.6 5.8,吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙向硫酸钙的氧化和石膏(CaSO42H2O)的结晶。吸收塔包括3层喷淋装置,每层喷淋装置上布置有36个空心锥喷嘴,单个喷嘴流量为66m3/h,喷嘴进口压头为67.7kPa。喷淋层上部布置有两级除雾器。热烟气进入吸收塔穿过3层逆流喷淋层后,再连续流经两层屋脊式除雾器除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上、下各布置一层清洗喷嘴。清洗水的喷淋将带走一级除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒。烟气经过一级除雾器后,进入二级除雾器。二

25、级除雾器的上、下各布置一层清洗喷嘴。穿过二级除雾器后,经洗涤和净化的烟气通过出口锥筒流出吸收塔,通过塔顶湿烟囱。二级除雾器的上层冲洗在脱硫系统运行时不参与冲洗,只有对除雾器进行检修时进行手动冲洗。吸收塔浆液和喷淋到吸收塔中的除雾器清洗水流入吸收塔底部,即吸收塔浆液池。吸收塔浆液池脉冲悬浮系统使浆液中的固体颗粒保持悬浮状态。2)浆液再循环系统浆液再循环系统由浆液循环泵、喷淋层、喷嘴及其相应管道、阀门组成。浆液循环泵的作用是将吸收塔浆液池中的浆液经喷嘴循环,并为产生颗粒细小,反应活性高的浆液雾滴提供能量。每台吸收塔系统配置3台浆液循环泵,每层喷林层配置1台浆液循环泵。吸收塔浆液最佳pH值在5.6

26、和5.8之间,pH值是由吸收塔中补充的石灰石(石灰)浆液的量决定的。而加入吸收塔的石灰石(石灰)浆液的量的大小将取决于预计的锅炉负荷、SO2含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。设置在吸收塔旁的在线pH值探头将测量吸收塔浆液的pH值。原烟气穿过吸收塔时,蒸发并带走的吸收塔中的水分以及脱硫反应生成物带出水,将导致吸收塔浆液的固体浓度增大。该浆液密度将通过返回滤液调节。脱硫反应的产物与加入的石灰石(石灰)浆液和密度调节水,在吸收塔浆液池中形成一种新的浆液。吸收塔石膏浆液由石膏排出泵泵入石膏旋流器中。吸收塔顶部设有放空阀,在正常运行时阀门是关闭的。当FGD装置停运时,阀门开启以消除在吸收塔氧化风机还在运

27、行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。3)氧化空气系统烟气中本身含氧量不足以氧化反应生成的亚硫酸钙。因此,需提供强制氧化系统为吸收塔浆液提供氧化空气。氧化系统将把脱硫反应中生成的半水亚硫酸钙(CaSO31/2H2O)氧化为2水硫酸钙(CaSO42H2O)即石膏。氧化空气系统将为这一过程提供氧化空气。每套吸收塔的氧化空气系统由2台罗茨式氧化风机(1运1备)及氧化空气分布系统组成。氧化空气分布采用管网式氧化空气管道(材质为1.4529)、阀门。其主要特点如下:氧化空气分布均匀氧化效率高氧化空气通过氧化空气喷嘴的作用均匀地分布在吸收塔底部反应浆液池中,将亚硫酸钙氧化为硫酸钙。4)脉冲系统德国能捷

28、斯-比晓夫公司的专利技术脉冲悬浮系统搅拌吸收塔浆液,不设吸收塔搅拌器。该系统避免在吸收塔内安装易磨损腐蚀、搅拌不够均匀的机械搅拌部件,具有节省能量、搅拌均匀、在长时间停运无需排空吸收塔浆液、重新投运时可使吸收塔浆液快速悬浮、停机时无需运行脉冲悬浮泵等优点。 每套吸收塔的脉冲系统由2台脉冲悬浮泵(1运1备)及脉冲管网系统组成。脉冲管网管道材质为FRP。2.2.4石膏脱水及储运系统描述:石膏脱水及储运系统为公用系统。2.2.4.1石膏脱水系统分为两个子系统,即一级脱水系统和二级脱水系统,一级脱水系统包括,4台吸收塔排出泵(2运2备)、2台的石膏水力旋流站,二级脱水包括:2台真空皮带脱水机及相应的泵

