某厂锅炉双碱法烟气脱硫项目技术方案.doc

某厂1石灰窑烟气脱硫项目某厂锅炉双碱法烟气脱硫项目技术方案上海明净环保科技有限公司二0一三年0七月脱硫装置主要技术特征脱硫工艺钠钙双碱法脱硫主体设备材质碳钢内衬玻璃鳞片树脂脱硫效率9095出口二氧化硫浓度30mg/Nm3主要脱硫剂石灰、碳酸钠或氢氧化钠（普通商品级）脱硫装置可利用率95脱硫装置系统压降1200Pa系统控制方式FGD_DCS系统目 录目 录4第一章 概述51.1项目概况51.2设计依据51.3设计参数61.4设计指标61.5设计范围7(1)整体设计方案7(2) 设计内容81.6设计原则91.7技术标准及规范10第二章 脱硫工艺概述102.1脱硫技术现状102.1.1国外烟气脱硫现状102.1.2国内烟气脱硫现状112.2旋流板塔脱硫132.2.1旋流板塔技术的发展132.2.2旋流板塔工作原理132.3空塔喷淋脱硫技术142.4钠钙双碱法工艺反应原理15第三章 脱硫工程内容163.1脱硫工艺流程1632脱硫工程内容17321烟气系统17322 SO2吸收系统223.2.3脱硫液循环及再生系统263.2.4脱硫渣处理系统303.1控制系统303.2.6管道阀门和泵453.3公用系统503.3.1电气503.3.2供水503.3.3消防及给排水503.3.4防雷及接地523.3.5系统运行人员定员523.4建（构）筑物结构部分523.4.1总述523.4.2技术要求533.4.3主要设计技术参数543.4.4材料543.4.5建筑物的结构型式553.4.6建（构）筑物基础及其地基处理553.4.7建筑部分553.4.8采暖、通风、空气调节及除尘系统583.4.9设计数据60第四章 运行费用及投资分析624.1运行费用估算624.1.1物料横算624.1.2运行费用估算624.2工程投资估算62第五章 项目实施及进度安排626.1项目实施626.2项目实施进度安排636.3人员培训计划636.4售后服务64第六章 结论65附表一、脱硫系统主要设备一览表66第一章 概述1.1项目概况某厂现有两台石灰窑锅炉，燃煤含硫量约1，锅炉配有经典除尘器。为了贯彻执行国家新制定的环保标准的控制要求，需对锅炉排放的烟气进行脱硫处理，使得排放的烟气的SO2达标排放。为此，厂方委托我公司为其提供初步技术方案。我公司通过与厂方相关人员初步联系后，根据厂方提供的有关数据和资料，结合电厂的生产情况和厂区总体工艺布置情况以及锅炉声场运行特点，本着技术先进，安全可靠，投资少，运行费用低，不产生二次污染，适合电厂实际情况，项目实施期间不影响锅炉安全生产运行的原则，推荐采用双碱法脱硫技术。本项目实施后，有显著的社会、经济和环境效益，并且确保了企业的可持续发展。1.2设计依据DB37/664-2007火电厂大气污染物排放标准;DL5000-2000火力发电厂设计规程;厂方提供的技术资料；国家其他相关规范和标准。1.3设计参数本工程的主要设计参数，主要依据热电厂提供的资料，其他未提供的参考相关技术参数，主要设计参数如下表1.1表1.1 主要设计参数表（单台）项目参数单位备注石灰窑锅炉1处理烟气量28000m3/h排烟温度165锅炉出口SO2浓度30mg/Nm31.4设计指标设计指标根据国家环保标准以及厂方的要求确定，具体指标见表1.2表1.2 指标格林曼黑度级SO2排放浓度30mg/Nm3脱硫效率98%设计指标技术要求采用双碱法烟气脱硫工艺系统的性能指标要求如下:u SO2脱硫效率： 9599u SO2排放浓度：30mg/Nm2u 烟气排放温度: 50u 钙硫比（Ca/S）: 1.1u 系统阻力：1200Pau 脱硫烟气含湿率:100mg/Nm3(干态)u 可利用率：95%u 设计条件下年可运行时间：8000小时u 脱硫塔主体设备使用寿命：20年质保期1年材料寿命所有由不修钢部件允许腐蚀量不超过0.1mm/年所有钢衬橡胶件或钢衬鳞片保证期不少于15年1.5设计范围本脱硫工程的所有土建、机务、电气、控制、防腐保温、消防、照明、给排水等设计：即从两台锅炉原引风机出口烟道至烟囱水平烟道进口范围内所有工艺系统。电气控制系统及图件系统的设计。脱硫岛内所有建筑物及建筑物的采暖、通风、照明、上下水设计均由供方负责。供方将提出来暖所需的热负荷量及接口尺寸要求，上下水总管接口尺寸的要求以及通风、照明所需的电气资料等。供方负责脱硫岛内工艺水和消防水系统的设计，并提出用水量及接口管道尺寸的要求。本次改造工程的电源、气源、水源、汽源由业主提供接入口，连接设计工作由供方负责。(1)整体设计方案u 制定初步设计方案及设计范围的各分项详细方案u 编制设计文件、施工图纸的等资料u 现场设计施工交底(2) 设计内容土建部分u 本工程所有的设备、施工基础（含桩基）u 电缆通道设计及对现有电缆沟的核定u 烟道支架及过度设施的基础、支座、支架u 本工程所需建筑物的建筑和结构设计，包括脱硫岛内所需的采暖通风给排水等u 本工程所涉及到的现有建筑物的拆除及恢复机务部分u 锅炉原引风机出口烟道至烟囱水平烟道进口范围内所有工艺系统。