2215;75th锅炉烟气脱硫工程技术方案.doc

2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 2 75t h2 75t h 锅炉锅炉烟气脱硫烟气脱硫工程工程 技术方案技术方案 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 目目 录录 第一章 概述 1 1 1 总则 1 1 2 基本原则 1 1 3 基本数据及设计要求 1 1 4 设计原则 2 1 5 设计依据 3 1 6 标准和规范 3 第二章 脱硫工程建设条件 6 2 1 吸收剂供应 6 2 2 脱硫副产物处置及综合利用 6 2 3 脱硫场地 6 2 4 供水供电 6 2 5 FGD 装置和现有系统的相互影响 7 第三章 脱硫工艺方案选择 8 3 1 几种常用脱硫工艺介绍 8 3 2 脱硫工艺确定 11 第四章 脱硫工程方案 12 4 1 设计基础数据 12 4 2 脱硫工艺系统概述 12 4 3 箱罐和容器 15 4 4 管道 16 4 5 防腐措施 16 4 6 脱硫系统主要技术指标 17 4 7 锅炉二氧化硫脱硫前后对比 18 4 8 石灰 石膏法石灰粉量 18 4 9 主要设备结构特点及简图 19 4 10 主要工艺设备及费用清册 21 第五章 热控系统 25 5 1 脱硫分散控制系统的监控范围包括 25 6 2 热控主要设备清册 27 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 第六章 土建 暖通 消防和给排水部分 28 6 1 脱硫岛的总体布置 28 6 2 结构部分 28 6 3 建筑部分 28 6 4 采暖 通风 空气调节及除尘系统 28 第七章 节约和合理利用能源 30 7 1 节约能源 30 7 2 节约用水 30 第八章 节约和合劳动安全和劳动保护 31 8 1 劳动安全 31 8 2 劳动保护 32 第九章 生产管理与人员编制 33 第十章 施工安全措施 34 10 1 安全目标 34 10 2 安全生产保障保证体系 34 10 3 安全保证计划 35 10 4 安全保证措施 35 10 5 安全生产动态管理 38 10 6 安全生产制度及保障措施 39 10 7 大型机械设备安装及拆除措施 41 第十一章 施工现场组织机构图 43 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 第一章第一章 概述概述 1 1 1 1 总则总则 某能源有限公司 2 75t h 锅炉 为了保护工厂周围的生产 生活环境 并使 个烟气锅炉烟气排放总量及指标达到有关标准 锅炉计划配套建设烟气脱硫装置 脱硫工艺采用石灰 石膏湿法 采用石灰作为脱硫剂 脱硫主要产物为石膏 采用二炉一塔的配置方式 吸收塔采用逆流喷淋空塔 本项目锅炉脱硫系统按烟气二氧化硫原始排放浓度不超过 500mg Nm3设计 烟 气二氧化硫排放浓度不超过 100mg Nm3 设计路线 锅炉烟气初始排放浓度 500mg Nm3 出口低于 100mg Nm3 脱硫工艺采用石灰 石膏法脱硫 设计总脱硫效率 80 以上 1 2 1 2 基本原则基本原则 1 脱硫系统设计根据 火力发电厂大气污染物排放标准 GB13323 2011的 要求 脱硫效率保证值为80 2 采用国内外成熟的 有成功应用业绩的烟气脱硫工艺 3 烟气脱硫工艺具备技术先进 成熟可靠 经济合理 简单实用 操作维 护方便 有工业化应用业绩等条件 4 尽可能降低脱硫装置占地面积 投资及运行费用 5 脱硫装置系统的污染防治措施应能满足有关环保要求 6 脱硫副产品可综合利用 7 尽量满足现有场地布置要求 满足生产运行最短停车时间的要求 1 3 1 3 基本数据及设计要求基本数据及设计要求 1 2 11 2 1 气候条件气候条件 某县位于山西省北中部 忻州市所辖 三面群山环抱 境内四水贯流 全县 地形由东向西呈簸箕形 北面以将军山五台山余脉与原平市 五台县毗邻 东南 以文山 系舟山与盂县 阳曲县接壤 西与忻府区相邻 全县东西长 48 公里 南 北宽 36 公里 总面积 865 平方公里 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 某县位于东经 112 9 北纬 38 4 在山西省中部偏北 忻县地区东南部 该县境内东 南 北三面环山 中部和西部为平川 形如簸箕 最高峰为柳林尖 山 海拔 2101 米 西部和中部为忻定盆地 境内主要河流滹沱河 由西向东横贯 全境 三面群山环抱 境内四水贯流 全县地形由东向西呈簸箕形 某气候属大陆性气候 春季暖和 干燥多风 夏季炎热 雨水集中 秋季短 暂 天高气爽 冬季寒冷 风多雪少 年平均气温 8 7 无霜期 150 天左右 年 平均降水量 413 毫米 常发生的灾害有干旱 冰雹和霜冻 1 3 21 3 2 基本设计参数基本设计参数 烟气量 195600m3 h 烟气温度 120 SO2原始排放浓度 328mg Nm3 尘原始排放浓度 50mg Nm3 SO2最终排放浓度 100mg Nm3 1 41 4 设计原则设计原则 某能源有限公司 2 75t h 锅炉烟气二氧化硫浓度 500mg Nm3 计作为脱硫装 置设计基础数据 提出脱硫装置烟气设计参数 采用二炉一塔石灰 石膏法脱硫 设计出口二氧化硫排放浓度不超过 100mg Nm3 烟气脱硫效率大于 80 烟气中的 SO2能达标排放 1 脱硫系统设计根据 火力厂大气污染物排放标准 GB13323 2011的要求 2 炉外脱硫工艺采用国内外成熟的 有成功应用业绩的烟气石灰 石膏法脱 硫工艺 3 烟气脱硫工艺具备技术先进 成熟可靠 