29、、箱体、管道、阀门等。一级脱水系统:由于吸收塔浆液池中石膏不断产生,为保持浆液密度在设计的运行范围内,需将石膏浆液(20固体含量)从吸收塔中抽出。吸收塔底部的石膏浆液通过吸收塔排出泵,分别泵入相应的石膏水力旋流器。水力旋流器具有双重作用:即石膏浆液预脱水和石膏晶体分级。进入水力旋流器的石膏悬浮切向流动产生离心运动,细小的微粒从旋流器的中心向上流动形成溢流,正常工况下部分溢流进入回收水箱,由回收水泵同意分配至吸收塔。其余部分溢流排至废水给料箱,并经废水旋流器给料泵送至废水旋流器;水力旋流器中重的固体微粒被抛向旋流器壁,并向下流动,形成含固浓度为50%的底流。2台石膏水力旋流器的底流自流至1台皮带

30、脱水机给料箱,分别送至二级脱水系统。本期石膏脱水系统设置2套石膏旋流器,按BMCR工况产生的石膏浆液量的100%选择。二级脱水系统:包括真空皮带脱水机,真空系统及冲洗系统。本期设2台真空皮带脱水机,石膏被脱水后含水量降到10%以下,并对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物,从而保证石膏的品质。冲洗水排至滤液箱。从真空带式过滤机滤出的滤液流至滤液水箱,返回吸收塔作为补充水,以维持吸收塔内的液面平衡。每台真空皮带脱水机配一台真空泵,一个气液分离罐。并设置真空皮带脱水机上石膏的冲洗以及皮带的冲洗。真空泵采用环型水封式,预留一套位置。滤布冲洗水箱两台真空皮带脱水机共一个,对应滤布冲洗水泵3台,2运1备。石膏脱

31、水系统配备相应的同石膏浆液接触的管道,箱体等冲洗设施。当石膏排出管线不运行时,冲洗设施立即投入冲洗。废水旋流器的主要作用是提高吸收剂的利用率,其溢流将泵至本装置废水处理系统。废水旋流器的底流回至滤液水箱。一级石膏脱水工艺流程框图: 溢流 溢流石膏排出泵石膏旋流器旋流站给料箱旋流站给料泵废水旋流器废水处理系统 底流 底流 底流缓冲箱 滤液水箱 二级石膏脱水工艺流程框图: 工艺水 气体 石膏排大气真空泵 滤液分离器 真空过滤皮带机石膏皮带机 水 滤布冲洗水箱 滤布冲洗水泵2.2.4.2系统控制FGD石膏脱水系统为DCS系统控制,控制要点如下,但不限于此:石膏旋流器溢流控制 石膏冲洗控制 石膏旋流器

32、流量和出口浓度控制 真空泵压力控制真空皮带脱水机石膏厚度控制2.2.4.3系统主要设备布置2.2.4.3.1系统总布置:石膏脱水车间、石膏库、废水处理车间为联合建筑,按照工艺流程顺序,顺次布置,分4层分别布置系统各设备,车间为全封闭式结构,设备及管道、楼梯均在室内布置。2.2.4.3.2工艺系统内各箱罐及泵的布置:滤液池、工艺水箱、废水箱及泵均集中布置在车间0米层,废水系统部分箱罐及储泥斗布置在废水车间0米。2.2.4.3.3 设一座石膏库,容积满足4机组燃用校核煤BMCR工况下3天的石膏贮量。 所有浆液箱、管道的防腐内衬。上述设备及设施的起吊设施。2.2.5工艺水系统脱硫岛设有工艺水箱二座,

