12吨半干法烟气脱硫技术方案

335t/hCFB锅炉烟气脱硫除尘工程 技术方案112t/h链条式锅炉半干法烟气脱硫除尘技 术 方 案山东申鲁环保工程有限公司二零壹六陆年陆月贰拾贰日设计单位：江苏国泰新能源科技有限公司 1 112t/hCFB锅炉烟气脱硫除尘工程 技术方案目 录第一章 技术规范31.1总则31.2.工程概况31.3设计和运行条件31.3.1锅炉31.3.2 烟气参数表41.3.3吸收剂41.3.4设计要求41.4规范与标准5第二章脱硝技术方案62.1、SCR工艺原理。62.2、SCR系统组成及反应器布置。72.3、SCR烟气脱硝工艺系统流程简图：82.4、SCR工艺系统说明82.4.1、氨的储存系统。82.4.1.1、系统组成。82.4.1.2、工艺描述92.4.1.3、主要设备选型92.4.2、氨注入系统92.4.2.1、系统组成92.4.2.2、工艺描述92.4.2.3、主要设备选型102.4.3、SCR反应器及附属系统112.4.3.1、系统组成112.4.3.2、工艺描述112.4.3.3、主要设备选型122.4.4、喷氨格栅122.4.5、脱硝装置总体布置132.4.5.1、布置原则132.4.6、总体布置方案132.4.6.1、SCR反应器的布置方式：132.4.6.2、液态氨的贮存和供应布置14第三章 脱硫技术方案143.1对脱硫除尘装置总的技术要求143.2工艺化学原理153.3工艺流程173.3.1烟气系统173.3.2工艺水系统183.3.3脱硫剂系统183.3.4脱硫灰返料及外排系统183.4工艺特点193.5技术优势203.5.1负荷可调的循环流化床脱硫塔203.5.2低阻型循环流化床脱硫塔213.6工艺控制方案213.6.1系统设置213.6.2过程控制223.7电气方案22配套电气设备223.8仪控方案23脱硫工艺对控制的要求23第四章、布袋除尘部分264.1、设计要求264.2、袋式除尘器技术性能要求274.2、布袋除尘器技术特点284.3 布袋的技术特点314.4 骨架的技术特点314.5 清灰系统314.6 花板的技术要求334.7、设备制造要求344.7.1、 除尘器本体344.8、 电源344.9.1、控制要求354.9.2、 控制设备364.10、 试验测点374.11、12T/H布袋除尘系统配置表37第五章 设计和供货范围385.1 一般要求385.2.1 工艺部分385.2.2 仪控部分405.2.3电气部分40第六章 方案文件附图42第七章 主要经济分析43ii山东申鲁环保工程有限公司有限公司 联系人：112t/h半干法锅炉烟气脱硫除尘工程 技术方案第一章 技术规范1.1总则本技术方案适用于112t/h链条式 锅炉烟气脱硫除尘工程系统的功能设计、结构、性能、制造、供货、安装、调试、试运行、验收等方面的基本技术要求。本技术方案提出的是最低限度的技术性能参数，本公司保证提供符合国家或国际标准要求的优质产品及其相应的服务，对国家有关安全、环保、劳卫、消防等强制性标准保证满足国家有关要求。1.2.工程概况项目名称： 112t/h链条式锅炉烟气脱硫除尘工程建设地点：项目规模：本期新建1台12t/h链条式锅炉现有1台12t/h锅炉，根据该公司的环保目标，SO2达标排放浓度减排90%以上，粉尘达标排放浓度为30mg/Nm3。由于原脱硫除尘系统在工艺上已不能满足现有环保标准，所以现对一台锅炉做出以下半干法脱硫配有单元静电除尘器。本技术方案所涉及范围为1台12吨锅炉炉全套脱硫系统，包括系统设计、制造、运输、安装、调试等。