经济合理 简单实用 操作维 护方便 有工业化应用业绩等条件 4 尽可能降低脱硫装置占地面积 投资及运行费用 6 脱硫装置系统的污染防治措施应能满足有关环保要求 7 脱硫副产品可综合利用 8 尽量满足现有场地布置要求 满足生产运行最短停车时间的要求 9 考虑未来10年煤制的变化及越来越严格的环保标准要求 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 1 51 5 设计依据设计依据 国家现行的规程 规范及标准 GB 中国国家标准 HJ 中国国家标准标 DL 中国电力行业的规程和规范 1 6 1 6 标准和规范标准和规范 烟气脱硫装置的设计 制造 安装 调试 试验及检查 试运行 考核 最 终交付等符合相关的中国法律 法规 规范 以及最新版的 ISO 标准 符合中国 国家标准 部颁标准及行业规程规定 执行的规范和标准 执行的规范和标准 新国标及以下 新国标及以下 火力发电厂设计技术规程 DL5000 2000 火力发电厂大气污染物排放标准 GB13223 2011 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程 DL T5196 2004 火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰石 石膏法 HJ T179 2005 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 HJ462 2009 燃煤烟气脱硫设备 GB T19229 2003 构筑物抗震设计规范 GB50191 93 钢结构设计规范 GB50017 建筑给水排水设计规范 GBJ15 1997 建筑设计防火规范 GBJ16 1997 火力发电厂与变电所设计防火规范 GB50229 1996 采暖通风与空气调节设计规范 GBJ50019 2003 火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定 DLGJ158 2001 建筑电气安装工程质量检验评定标准 GBJ303 88 工业企业照明设计规范 GB50034 92 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 95 构筑物抗震设计规范 GB50191 93 火力发电厂地基处理技术规定 GB5024 93 地基与基础工程施工验收规范 GBJ20283 钢结构工程质量检验评定标准 GB50221 95 建筑地面工程施工验收规范 GB50209 95 钢结构施工及验收规范 GBJ205 95 给水 排水管道工程施工及验收规范 GB50268 97 混凝土结构工程施工及验收规范 GB50204 92 火力发电厂热工控制系统设计技术规定 DL T5157 2003 火力发电厂热工自动化就地设备安装 管路及电缆设 计技术规定 DL T5182 2004 火力发电厂辅助系统 车间 热工自动化设计技术规 定 DL T5227 2005 火力发电厂厂用电设计技术规定 SDGJ17 88 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 供配电系统设计规范 GB50052 95 低压配电设计规范 GB50054 95 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 工业设备 管道防腐蚀工程施工及验收规范 HGJ229 91 火力发电厂热力设备和管道保温材料技术检验方法 DLl23 88 电力建设施工及验收技术规范 DL T5190 2004 建筑钢结构焊接规程 JGJ8l 91 火电工程竣工图文件编制规定 电建 96 666 号 火电工程调整试运质量检验及评定标准 建质 96 111 号 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 火电基本建设工程启动及竣工验收规程 电建 96 159 号 电气装置安装工程电器设备交接试验规程 GB50150 91 固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求 试行 HJ T76 2007 固定污染源烟气排放连续监测技术规范 试行 HJ T75 2007 环境污染源自动监控信息传输 交换系统技术规范 试 行 HJ T352 2007 火力发电厂施工组织大纲设计规定 火力发电工程施工组织设计导则 火电工程启动调试工作规定 建质 1996 4 0 号 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 第二章第二章 脱硫工程建设条件脱硫工程建设条件 2 12 1 吸收剂供应吸收剂供应 本工程采用外购石灰粉作为脱硫吸收剂 石灰 石膏法脱硫采用石灰粒经 200 目 纯度大于 85 符合逆流空塔喷淋工 艺要求 2 22 2 脱硫脱硫副产物处置及综合利用副产物处置及综合利用 烟气脱硫利用石灰浆液中的 Ca2 与烟气中的 SO2反应生成石膏 从而达到脱除 SO2的目的 脱硫副产物石膏的处置方式划分 一般有抛弃和回收利用两种方法 脱硫石膏 处置方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求 脱硫石膏的质量以及是否有 足够的堆放场地等因素 美国多采用抛弃方式 抛弃量约占 86 主要弃置于灰 场或回填旧矿坑 日本和德国多采用回收利用方式 主要用作水泥缓凝剂和建筑 材料等 石膏的利用率达 90 以上 本工程脱硫副产品石膏建议用作水泥缓凝剂和建筑材料或作为附近盐碱地中 