u 引风机出口至烟囱水平烟道进口之间的烟道设计（含吸收塔进出口烟道支撑及固定、膨胀设施、烟气挡板门、吸收塔的连接部分等）u 工艺系统设备本体烟道、过渡管道及设施、设备保温油漆u 平台、步道（含测点、检修人孔等处）u 吸收塔的储存、制备及供应系统u 脱硫液循环及再生系统u 脱硫渣氧化、处理系统u 工艺水、消防水系统u 热空气在热管道设计u 工程范围内检修用起吊设施电气、控制部分u 配电室平面设计u 电源系统电器主接线方式u 与工艺系统配套的配电系统及其控制系统u 电缆及电缆桥架、支架u 电缆设施、电缆通道（包括现有电缆沟的核定）u 工程配套的DCS系统及必要的仪器。仪表和检测设备u 防雷保护及接地系统u 电缆沟电缆桥架防火阻燃u 工程范围内检修电源（防漏电、安全型）照明、保安电源1.6设计原则1) 设计采用空塔喷淋脱硫技术，确保烟气中SO2达标排放；2) 设计的脱硫工艺推荐使用运行安全、可靠的钠钙双碱法，脱硫系统配备计算机监控系统，提高系统的稳定与可靠性；脱硫监控系统对温度、压力、脱硫液流量、PH值等项目进行检测；3) 根据锅炉运行特点，建两座吸收塔处理两台锅炉的烟气，每台吸收塔处理为单台的烟气量。吸收塔设置在电除尘器及引风机的后面，塔处于正压运行状态；4) 设计脱水除雾器，降低烟气含水量达到烟气含水率低于国家100mg/m3的标准，同时避免烟气及烟气露点腐蚀的问题；5) 设计旁路系统，实现烟气挡板门的自动切换，保证锅炉的正常运行，增加系统的安全性6) 脱硫渣经过真空带式虑机脱水处理后，该脱硫渣可用于做水泥添加剂、制砖、筑路等，实现脱硫渣再利用；7) 系统整体的布局、新增设备的安装位置、管道走向等需根据现场情况，与厂方协商并交换意见后方确定；8) 工程实行设计、安装、调试和人员培训相结合的工程方式。1.7技术标准及规范第二章 脱硫工艺概述2.1脱硫技术现状为了控制大气中的二氧化硫，早在19世纪人类就开始进行有关研究，但大规模开展脱硫技术的研究和应用是从二十世纪50年代开始的。经过多年研究目前已开发出的200余种SO2控制技术。这些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可分为：燃烧前脱硫（如洗煤、微生物脱硫）；燃烧中脱硫（工业型煤固硫、炉内喷钙）；燃烧后脱硫，即烟气脱硫（Flue Gas Desulfurization,简称FGD）。FGD是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂集烟气中的二氧化硫，将之转化为较为稳定的且易机械分离的硫化合物或单质硫，从而达到脱硫的目的。FGD的方法按脱硫剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类：湿法，即采用液体吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫干法，用粉状和粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫。按脱硫产物是否回用可分为回收法和抛弃法。按照吸收二氧化硫后吸收剂的处理方式可分为再生法和非再生法（抛弃法）。2.1.1国外烟气脱硫现状国外烟气脱硫研究始于1850年，经过多年的发展，至今为止，世界上已有2500多套FGD装置，总能力已达200000MW（以电厂的发电能力计），处理烟气量700Mm3h一年可脱二氧化硫近10Mt，这些装置的90在美国、日本和德国。尽管各国开发的FGD方法很多，但真正进行工业应用的方法仅是有限的十几种。其中湿式洗涤法（含抛弃法及石膏法）占总装置数的73.4，喷雾干燥法占总装置数的17.7，其他方法占9.3。美国的FGD系统中，抛弃法占大多数。在湿法中，石灰石灰石占90以上。可见，湿式石灰石灰石在当今FGD系统中占主导地位。尽管各国在FGD方面都取的了很大的进步，但运行费用相当惊人，而且各种方法均有其局限性，因此，至今许多研究者仍在不断研究开发更先进、更经济的FGD技术。目前工业化的主要技术有：1. 湿式石灰石灰石-石膏法 该法用石灰石的浆液吸收烟气中的SO2生成半水亚硫酸钙或再氧化成石膏。其技术成熟成度高，脱硫效率稳定，达90以上，是目前国外的主要方法。2. 喷雾干燥法 该法是采用石灰乳作为吸收剂喷入脱硫塔内，经脱硫及干燥后为粉状脱硫渣排出，属半干法脱硫，脱硫效率80左右，投资比湿式石灰石-石膏法低，目前主要应用于美国。3. 吸收法 主要有氧化镁法、双减法、W-L法。脱硫效率可达95%左右，技术较成熟。4. 炉内喷钙增湿活化脱硫法 该法是一种将粉状钙质脱硫剂（石灰石）直接喷入燃烧锅炉炉膛的脱硫技术，适用与中、低硫煤锅炉，脱硫效率约702.1.2国内烟气脱硫现状我国废气脱硫技术早在1950年就在硫酸工业和有色冶金工业中进行，对电厂锅炉燃烧产生烟气二氧化硫的脱除技术在二十世纪70年代开始起步并在国家“六五”至“九五”期间有了长足的进步。先后有60多个高校、科研和生产单位对多种除尘脱硫工艺进行了实验研究。尽管我国对FGD系统的研究开始的很早，涉及的面也很宽，但大部分技术只停留在小试或中试阶段，远未达到大面积工业化应用的程度。而投入巨资引进的示范工程虽然设备先进、运行稳定，但投资巨大，运行费用也相当高。