1.3设计和运行条件1.3.1锅炉表1.3-1 112t/h链条式锅炉参数序号名称单位数值1锅炉型号12t/h 链条式的2锅炉台数台13额定燃煤量t/h1.8214燃煤含硫率%1.51.3.2 烟气参数表表1.3-2 112t/h链条式锅炉烟气原始参数序号名称单位数值1锅炉出口烟气量m3/h400002最大烟气量m3/h3设计烟气量m3/h4锅炉出口烟气温度1505锅炉出口最高温度6烟尘g/Nm3307SO2浓度mg/Nm38NOxmg/Nm39烟气中含H2Okg/Nm3（%）不确定（与煤中水分有关）10O2%11锅炉运行负荷范围%12年运行时间小时13锅炉出口烟气压力Pa1.3.3吸收剂本技术方案的脱硫剂采用消石灰。根据建筑石灰试验方法化学分析方法（JC/T478.1一92）和建筑石灰试验方法物理试验方法（JC/T478.1一92)，检验结果如下：氢氧化钙（Ca(0H)2）含量：90 % 粒度：100% 1mm 90% 0.8mm消化速度：T604min1.3.4设计要求表1.3-3 112t/h链条式锅炉脱硫除尘设计参数序号项目参数1脱硫效率90%2排放烟气二氧化硫浓度50mg/Nm33排放烟气粉尘浓度10mg/Nm34排放烟气NOx浓度100mg/Nm31.4规范与标准脱硫除尘系统及其配套辅机设计、制造、检验原则上采用中国现行规范和标准，但凡按引进技术设计制造的设备，均按引进技术相应的标准ASME、ASTM、NFPA及相应的技术转让公司的标准规范进行设计、制造、检验。若本公司使用的规范及标准与本技术规范所用标准发生矛盾时，按较高标准执行。若有新标准颁布时，应按相应的新标准执行。本技术规范书要求符合(但不限于)下列规范及标准：国际电工委员会 IEC 国际标准化组织 ISO 美国机械工程师学会 ASME中华人民共和国国家标准GB电力部标准 DL机械部标准 JB冶金部标准 YB石油部标准 SB设计标准1) 技术方案的设计符合火力发电厂设计技术规程（DL5000-2000）规定。2) 设计标准3) DL/T5032-94 火力发电厂总图运输设计规程4) DL/T5035-94 火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定5) DL/T5041-95 火力发电厂厂内通信设计技术规定6) DL/T5054-1996 火力发电厂汽水管道设计技术规定7) DL/T5072-1997 火力发电厂保温油漆技术规范8) DL/T5094-1999 火力发电厂建筑设计规程9) DL/T621-1997 交流电气装置的接线10) DL/T680-1999 耐磨管道技术条件11) DL468-92 电站锅炉风机选型和使用导则12) DL5000-2000 火力发电厂设计技术规程13) DL5004-91 火力发电厂热工自动化实验室设计标准14) DL5022-93 火力发电厂土建结构设计技术规定15) DL5027-93 电力设备典型消防规程16) DL5053-1996 火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程17) DLGJ102-91 火力发电厂环境保护设计技术规定（试行）及条文说明18) DLGJ24-91 火力发电厂生活消防给水及排水设计技术规定及条文说明：第二章 脱硝技术方案2.1、SCR工艺原理。SCR主要分为氨法SCR和尿素法SCR两种。此两种法都是利用氨对NOX的还原功能，在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的N2和水。还原剂为NH3，其不同点则是在尿素法SCR中，先利用一种设备将尿素转化为氨之后输送至SCR触媒反应器，它转换的方法为将尿素注入一分解室中，此分解室提供尿素分解所需之混合时间，驻留时间及温度，由此室分解出来之氨基产物即成为SCR的还原剂通过触媒实施化学反应后生成氨及水。尿素分解室中分解成氨的方法有热解法和水解法，主要化学反应方程式为：NH2CONH2+H2O2NH3+CO2 在SCR工艺中，是先使氨蒸发，然后和稀释空气或烟气混合，最后通过分配格栅喷入SCR反应器上游的烟气中。