33、单个有效容积为50m3。单个水箱配有2台工艺水泵 (1运1备)和2台除雾器冲洗水泵(1用1备)。工艺水主要用于真空泵密封水、氧化风机冷却水、泵密封水、石膏滤饼冲洗和滤布冲洗水以及脱硫岛管道冲洗水。除雾器冲洗水泵主要用于吸收塔除雾器冲洗水及事故喷淋用水。2.2.6排放系统排放坑用来收集FGD系统正常运行,清洗和检修中产生的排出物。排放坑一满,排放坑泵自动将其中的液体输送至吸收塔或事故浆液箱。事故浆液箱用于储存吸收塔检修,小修,停运或事故情况下排放的浆液,通过石膏排出泵将吸收塔中的浆液输送到事故浆液箱中。通过事故浆液泵,浆液可从事故浆液箱输送回到吸收塔。排放系统包括以下组件:l 1个事故浆液箱,包

34、括1台顶进式搅拌器。l 1台事故浆液箱泵。l 排水坑(包括2个吸收塔区排水坑)l 搅拌器,每个排水坑设置1台搅拌器。l 排水坑泵,每个排水坑设置1台排水坑泵。2.2.7废水处理系统2.2.7.1系统简介脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中,会富集重金属元素和Cl-等,一方面加速脱硫设备的腐蚀,另一方面影响石膏的品质,因此,脱硫装置要排放一定量的废水,进入FGD废水处理系统,经中和、絮凝和沉淀,泥浆脱水等一系列处理过程,达标后排放。2.2.7.2 系统设计脱硫废水处理装置容量按照3.0t/h的废水处理量考虑,其设备布置在脱硫公用设施区域内,与石膏脱水设施集中布置,但为独立的FGD废水处理系统。脱

35、硫废水引自废水旋流器溢流并自流到废水接收箱。废水处理系统按3.0t/h容量设计。为使系统有高的可利用性,所有泵按100%安装备用。每个箱体都应设置旁路,以便箱体能够放空并进行维修。污泥脱水系统的污泥运至干灰场贮存。处理后废水达标排放。应针对脱硫废水水量及水质特点,采用相应、合理的处理工艺,提供一套功能完整的脱硫废水处理系统,以达到去除脱硫废水中的污染因子,如:悬浮物、pH值、氟离子,以及少量金属元素。脱硫废水处理系统应包括泥浆脱水机及其附属设备。废水处理后应满足污水综合排放标准、DL/T997-2006火电厂石灰石(石灰)石膏湿法脱硫废水水质控制指标的要求。卖方提供FGD废水系统内的所有设备、

36、阀门、管道、仪表、平台、扶梯、支吊架等附件及设备管道安装,整套包括(但不限于此,卖方可根据提供的系统进行相应调整): 废水箱、中和箱、沉淀箱、澄清/浓缩箱及衬里防腐,阀门、仪表、管道、排水排污管、全部必须的连接件、法兰、人孔、平台、扶梯及其他配件。各类水泵、泥浆泵,全套包括:泵体、电机、内衬、阀门、法兰、衬胶管道、泵和电机支架、出口压力表等。 全套化学加药系统,包括储存设备,计量装置,加药计量泵、阀门、管道等。全套污泥脱水装置,包括脱水机,滤液收集设备,脱水机冲洗设备,阀门、管道等。计量泵、容器和设备在技术协议书指定的设计工况下必须达到最佳性能,同时必须能在一些非标准工况下正常运行。系统在各种

37、工况下安全运行,保证泵在所有的流量工况下的安全可靠运行,在各种非标准工况下没有过大的振动、噪音(距设备1米距离不得超过85dB(A)。加药单元设备安装在一个整体框架上。安装在框架上的设备包括计量箱或溶液箱、计量泵平台扶梯和就地控制设备及所有的管路、管件、电缆管或桥架、电缆、阀门等配件。所有计量泵出口压力放泄阀、止回阀和脉冲减震器尽量由计量泵制造商供给,并选用安全适用的产品。 计量泵的过流部件要选用适合过流液体的材质。无论手动调节计量泵还是电动调节计量泵的流量调节范围均为0-100%。卖方必须提供对泵无损害的最小连续运行流量和泵的最大允许流量。最大流量为计量泵正常出力的125%。计量泵的出口应装