因此加快对国外先进技术的消化吸收，使其国产化、低成本化，是当前重要而艰巨的任务。下表列出了我国所引进的部分FGD装置情况。最近十几年来，我国加大了FGD研究的投入，“八五”、“九五”期间不断有大课题立项支持这方面的研究，取得了可喜的成绩，其中，涡流板塔脱硫技术就是在这段时间研究、开发、发展起来的。钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一，该方法在国外（如日本、美国）已有大型化成功应用，在日本和美国至少有50套双碱法脱硫装置，成功应用于电站和工业锅炉，较大规模的有美国Centaral Illinos Public Service Newtow1#,575MW.在吸收国外双碱法工艺基础上，国内的钠钙双碱法烟气脱硫工艺，以达到最小的能耗和最大的脱硫效率，保证系统脱硫率9095。在工程实践中，我公司技术人员对该工艺的技术参数、设备结构和防腐材料能多项技术经济指标进行了不断的优化，其各项指标均处于国内领先水平。该工艺与其它脱硫工艺的比较见下表。工艺分析比较表2.1工艺分析比较项目普通石灰石石膏工艺喷雾干燥法炉内喷钙尾部增湿氧化镁法旋流板塔、空塔喷淋双碱法技术成熟程度成熟成熟成熟成熟成熟适用煤种不限中低硫煤中低硫煤中低硫煤不限单机应用规模200MW200MW200MW200MW200MW脱硫率95以上7590758090以上95以上吸收剂石灰石/石灰石灰石灰石氧化镁石灰/钠碱/电石渣等吸收剂利用率90以上90约4090以上95以上副产物石膏亚硫酸钙亚硫酸钙硫酸镁硫酸钙副产物处理利用抛弃抛弃回收再利用废水有无无有无占地面积大中小中中市场占有率高一般一般低中小型机组国内最高国内应用北京，半山，重庆等黄岛，白马下关，前清少多家工艺造价300-400元/Kw60000元/Kw50-80万元/套350450元/Kw250350元/Kw运行成本0.7-0.8元/kg.so20.3-0.4元/kg.so20.8-0.9元/kg.so20.5-0.6元/kg.so20.4-0.5元/kg.so22.2旋流板塔脱硫2.2.1旋流板塔技术的发展旋流板塔具有汽液流通量大、压降低、操作弹性宽、除尘效率高、不易堵、效率稳定等优点，其综合性由于目前国内外普遍适用的其他工艺脱硫塔。旋流板塔自1974年首次用与衢州化工公司碳铵干燥尾气回收氨以来，已广泛用作中小氮肥厂的半水煤气脱硫塔、饱和热水塔，除尘、冷却、冷凝塔等，也用与环保行业脱除烟气和废气中的飞灰、SO2、NOx、H2S及铅、贡蒸汽等，取得了巨大的环保效益和社会效益，获得1978年全国科技大奖和1984年国家发明奖。至90年代，在国家自然科学基金和省自然科学基金（各二次）的资助下，以谭天恩教授为首的研究小组又对旋流塔板上的气液运动，传质效率、放大效应等进行了深入的研究，并获得化工部1993年科技进步二等奖、国家教委1996年科技进步三等奖、1999年浙江省环境环保科技进步二等奖。从二十世纪80年代前期开始，旋流板塔开始用于小型锅炉的烟气脱硫研究，在实验室的基础上对同时脱硫、除尘、除雾相关的工程性问题进行了深入研究。旋流板塔石灰/石灰石法、以及双碱法、电石渣和废碱液脱硫技术作为实用可靠的脱硫除尘技术，具有投资和运行费用低、操作弹性大、管理和维护方便等优点，现已逐渐推广应用与电力、化工、矿冶、轻工等行业的烟气脱硫除尘和其他工业废气治理。2.2.2旋流板塔工作原理旋流板塔为圆柱形塔体，塔内根据西药装设各种不同类型的旋流塔板。工作时，烟气由塔低切向进塔，在塔板叶片的导向作用下使烟气旋转上升，并在塔板上将逐板下流的液体喷成雾滴，增加气页间的接触面积；液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，并被甩到塔壁上，然后沿塔壁流下，通过溢流装置到下一层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。所以即使在同等液体气比的状态下，随着塔内塔板的增加，其脱硫除尘效率将不断提高；同时，液体在与气体充分接触后又能有效地利用离心力作用惊醒气液分离避免了雾沫夹带现象，其气液负荷壁常用塔板大一倍以上。又因塔板上液层薄、开孔率大而使压降较低，达到同样的效果时的压降壁常用塔板约少一般，因此，综合性能优于常用板塔。由于塔内提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2被碱性液体吸收（脱硫）的效果好；气体中的尘粒也易被水雾粘附而出去，此外尘粒及雾滴受离心力甩到塔壁后，亦使之被粘附而除去，从而使气流带出塔的尘粒和雾滴很少。旋流板塔上部装有组合除雾装置，减少塔出后烟气带水的危害。2.3空塔喷淋脱硫技术空塔喷淋具有压降低，雾化效果好，喷雾均匀，覆盖面积大，气液流通量大，操作弹性宽，除尘效率高，不易堵塞，效率稳定等优点，它在炉外烟气湿法脱硫方面得到广泛应用，早在而使世纪八十年代已在美国、日本及欧洲就有广泛应用，尤其在石灰/石灰石石膏法烟气脱硫技术方面，因其耐磨性好，防堵塞性能优，喷雾喷嘴加工易于掌握，所以显示出独到的优势。今年来，随着钠钙双碱法烟气脱硫技术工艺得到普遍选择，空塔喷淋脱硫技术更有着极大的发挥空间。