典型的SCR反应原理示意图如下：在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：4NO+4NH3+O23N2+6H2O6NO+4NH35N2+6H2O当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。在锅炉的烟气中，NO2一般约占总的NOX浓度的5%，NO2参与的反应如下：2NO2+4NH3+O23N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2OSCR系统NOX脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。一般来说，对于新的催化剂，氨逃逸量很低。但是，随着催化剂失活或者表面被飞灰覆盖或堵塞，氨逃逸量就会增加，为了维持需要的NOX脱除率，就必须增加反应器中NH3/NOX摩尔比。2.2、SCR系统组成及反应器布置。在选择催化还原工艺中，NOx与NH3在催化剂的作用下产生还原。催化剂安放在一个固定的反应器内，烟气穿过反应器平行流经催化剂表面。催化剂单元通常垂直布置，烟气自上向下流动。如下图所示：SCR系统一般由氨的储存系统、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、省煤器旁路、SCR旁路、检测控制系统等组成。2.3、SCR烟气脱硝工艺系统流程简图：2.4、SCR工艺系统说明SCR脱硝系统由三个子系统所组成，SCR反应器及附属系统、氨储存处理系统和氨注入系统。2.4.1、氨的储存系统。2.4.1.1、系统组成。液氨储存系统包括液氨卸料压缩机、液氨储罐等2.4.1.2、工艺描述还原剂（氨）用罐车运输并在储罐储存。在高压下，氨被液化以减小运输和储存的体积。市场购买的还原剂（液态氨纯度99.6%）,供应商用罐装车运输（以液体形态储存在压力容器内），送往氨贮存场地，通过氨卸载压缩机抽取储罐中气氨，送入储罐后，将槽车中的液氨，挤入液氨储槽中贮存。使用时，储存罐中的氨借助自压输送到蒸发器中。2.4.1.3、主要设备选型卸载压缩机卸料压缩机为往复式压缩机，系统设置二台卸载压缩机，一台运行，一台备用。 液氨储槽本工程设置2台液氨储罐，供两炉使用。液氨储罐的最大充装量为25m。储氨罐组可供应两台炉设计条件下，每天运行24小时，连续运行7天的消耗量。液氨储罐上安装有超流阀、逆止阀、紧急关断阀和安全阀做为储罐安全运行保护所用。储罐还装有温度计、压力表液位计和相应的变送器将信号送到主体机组DCS控制系统，当储罐内温度或压力高时报警。储罐四周安装有工业水喷淋管线及喷嘴，当储罐内液氨温度过高时自动淋水装置启动，对储罐进行喷淋降温。2.4.2、氨注入系统2.4.2.1、系统组成氨注入系统包括氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气稀释槽、废水泵、废水池等。2.4.2.2、工艺描述储罐里的液态氨靠自压输送到蒸发器，在蒸发器内（通过蒸汽加热）将氨蒸发，每个蒸发槽上装有压力控制阀将氨气压力控制在2kg/cm2。当出口压力超过2kg/cm2时，切断节流阀，停止液氨供应。从蒸发槽蒸发的氨气流进入氨气缓冲罐，通过氨气输送管道送至每一台炉的SCR反应装置旁。再用空气稀释高浓度无水氨，这样氨/空气混合物安全且不易燃。通过装在SCR入口烟道内的氨注入格栅，将氨/空气混合物注入到SCR系统内。2.4.2.3、主要设备选型 液氨蒸发槽液氨蒸发所需要的热量由低压蒸汽提供，共设有二个液氨蒸发槽（一用一备）。蒸发槽装有安全阀，可防止设备压力异常过高。液氨蒸发槽面积按照在BMCR工况下单台机组100容量设计。