10t-20t锅炉除尘脱硫脱硝设备改造技术文件---复件.doc

内蒙民爆有限责任公司10t/h，20t锅炉除尘脱硫设备改造工程 项目名称: 内蒙民爆有限责任公司10t/h，20t锅炉除尘、脱硫脱硝设备改造 技术文件 承 建 单 位： 编 制 日 期： 2016 年5月20 6 一概 述根据国家环保对粉尘及硫化物总量控制要求,业主的1台20t/h和一台10t/h锅炉后面无除尘脱硫脱硝设备，烟气排放无法满足国家锅炉大气污染物排放标准(GB12371-2014)排放要求，现对该两台锅炉进行除尘脱硫脱硝处理，采用两台共用一套除尘器及脱硫塔处理。当业主运行20t锅炉时，则关闭10t锅炉烟道上面的挡板门，当业主运行10t锅炉时，则关闭20t锅炉烟道上面的挡板门。根据锅炉的正常运行工况，我江苏金润环保工程有限公司针对提供参数，依据现有国家锅炉大气污染物排放标准(GB12371-2014)排放要求，现对除尘、脱硫脱硝工艺提出:采用干法除尘、双碱法脱硫工艺，脱硝采用炉外脱硝氧化工艺。新上气箱脉冲布袋除尘器+高效喷淋脱硫塔，配备系统处理,使粉尘，二氧化硫及氮氧化物达标排放。江苏金润环保工程有限公司对提供的锅炉大小及烟气量的基本数据进行了认真地研究分析,为其编制了以下烟气脱硫除尘技术的方案，并对净化后的烟气保证达到的技术指标如下：1.1.二氧化硫排放浓度：300mg/m3（满足水量、水压、水质和药量时）；1.2.粉尘排放浓度；50mg/m3；1.3.氮氧化物排放浓度：300mg/m31.4.新增装置系统阻力：3000 Pa；（布袋+脱硫塔+脱硝）1.5.排放烟气含湿率：8； 1.6.液气比：3.0 L/Nm3； 1.7.循环水的利用率95%；1.8.除尘脱硫工艺安全可靠，科技含量高，系统简单，工期短，投资和运行费用低；1.9.不影响锅炉的正常燃烧工况；1.10.装置主设备使用寿命：10年；1.11.脱硫设备综合系统建造后，以最优化的工艺实现最大的社会效益和经济效益。二、 设计依据2.1.贵公司提供的资料2.1.1. 锅炉类型：20t/h锅炉1台；10t/h锅炉1台2.1.2 煤含灰量20%；2.1.3. 煤含硫量1%；2.1.4.氮氧化物初始排放浓度：400 mg/m32.2、有关技术标准与法规火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011大气污染物综合排放GB16297-1996锅炉大气污染物排放标准GB13271-2014工业企业厂界噪声标准GB12348-2008生活饮用水卫生标准GB5749-85工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范HJ/4622009环境空气质量标准GB-30951996一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准GB185992001工业企业噪声控制设计规范GB/T50087-2013工业企业设计卫生标准GBZ12002火力发电厂烟气脱硫设计规程DL/T5196-2004火力发电厂保温油漆设计规程DL/T5072-2007发电厂、变电所电缆选择与敷设设计规程SDJ26-89工业设备抗震鉴定标准及建筑抗震设计规范GBJ11-89工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008；锅炉烟尘测试方法GB5468-91；碳素结构钢冷轧薄钢板及钢带GB11253-2007；碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带GB3274-2007；优质碳素结构钢GB699-1999；碳素结构钢GB700-2006；气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口GB/T985.1-2008；钢结构设计规范GB50017-2003；电气装置安装工程 电气设备交接试验标准GB50150-2006；袋式除尘器用时序式脉冲喷吹电控仪JB/T5915-2006；袋式除尘器用滤袋框架JB/T5917-2006；脉冲喷吹类袋式除尘器JB/T8532-2008；环境保护产品技术要求 脉冲喷吹类袋式除尘器HJ/T328-2006。2.3、设计原则2.3.1.选择成熟可靠的除尘脱硫脱硝工艺；2.3.2.尽量降低除尘脱硫系统工程投资；2.3.3.在满足脱硫除尘系统过程各项指标的前提下,尽力为企业节能降耗;2.3.4.脱硫除尘系统维护、管理方便。三、设备选型3.1.气箱式布袋除尘器设备型号：HN-PPF96-25；设备外形尺寸：6100*7175*8000mm；设备构造：外钢制箱体，内置布袋；设备阻力：1500Pa；数量：1台（新建）； 3.2.