空塔喷淋的脱硫效率与旋流板塔相媲美，三层全开都可达到9095，运行管理好了可达到97左右。单开某一层，它的脱硫效率要高与旋流板塔；他的气液比比旋流板塔略低，占1/21/3；系统阻力比旋流板塔略低，占1/21/3；除此以外，它适合于塔径大小的变化，就是说吸收塔直径大些小些都可以采用空塔喷淋技术。空塔喷淋技术的工作原理是：空塔喷淋塔体为圆柱形塔体，塔内根据需要装设不同材料的喷淋母管和不同材料的喷嘴，分三层布置。喷淋母管可以是玻璃钢的也可以是不锈钢的，喷嘴可以是碳化硅的，也可以是特富隆的，也可以是不锈钢的，工作时烟气由塔底部进入，碱性吸收液由泵打入喷淋母管，经喷嘴从塔上部均匀喷出。这时，喷出的碱性吸收液和上流的烟气充分接触，钠碱液液滴、液雾与烟气中的SO2剧烈碰撞，经反应生成Na2SO3或者生成NaHSO3或者生成少量Na2SO4、NaHSO4，反应后的液体流出塔外，自流到循环池。脱硫后的净烟气，经吸收塔体上部的两级除雾器除水后由烟囱排出。旋流塔板、空塔喷淋层图：图：2.4钠钙双碱法工艺反应原理该法使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2生成HSO31-SO32-SO42-,反应方程式如下：一、脱硫过程 Na2CO3 + SO2 = Na2SO3CO2 (1) 2NaOH + SO2 =Na2SO3 + H2O (2) Na2SO3 + SO2 = H2O + 2NaHSO3 (3) 其中：式(1)为启动阶段Na2CO3溶液吸收SO2的反应; 式（2）为再生PH值较高时（高与9时）,溶液吸收SO2的主要反应； 式（3）为溶液PH值较低（5-9）时的主反应.二、氧化过程（副反应） Na2CO3 + 1/2O2 = Na2SO4 （4） 2NaHSO3 + 1/2O2 = NaHSO4 （5） 三、再生过程 2NaHSO3 + Ca(OH)2 = CaSO3 + NaOH + H2O （6） Na2SO3 + Ca(OH)2 = NaOH + CaSO3 （7）式（6）为第一步再生反应，式（7）为再生至pH大于9以后继续发生的主反应。本工程选择钠钙双碱法为脱硫工艺，以钠碱作为主脱硫剂，石灰为助脱硫剂。由于在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。由于钠碱吸收液和二氧化硫反应的速度比钙碱快很多，能在较小的液气比条件下，达到较高的而氧化硫脱除率。第三章 脱硫工程内容3.1脱硫工艺流程本方案工艺流程只要包括五部分：烟气系统、SO2吸收系统、吸收液循环及再生系统、脱硫查处理系统、电器控制系统，祥见工艺流程图。1）烟气系统本方案采用两炉一塔，即两座吸收塔处理两台锅炉烟气，烟气系统具体流程为：锅炉的烟气首先分别经电除尘器除去大部分烟尘后，通过引风机分别进入脱硫系统。在脱硫系统中，烟气先经过喷淋短管的预脱硫除尘和降温，然后切向进入吸收塔，在塔内完成脱硫洗涤，净化后的烟气由塔内除雾器脱水，通过烟囱排空。另外，烟气系统设有旁路烟道，旁路烟道上有电动挡板，方便切换，在咽气入口、出口烟道上都设有挡板确保系统安全运行。2）SO2吸收系统本工程所采用的是钠钙双碱法脱硫工艺。在吸收塔内，脱硫液中的氢氧化钠与从烟气中捕获的SO2、SO3、HF、HCl等发生化学反应，生成亚硫酸钠、亚硫酸氢钠和少量的硫酸钠等物质。脱硫并除尘后的净咽气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。3）吸收液循环及再生系统脱硫液在脱硫塔内与二氧化硫充分接触、反应后，流入循环池，部分溶液通过再生泵打入再生池，与来自石灰浆液池中的石灰浆液进行再生反应。反应后进入沉淀池进行沉淀，上清液返回循环池，沉淀物进入脱硫渣处理系统。在循环池中补充一定量的钠碱液后，脱硫液由循环泵泵入脱硫塔循环使用。整个脱硫液循环系统形成闭路循环，不会产生废水，没有废水外排，不会产生二次污染。4）脱硫渣处理系统脱硫液在再生池再生后，钠碱得到再生，二氧化硫以半水亚硫酸钙的形式在沉淀池内沉淀下来，上清液回流到脱硫液系统中循环使用，沉降物通过渣浆泵进入真空带式过滤机进行脱水，最终脱硫渣堆放或其他利用。脱硫渣的再生利用途径半水亚硫酸钙配以合成树脂可生产一种称为钙塑的新型复合材料。这类材料兼有木材和纸的性能，具有耐热、耐水、耐寒、防震隔音等特性，广泛用作室内装修、家具制作、包装纸的材料，并可用作建筑材料，如建筑施工的模板等。用于道路回填材料，随着城乡环境建设的发展，大规模公路建设对路基回填材料的需求和质量要求也越来越高，充分利用脱硫渣作为修筑道路的回填材料，即可为城市筑路提供材料来源，又解决了工厂废渣的处理，其经济、社会、环境效益将十分明显。建筑业：对脱硫渣、飞灰、水泥进行混合，通过固化可以制造建筑材料。还可用于粘合剂、水泥微孔混凝土及纤维板的材料。5）电器控制系统电器控制系统主要包括DCS系统、电器控制与保护、照明及检修系统、防雷接地系统及安全滑触线、通讯系统、电缆和电缆构筑物、防火阻燃设施、电气设备布置。