和土壤用 2 32 3 脱硫场地脱硫场地 根据现场条件 合理布置脱硫装置 脱硫剂制备位置可方便的安放在就近适当 位置 2 42 4 供水供电供水供电 2 4 1 供水条件 水源供应考虑两种方案 一 采用工业水 二 采用净化后的污水 或以污水 处理中水为主 工业水备用 现有工程废水主要有生活污水 循环水排污水 酸 碱废水 含油含煤尘废水以及灰场冲灰水等 2 4 2 供电 附属设备用电需要 380V 220V 两种电压 采用国产供电设备 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 2 52 5 FGDFGD 装置和现有系统的相互影响装置和现有系统的相互影响 2 5 1 现有系统对脱硫装置的影响 当锅炉负荷和燃煤含硫量在一定范围内变化时 FGD 系统通过控制系统 对吸 收剂供给量 吸收塔喷淋层进行调整 FGD 仍可以在较高的脱硫效率下正常运行 2 5 2 FGD 故障及装置和设备的保护措施 在自动运行期间 保护 FGD 系统的所有设备免受装置中其他部件误动作的影响 以下可能发生的事情会使烟气系统受到干扰 风机故障 没有循环泵运行 原烟气温度太高 烟道压力超出了允许范围 烟气通道的压力和温度监测加强 FGD 装置的保护 2 5 3 FGD 装置对现有系统的影响 锅炉正常运行时 FGD 系统同时运行 只在特殊情况及故障情况时允许 FGD 系统停运 此时锅炉在无 FGD 装置情况下仍可运行 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 第第 3 3 章章 脱硫工艺方案选择脱硫工艺方案选择 3 13 1 几种常用脱硫工艺介绍 几种常用脱硫工艺介绍 1 1 石灰石 石灰 石灰石 石灰 石膏湿法湿法脱硫工艺石膏湿法湿法脱硫工艺 石灰石 石灰 石膏湿法湿法脱硫工艺采用石灰粉作为脱硫吸收剂 经与水 混合搅拌制成吸收浆液 在吸收塔内 吸收浆液与烟气接触混合 烟气中的 SO2与 浆液中的钙离子以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除 最终反应产物为石膏 脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴 经加热器加热升温后排入烟囱 脱 硫石膏浆经脱水装置脱水后回收 由于吸收浆液的循环利用 脱硫吸收剂的利用 率高 该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫 脱硫效率可达到 98 以上 按脱硫副产物石膏的处置方式划分 一般有抛弃和回收利用两种方法 脱硫石 膏处置方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求 脱硫石膏的质量以及是否 有足够的堆放场地等因素 美国多采用抛弃方式 抛弃量约占 86 主要弃置于 灰场或回填旧矿坑 日本和德国多采用回收利用方式 主要用作水泥缓凝剂和建 筑材料等 石膏的利用率达 90 以上 石灰石 石灰 石膏湿法脱硫是目前世界上技术最为成熟 应用最多的脱 硫工艺 从美 日 德三国大规模应用 FGD 装置来看 湿式石灰石 石灰 石 膏法占主导地位 美国占 80 日本占 75 德国占 90 应用的单机容量已达 1000MW 2 2 循环流化床烟气脱硫工艺 循环流化床烟气脱硫工艺 循环流化床烟气脱硫工艺是 20 世纪 80 年代由德国鲁奇公司开发的一种干法 脱硫工艺 该工艺以循环流化床原理为基础 通过吸收剂的多次再循环 延长吸 收剂与烟气的接触时间 大大提高吸收剂的利用率 该工艺采用消石灰 Ca OH 2 为脱硫吸收剂 循环流化床烟气脱硫工艺的原理为 未经脱硫的烟气由循环流化床吸收塔下部进入吸收塔 烟气流经文丘里装置 时被加速 并以很高的传质速率与很细的吸收剂相混合 吸收剂与烟气中的 SO2 SO3 和其它有害气体如 HCl 和 HF 等进行反应 生成 CaSO4 和 CaSO3 等反应产 物 带有大量固体颗粒的烟气从吸收塔顶部排出 进入除尘系统 实现气固分离 除尘器收集的固体颗粒 95 以上重新送入吸收塔 实现再循环 脱硫灰输送至脱 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 硫灰仓 待进一步综合利用 经脱硫 除尘后的净烟气 进入烟囱排入大气 特点 烟囱等设施 设备的腐蚀性很小 对小机组投资偏大 3 3 喷雾干燥法脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺 喷雾干燥法脱硫工艺以石灰为脱硫吸收剂 石灰经消化并加水制成消石灰乳 消石灰乳由泵打入位于吸收塔内的雾化装置 在吸收塔内 被雾化成细小液滴的 吸收剂与烟气混合接触 与烟气中的 SO2 发生化学反应生成 CaSO3 和 CaSO4 烟 气中的 SO2 被脱除 与此同时 吸收剂带入的水分迅速被蒸发而于燥 烟气温度 随之降低 脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸 收塔 进入除尘器被收集下来 脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放 为了提高脱 硫吸收剂的利用率 一般将部分脱硫灰加入制浆系统进行循环利用 喷雾干燥法脱硫工艺具有技术成熟 工艺流程较为简单 系统可靠性高等特 点 脱硫率可达到 80 以上 该工艺在美国及西欧一些国家应用较为广泛 在 125MW 以下机组上有一定的应用业绩 喷雾干燥法脱硫技术工艺简单 初投资较少 占地面积省 但该工艺的副产物 为脱硫灰 其利用比较困难 