高效喷淋脱硫塔设备型号：HN-ZT-LP-20型；设备外形尺寸：2680*13620mm；塔体材质：外护钢板，内衬花岗岩；设备阻力：1200Pa ；数量：1台（新建）；四、除尘工艺选型及工艺概述4.1 工艺流程方框图4.2、系统流程内蒙民爆有限责任公司10t/h，20t锅炉除尘脱硫设备改造工程五、脉冲袋式除尘器简介及技术参数5.1、过滤原理含尘气体由进风口进入灰斗，经过灰斗内的导流板，使气体中部分大颗粒粉尘受惯性力作用被分离出来，直接落入灰斗。含尘气体通过灰斗后进入中箱体的滤袋过滤区，气体穿过滤袋，粉尘被阻留在滤袋外表面。净化后的气体经滤袋口进入上箱体后，再由出风口经风机后的烟囱排出。 5.2、清灰原理随着过滤时间的延长，滤袋上的粉尘层不断积厚，除尘设备的阻力不断上升，当设备阻力上升到设定值时，清灰装置开始进行清灰。首先，第一个分室提升阀关闭，将过滤气体截断，然后电磁脉冲阀开启，压缩空气以极短促的时间在上箱体内迅速膨胀，将滤袋外表面上的粉尘被剥离落入灰斗中。清灰完毕后，电磁脉冲阀关闭，提升阀打开，该室又恢复过滤状态。清灰各室依次进行，从第一室清灰开始至下一次清灰开始为一个清灰周期5.3、除尘系统配置及参数本设备的设计总阻力为2200Pa。布袋除尘器1200pa，喷淋塔1000pa。总阻力在2200pa加上炉子的负压，弯头的损失，选择适当的引风机，使锅炉能够正常运行。1、除尘器的阻力一部分是设备的固有阻力(即原始阻力)，这是由设备的各个烟气流通途径造成的。除尘器进出风方式、进风管道各部位的尘气流速选择是否妥当；除尘器各仓室进风的均匀度；导流系统设计是否合理；进风口距离滤袋底部的水平高度导致的含尘气体稳流空间是否足够；滤袋直径和滤袋间距决定的滤袋间烟气抬升速度的合理性；出口管道风速的合理选定 等都将影响除尘器的固有阻力值。我公司设计的布袋除尘器采用平进平出顺流式进出风方式：进风总管和导流系统的设计保证各仓室进风不均匀度在5以下；进风口距离滤袋底部有水平高度保证含尘气体获得稳流空间；滤袋直径采用130mm，保证过滤区内滤袋内的净气空间和滤袋外的含尘气体空间比在1：3左右，以保证滤袋间的尘气抬升。所以我公司设计生产的除尘器来看，设备的原始阻力都在1350Pa左右。2、第二部分是设备的运行阻力。设备的运行阻力是由除尘器在运行过程中滤袋表面形成的挂灰层的厚度导致的一个循环值。一般我们对这个值的上限设定在10001200Pa，在设备达到这个阻力值时，系统启动清灰，将设备阻力回复到原始阻力，进入下一个循环。这个循环时间的长短，取决于烟气含尘浓度、滤料的品种规格等。从我公司设计生产的已经投运的布袋除尘器的运行记录显示，该循环时间均在30120min之间。5.4、导流系统：我们对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用了气体导流系统并充分利用了气体的自然分配原理， 保证了单元进风的均匀、和顺，以提高过滤面积的利用率。 含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空，滤袋间距亦进行了专门设计，气流通过设置于灰斗中的进风分配系统导流后，依靠阻力分配原理自然分布，达到整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流。合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小并尽可能地减少进风系统中的灰尘沉降现象，避免了滤袋的抖动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。5.5、滤袋布置和花板：除尘器滤袋采用纵横交叉布置方式，这种排列方式合理地利用了方形的箱体空间。合理的滤袋中心距保证了含尘气体在滤袋间的抬升空间，同时避免了滤袋抖动可能产生的碰撞。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。除尘器采用冲压方法加工花板孔，保证了花板及花板孔的形位公差要求。除尘器上箱体内部结构为工人以花板作为操作平台进行除尘器检修、维护创造了条件。冲压加工的花板半成品上箱体及其组件花板孔冲压孔径准确，与理论孔径的偏差小于0.05mm，确保两孔洞的中心距误差在1.0mm以内。花板孔洞制成后清理各孔的锋利边角和毛刺，焊接加强筋板时，筋板布置合理。焊接后通过整形确保花板平整，无挠曲、凹凸不平等缺陷，花板平整面度11 000，对角线长度误差3mm，内孔加工表面粗糙度为 Ra=3.2。滤袋与花板的配合合理，滤袋安装后严密、牢固不掉袋、装拆方便。采用精密工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹短管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可靠性。5.6、滤袋和笼骨：5.6.1、对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。