32脱硫工程内容321烟气系统3211 技术要求（1）系统概述从锅炉引风机后引出的烟气进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，经烟囱排入大气。烟道上设置旁路挡板门，当锅炉启动、进入烟气脱硫的烟气超溢和烟气脱硫装置故障停运时，烟气由傍路挡板经烟囱排放。（2）设计原则当锅炉从50倒100的工况条件下，烟气脱硫装置的烟气系统都能正常运行，并且在满负荷工况下进烟温度加10裕量条件下仍能安全连续运行。事故状态下，烟气脱硫装置最大安全运行烟气温度按180设计，超过180能够安全运行30分钟，当温度达到190时，全流量的旁路挡板立即打开。在烟气脱硫装置的进、出口烟道上设置密封挡板，用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护，旁路挡板具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间045s。压力表、温度计等用于运行和观察的仪表，安装在烟道上。在烟气系统中，设有人孔和卸灰门。所有的烟气挡板门易于操作，在最大压差的作用下具有优良的严密性。3212烟道及其附件32121技术要求根据本章节的规范和要求，烟道管材、烟道挡板、管道膨胀节（法兰连接）、分流板、导向板、垫圈和螺栓材料，通道设施及所有其他必要的附件都须符合相应要求。烟道由足够强度的钢板制造，能承受所有的荷重条件，并且是气密性的焊接结构。吸收塔入口烟道采用5mm钢板，内衬玻璃鳞片防腐。吸收塔出口烟道里（湿烟气区），除了导流板之外，不安装内珩架，加强筋，斜撑或其他内部件。排水设施的大小考虑最大排水量，排水设施由能满足周围环境要求的材料制作。排水返回到烟气脱硫排水坑或吸收塔液池。在装置停运期间，烟道（尤其是旁路烟道）采取合适的措施避免腐蚀。俄要引起注意的是每台锅炉的现有烟道靠近烟囱段，由于它们既排放烟气脱硫的洁净烟气也排放未处理烟气（在旁路运行时），因而该段烟道即与烟道的接口处要采取适应在所有温度（也包括故障）情况下的防腐措施。烟道的设计能提供平滑和稳定的流动条件，与工艺的要求相一致，烟道外部要充分加固，以防止过度的颤动和振动，并且烟道设计满足在各种烟气温度和压力下（包括流动不均匀时）均能理想运行。确保在烟气系统中不会发生对运行有不利影响的灰尘沉积，烟气对系统的附加负荷按设计规范计算。关于压降、烟道走向、烟道形状和内部件尽可能优化设计。在所有烟道的30、变径及急转弯处，设置导流板，导流板材质与烟道一致并能满足周围环境的要求。所有需要防腐的烟道尽可能使用外部加强筋，不采用内支撑；如采用内部加强筋，这些部件考虑相应的防腐措施。外部烟道加强筋尽可能统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸和统一变化的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温易于安装，并且增加外表面的美观。加强筋的布置考虑防止给水。为了减少烟道中的冷却液以及伴随的腐蚀问题，同时也为了延长内衬的使用寿命，所有烟道、挡板、烟气脱硫风机和膨胀节，包括现有烟道的接入，都要保温和进行外包装。烟道采用预制保温板保温，保温层外部完全覆盖外装金属彩板。安装的保温板系统与环境隔绝，以阻止湿气从外部进入保温层，再所有船头的地方进行堵缝，并且有20年的韧性和密封寿命。烟道顶部覆盖顶板，顶板能支撑行走荷重和至少150kg的局部荷重，顶板布置适于排水。全部保温板和外装饰的外观洁净、有规则性能令人满意。3.2.1.3烟气挡板3.2.1.3.1设计原则挡板的设计能承受各种工况下烟气的温度和压力，并且没有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计能承受所有的运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。3.2.1.3.2技术要求烟道旁路挡板采用百叶窗式双层气体密封式挡板，而且具有优良的气密性，全密封零泄露。旁路当班具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间045秒，在事故时能可靠打开。烟气脱硫入口烟气挡板和出口净烟气挡板也采用百叶窗式双层气体密封式板，有优良的气密性。烟气挡板能够在最大的压差下操作，并且关闭严密，不会有变形或卡涩的现象，而且挡板在全开和全关位置与锁紧装置能匹配，烟道挡板的结构设计和布置能使挡板内的积灰减至最小。每个挡板的操作灵活方便和可靠。驱动挡板的气动/电动执行机构可进行就地配电箱操作和烟气脱硫_DCS远方操作，挡板位置和开、关状态反馈进入烟气脱硫_DCS系统。挡板（包括旁路挡板）打开/关闭位置的信号将用于锅炉的连锁保护。所有挡板从烟道内侧和外侧都容易接近，在每个挡板和其驱动装置附近设置平台，以方便检修与维护挡板所有部件。全部挡板采用可拆卸保温结构，并且避免餐热不均匀现象。3.2.1.4膨胀节彭胀节用于补偿言道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运动和事故条件下都能满足区部连接设备和烟道的轴向和径向位移。