38、有压力表,压力表的入口有隔离阀及脉冲减振器。压力表的量程最小应高于泵的最大出口压力的25%。泵的设计和布置必须便于所有部件的测试、零部件的更换、检修和加润滑油。并且提供泄漏、排放和出口连接管。每台计量泵的出口提供安全放泄阀及返回到溶液箱的管道。回液管上应装液体流动指示器。每台计量泵入口管道上设有PVC管道过滤器一台,出口管道上设有缓冲器。所有计量箱、溶液箱至少包括以下接口:出液口、排污口、液位计接口、加药口、稀释水接口、放泄阀回液口。排污口和出液口必须分开。排污口布置在箱的底部并能将溶液完全排空。所有泵在排出侧装有检查和最小流量阀,在排出和吸入侧设置关断阀, 并且装有干吸入保护。 各类水泵、泥

39、浆泵等材质保证满足所输送介质的耐腐蚀要求。 所有自动阀门配有手动开关。所有贮箱配备液位指示仪和防止过满的液位接触开关。中和废水所需的碱,选用Ca(OH)2,加入的碱量由pH测量值控制,其他化学物质的加药量与废水量成正比。2.3主要设备清单序号设备名称型号规格单位数量备注1供浆系统1.1石灰石(石灰)粉仓D= 5m,H=10.5m 个121.2石灰石(石灰)浆液箱D= 3.5m,H=4.5m 个121.3石灰石(石灰)浆液箱搅拌5.5KW台121.4浆液供给泵Q=15m3/h; H=25m; 3KW台222烟气系统2.1原烟气烟道套122.2净烟气烟道(塔顶湿烟囱)套122.3原烟气膨胀节个12

40、2.4原烟气挡板门1.1KW个92.5净烟气膨胀节个2.6净烟道挡板门个2.7密封风机4.5台222.8密封风电加热器90台122.9引风机改造3吸收塔系统3.1吸收塔D= 7.5m, H=28m,V=353 m3台123.2吸收塔循环泵Q=2300m3/h,H=16/18/20m;200/220/250KW台323.3吸收塔喷淋层FRP DN 600套323.4喷嘴SiC制作个16223.5除雾器PP套123.6氧化风机Q=2500m3/h;79Kpa;110kw台223.7氧化空气管DN150 ,3根套123.8脉冲泵Q=600m3/h;H=22m;90kw台223.9脉冲管道DN300,

41、FRP套123.10石膏排放泵Q=40m3/h; H=28m;5.5kw台223.11滤网FRP个524石膏脱水系统4.1石膏旋流器Q=45m3/h 套124.2真空脱水系统Q=5.5t/h,过滤面积:8.1 m2套124.3真空泵45KW台124.4回收水箱D= 2.8m,H=3m 鳞片防腐个124.5回收浆液泵Q=30m3/h H=16m 3kw台225工艺水系统5.1工艺水箱D= 3m,H=7m 125.2工艺水泵Q=25m3/h; H=30m; 4KW 台225.3除雾器冲洗水泵Q=25m3/h; H=30m; 4KW台226排空系统6.1排水坑222,FRP防腐,个126.2排水坑泵

42、Q=15m3/h; H=17m; 2.2KW台126.3排水坑搅拌器4KW台127事故浆液系统7.1事故浆液箱D= 7.8m,H=8m 鳞片防腐个127.2事故浆液箱搅拌11KW台127.3事故浆液泵Q=80m3/h; H=17m;11KW台128管道阀门9防腐工程清单9.1吸收塔内壁及支撑玻璃鳞片,内表面9.2净烟道防腐玻璃鳞片,内表面9.3事故浆液箱防腐玻璃鳞片,内表面9.4排水坑防腐FRP,内表面9.5沟道防腐FRP,内表面3.布置说明3.1脱硫岛布置拟建脱硫装置根据现场情况布置,主要工艺生产装置和辅助设施集中布置,建、构筑物的平面和空间组合,做到分区明确,合理紧凑,生产方便,造型协调,