布袋材质采用PPS材质，正常使用温度170，瞬间使用温度可达200，是目前燃煤锅炉、垃圾焚烧炉尾气应用最广泛的滤料。滤料使用寿命长。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强复合缝制，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力，滤袋上端采用了弹簧涨圈形式密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。仅需1-2人就能通过除尘器上箱体（净气室）进行换袋操作。滤袋的装入和取出均在（净气室）进行，无须进入除尘器过滤室。滤袋袋笼：袋笼采用圆型或十角形结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形(20#冷拔钢丝（4），有机硅喷涂)，顶部加装“”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全。笼骨材料采用优质高线线材，使用笼骨自动化生产线一次成型，保证笼骨的直线度和扭曲擘，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度，无脱焊、虚焊和漏焊现象。袋笼采用镀锌技术，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，同时减少了换袋过程中对布袋的损坏。5.7、脉冲清灰系统：除尘器的清灰采用压缩空气脉冲清灰。除尘器采用离线清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用差压(定阻)、定时或手动功能控制提升阀关闭清灰仓室(离线清灰状态、在线清灰时不关闭仓室)，启动脉冲阀喷吹，使滤袋径向变形，抖落灰尘。清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠；在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。 清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进行直线度校正。清灰系统设置储气包、精密过滤器(除油、水、尘)，保证供气的压力、气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。5.8、电磁脉冲阀：清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的清灰效果。我们为PPF型气箱脉冲布袋除尘器选用的电磁脉冲阀为喷吹压力0.8Mpa的电磁脉冲阀，DC24V、2.5直角式膜片经久耐用，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大地减少了维护工作量。5.9、离线阀：离线阀采用气动快开压盖形式，密封圈采用耐酸碱、耐高温的铝合金材料，使用寿命至少为2年。离线阀采用动作简单可靠的直线运动，避免传动故障率高所引起的麻烦；阀门动作设置导向滑套，将气动装置与高温区保留有一定的距离，以保证长期高温情况下动作良好。离线阀(或称提升阀)每室配备一个，使除尘器具有离线清灰、离线检修功能。提升阀为薄板型结构。由气缸控制，阀门汽缸主要部件选用进口产品，二位五通电磁阀电压等级为DC24v。整套阀门结构简单、可靠，启闭速度快，关闭时能达到零泄露要求，通过单片机控制一个或多个同时工作，关闭一个或多个仓室用于离线清灰。5.9 .1、减少除尘器的漏风现象5.9.1.1、除尘器在制作安装过程中，要严格执行JC/T532焊接标准进行焊接，杜绝除尘器少焊、漏焊现象。5.9.1.2、除尘器的卸料口采用密封性能良好的锁风装置。5.9.1.3、单台脉冲袋式除尘器的漏风率应控制在2范围。5.9.2、稳定烟气温度在较小范围内，当处理的烟气温度偏高时（超过滤袋承受的温度），采取烟气由除尘器的内置旁路烟道通过措施（自动化控制）。5.9.3、减少脉冲喷吹气体与除尘器内部烟气的温差与去湿处理。5.9.3.1、压缩气体的供气路线主要是：压缩空气气源三联件气包脉冲阀。5.9.2、本体和灰斗：5.9.2、1、除尘器设施除尘器采用设有脉冲阀防雨棚、排水设施、检修扶梯平台；灰斗和卸灰阀门的连接法兰上檐设计有突出部分，避免了雨水的下衍损坏密封材料。各项设施的设计采用人性化理念，保护除尘器顶部装置、方便人员 检修、使用和管理。5.9.2、2、除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖，重量、大小适合人工开启。所有孔、门制作及装配结束后，进行密封试验，确保无变形、无泄漏。