所有膨胀节的设计无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加上1000Pa余量的压力。烟道上的膨胀节考虑防腐保温。技术要求：l 膨胀节有多层材料组成。l 不采用石棉材料。l 对于纤维波纹管或金属波纹管的膨胀节，提供保护板已防止灰尘沉降在膨胀节波节处。在同等条件下，选择可靠性已证实的材料。l 烟道的膨胀节采用符合要求的非金属膨胀节。l 膨胀节考虑烟气的特性，膨胀节外保护层烤炉检修。l 接触湿烟气并位于水平烟道段的膨胀节通过膨胀节框架排水，排水孔最小为DN100,并且位于水平烟道段的中心线上。排水配件能满足运行环境要求，由防腐材料，排水返回到烟气脱硫区域的排水坑。l 烟道上的膨胀节采用螺栓法兰连接，不知能确保膨胀节可以更换。l 膨胀节框架将以相同半径波节连续布置，不使用铸模波节膨胀节。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧锢在框架上，不使用双头螺栓。l 最少再膨胀节没变提供提供1m的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离l 膨胀节及烟道密封与普通钢有优良气密性。膨胀节的法兰密封焊在烟道上。l 特别注意不锈钢与普通钢的焊接（即使提供了内衬），以便将腐蚀减至最小。l 膨胀节和膨胀节框架全部在车间制作和钻孔，并且运输整套组件。如果装运限制，要求拆开完整的膨胀节，那么这种拆开范围也最多仅是满足装运的限定，临时摄制的钢条和支架降附在膨胀节一起，以维持准确地结合面尺寸，直到完成烟气脱硫系统盒烟道的安装工作。l 膨胀节框架语言到连接现场焊接设计。l 框架内外密封焊接在烟道上。l 临近挡板的膨胀节留有充分的距离，防治与挡板的动作不见互相干扰。3.2.1.5引风机本工程由于新增了脱硫装置，系统主力将增加约1200Pa。若原有的引风机余量不足，需新增设风机或改造原有风机。若采用增压风机方式：增压风机用于克服脱硫除尘装置造成的系统压力降。增压风机的设计及运行将充分考虑正常运行和异常情况下可能发生的最大流量、最高温度和最大压损设计以及事故情况。在满足锅炉满负荷工况下的运行要求基础上，还将满足烟气脱硫系统最差的运行工况。按锅炉燃用设计煤种和锅炉满负荷工况下再加10的流量裕度，10的温度裕度，20的压力裕度。采用离心风机，每台锅炉设置一台，风机设置在原烟道高温段，即引风机后。若改造原有引风机：可以整体更换或者改造，提高引风机的风压，克服脱硫装置所带来的阻力。（是否需要改造风机视设计要求确定）322 SO2吸收系统3221吸收塔塔体吸收塔采用喷淋空塔，吸收塔液池与塔体为一体结构，塔体材质为碳钢内衬树脂基玻璃鳞片。吸收塔包括吸收塔壳体、喷嘴及所有内部构件、除雾器、塔体防腐及保温紧固件等。塔体的预组装在工厂内完成。塔体的组装、塔内的防腐及保温紧固件的施工可以在现场完成。吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口延期温度的冲击，高温烟气部队任何系统和设备造成损害。吸收塔选用的材料是和工艺过程的特性，防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，尽可能的使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时候使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄露。吸收塔壳体设计能承受压力荷载、管道力和力矩、风载和地震荷载，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷载。吸收他的支撑和加强筋充分防止塔体的倾斜和晃动。吸收塔内配有足够的喷嘴，每层保证又不小于150%的喷淋叠度，以保证再有个别喷嘴损坏后的脱硫效果，喷淋曾3层，喷淋曾间距不小于1.5m。吸收塔内保证烟气流的均匀，气流的不均匀性不超过10%。吸收塔内有足够的液气比，并采用可靠的措施消除烟气的塔比替流，提高脱硫效率。塔的整体设计方便塔内部件 的检修和维护，吸收塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢 ，并且设有通道以便于清洁。吸收塔配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔，人空门和观察孔不会有泄漏，而且在附近设置走道或平台，且设置自动照明装置和冲洗系统。在除雾器区域装设观察孔。易于开、关，在人孔门上装有手柄，如果必要，设置爬梯。吸收塔内部设置固定的平台扶梯，若必须设置，则会充分考虑必要的防腐措施。吸收塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置，至少提供足够的吸收塔液位、PH值、温度、压力等测点，以及吸收浆液的流量测量装置。3.2.2.2内衬材料3.2.2.2.1总体要求吸收塔入口段烟道长度不短于1米，材料为6mm厚的钢板+耐高温玻璃鳞片。吸收塔体是焊接结构。