目前尚无很有效的利用方案 4 4 电子束法脱硫工艺电子束法脱硫工艺 本工艺流程由排烟预除尘 烟气冷却 氨的充入 电子束照射和副产品捕集 等工序所组成 锅炉所排出的烟气 经过除尘器的粗滤处理之后进入冷却塔 在 冷却塔内喷射冷却水 将烟气冷却到适合于脱硫 脱硝处理的温度 约 70 烟 气的露点通常约为 50 被喷射呈雾状的冷却水在冷却塔内完全得到蒸发 因此 不产生任何废水 通过冷却塔后的烟气进入反应器 在反应器进口处将一定的氨 气 压缩空气和软水混合喷入 加入氨的量取决于 SOx 浓度和 NOx 浓度 经过电 子束照射后 SOx 和 NOx 在自由基作用下生成中间生成物硫酸 H2SO4 和硝酸 HNO3 然后硫酸和硝酸与共存的氨进行中和反应 生成粉状微粒 硫酸铵 NH4 2SO4 与硝 酸铵 NH4NO3 的混合粉体 生成的粉体微粒一部分沉淀到反应器底部 通过输送 机排出 其余被副产品除尘器所分离和捕集 经过造粒处理后被送到副产品仓库 贮藏 经过净化后的烟气经过脱硫增压风机 经烟囱向大气排放 到目前为止 电子束法脱硫仅在日本 美国进行过一些小型工业试验 尚没 有在大型机组上应用的业绩 中日合作进行的电子束法脱硫工艺工业化装置试验 在成都热电厂一台 200MW 机组的部分烟气进行 试验装置处理烟气量为 30 万 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 Nm3 h 该装置已投入运行 根据成都电厂的试验和运行情况 副产物硫铵和硝铵物料在电除尘器极板的 粘结和防腐问题较大 需经长期运行的考验 5 5 镁法脱硫工艺镁法脱硫工艺 该脱硫工艺使用氢氧化镁 Mg OH 2 或氧化镁 MgO 为吸收剂 系统主要由制 浆部分 吸收塔 氧化塔 悬浮体分离机组成 来自除尘器的烟气经过升压后进 入吸收塔 在吸收塔内进行喷淋脱硫 吸收剂由制浆系统制成 Mg OH 2 浆液打入 吸收塔 吸收塔内的浆液抽出至氧化塔进行强制氧化 充分氧化后的浆液通过悬 浮体分离机分离 脱硫副产物 MgS04 一般采用抛弃处理 镁法脱硫工艺从 1968 年开始研究 于 1982 年研制成功 在日本国内已有 12 座设备的运行业绩 该工艺有较高的脱硫效率 一般在 90 以上 适用用于中小 容量机组 但该工艺所采用脱硫剂氢氧化镁 Mg OH 2 或氧化镁 MgO 价格相对于 石灰价格偏高 且副产物一般难以综合利用而采用抛弃处理 抛弃物为水溶液 耗水量较大 6 6 氨法脱硫工艺 氨法脱硫工艺 氨法脱硫工艺是采用氨作为吸收剂除去烟气中的 SO2 氨法脱硫 反应速度 快 吸收剂利用率高 脱硫效率高 锅炉烟气经除尘后在引风机的作用下进入各自的预洗塔 在预洗塔内烟气经过 顺流喷淋初步降温 初级脱硫后进入吸收塔 在吸收塔内烟气经喷淋洗涤 烟气 中 SO2与喷淋液中吸收剂反应 完成二氧化硫的脱除 净烟气经除雾器脱水 除雾 后进入烟囱 预洗塔设置一层喷淋靠循环泵供给 吸收塔设置 3 台循环泵分别对 应 3 层喷淋 吸收塔内洗涤后的浆液主要为饱和硫酸铵溶液 吸收塔排出泵将饱 和硫酸铵溶液排入预洗塔进行降温浓缩 氧化 含固量达到 10 15 时启动预洗 塔排出泵 把浆液输送到硫酸铵浆液缓冲箱 浆液在硫酸铵缓冲箱再次氧化 浓 缩 含固量达到 15 时由缓冲箱排出泵送至旋流站进行液固分离 旋流站底流进离 心机 旋流站溢流液回预洗塔 离心机底流 含固量约 95 通过螺旋输送机输送至 干燥床 在干燥床烘干后由自动装袋机完成副产品包装 特点 氨法脱硫脱硫效率高 动力消耗少 但硫酸铵浆液对脱硫塔及管路的磨 损严重 氨逃逸和气溶胶问题难以解决 难以维持系统正常运行 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 3 23 2 脱硫工艺确定 脱硫工艺确定 根据某能源有限公司 2 75t h 锅炉烟气特点 烟气脱硫适合采用石灰 石 膏法烟气脱硫工艺 脱硫剂采用外购石灰粉 脱硫产物选择抛弃处理 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 第 4 章 脱硫工程脱硫工程方案方案 4 14 1 设计基础数据设计基础数据 脱硫系统基本数据 序号名称单位数量备注 1 FGD入口烟气量 工况 Nm3 h135890 2 FGD入口烟气量 工况 m3 h195600 工况 3 FGD入口烟气温度 120 4 入口SO2浓度 mg Nm3500 设计值 4 24 2 脱硫工艺系统脱硫工艺系统概述概述 某能源有限公司2 75t h锅炉烟气脱硫系统 按二炉一塔设计 采用湿式石 灰 石膏法烟气脱硫工艺 脱硫效率高于80 脱硫副产品为含水率不高于20 的 石膏 烟气脱硫系统的服务寿命不低于30年 年运行小时按5500小时 4 4 2 22 2 石灰石灰 石膏法脱硫系统描述石膏法脱硫系统描述 工艺系统主要构成 烟气系统 制浆系统 吸收塔系统 氧化空气和压缩空气系统 工艺水系统 石膏脱水系统 反应原理反应原理 在吸收塔内 烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的钙基脱硫剂发生反应 在吸收塔外部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化生成石膏 浆液运行 PH值为5 6 在结晶区 石膏晶种逐渐增大 并生成为易于脱水的较大的晶体 新 的石灰浆液也被加入这个区域 吸收塔中的 SO2的脱除原理 主要化学反应 SO2 H2O H2SO3 H2SO3 H HSO3 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 CaO H2O Ca OH 