5.9.2、3、除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化和振动，并考虑防腐性能。灰斗设检修门，所有检修门、人孔采用快开式，开启灵活，密封严密。为避免烟气短路带灰，灰斗斜侧壁与水平方向的交角不小60，以保证灰的自由流动。灰斗能承受附加荷载按最大含尘量满足8h满负荷运行所需储存量设计容量。在每个灰斗出口附近设计安装捅灰孔；灰斗及排灰口的设计保证灰能自由流动并排出灰斗；灰斗出灰口处设有气化板，避免了灰尘搭桥，影响排灰。5.9.3、钢结构:5.8.3.1、除尘器零米以上建筑均采用钢结构，钢结构件符合有关的钢结构设计规范；钢结构的设计简化现场安装步聚，尽量减少现场焊接工序。5.8.3.2、除尘器钢结构-支承结构 是自撑式的，任何水平荷载都不转移到别的结构上。5.8.3.3、除尘器采用型钢、钢板结构，材质为Q235B5.8.3.4、主要材质表：序号部件名称材料1本体壁板Q235B2花板Q235B3筋板Q235B5法兰Q235B6气包容器板7喷吹管无缝钢管5.9.4、表面整理和涂装：5.9.4.1、清理除尘器除锈采用钢板预处理技术有关要求，或采用手工、动力工具除锈，满足GB8923中的St2 1/2级。5.9.4.2、对于金属渣屑、碎布、碎石及其它异物将从设备内清除。所有的铁屑、铁锈、油、油脂、粉笔、蜡笔、油漆符号及其它有害的东西都从设备内部、外表上除去。在运输期间，设备内外保持干净及干燥。5.9.4.3、在焊接部位，根据国家标准采取手工清理或机械清理的方法进行清理。5.9.4.4、机组的整理和涂料满足以下要求：a所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。b金属表面的清理和整理符合标准工艺。c所购买的部件，如电动机、阀门等都按照有关标准进行喷涂。5.9.4.5、喷涂过程按照操作工艺标准进行。5.9.4.6、所采用的涂料和标准工艺要求一致。5.9.4.7、单涂层或双涂层的修整工作和原有涂层的要求一致。5.9.4.8、所有碳钢机械加工表面在装运和储放期采取可靠的防氧化措施。5.9.5、设备制造工艺：5.9.5.1、除尘器箱体成形后光滑平整，无明显凹凸不平现象，内部筋板布置合理，保证箱体强度和刚性。5.9.5.2、除尘器本体设计密封、坚固，连接件的尺寸配合公差达到国家标准公差和配合中规定的10级精度。5.9.5.3、除尘器壁板制作要求平整，不得扭曲，对角线误差5mm，运输中部件变形者需校正。5.9.5.4、除尘器的所有连续焊缝平直，无虚焊、假焊等焊接缺陷并采用动焊进行焊接，焊缝高度满足设计要求，并进行煤油渗漏试验。箱体和灰斗间采用手工连续焊接，保证焊接的强度和密封性符合相应行业标准。5.9.5.5、焊接后的焊缝进行清理焊渣和飞溅物，不允许有明显的焊渣、飞溅物和锈未清除就涂刷底漆。关键部位用手提砂轮机修磨焊缝和飞溅物。5.9.5.6、机组的整理满足以下要求：所有锐边及构件加工圆滑以防止造成人员伤害。六、除尘器保证值：1、钢体寿命10年，年平均运行7200h以上。2、 除尘器在下列条件同时存在的情况下，仍可达到安全运行要求：2.1、进口烟气含尘浓度：10g/Nm32.2、进口烟气流量： +10%2.3、进口烟气温度： +152.4、滤袋破损率为： 10% （2年以内）3、在设计除尘器时根据飞灰特性及其在一定范围内的变化，并保证除尘器的各种性能指标不降低。3.1、袋式除尘器清灰方式由单片机系统控制，采用离线清灰。3.2、除尘器的钢结构设计温度为300。3.3、除尘器设计正负压为6kpa，保证在冷态起动时除尘器壳体及框架的钢度符合国家规范，启动时不出现壳体变形。3.4、保证除尘器在30%最低稳燃负荷时正常运行，不发生堵塞，除尘器可投入运行。3.5、袋式除尘器清灰程序、间隔、强度均可在控制柜上方便可调。七.脱硫喷淋塔简介及技术参数7.1、喷淋洗涤塔 喷淋洗涤塔主要由塔体，喷淋装置、溢水孔、清理孔等组成。烟气流通过进口烟道进入塔内，脱硫液分别从塔体内部由螺旋喷嘴喷出，增加了硫氧化物与水的碰撞概率，并充分利用雾化液滴的速度来造成很高的气液相对速度，以保证脱硫效果。脱硫后废水流到喷淋塔底部，从溢水孔排出至循环水池，在筒体底部封底并设有水封槽以防止烟气从底部泄漏，备有清理孔便于进行筒体底部清理。根据多年设计脱硫系统所获得的经验，确定吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、烟气入口和烟气出口的位置，优化了pH值、液气比L/G、烟气流速和反应时间等性能参数。脱硫喷淋洗涤塔为空塔结构。在喷淋洗涤塔中，为了达到良好的吸收效果，设计多层喷淋，每层喷淋层由若干个高效雾化喷嘴组成。吸收液由喷嘴喷出，喷嘴均匀布置塔内横截面上，喷射出来的成实心锥型的浆液可以覆盖整个横截面，在满足吸收SO2所需的比表面积的同时，也能去除部分粉尘。