选用的材料适合吸收塔工艺的化学特性，并且能承受烟气中的固体物及脱硫工艺固体物的磨损。塔体材料碳钢+鳞片树脂材料，塔外层在用玻璃岩棉保温外饰彩钢板。所有接触烟气的表面采用防腐手段，并且留有腐蚀余度。脱硫塔内件采用防腐材料，保证使用寿命大于20年。所有需检修或巡视的部件，均设有楼梯和平台，并配有栏杆、扶手几护沿。平台采用防滑花文板。平台载荷不小于4kN/m2，楼梯在核不小于3.5N/m2。脱硫塔本体外部设计、安装照明灯，塔体、烟道保温，外部敷彩板。3.2.2.2.2树脂基玻璃鳞片防腐特别要求树脂基玻璃鳞片防腐是目前烟气脱硫工程设备防腐的重要手段之一，具有防腐效果好、寿命长、维护量小等优点。树脂基玻璃鳞片防腐涂料主要由树脂和玻璃鳞片两部分原材料配成，根据耐温高低的要求可选择不同的树脂，可以是环氧树脂，可以是聚氨酯树脂，还可以是氯醛树脂等，本工程所用树脂是国产凤凰牌环氧树脂。玻璃鳞片的主要成分是SiO2,其含量的多少、颗粒的大小会直接影响防腐质量，本工程所用玻璃鳞片是日本进口的、目数在82100目的玻璃鳞片。仿佛工程由专业公司承建，并且完工后应避免机械碰撞，绝对避免在热加工。3.2.2.2.3玻璃鳞片防腐与衬胶防腐的性能对比表玻璃鳞片防腐衬胶防腐（丁基橡胶）康介质渗透性很好好界面粘结强度好一般抗应力腐蚀好好抗热老化好差耐温性好，可耐180oC低温，好；高温，差 可耐90oC抗扩散性腐蚀好差本体强度一般好衬层修补性好差施工性好较差施工成本高高质检性难较难对环境要求较高高施工周期短长对基体要求高高质量控制点针孔、厚度胶缝、粘贴界面耐磨性好好 3.2.2.3喷淋系统吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋层按3层设计，喷淋系统的设计要有合理分布要求的喷淋量，使烟气流量均匀，并确保脱硫液于烟气充分接触和反应。脱硫浆液喷淋分配管网系统宜采用FRP材料。喷嘴与管道设计要便于检修，冲洗和更换。所有脱硫液喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，本工程喷嘴选用特福龙材料制作，脱硫液喷嘴要有足够的压力以保证浆液的雾化效果。螺旋喷嘴是众多喷嘴中最具特色的一种。液体通过与连续变小的螺旋线体相切和碰撞后，变成小液滴喷出，并且喷腔内，从进口至出口的“畅通通道”设计，无任何叶片和导流片的阻碍，在同等流量的情况下，螺旋喷嘴的最大畅通直径是常规喷嘴的2倍以上，从而最大程度的减少了阻塞现象的发生，被誉为“永不堵塞的喷嘴”。螺旋喷嘴的主要特点：1、使用效率高。在3公斤使用压力下，单个喷嘴的流量最大可以达到25吨每小时，这就是说，在达到同样流量的情况下，喷嘴数量可以选择更少。2、喷射角度大。有60、90、120、150和170等多种角度可供选择，而普通实心锥型和空心锥型喷嘴最多只有120的喷射角度。这就是说在同样的安装高度情况下，单个喷嘴的覆盖范围会更广。3、雾化效果好。由于液体在从进入喷嘴腔体到出口的很大通道内，均没有受到任何阻碍。这种喷嘴的平均喷流速率高，这就是说，在同等的喷雾条件下，水泵的压力就可以更低。在0.7bar的压力下，就可以达到优良的雾化效果，使得更加节能。4、防堵塞。由于其独特的无阻塞的结构设计，比普通喷嘴大出一倍的畅通直径，保证即使在最恶劣的工况下，也可以有效的避免堵塞现象的产生。这样就可以大大的减少维护成本，提高工作效率。5、多种材料可供选择。螺旋喷嘴可以选用黄铜，316L不锈钢，特氟龙（聚四氟乙烯），PVDF（聚偏二氟乙烯），钴6和金（钴基司太立6合金）和碳化硅材质，以满足不同的工况所需。其中，钴合金6和碳化硅材质的喷嘴，可用于各种烟气脱硫系统的使用。3224除雾器除雾器用于分离烟气携带的液滴，其系统组成：二级除雾器，配备冲洗水系统和喷淋系统（包括管道、阀门和喷嘴等）。除雾器系统包括一台安装在下部的粗除雾器和一台安装在上部的细除雾器。位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器，叶片间隙稍大，用来分离上升烟气所携带的较大液滴。上方的第二级除雾器是一个细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。为此，设置了定期运行的清洁设备，包括喷嘴系统。冲洗介质为工业水。一级除雾器的上下面和二级除雾器的下面设有冲洗喷嘴，正常运行时下层除雾器的底面和顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域。除雾气每层冲洗可根据烟气负荷、除雾器两端的压差自动调节冲洗的频率。二层除雾器施工安装图如下：除雾器应保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴的效果，保证脱硫后的烟气以一定流速均匀通过除雾器，防止发生二次携带，堵塞除雾器。除武器系统包括冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可以进行自动冲洗，也可以进行人工冲洗，既能冲洗干净除雾器，又防止生成二次携带。除雾器材料采用进口加强聚丙烯材料，并能承受高速水流冲刷。