43、整体性好,并将与电厂其他建筑群体相协调,以节省用地。将石膏脱水、废水处理间布置在道路另一侧,使人流与车货流分开,有利运输,避免交叉干扰。脱硫系统内的吸收塔及其有关系统(包括石膏浆液循环泵、石膏排出泵、氧化风机等)及有关烟道布置于吸收塔两侧。吸收塔设有可供检修及维护塔内件用的平台扶梯。浆液循环泵、氧化风机布置在吸收塔旁的浆液循环泵房内。吸收塔浆池采用紧身封闭设计。附件1:厂区平面布置图 附件2:吸收塔立面图 附件3:开滦煤矿脱硫初步预算 第二章 脱硝部分1总则 本技术方案书适用于开滦煤矿-林西电厂4x100t/h炉脱硝工程,采用SNCR+SCR耦合的脱硝工艺,脱硝还原剂采用尿素。其中SNCR工艺

44、采用多层尿素喷枪往炉膛直接喷入尿素溶液。其中SCR部分不设喷氨系统,利用上游SNCR的氨逃逸作为下游SCR的还原剂,SCR反应器催化剂层数按“11”模式布置,即初装一层,预留一层。在设计工况、处理100%烟气量、在布置1层催化剂条件下,脱硝装置SNCR+SCR的综合脱硝效率不小于80%,在锅炉原排放烟气NOx浓度不大于300 mg/Nm3时,SCR反应器出口NOx不大于100mg/Nm3。2. 基本设计条件2.1 SCR脱硝反应器入口烟气设计基础参数表2.3-1 设计基础参数序号参数单位数值1锅炉型号B&WB-130/3.82-M2耗煤量t/h21.083煤含硫量%14烟气量(标况、湿度、6%

45、)Nm3/h2400005省煤器出口烟温2526含氧量3.57烟气中污染物含量1)NOXmg/m33002)SO2mg/Nm3170026003)SO3mg/m3未检测4)粉尘mg/Nm3508要求的NOX排放浓度mg/m31009省煤器出口烟气温度25210当地大气压力Pa101311还原剂类别尿素12脱硝钢支架是否有预留?脱硝荷载是否有考虑?无无2.2 尿素分析资料脱硝装置用的反应剂为纯尿素,由尿素站供应,其品质符合国家标准GB 2440-2001)尿素技术指标的要求,如下表:表2.3-2: 尿素品质参数指标名称单位合格品备 注氨含量 %46.3缩二脲 %0.4水分 %0.5碱度 %0.0

46、2铁含量 %0.005水不溶物 %0.012.3 水源、蒸汽、压缩空气接口参数脱硝装置所需的水、蒸汽、压缩空气由相应机组已有系统供应,具体接口要求见相关章节的描述。水源、蒸汽、压缩空气接口的参数见下表:表2.3-3 水源、蒸汽、压缩空气参数项目内容单位数据工业水压力Mpa0.3除盐水压力Mpa0.63消防水压力MPa0.80生活水压力MPa0.3蒸汽压力MPa0.61.0温度260320仪用压缩空气压力MPa0.63性能保证3.1 性能指标保证3.1.1 NOx脱除率、氨的逃逸、SO2/SO3转化率在下列条件下,对NOx脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率同时进行考核:1) 锅炉在BMCR

47、负荷运行工况,燃烧设计煤种;2) 锅炉原排放烟气NOx浓度不大于 300 mg/Nm3(干基,6%含氧量);3) 脱硝系统SCR反应器入口烟气含尘量不大于 50 g/Nm3 (干基,6含氧量);4) CO(NH2)2/NOx摩尔比不超过保证值 0.80 ;SNCR脱硝工艺在性能考核试验时的NOx浓度不大于 150 mg/Nm3 ;初装一层催化剂时,SCR脱硝装置在性能考核试验时的NOx浓度不大于 135 mg/Nm3;SNCR+SCR在性能考核试验时的NOx浓度不大于 100 mg/Nm3。3.1.2 压力损失1) 从SCR脱硝反应器入口到出口之间(包含反应器入口前相关的流场整流装置等,以本方