喷嘴是本设备最关键的部件，它具有以下特点：高效雾化喷嘴雾化程度好，雾化粒径小，脱硫剂的比表面积大，喷嘴的合理布置，使得在预处理区形成无漏洞、重叠少的吸收液雾化区段，提高了烟气与脱硫液接触机会。所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴和管道系统均采用316L或相当的材料制作。喷嘴和管道采用316L或同等材料制作。喷嘴与管道的设计便于检修，冲洗和更换。7.2、脱硫工艺说明 双碱法的显著特点是始终用可溶性的碱性清液作为吸收剂在吸收塔中吸收SO2，然后将大部分吸收液排出吸收塔外再用石灰乳对吸收液进行再生，从而不存在结垢和浆料堵塞等问题。由于在吸收和吸收液处理中，使用了两种不同类型的碱，故称为双碱法。双碱法包括了钠钙、镁钙、钙钙等各种不同的双碱工艺。钠钙双碱法是较为常用的脱硫方法之一，该法在国外(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。 双碱法使用NaOH或Na2SO3碱液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-、SO32-与SO42-，反应方程式如下：一、脱硫过程 (1) (2) (3)二、氧化过程(副反应) (4) (5)三、再生过程 (6) (7)双碱法脱硫工艺以石灰浆液作为主脱硫剂，钠碱不断循环利用。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率比钙碱快很多，能在较小的液气比条件下，达到较高的二氧化硫脱除率。7.3工艺流程说明双碱法工艺流程主要包括：烟气系统、脱硫液塔外循环系统、脱硫副产物脱水系统、脱硫剂的制备系统及辅助系统。1) 烟气系统烟气从布袋除尘器出来后，通过引风机进入脱硫系统。在脱硫系统中，烟气进入吸收塔，在塔内完成多级脱硫洗涤，洁净烟气由塔内除雾器除雾脱水后，通过湿烟道排至烟囱排放。考虑脱硫塔检修维护不影响系统的正常运行时，脱硫塔进口前单台除尘器必须设置烟气旁通阀门，脱硫塔净烟道设置风阀。2) 脱硫液塔外循环系统脱硫液(碱液)在吸收塔内采用三层喷淋，使脱硫液不断循环，脱硫液与原烟气充分接触，对烟气进行洗涤。烟气中的酸性气体在脱硫液的液滴表面完成传质传热的化学过程，最后进入脱硫液中。新鲜的脱硫液进入系统，中和吸收了酸性气体的脱硫液，一定浓度的脱硫液从吸收塔下部的溢流排污口直接进入再生池，与石灰浆液进行再生反应，经反应后的浆液由泵或自流进入沉淀池，在沉淀池中，实现固液分离。澄清液进入清液池，由泵送入吸收塔循环使用。沉淀下来的脱硫渣被泵输送至脱硫副产物脱水系统进行脱水处理。脱硫液在反应池再生后，钠碱得到再生，二氧化硫以钙盐的形式被固化。钠碱重新回到塔内循环吸收。脱硫系统补充部分流失的钠碱，钠碱溶液被泵输送至清液池，绝大部分的钠碱在系统中循环使用。3) 脱硫副产物脱水系统在沉淀池中沉淀下来的钙盐送入厢式压滤机进行脱水处理。含水的钙盐浆液送入压滤机的滤布上，压滤机进行压滤操作，水和钙盐被分离，水自流至沉灰池。脱硫副产物在压滤机的滤布上被压至含水率低于10-15，形成固态的脱硫副产物。固态的脱硫副产物经脱水后被输送至脱硫副产物仓储存，等待外运综合利用或填埋。本系统副产物脱水采用人工清理外运。4) 脱硫剂的制备系统熟石灰粉被槽车运来，利用气力输送至石灰贮仓。使用时，石灰粉通过给料装置给料到石灰浆液制备池中进行消化制浆，消化后的石灰浆液在石灰浆液池中稀释待用。石灰浆液泵将石灰浆液输送至反应池与脱硫液进行反应、再生。烧碱采用固碱，外购固碱送入钠碱浆液池稀释待用。使用时通过泵将烧碱投加至缓冲池，然后用泵送入吸收塔内。本系统脱硫剂的制备采用外购袋装的药剂，人工投料至浆液制备池，搅拌配制通过浆液输送泵输送至各工艺池。5) 辅助系统辅助系统包括工艺水、排放系统等。工艺水系统作用是脱硫各系统补水及设备管道冲洗；排放系统是各设备的排水和溢流至地坑，然后用液下泵送至沉灰池。7.4 工艺设备说明脱硫剂制备系统脱硫剂制备系统由下列设备组成： 石灰浆液池 石灰制浆搅拌器 石灰浆液输送泵 钠碱浆液池 钠碱浆液搅拌器 钠碱浆液输送泵经市场直接采购的袋装石灰粉及固碱运输厂内，人工投料，送入石灰浆液制备池及钠碱制备浆液池搅拌备用。2) 脱硫液塔内循环系统脱硫液塔内循环系统主要包括脱硫吸收塔和循环泵等。脱硫吸收塔由下列设备组成： 塔体 雾化喷淋层 除雾器 除雾器反冲洗吸收塔塔内设置三层雾化喷淋层，顶部设置两层除雾器。吸收塔主体采用碳钢内衬花岗岩。所有塔内结构件均采用高耐腐蚀材质。脱硫塔结构具有喷淋空塔压降低气液分布好的优点，且传热传质推动力大，脱硫效率高。吸收塔上设有检修人孔，操作平台等附属设施。吸收塔的设计效率为90%。吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和脱硫液喷嘴组成，喷淋系统的设计能均匀分布要求的喷淋量，流经每个喷淋层的流量相等，并确保脱硫液与烟气充分接触和反应。