除雾器冲洗用水为烟气脱硫工艺水，又单独设置的除雾器冲洗泵提供，冲洗水泵设置两台，一运一备。3.2.1吸收液的循环脱硫液在脱硫塔内与二氧化硫充分接触、反应后，流进循环池，部分溶液通过再生泵打入在生池，与来自石灰浆液池中的石灰浆液进行快速复分解反应。反应后进入沉淀池进行沉淀，上清液返回循环池，沉淀物进入脱硫查处理系统。在循环池中补充一定量的钠碱液后，脱硫液由循环泵泵入脱硫塔循环使用。整个脱硫液循环系统形成闭路循环，不会产生废水，没有废水外排，不会产生二次污染。3.2.3脱硫液循环及再生系统脱硫液循环系统主要包括：循环池、再生池、沉淀池、循环泵、段关喷淋泵及管道、阀门和流量计等。整个脱硫液循环系统充分利用水池的位差，利用水力学原理，使系统的能耗最省。系统的转动设备为循环泵和短管喷淋泵，其他皆为静设备，所以系统的维护相当简单。3231脱硫剂的制备 本工程脱硫剂为石灰、碳酸钠或氢氧化钠，其中碳酸钠或氢氧化钠为吸收剂，石灰是再生剂。脱硫剂制备系统主要包括：石灰料仓、称重给料机、化灰罐、石灰浆液池、钠碱池以及相关泵等。脱硫剂制备系统流程是：由卡车运来的石灰粉（纯度85）经气力输送到石灰料仓中，由称重给料机送到化灰罐，其间可实行定量给料。石灰经化灰罐熟化并配成一定浓度的浆液后，流至石灰浆液池，再由石灰浆液泵泵入反应池中进行脱硫液再生反应。纳碱由运输罐车给料至钠碱池，再由钠碱泵将碱液送到循环池。32311石灰料仓石灰料仓的容量按两台锅炉脱硫塔在最大工况下运行72小时的石灰耗量设计，有效容积为5m3。石灰粉仓为碳钢结构，下部为锥斗，在锥斗内部设气化板以消除可能出现的物料板结、搭拱，在石灰粉仓顶部设有布袋式除尘器和压力真空释放阀。每座粉仓配备两个液位报警装置，即高低料液位计，同时也能用于远方指示。为了除尘器和料液位计等的检修维护，必须设有楼梯平台。在贮仓的每个出料口装有关断阀。32312化灰罐化灰罐是制浆单元的一个关键设备，用于石灰加湿熟化，采用密闭式，能消除石灰配料系统的扬尘，改善工作环境，满足环保要求。化灰罐的有效容积为5m3。化灰罐采用碳钢材料制作，内衬FRP防腐防磨。3.2.3.1.3石灰浆液池石灰浆液制备系统设置一个石灰浆液池，浆液池有效容积为两台为锅炉脱硫设施在最大工况下运行6小时的石灰浆液消耗量，石灰浆液池容积5m3，采用钢砼结构，池内壁进行防腐处理。设置2台石灰浆液泵，其流量为1m3h,扬程为15m。石灰浆液池配置一台搅拌器，石灰浆液搅拌器在工作容量范围内和最大含固量的浆液条件下，均能安全稳定运行。搅拌器接触被搅拌浆液的部件的材质为碳钢衬胶。32314钠碱池钠碱池的有效容积为2 m3设置两台钠碱泵，用以将钠碱液送入循环池中，其流量为0.5 m3h，扬程为20m。3233再生池再生反应池作为脱硫后的溶液再生的场所，有效容积为10 m3，采用钢砼结构，池内壁进行防腐处理。3234沉淀池沉淀池采用辐流式沉淀池工艺，有效体积为50 m3，采用钢砼结构，池内壁采用玻璃钢进行防腐处理。3235脱硫浆液的循环吸收液再循环系统包括循环池、循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴。在循环系统的设计要求是使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收溶液与烟气充分接触，从而保证在适当的液气比（LG）下可靠地实现所要求的脱硫效率。循环池有效容积为30m3，采用钢砼结构，内衬玻璃钢防腐。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面。一个喷淋层由带连接支管的母管制溶液分布管道和喷嘴组成。喷淋区域设计和安装图如下图所示。每座吸收塔配三台流量为50m3h的循环泵，吸收塔的操作液位的设计能充分保证泵的工作性能，泵的叶轮背后不气蚀；同时，选择了较大的泵入口管管径，能有效防止气蚀的发生，延长泵的使用寿命。使用由特氟隆制成的喷嘴和FRP喷淋管道，可以延长运行而无腐蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。脱硫液循环系统一套。脱硫液循环系统的管道采用钢衬胶（塑）管道，池罐均防腐处理、阀门、管件均选用防腐、耐磨材料。吸收剂制备系统的出力按设计工况下石灰消耗量考虑，石灰粉仓容量不小于设计工况下3天的石灰耗量。石灰浆液泵按2台设置，一备一用。浆液管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀和磨损，采用钢衬胶或玻璃钢管道。管道内介质流速的选择既考虑避免浆液沉淀，又考虑管道磨损和压 力损失尽可能小。浆液管道选用蝶阀，法门通经和管道通经一致。浆液管道上有排空和停运自动冲洗的措施。石灰浆液添加和碱液添加能定量控制，可通过DCS根据SO2浓度及浆液PH值控制和显示给料量。3236循环泵吸收塔循环泵除符合有关章节对“泵”的要求外，并满足如下特殊要求：循环泵将吸收塔液池内的吸收剂浆液循环送至喷嘴，并保证喷嘴合理的雾化压力，循环泵按照单元制设置（每台循环泵对应一层喷嘴），设一套备用叶轮（为压力最高泵）；循环泵及进口阀门能够在烟气脱硫-DCS系统自动开启和