加热器功率： 22kW，每台蒸发能力：150kg/h。 氨气缓冲槽氨气缓冲槽的作用即在稳定氨气的供应，避免受蒸发槽操作不稳定所影响。缓冲槽上也有安全阀可保护设备。本工程设有一台氨气缓冲槽，容积：5m，设计压力：0.22MPa。 氨气稀释槽氨气稀释槽为立式水槽，水槽的液位由满溢流管线维持，稀释槽设计连结由槽顶淋水和糟侧进水。液氨系统各排放处所排出的氨气由管线汇集后从稀释槽低部进入。通过分散管将氨气分散入稀释槽水中，利用大量水来吸收安全阀排放的氨。本工程设有一台氨气稀释槽，尺寸：容积：4m，设计压力：常压。 稀释风机喷入锅炉烟道的氨气为空气稀释后的含5左右氨气的混合气体。所选择的风机满足脱除烟气中NOx最大值的要求，并留有一定的余量。稀释风机两台按一台100容量（一用一备）设置，共有四台离心式稀释风机。每台风机的风量：3500m/h,风压：5000Pa。氨/空气混合器为了实现氨和稀释空气的充分、均匀的混合，本工程共设置两台氨/空气混合器，尺寸：DN400，设计压力：0.3MPa。 氨气泄漏检测器液氨储存及注入系统周边设有3只氨气检测器，以检测氨气的泄漏，并显示大气中氨的浓度。当检测器测得大气中氨浓度过高时，在机组控制室会发出警报，操作人员采取必要的措施，以防止氨气泄漏的异常情况发生。电厂液氨储存及供应注入系统远离机组，并采取措施与周围环境隔离。 排污系统液氨储存和注入系统的氨排放管路为一个封闭系统，将经由氨气稀释槽吸收成氨废水后排放至废水池再经由废水泵送至主厂废水处理站。废水泵流量：15m/h，扬程25m。 氮气吹扫液氨储存及注入系统保持系统的严密性防止氨气的泄漏和氨气与空气的混合造成爆炸是最关键的安全问题。基于此方面的考虑，本系统的卸料压缩机、液氨储罐、氨蒸发器、氨气缓冲罐等都备有氮气吹扫管线。在液氨卸料之前通过氮气吹扫管线对以上设备分别要进行严格的系统严密性检查和氮气吹扫，防止氨气泄漏和与系统中残余的空气混合造成危险。2.4.3、SCR反应器及附属系统2.4.3.1、系统组成SCR反应器和附属系统由挡板门、氨注入格栅、SCR反应器、催化剂、吹灰系统和烟道等组成。2.4.3.2、工艺描述由氨/空气混合器来的稀释氨气通过氨注入格栅的多个喷嘴，将氨喷入烟气中。注入格栅后的烟气混合装置促进烟气和氨的混合，保证烟气中氨浓度的均匀分布。来自锅炉省煤器出口的烟气通过SCR反应器，SCR反应器包含催化剂层，在催化剂作用下，NH3与NOX反应从而脱除NOX，催化剂促进氨和NOX的反应。在SCR反应器最上面有整流栅格，使流动烟气分布均匀。催化剂装在模块组件中，便于搬运、安装和更换。烟气经过烟气脱硝过程后经空气预热器热回收后进入静电除尘器和FGD系统后排入大气。SCR反应器催化剂层间安装吹灰器用来吹除沉积在催化剂上的灰尘和SCR反应副产物，以减少反应器压力降。SCR工艺主要性能指标有：脱硝效率、氨量、反应器的压力降等。SCR工艺主要设计参数有催化剂总量、催化剂高度、催化剂空隙率和烟气速度等。燃煤锅炉SCR烟气脱硝装置催化剂设计参数见下表。 燃煤锅炉SCR烟气脱硝装置催化剂设计参数项目蜂窝型催化剂板型催化剂本工程采用蜂窝催化剂高灰煤低灰煤单块催化剂孔数400441529400间距（mm）7.47.06.46.97.45比表面积（/ m3）427470500285451空隙率（%）6971678278压力降（kpa/m）0.20.210.270.10.22.4.3.3、主要设备选型 SCR反应器反应器的水平段安装有烟气导流、优化分布的装置以及氨的喷射格栅，在反应器的竖直段装有催化剂床。反应器采用固定床垂直通道型式，初装2层，并预留1层位置，作为未来脱硝效率低于保证值时增装催化剂用，以此作为增强脱硝效率并延长有效触媒寿命的备用措施。