喷淋层安装了开式螺旋雾化喷嘴，保证吸收塔每个喷淋截面的脱硫液覆盖面积超过200%。所有脱硫液喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，脱硫液喷嘴材料采用碳化硅或相当的材料制作。脱硫液喷嘴与管道的设计便于检修，冲洗和更换。除雾器是FGD系统中的关键设备，其性能直接影响到湿法FGD系统能否连续可靠运行。除雾器系统由除雾器本体及冲洗系统组成。烟气通过除雾器的弯曲通道，在惯性力及重力的作用下将气流中夹带的液滴分离出来：脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器，烟气被快速、连续改变运动方向，因离心力和惯性的作用，烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来，雾滴汇集形成水流，因重力的作用，下落至浆液池内，实现了气液分离，使得流经除雾器的烟气达到除雾要求后排出。除雾器的除雾效率随气流速度的增加而增加，这是由于流速高，作用于雾滴上的惯性力大，有利于气液的分离。但是，流速的增加将造成系统阻力增加，也使能耗增加。而且流速的增加有一定的限度，流速过高会造成二次带水，从而降低除雾效率。通常将通过除雾器断面的最高且又不致二次带水时的烟气流速定义为临界流速，该速度与除雾器结构、系统带水负荷、气流方向、除雾器布置方式等因素有关。具体为二级除雾器本体、冲洗水管道、喷嘴、支撑架、支撑梁及相关连接、固定、密封件等组成。 除雾器性能保证 (1) 除雾效率：在正常运行工况下，除雾器出口烟气中的雾滴浓度低于75mg/Nm3；(2) 压降：不考虑除雾器前后的干扰，保证在100%烟气负荷下，整个除雾器系统的压降低于120Pa。(3) 耐高温：80-100。(4) 耐压：保证承受冲洗水压为0.3MPa时，叶片能正常工作。(5) 冲洗喷嘴：为全锥形喷嘴，冲洗水喷射角度为90120度，喷射实心圆锥，能够保证叶片全部被覆盖。(我们设计的均为最大气体负荷时的水耗量，考虑到系统水平衡的要求，如果气体负荷降低，可通过增加冲洗间隔时间将水耗量降低一半)。由于烟气脱硫系统具有高腐蚀性，对脱硫系统设备，特别是吸收塔的防腐有很高的要求。因此，吸收塔的材质的选择是关系到脱硫系统能否长期运行的关键。选择合理的耐蚀材料是防腐蚀的基础，而防腐蚀结构的不同决定了抗渗透性能的高低和防腐蚀的效果。3) 脱硫副产物处理系统本系统出渣采用人工清理。4) 脱硫液塔外循环系统脱硫浆液及工艺水系统由再生池、沉淀池、清液池、工艺水泵及供水管道、排污沟、调节阀、蝶阀、截止阀等组成。脱硫再生浆液泵加压，送入再生池。由于输送泵具有变频功能，因此，根据各种实时控制参数通过执行元件进行控制。脱硫浆液在反应池中与石灰浆液进行充分接触反应，将氢氧化钠再生出来，当脱硫再生浆液进入循环沉淀池后，再生浆液在循环沉淀池内进行闭路循环，并进行固液分离。其上清液进入清液池，在清液池中装有PH值监测仪，为DCS提供控制信号。通过控制脱硫剂的添加调节PH值的高低和流量，完成对脱硫液PH值的调整。然后用清液泵再次打入脱硫塔内进行循环处理。循环沉淀后的脱硫渣浆由渣浆泵泵入脱水系统进行脱水处理。5) 工艺水系统工艺水系统设有一个工艺水池，二台工艺水泵，将水输送至各工艺水用水点。工艺水主要为除雾器冲洗水和吸收剂制备用水及压滤机冲洗。FGD的废水随过滤液输送至循环沉淀池循环利用，不专设废水处理系统。7.5.设备技术参数序号项 目单 位数 据一锅炉烟气袋收尘器1气相式脉冲袋式除尘器台HN-PP96-252处理烟气量m3/h600003外形尺寸(LWH)mm6100*7175*80004箱体结构设计压力kPa6.45净气室形式侧吸式6材料Q2358最大漏风率29布袋除尘器总效率%99.510排放浓度mg/m35011除尘器阻力Pa150012过滤风速m/min1.013仓室数个1014灰斗数个415布袋数量条96016每个仓室内布袋数量条 9617布袋尺寸（直径高度）mm130250018单位面积Kg/m20.5019材质氟美斯20每条布袋的过滤面积m2121总过滤面积m296022使用寿命累计运行时间8000小时23持续使用温度170-18024瞬时使用温度190-21027清灰方式脉冲清灰28频率的控制直角式2.529脉冲阀规格1030脉冲控制阀数量只80-150（定时或定阻）31脉冲宽度ms/32脉冲控制阀产地10033电磁脉冲阀寿命万次星型卸灰阀34排灰阀形式0.5-0.735压缩气压力MPa336压缩气耗量m3/min三级过滤37颗粒物mg/Nm3除水、除油38含油量mg/Nm3125*245039龙骨尺寸(直径高度)mm96040数量有机硅41材质防雨42顶部形式冲床冲孔43花板加工方法Q23544材质10二喷淋洗涤塔2.1烟道系统(1)烟道总壁厚mm45烟道材质碳钢设计压力pa-20005000