2 Ca OH 2 Ca2 2OH Ca2 HSO3 2H2O CaSO3 2H2O 2H2O CaS O3 1 2H2O 1 2O2 3 2H2O CaSO4 2H2O CO2 SO2的吸收反应主要发生在吸收塔内 烟气从喷淋塔的底部附近进入吸收塔 在吸收塔内逆流向上与喷淋层喷出的循环浆液的细小液滴反应 在循环浆液中含 有与 SO2反应的碱性物质 在连续运行的喷淋层区域中 烟气和碱性的石灰浆液充 分接触 每层喷淋层含有大量喷嘴 循环浆液经喷嘴雾化成一定粒径的液滴 循 环浆液由循环泵打入吸收塔 吸收塔循环浆池保证循环浆液有足够的停留时间和 充分的搅拌以确保最大的吸收剂石灰利用率 产物石膏的充分氧化和结晶 氧化 风机提供氧化足够反应所需的空气 使亚硫酸钙氧化成硫酸钙或石膏 4 2 34 2 3 系统介绍系统介绍 本方案脱硫系统主要包括烟气系统 SO2 吸收系统 石灰浆液制备供应系统 石膏处理系统 工艺水系统 电气系统及控制系统 4 2 3 1 烟气系统 锅炉烟气经引风机进入吸收塔 在吸收塔内完成脱硫净化 脱水除雾后通过 净烟道送入烟囱排放 烟道包括挡板门 膨胀节 人孔 除灰孔 排放漏斗 取 样接口 试验接口 法兰及烟道供货范围内的其它附属设备 烟道系统设旁路系统 烟气挡板采用电动双百叶窗式挡板门并设有空气密封 系统 满足锅炉运行时关闭 FGD设备进行检修的要求 净烟气烟道设置环保检测口 供调试 检测采取数据用 检测口处建造工作 平台 4 2 3 2 制浆系统 制浆系统含石灰储仓 除尘器 给料机 螺旋输送机等设备 设施 外购石灰粉运送到脱硫岛靠汽车自带气力装置卸至石灰储存仓 储仓出料口 的下部设有插板门 储仓内的脱硫剂经插板门进入螺旋给料机定量加入石灰浆液 箱搅拌 根据进入浆液箱脱硫剂量的多少 控制加入的工艺水量 脱硫剂及工艺 水在浆液箱内搅拌均匀后 供吸收塔补充浆液使用 石灰浆液用浆液泵输送到吸 收塔 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 石灰浆液定量方式 根据锅炉的烟气负荷和烟气进口的 SO2浓度设定石灰浆液的加入量 DCS 根据 浆液 PH 值和烟气出口 SO2浓度控制石灰浆液的微调量 当 PH 值低于设定值时 DCS 将结合出口的 SO2浓度 控制石灰浆液给料调节阀的开度 增大石灰浆液给料 量 以抑制 PH 值的下降 保证 SO2的脱除效率 当 PH 值高于或接近设定值时 控 制石灰浆液给料调节阀的开度将调小 以防止 PH 值太高 产生系统结垢 石灰浆液池设置搅拌器 防止池内结块 4 2 3 3 吸收塔系统 吸收塔系统主要包括逆流喷淋塔 喷淋系统 循环浆液泵和氧化风机等设施 设备 在吸收塔内 烟气中的 SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的钙基脱硫剂发生反 应 在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化 最终生成石膏 由石膏浆液排出泵送入石膏浆处理系统脱水 本脱硫工程设计为逆流式喷淋吸收塔 塔体为圆柱体 钢结构 防腐内衬 吸收塔底部为循环浆池 吸收塔设置 3 层喷淋层安装在吸收塔上部烟气区 3 台吸 收塔循环泵对应于各自的一层喷淋层 喷嘴采用耐磨性能极佳的 SiC 材料的旋转 空锥雾化喷嘴 喷嘴喷射角度 90 喷淋覆盖率在 200 300 之间 通过喷嘴将浆 液细密地喷淋到烟气区 通常情况下 3 层喷淋层开启 在锅炉低负荷运行的特殊 情况下 吸收塔也可以在 2 层喷淋层开启的情况下运行 吸收塔各部件参数设计 除雾器在塔最高层布置两级除雾器 将烟气中夹带的大部分浆液分离出来 除雾器由一个冲洗程序控制 冲洗方式为脉冲式 除雾器冲洗使用工艺水 冲洗 有两个目的 一方面是防止除雾器结垢 另一方面是补充因烟气饱和而带走的水 分 以维持塔内要求的液位 吸收塔下部浆池中水平径向布置 3 台搅拌器 始终将浆液处在流动状态 使 其中的脱硫有效物质在浆液中的均匀悬浮 保证浆液对 SO2的吸收和反应能力 4 2 3 4 事故浆液系统 脱硫岛内设置一个事故浆液池 事故浆液池的容量满足吸收塔检修排空要求 并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种 吸收塔检修需要排空时 由石膏排出泵排至事故浆液池 待吸收塔检修完毕 由浆液返回泵将浆液再输送至吸收塔 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 事故浆液池设置搅拌器 4 2 3 5 氧化空气和压缩空气系统 吸收塔配置 2 台氧化风机 1 用 1 备 氧化风机采用罗茨风机 风机的进口 设有空气过滤器 进出口设置消声器 氧化空气在进入吸收塔前设置减温器 防 止过热的氧化空气进入吸收塔 使浆液中的水分蒸发 减温器前的氧化空气管道 为碳钢管 减温器后的氧化空气管道为碳钢衬胶管道 吸收塔内的氧化空气管道 为 FRP 材质 吸收塔外接触浆液的氧化空气管道进行保温处理 保温材料为岩棉 和彩钢板 4 2 3 6 工艺水系统 脱硫岛内设置一个工艺水箱 吸收塔使用 容积按整套脱硫系统大于30min的 用水量设计 工艺水箱采用碳钢制作 钢板厚度大于6mm 工艺水箱设置平台 爬 梯 人孔及相应的接口 工艺水箱设置工艺水泵2台 1运1备 工艺水主要用户为 制浆系统 除雾器 冲洗系统 管道及设备冲洗用水 设备冷却等 4 2 3 2 石膏脱水系统 在吸收塔浆液池中石膏不断产生 为了使浆液密度保持在计划的运行范围内 需将石膏浆液 大约 15 含固体含量 从吸收塔中抽出 浆液通过吸收塔排出泵打 到石膏浓缩器 进行石膏初级脱水使底流石膏固体含量达约 40 