脱硝效率按80%设计，催化剂模块尺寸为长1901mm宽952mm高1100mm（含框架），锅炉脱硝反应器每层布置21个模块（37），层之间空间高度为3.4m，其中每层催化剂前端有耐磨层，减弱飞灰对催化剂的冲刷作用。每个反应器按3层设计，运行初期仅装2层。每台炉设置一个反应器。反应器为直立式焊接钢结构容器，内部设有触媒支撑结构，能承受内部压力，地震负荷、烟尘负荷、触媒负荷和热应力等。反应器壳外部设有加固肋及保温层。触媒通过反应器外的触媒填装系统从侧门放入反应器内。2.4.4、喷氨格栅为了使氨在烟气中均匀分布，并且便于对反应器中第一层催化剂上方烟气的NH3/NOx摩尔比的调整，所以需在进口烟道上的合适位置设置喷氨格栅。包括供应箱、喷射格栅和喷射孔等。喷射系统配有节流阀及节流孔板。在对NOx浓度进行连续分析的同时，调节必要的氨量从喷氨格栅中喷氨。2.4.5、脱硝装置总体布置烟气脱硝工程主要构筑物有脱硝装置、液态氨的贮存和供应系统的构筑物。在制定脱硝装置布置方案时，应考虑下面设备： SCR反应器； 烟气管道； 与锅炉省煤器和空气预热器的联接； 辅助设备2.4.5.1、布置原则 在规划基本的现场布置方案时，建筑和设备的位置应该按照需要的功能来布置，并考虑进出方便、建造难易、操作、维护和安全性。SCR反应器布置方案应该考虑将来在其它锅炉上安装脱硝装置的要求，脱硝系统的布置不能影响将来的装置布置和施工。一台锅炉设置一个SCR反应器。为SCR反应器留有适当的空间，用来设置过道，便于催化剂模块的安装和操作。为催化剂模块的抬升预留足够的空间。通道应该尽可能连续，所有的主要通道能允许叉式升降机（铲车）通行，并考虑其转动半径。2.4.6、总体布置方案2.4.6.1、SCR反应器的布置方式：在热段/高灰布置中，SCR反应器位于省煤器和空气预热器之间，因为该区域烟气温度在300-400的范围内。锅炉省煤器和空气预热器之间的烟气温度在该范围内。世界上绝大多数燃煤火电厂的SCR装置采用这种布置万式。这种布置方式的主要优点是投资和运行费用低，因为该段的烟气温度与催化剂要求的运行范围相符合。这种布置的其主要缺点是催化剂暴露于含有全部灰尘和硫分的烟气中。采用这种布置方式主要是含硫量低于2%的烟煤发电锅炉。由于SCR系统所要求的烟气温度为330415，故本工程SCR反应器放置在省煤器和空气预热器之间。新建SCR系统的钢结构，根据在电厂现场测量及提供的资料，在布置基立柱等时主要考虑校核原有锅炉钢架基础的荷载。2.4.6.2、液态氨的贮存和供应布置根据石油化工企业设计防火规范(GB50160-92)关于乙类液体储罐防火间距的要求:氨站应该距离生产厂房、生产设备20m，距离明火和散发火花地点25m，距离全厂重要设施30m，距离运输道路、厂围墙lOm。氨储罐布置在半露天防晒雨棚中的零米地面；氨卸载压缩机等转动的机械设备以及电气设备布置在氨储罐旁边的建构筑物内。蒸发器、缓冲贮罐均布置在储罐旁边的构筑物内，采用防晒雨棚；稀释空气风机、氨/空气混合器均相应布置在每一台锅炉的零米附近。道路:在液态氨的贮存和供应的建筑构筑物形成消防环路，采剧混凝土路面与厂区道路相连接。液氨采用输送管道方式。全厂脱硝装置的控制系统布置在主厂控制室内。第三章 脱硫技术方案3.1对脱硫除尘装置总的技术要求19) 锅炉脱硫系统在正常工况下运行时，保证系统的脱硫效率大于90，除尘效率高于99.8%，脱硫后除尘器出口烟温不低于烟气的露点温度以上1520。20) 脱硫除尘装置技术先进，所有设备的制造和设计符合安全可靠、连续有效运行的要求。性能验收试验合格后一年质保期内保证装置作业率97。21) 采用消石灰作为吸收剂。22) 脱硫系统运行及停运不会造成锅炉正常工作，不影响锅炉的负荷，脱硫除尘装置的负荷范围与锅炉负荷范围相协调，在锅炉正常运行的条件下可靠和稳定地连续运行。23) 脱硫后除尘器出口烟气温度不低于出口烟气的露点温度。