运行温度160烟气流速m/s15灰尘积累的附加面荷载kN/m210烟气阻力Pa5002.2脱硫系统(1)喷淋洗涤塔流向(顺流/逆流)逆流阻力Pa1000设计压力Pa-10008000进口流速m/s1215材质壳体/内衬内衬花岗岩外护钢板喷咀喷咀材质316L喷淋管316L2.3循环泵数量台3型式耐腐蚀耐磨液下泵材质超高分子聚乙烯吸入滤网有扬程m30流量m3/h60电机功率kw15介质含固量252.4反冲洗泵数量台1型式耐腐蚀耐磨液下泵材质超高分子聚乙烯吸入滤网有扬程m44流量m3/h15电机功率kw42.5脱硫液供给系统(1)碱液罐数量台1材质碳钢+防腐容积m35(2)搅拌器数量台1搅拌杆材质不锈钢(3)石灰碱液罐数量台1材质碳钢+防腐容积m35(4)搅拌器数量台1搅拌杆材质不锈钢(5)石灰料仓台1容积m3302.6供水系统(1)循环水管口径DN80材质Upvc八、 H2O2氧化吸收脱硝法工艺简述8.1.烟气中NOX的来源及性质一般燃煤设备燃烧过程中生成的氮氧化物包括 NO、NO2及少量氮的其他氧化物，其中NO 占95%左右，NO2 占 5%左右，其他成分占比很少，因此燃烧过程中产生的 NOx 主要是指 NO 和 NO2。NO和NO2是怎样产生的呢？一 般情况下 N2 和 O2不发生化合反应。氮氧化物是在空气中放电时或在高温燃烧过程中产生的，首先生成 NO，然后由 NO 氧化成 NO2。在高温燃烧过程中，空气中的氮气和燃料中的氮等与氧起化学反应，首先形成 NO，随后它的一部分在烟道内与氧化合形成 NO2，大部分的 NO从烟囱中排入大气，并最终与大气中的氧结合成NO2。在燃烧过程中燃烧气体温度越高，过剩空气越多，形成 NO 量就越多，即在燃烧效率越高的情况下, NO 越容易生成。在含氮物质的氧化和还原反应过程中，按照 NOx 生成的主要途径和来源可以分为热力型 NOx、瞬时型 NOx 和燃料型 NOx。热力型 NOx 主要是指在燃烧过程中参与燃烧的空气中的氮气被氧化生成的NOx。热力型 NOx 的生成速率受到有效反应成分浓度以及温度的影响。在燃烧温度低于1500时，几乎观察不到 NOx 的生成，只有当温度高于 1500时才变得明显，能占到 NOx 生成总量的 20%以上，而且温度每增加100时，反应速率增大 67 倍。因此热力型 NOx 的控制原理就是降低高温火焰区的氧浓度、降低燃烧温度以及缩短在高温区的停留时间，在工程实践中体现为利用低 NOx 燃烧器等措施来有效控制热力型 NOx 的生成。瞬时型NOx指碳氢自由基在燃烧过程中与空气中的 N2生成 HCN 和 N 等中间产物，这些中间产物再进一步氧化生成 NOx，称为瞬时型 NOx。燃烧过程中瞬时型 NOx 的生成量很少，一般不作为 NOx 控制的主要考虑对象。燃料型 NOx 是指燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化生成的 NOx， 燃料型NOX的生成机理是煤中的燃料氮一部分在高温下转变成挥发分氮，另一部分留在焦炭中变成焦炭氮。挥发分氮和焦炭氮在高温下又氧化生成NOX。燃料氮转化成挥发分氮的比例、挥发分氮以及焦炭氮转化生成NO的比例与燃烧温度、过量空气系数、空气与燃料的混合情况等燃烧工况有关。NO和NO2都是有毒气体，其中NO2毒性较大。NO是无色气体，微溶于水，在水中不能离解成氮的含氧酸离子。在0时，一体积水只可溶解 0.07 体积的NO。它是NO2的前体物，也是形成光化学烟雾的活跃组分。NO2为红棕色有窒息性臭味的活泼气体，具有强烈的刺激性，NO2易溶于水，生成硝酸和亚硝酸，这也是吸收法脱硝的物理基础。8.2.现有烟气脱硝技术简介现阶段烟气脱硝技术主要分为还原法和氧化法两类。还原法是利用还原剂在反应器内使烟气中的NOx高温或催化还原为N2与H2O而排入大气，传统的还原剂为NH3或尿素，亦可选用小分子烷烃类。氧化吸收法是利用强氧化剂或活性自由基将NOx 中占比为95%以上的不可溶的NO 氧化为NO2等高价态可溶性氮氧化物，然后与SO2在湿式洗涤塔内协同脱除，NOx吸收成为硝酸盐或亚硝酸盐，其中强氧化剂包括HClO3 、KMnO4 、H2O2、O3等。大型工业锅炉脱硝技术主要为还原法。还原法主要是选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）两种，氧化法主要是臭氧氧化法,H2O2基脱硝也为氧化法的一种。（1） 选择性催化还原法（SCR） 选择性催化还原法SCR（Selective Catalytic Reduction）脱硝原理是利用 NH3和催化剂（V2O5-WO3/TiO2）在温度为300400时将NOX还原为N2和H2O。由于NH3具有选择性，只与NOX 发生反应，基本不与 O2反应，所以称为选择性催化还原脱硝。SCR法的还原剂可以是NH3、尿素或其他氨基化合物，其反应机理相当复杂。