底流直接送至压 滤机进一步脱水至含水 20 导入石膏库房 再外运 溢流含 3 5 的细小固体微 粒在重力作用下返回吸收塔 或流入回收水池 回收水池的水一部分回吸收塔补 充液位另一部分输送到石灰浆液制备箱制备浆液 部分石膏浓缩器的溢流被以连续或间歇方式引出至废水旋流器给料箱 经给料 泵 输送至废水旋流器 进一步分离为含固量约为 3 的溢流作为废水 由废水泵 外排至灰浆前池 以排放其中的 Cl 离子 维持系统内 Cl 离子浓度低于 2 万 ppm 含固量约为 10 的底流排入回收水池 系统设置 1 套浓缩 器 2 套压滤机 4 34 3 箱罐和容器箱罐和容器 箱罐和容器符合 钢制压力容器 GB150 1998 及其质量体系内相关标准的 规定 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 所有箱罐和容器的设计包括必需的连接件 就地仪表与测量装置 人孔门 排水 排空措施 以及运行和维护必需的爬梯和平台 对于有一定真空度的压力容器或箱罐按全真空容器设计 并在容器上安装真 空安全阀 采取安全措施防止箱罐和容器的过压 所有的箱罐和容器设计将包含最少有 下列各项要求 对于 1 0m 直径的容器设置人孔 对于 1 0m 直径的容器设置 2 个手孔 最小尺寸 200mm 4 44 4 管道管道 所有管道的设计 根据介质的不同 合理选择流速 管径 尽量减少弯头 变径 管道中的阀门与管道同径等措施 尽量减少管道的阻力 保证管路的畅通 对于浆液管道设置完善的冲洗水系统 使浆液中的固体不会在管道中沉积 保证 所有浆液管路的通畅 与浆液接触的管道采用 FRP 或 PP 设计 塔内的管道采用 FRP 或 PP 材质制作 工艺水和氧化空气管道采用碳钢材质 仪用压缩空气管道采用不锈钢材质 根据介质的不同 管道内介质的流速取值如下 浆液流速 1 5 2 4m s 工艺水 1 5 2 4m s 氧化空气 12 18m s 4 4 5 5 防腐防腐措施措施 整个脱硫岛内的吸收塔 烟道 石灰浆液箱 事故浆液池 回收水池 地沟 等内表面均作防腐设计 4 5 1 各部位防腐 序号防腐部位厚度 mm 衬里选材 1 1原烟道2 0 0 2AJF 6200 2净烟道2 0 0 2AJF 3200 3 3吸收塔 底部向上 2 米的侧部 内表面 3 0 AJF 3200 2 0mm FRP 1 0mm 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 底部向上 2 米至液面2 0AJF 3200 液面至喷林段2 5AJF 3200 喷淋区内表面3 5 AJF 3200 2 0mm 1 5mm 耐磨鳞片 2 遍 喷淋管支撑4 5 AJF 3200 2 0mm 1 5mm 耐磨鳞片 2 遍 FRP 1 0mm 玻璃钢 1 遍 吸收塔烟气入口区域 2000mm 范围内 2C276 喷淋层以上侧壁 塔 顶 烟气出口 2 0AJF 3200 吸收塔底部4 0 AJF 3200 2 0mm FRP 2 0mm 玻璃钢 2 遍 除雾器支撑3 0 AJF 3200 2 0mm FRP 1 0mm 玻璃钢 1 遍 5事故浆液池 地坑 2 5mmAJF 3200 五布六油 6沟道2 5AJF 3200 4 5 2 材料厂家 序号材料名称规格型号是否进口分包商名称 1 鳞片玻璃鳞片 600N否江苏 2 树脂 806 630 否山东 3 陶瓷颗粒80 目 26J0 目国产 4 玻璃钢树脂 806 否山东 5 玻璃布 450 30 国产 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 4 4 6 脱硫系统主要技术指标脱硫系统主要技术指标 序号名称单位数量 大塔 1 FGD入口烟气量 Nm3 h135890 2 FGD入口烟气温度 120 3 锅炉燃煤硫含量 4 系统脱硫效率 80 5 FGD入口SO2浓度 mg Nm3500 6 FGD出口SO2排放浓度 mg Nm3 100 7 FGD出口粉尘浓度 mg Nm3 50 8 FGD出口烟气温度 48 9 FGD出口烟气含水量 mg Nm3 75 11 液气比L G L m38 12 钙硫比 Ca S1 03 13 塔内流速 m s3 2 14 吸收塔设计压力 Pa 7000 15 系统阻力 Pa 1800 16 装置利用率 95 4 74 7 2 2 锅炉二氧化硫脱硫前后对比锅炉二氧化硫脱硫前后对比 项目项目 小时 T 年 T 二氧化硫排放 0 089489 5 减排二氧化硫 0 062341 排放二氧化硫 0 027148 5 年运行 5500 小时 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 4 84 8 石灰石灰 石膏法石灰粉量 石膏法石灰粉量 200200 目纯度目纯度 75 75 SO2SO2 按按 328328mg Nmmg Nm3 3计 计 2 台锅炉年运行 5500 小时 项目项目 小时 T 年 T 二氧化硫排放 0 027148 5 石灰 0 072396 石膏 0 15825 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 4 9 主要设备结构特点及简图主要设备结构特点及简图 4 9 1 吸收塔结构特点及简图吸收塔结构特点及简图 该装置采用对流 循环吸收 液气双控制 强制氧化和 V 形除雾装置等技术 其功能为 1 优化 SO2吸收塔的径高比 塔内流场和吸收剂浆液分布均匀 在确保脱 硫率稳定的前提下 有效利用塔体内部空间 特别适用于大型燃煤锅炉的烟气脱 硫并满足各项技术指标 2 烟气在不同条件的反应区内 