48、案供货范围为界)的系统压力损失在性能考核试验时不大于 300 Pa(设计煤种,100%BMCR工况,不考虑附加催化剂层投运后增加的阻力);2) 从SCR脱硝反应器入口到出口之间(包含反应器入口前相关的流场整流装置等,以本方案供货范围为界)的系统压力损失不大于 500 Pa(设计煤种,100%BMCR工况,并考虑附加催化剂层投运后增加的阻力)。3) 化学寿命期内,对于SCR反应器内的每一层催化剂,压力损失应保证增幅不超过 20 %。3.1.3锅炉效率影响脱硝系统对锅炉效率的影响应小于0.5%。3.1.4 烟气流场参数在锅炉50%100%BMCR的负荷范围内,烟气经过导流、混流和整流后,在顶层催化

49、剂入口处,本方案保证烟气参数分布均匀性最大偏差:l 烟气流速最大偏差:平均值的 15 %l 烟气温度最大偏差:平均值的 10 l 氨氮摩尔比的最大偏差:平均值的 5 %l 烟气入射催化剂角度(与垂直方向的夹角): 10 3.1.5 还原剂耗量在设计条件下,保证机组的尿素耗量不大于 272 kg/h。3.1.6 烟气温度本方案供货范围内的脱硝系统(反应器进、出口烟道)烟气温度差降不得大于 3 ;最低连续喷氨温度 302 ;最高连续运行温度 430 ;系统停止喷氨的最低温度 290 。3.1.7 电耗在设计条件下,两台机组脱硝系统运行电耗不高于 70 kW.h/h。3.1.8 脱硝装置可用率保证每

50、套装置的可用率在PAC后的质保期内每年不小于98%。3.1.9 催化剂寿命催化剂的化学寿命不小于24000小时,机械寿命不低于10年。3.1.10 质保期4设计规范及要求4.1 概述本工程采用尿素作为脱硝还原剂。4.2 规程和标准 总则烟气脱硝系统设备、装置的设计、制造、安装指导、试验及检查、试运行、考核、最终交付等,应符合相关的中国法律、规范以及最新版的ISO和IEC标准。对于标准的采用应符合下述原则:l 首先应符合与安全、环保、健康、消防等相关的中国国家标准(GB)、部颁标准及电力行业有关法规、标准(DL);l 上述标准中不包含的部分采用技术来源国标准或国际通用标准,由本方案提供,招标人确

51、认;l 如上述标准均不适用,招标人和本方案讨论确定;l 设备和材料执行设备和材料制造商所在国标准;l 建筑、结构执行中国电力行业标准或中国相应的行业标准;l 上述标准有矛盾时,按较高标准执行。l 脱硝系统的所有设备统一采用KKS编码,在图纸资料和设备铭牌上均要求用KKS编码。4.3 设计通则4.3.1 总的技术要求本方案应根据本技术规范要求,提供四套完整的SNCR+SCR耦合脱硝系统的基本设计和详细设计。脱硝系统至少应满足以下总的技术要求:(1) 采用先进、成熟、可靠的技术,造价经济、合理,便于运行维护;(2) 使用优质的设备和材料(所有使用的材料与招标人认可的标准一致);(3) 高的可利用率;(4) 机械部件及其组件或局部组件应有良好的互换性;(5) 确保人员和设备安全;(6) 观察、监视、维护简单;(7) 运行人员数量最少;(8) 节省能源、水和原材料;(9) 脱硝装置在闭合状态,密封装置的泄漏率为零;(10) 脱硝装置能适应锅炉的启动、停机及负荷变动;(11) 脱硝装置的调试、启/停和运行应不影响主机的正常工作;(12) 检修时间间隔应与机组的要求一致,不应增加机组的维护和检修时间。机组检修时间为:小修每1年1次,大修每4年1次。(13) 在设计上要留有足够的通道,包括施工、检修需要的吊装及运输通道。(14) CEMS小间设置机械通风和空

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