当用液氨作还原剂时其工艺流程见图1，其主要反应方程式为：4NO+4NH3+O24N2 +6H2O6NO+4NH35N2 +6H2O6NO2+8NH37N2 +12H2O2NO2+4NH3+O23N2 +6H2OSCR工艺的NOX 的脱除效率主要取决于催化剂，反应温度、NH3 与NOX 的化学计量比、混合程度和反应时间等。SCR法中催化剂的选取是关键。对催化剂的要求是活性高、寿命长、经济性好和不产生二次污染。在以氨为还原剂来还原 NOX时，催化剂应不易受肮脏烟气污染和腐蚀等影响，同时要具有一定的活性和耐受一定温度，如二氧化钛为基体的金属催化剂，SCR技术的催化剂费用通常占到SCR系统初始投资的50%60%，其运行成本在很大程度上受催化剂寿命的影响。SCR法是国际上应用最多、技术最成熟的一种烟气脱硝技术。该法的优点是：由于使用了催化剂，故反应温度较低；净化率高，可达 85%以上；工艺设备紧凑，运行可靠；还原后的氮气放空，无二次污染。但也存在一些明显的缺点：烟气成分复杂，某些污染物可使催化剂中毒；高分散度的粉尘微粒可覆盖催化剂的表面，使其活性下降；系统中存在一些未反应的 NH3和烟气中的SO2作用，生成易腐蚀和堵塞设备的(NH4)2SO4和NH4HSO4，同时还会降低氨的利用率；投资与运行费用较高。（2）非选择性催化还原法（SNCR） 选择性非催化还原法SNCR（Selective Non-Catalytic Redution）是把含有NH2基的还原剂，喷入炉膛中温度范围为8001100的区域，在没有催化剂的情况下，该还原剂迅速热分解成NH3并与烟气中的NOX进行反应生成N2和H2O。SNCR法的还原剂可以是NH3、尿素或其他氨基化合物，其反应机理相当复杂。当用尿素作还原剂时其工艺流程见图2，其反应方程式可表示为：CO（NH2）22NH2+CONH2N2+H2OCO+NON2+CO2同 SCR工艺类似，SNCR工艺的NOX 的脱除效率主要取决于反应温度、NH3 与NOX 的化学计量比、混合程度和反应时间等。研究表明，SNCR工艺的温度控制至关重要。若温度过低，NH3的反应不完全，容易造成 NH3 泄漏；而温度过高NH3 则容易被氧化为NO，抵消了NH3的脱除效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOX脱除率下降。通常，设计合理的SNCR 工艺能达到30%50% 的脱除效率。通常，SCR法的催化剂安装在锅炉的省煤器和空气预热器之间，这需要改造锅炉结构，SCR法并不太合适应用于小型工业锅炉。对于小型工业锅炉来说，由于锅炉结构，燃烧工况的差别，锅炉炉膛合适的温度场分布极为狭窄，且反应接触时间也通常不满0.5秒，加上燃烧工况不稳定，SNCR法的脱除效率有时连30%都无法保证。（3）臭氧氧化法该方法是利用臭氧的强氧化性，将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶性的高价态氮氧化物，然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收，达到脱除的目的。该法脱硝效率较高，可达5080%，其唯一的缺点为投资及运行费用较高。当采用臭氧作为氧化剂时，O3 与 NO之间的关键反应如下：NO+O3NO2+O2 NO2+O3NO3+O2 NO3+NO2N2O5 与气相中的其他化学物质如CO，SOx等相比，NOx可以很快地被臭氧氧化，这使得NOx的臭氧氧化具有选择性。因为气相中的NOx被转化成溶于水的离子化合物，这就使得氧化反应更加完全，从而不可逆地脱除了NOx，而不产生二次污染。经过氧化反应，加入的臭氧被反应所消耗，过量的臭氧可以在喷淋塔中分解。8.3.NOx控制技术比较人们为了控制NOx的污染，发展了多种 NOx 控制技术，并广泛应用于工业生产。为了对现有各种脱硝技术有一个比较清楚的对比，现把各种 NOx 控制技术的技术经济性表1-1能列与下表1-1表1-130 技术分类还原法氧化法其他法技术名称SCRSNCRO3氧化法H2O2氧化法低氮燃烧法还原剂液NH3等氨水，尿素等O3H2O2无反应温度3004008501100100200300500燃烧温度反应器需要不需要不需要不需要不需要催化剂需要,易损,价贵不需要不需要不需要不需要脱硝效率7095%2040%5080%3060%520%还原剂喷射位置省煤器后炉膛不需要省煤器前燃烧区SO2/SO3转化有无无无无NH3逃逸35ppm1015ppm无无无对锅炉的影响有很小无很小无系统压损1000pa 左右无无无无效率影响因素温度、还原剂浓度，分布、催化剂活性温度、还原剂浓度，分布温度、还原剂浓度，分布温度、还原剂浓度，分布占地面积大小小小无投资费用高低高低低运行费用高低中等中等低8.4.H2O2氧化脱硝技术简述作为烟气中氮氧化物的主要成分，NO和NO2在性质上存在着显著的差别。NO2在水中具有较大的溶解度