上 中 下 与不同 PH 值 浓度和速率 的浆液反应 保证系统处于最佳条件下运行 脱硫剂的用量得到有效控制和充分 利用 3 塔内的三反应区使得气液接触的距离明显缩短 气液传质表面积增加 传质效果好 大大降低了液气比 L G 这样可以减少塔内喷淋管的层数和浆液泵 的功率 增加烟气的处理量 运行费用明显降低 2 75t h 锅炉烟气脱硫工程技术方案 4 通过对塔底浆液的强制氧化 在去除 SO2和 SO3的同时 HCI 和 HF 等有 害物质也得到了有效的去除 副产品石膏杂质少质量高 为大规模商业应用提供 了广阔的空间 4 9 2 喷淋层结构特点及简图 喷淋层设在吸收塔的中上部 吸收塔浆液循环泵对应各自的喷淋层 每个喷 淋层都是由一系列喷嘴组成 其作用是将循环浆液进行细化喷雾 一个喷淋层包 括母管和支管 母管的侧向支管成对排列 喷嘴就布置在其中 喷嘴的这种布置 安排可使吸收塔断面上实现均匀的喷淋效果 22 4 10 主要工艺设备及费用清册 序号序号名称名称规格型号规格型号单位单位数量数量价格 万元 价格 万元 一一烟风系统烟风系统 套 2 不做估算 现场确定 二二吸收系统吸收系统 1 吸收塔 吸收塔总高 27m 塔径 7 5m 6 5m 塔体材质 碳 钢衬玻璃鳞片 喷淋管 玻璃钢 喷嘴 空心锥 SiC 材质 单层 40 个 每 塔共 3 层 除雾器 PP 塔釜搅拌 侧进式 316L 11kw 个 1295 6 2 滤网 FRP 套 10 70 3 循环泵 a 形式 离心式 流量 1050m3 h 扬程 21m 功 率 110kw 个 112 50 4 循环泵 b 形式 离心式 流量 1050m3 h 扬程 23m 功 率 132kw 个 113 20 5 循环泵 c 形式 离心式 流量 1050m3 h 扬程 25m 功 率 160kw 个 115 00 6 循环管路阀 管道材质 316L 阀门材 质 脱硫专用 1 4529 米 8019 50 7 石膏排出泵 形式 离心式 流量 10m3 h 扬程 15m 功率 2 2kw 个 20 90 23 8 石膏排出管路 阀 管道材质 碳钢内衬聚乙 烯 阀门材质 铸铁阀体 过流面衬胶 米 301 30 9 塔氧化风机 罗茨风机 风量 8Nm3 min 全压 78KPa 功率 18 5kw 个 28 30 10 氧化风管阀碳钢米 400 85 11 矛式氧化喷枪 1 4529 套 32 60 12 急冷降温喷淋 系统 材质 316L 套 13 20 三三 脱硫剂制脱硫剂制 备及供给系统备及供给系统 1 石灰仓 有效容积 40m3 直径 2 8m 高 8m 仓顶除尘器 流化板 流化风加热器 称重给料机 个 112 50 2 石灰消化罐直径 2 5m 高 2 7m 钢制个 13 70 3 石灰浆输送泵 流量 80m3 h 扬程 8m 功率 4kW 台 21 20 4 石灰浆给料泵 流量 80m3 h 扬程 15m 功率 5 5kW 台 21 35 5 石灰浆储备罐直径 3m 高 2 7m 钢制台 14 80 6 地坑排污泵 流量 18m3 h 扬程 10m 功率 1 1kW 台 10 50 7 脱硫剂制备及 供给管路阀 管道材质 碳钢内衬聚乙 烯 阀门材质 铸铁阀体 过流面衬胶 套 13 50 24 8 脱硫剂制备及 供给系统支架 钢支架套 11 30 四石膏脱水系统石膏脱水系统 1 石膏浓缩器 处理量 20m3 h 浓度 15 20 台 19 80 2 压滤机 60m2 台 121 00 3 压滤泵 流量 10m3 h 扬程 60m 功率 15kW 台 23 80 4 石膏脱水系统 管路阀 管道材质 PPR 阀门材质 脱硫专用 套 10 50 5 滤清液水池 有效容积 120m3 4m 6m 5m 钢筋 混凝土 台 1 土建包含 6 滤清液水泵 流量 80m3 h 扬程 10m 功率 5 5kW 台 20 80 7 滤清液管路 管道材质 碳钢内衬聚乙 烯 阀门材质 脱硫专用 套 10 85 五工艺水系统工艺水系统 1 除雾器冲洗水 泵 流量 50m3 h 扬程 40m 功率 30kW 个 20 90 2 工艺水泵 流量 40m3 h 扬程 25m 功率 5 5kW 个 20 75 3 工艺水箱 有效容积 28m3 3000 H4500 材 质 碳钢 个 16 50 4 除雾器冲洗管 路阀 管道材质 碳钢 电动阀 门 阀体铸铁 过流面衬 胶 套 14 10 5 除雾器冲洗管钢支架套 11 20 25 路支架 六事故浆液系统事故浆液系统 1 事故浆液池 有效容积 300m3 10m 6m 5m 钢 筋混凝土 个 1 土建包含 2 事故浆液池搅 拌 顶进式 搅拌轴 桨叶材 质 碳钢衬胶 功率 7 5kW 台 24 60 七电气控制电气控制 380V 220 电源启动两地控 制 套 128 50 八仪表自控系统仪表自控系统 基于 PLC 编程控制的 DCS 系统 工控上位机显示记 录 中控室远程监视控制 套 1 69 00 九土建部分土建部分 脱硫塔 水泵 氧化 风机基础 泵房 地坑 事故浆液池 石膏机房 控制机房 套 1 业主自理 十合计合计 554 8 项目投资预算项目投资预算 序号名 称单 位总价 万元 备 注 1 1 工艺设备购置费工艺设备购置费项 554 8 2 2 运杂费运杂费 10 00 3 3 安装费安装费 8 44 38 4 4 培训调试费培训调试费 1 11 1 5 5 税费税费 10 62 1 合计合计 682 38 26 第五章第五章 热控系统热控系统 脱硫岛控制系统采用 DCS 系统 本工程脱硫系统用 1 套控制系统进行控制 设单独的脱硫控制室 在脱硫电 子设备间内保留用于维护 调试工程师站 运行人员控制室对机组脱硫系统进行 启 停控制 正常运行的监视和调整以及异常与事故工况的处理 电子设备间安 装空调 本工程 DCS 系统备有 RS 485 通信接口 能实现对设备运行的远程监控 5 15 1 脱硫分散控制系统的监控范围包括 脱硫分散控制系统的监控范围包括 FGD 装置 含吸收剂制备系统 烟气吸收系统 石膏脱水系统 公用系统等 FGD 公用辅助系统 如排空及浆液返回系统 工艺水和冷却水系统 废水 排放系统等 控制系统功能包括数据采集系统 DAS 模拟量控制系统 MCS 顺序控 制系统 SCS 等 5 1 1 数据采集 DAS 数据采集系统具备工艺流程状态显示 操作过程显示 实时数据显示 趋势 显示 报警 历史数据存储检索 定期报表 性能计算等功能 5 1 2 主要闭环调节控制 MCS 系统主要的闭环调节回路有 吸收塔进出口烟气档板控制 脱硫浆液控制 27 脱硫塔 PH 值及 FGD 出口 SO2浓度控制 吸收塔液位控制 石膏浆排出量控制等 根据烟气脱硫系统的工艺要求 MCS 系统具有以下控制子回路 脱硫浆液系统 根据烟气在线监测数据和 PH 值的变化 控制石灰浆液添加量 石膏浆排放 通过烟气中 SO2成份和吸收塔浆液的密度来控制从吸收塔循环中排出的石膏 浆量 吸收塔液位自动控制 通过测量吸收塔的液位 控制和协调除雾器冲洗 石灰浆液流量及吸收塔 的排浆泵 实现液位的稳定 脱硫浆池液位自动控制 通过测量石灰浆液箱液位 控制的加水量 既控制液位 又间接控制了脱硫 浆的浓度 5 1 3 顺序控制 SCS 包括脱硫系统启动 停止顺序控制 联锁控制等 氧化风机系统 原 净烟 气系统 工艺水和冷却水系统 浆液制备系统 石膏浆液脱水系统 废水旋流系 统 除雾器清洗系统 排空及浆液返回系统等设备的顺序控制功能组 6 1 4 FGD 系统的联锁保护 FGD 保护动作包括 FGD 进口温度异常 进口压力异常 出口压力异常 循环 28 浆泵投入数量不足等 6 1 5 对于脱硫岛工艺系统及其辅助系统和单体设备的启 停控制 正常运行的监 视和调整以及异常与事故工况的处理完全通过 DCS 来完成 6 26 2 热控主要设备清册热控主要设备清册 编号名称规格备注数量 1 热电阻测量范围 0 200 PT100只 12 2 压力变送器输出 4 20 mADC 只 6 3 差压变送器带负迁移 输出 4 20 mADC 只 12 4 液位变送器输出 4 19 mA 只 7 5 密度计输出 4 20 mA套 3 6 电磁流量计 输出 4 20 mA 一体化 带接地 环 套 4 8 PH 分析仪 测量范围 0 14 输出 4 20 mA 带手动冲洗装置 套 3 9 仪表柜2200 1000 600 高 宽 深 面 1 10 热力配电柜2200 1000 600 高 宽 深 面 1 11 DCS 系统 约 1200 点控制总线挂有 2 台互为冗 余的独立操作员站 1 台工程师站 提供 1 台 A4 黑白打印机 套 1 29 第六章六章 土建 暖通 消防和给排水部分土建 暖通 消防和给排水部分 6 16 1 脱硫岛的总体布置脱硫岛的总体布置 布置方案工艺联系顺捷 建筑立面造型视觉效果较好 各建 构筑物合理布 置 符合防火 防爆 安全 卫生及工艺生产流程的要求 充分利用现有场地 烟道和公用工程管线短捷 有利生产 方便管理 6 26 2 结构部分结构部分 土建结构部分包括建 构 筑物结构 室内外地下设施 设备基础 建 构 筑物基础及其地基处理 6 2 1 设备基础 包括各型泵 电机 风机 吸收塔等室内外设备基础 设备基础原则上将采用砼大块式基础 必要时进行动力计算 砼强度等级将 C20 垫层砼 C10 大体积砼基础将配筋 防止出现温度裂缝 其所用钢筋将 采用 I 级光面筋和 II 级变形筋 构造要求按有关规范标准执行 6 2 2 建筑物的结构型式 脱硫区的电控室 石膏脱水 制浆等建筑物采用钢筋混凝土结构 烟道支架 管道支架 吸收塔采用钢结构 脱硫区的沟道 隧道 支墩 水坑和水池 水箱等地下设施均采用现浇钢筋 混凝土结构 吸收塔区地坑 脱硫岛内排水沟等沟道 坑和池有防腐要求的全部进行防腐 处理 6 36 3 建筑部分建筑部分 建筑设计以安全 适用 经济 美观为基本原则 建筑标准与电厂主厂房等 其他建筑群体相协调 建筑设计配合工艺解决好建筑内部通道 防火 防爆 防水 防噪声 保温 隔热 采光 通风和生活卫生设施等方面的问题 建筑风格及色彩与主体工程一致 6 46 4 采暖 通风 空气调节及除尘系统采暖 通风 空气调节及除尘系统 6 4 1 通风 30 配电室设置通风系统 使室内换气次数不小于 10 次 小时 通风装置采用防 爆风机 电气间设置通风系统 使室内换气次数不小于 12 次 小时 排除设备余热兼 作事故通风量 31 第七章七章 节约和合理利用能源 为合理利用能源和节约能源 贯彻 节能减排的原则 应从设计上保证工 艺流程的合理性 使各个环节所采用的设备均能体现低能耗和高效率 达到合理 利用资源和尽量回收资源的目的 7 17 1 节约能源节约能源 1 优化系统设计 对脱硫装置设备 烟道 管道进行优化配置 降低能耗 2 优化辅机选型 选择效率高的风机和泵类 有条件的设备考虑采用变频 器调速电机 3 完善工艺系统的计量和监测仪表 采用先进的 DCS 控制系统 由计算机 控制系统启停 进行数据处理和参数调整 及时向操作人员提供运行信息 实现 机组的安全经济运行 4 合理选用保温材料品种和确定保温结构 减少管道及设备的散热损失 5 节约原材料 尽量就近采购 以减少运输成本 6 脱硫副产物应尽可能综合利用 7 27 2 节约用水节约用水 加强脱硫系统的水务管理 与全厂用水统一调度 综合平衡 统一规划设计 达到一水多用 综合利用 重复利用 降低电厂水耗及电