本公司承诺提供脱硫反应器入口和出口处烟气露点温度以及计算方法。24) 本公司提供的脱硫系统概述本公司所采用的技术是具有自主知识产权的链条式循环干法烟气脱硫技术，是目前干法类脱硫技术中处理能力大、脱硫综合效益优越的一种方法。3.2工艺化学原理链条式烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(LURGI)公司开发的一种新的干法脱硫工艺，这种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，大大提高了吸收剂的利用率。它不但具有干法工艺的许多优点，如流程简单、占地少，投资小以及副产品可以综合利用等，而且能在很低的钙硫比（Ca/S1.11.3）情况下达到湿法工艺的脱硫效率，即95%以上。实践证明，链条式烟气脱硫工艺处理能力大，对负荷变动的适应能力很强，运行可靠，维护工作量少，且具有很高的脱硫效率。链条式工艺的原理是Ca(OH)2粉末和烟气中的SO2和几乎全部的SO3、HCl、HF等酸性气体，在Ca(OH)2粒子的液相表面发生反应，反应如下：Ca(OH)2+ 2HClCaCl2+2H2OCa(OH)2+ 2HFCaF2+2H2OCa(OH)2+ SO2CaSO3+H2OCa(OH)2+ SO3CaSO4+H2OCa(OH)2+ SO2+1/2O2CaSO4+H2O在链条式工艺的循环流化床内，Ca(OH)2粉末、烟气及喷入的水分，在流化状态下充分混合，并通过Ca(OH)2粉末的多次再循环，使得床内参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量，即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩比，从而使HCI、HF 、SO2、SO3等酸性气体能被充分地吸收，实现高效脱硫。循环干法工艺系统主要由消石灰贮存输送系统、循环流化床吸收塔、喷水增湿系统、回料系统、脱硫渣输送系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统组成，见附图工艺流程图。从锅炉的空气预热器出来的烟气温度约150左右，通过烟道从底部进入吸收塔，烟气通过吸收塔底部的文丘里管的加速，进入循环流化床体，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成聚团物向下返回，而聚团物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑移速度高达单颗粒滑移速度的数十倍。这样的循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现高脱硫率提供了保证。在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置，喷入用于降低烟气温度的水，通过以激烈湍动的、拥有巨大表面积的颗粒作为载体，在塔内得到充分蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动性能。同时喷入雾化水可以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20左右，从而使得SO2与Ca（OH）2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO31/2H2O，还与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO41/2H2O、CaF2、CaCl2Ca(OH)22H2O等。烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出吸收塔，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间，从而有效地保证了脱硫效率。由于SO3几乎全部得以去除，加上排烟温度始终控制在高于露点温度20，因此烟气不需要再加热，同时整个系统也无须任何防腐处理。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后转向进入脱硫后静电除尘器，再通过锅炉引风机排入烟囱。经静电除尘器捕集下来的固体颗粒，通过静电除尘器下的再循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环，多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内，再通过罐车或二级输送设备外排。链条式烟气脱硫产物主要由飞灰、CaSO3、CaSO4和少量未反应的Ca(OH)2、CaO等组成，可用于筑路或矿井填埋等用途材料，不需特别处理，无二次污染。3.3工艺流程在工艺化学原理的基础上，根据本项目实际情况，依据确定的设计原则，制定了本项目脱硫除尘系统的工艺流程、布置方案、工艺控制方案和电气方案。链条式工艺是本公司在自主知识产权干法脱硫技术的基础上，结合本公司在烟气脱硫工程实践中积累的丰富经验，并消化吸收国外先进技术，开发的一种先进的干法脱硫工艺。链条式工艺系统由吸收剂加料系统、吸收塔、吸收剂循环除尘器以及控制系统等组成。烟气由流化床下部布风板进入流化床反应塔，与消石灰颗粒充分混合，HCL、HF、SO2、SO3和其他有害气体与消石灰反应，生成CaCL22H2O、CaF、2CaSO31/2H2O、CaSO42H2O和CaCO3。反应产物由烟气从反应塔上部带出，经循环除尘器分离。分离出的固体绝大部分被送回流化床反应器，以延长吸收剂的作用时间，提高利用效率。将水直接喷入反应室下部，使反应温度尽可能接近露点温度，以提高脱硫效率。链条式烟气脱硫工艺的吸收剂可以用消石灰细粉，由于这种消石灰颗粒很细，因此无须磨细，即节省了购买磨机等大型设备的投资费用，也减少了能源消耗，使运行费用大为降低。而且省去了庞大的浆液贮备罐易磨损的浆液输送泵等组成的复杂的吸收剂制备、输送系统，采用气力输送系统就可以实现输运，从而大大简化了工艺流程。在本项目脱硫工艺为：在保证脱硫除尘效率的前提下，尽量减小业主投资。脱硫塔后面设置静电除尘器，保证脱硫系统出口粉尘的排放要求。静电除尘器入口设置机械预除尘器，脱除烟气中大颗粒脱硫灰。静电除尘器灰斗的下端，分别设置返料口和一紧急排灰口，大部分脱硫灰和未反应过的消石灰粉通过返料口经送料螺旋进入中间灰仓，再由返料螺旋返回脱硫塔参与脱硫反应，多余的烟灰会落入中间灰仓中，再由脱硫灰输送仓泵送入脱硫灰库。本项目脱硫系统由脱硫剂加料系统、脱硫塔系统、脱硫灰返料系统、工艺水系统、中、低压空气系统以及控制系统等组成。3.3.1烟气系统烟气经烟道进入脱硫塔后入静电除尘器，静电除尘器采用旋转式低压脉冲清灰袋式除尘器，清灰压力仅仅0.0850.10MPa，滤袋以同心圆状布置，采用动态清灰方式，使用进口大型脉冲阀，控制简单，系统稳定可靠。烟气进、出气方式具有水平进气、水平出气的技术特色，流程合理。因此，从结构上保证了较低的阻力损失。除尘器分离下的脱硫反应产物，连同飞灰及未反应的脱硫剂，大部分通过返料装置返回反应塔参与循环脱硫。净化后的烟气被引入引风机，由引风机引排至烟囱达标排放。3.3.2工艺水系统工艺水由厂区供水管网直接供至脱硫除尘岛，通过我公司的专利双相流喷嘴进行雾化，根据脱硫系统出口烟气温度调节工艺水喷入量。工艺水要求水中碳酸盐的含量不可高到限制管中水的流动。可允许的最高固体浓度100ppm可允许的磨损物含量 10ppm可允许的悬浮物最大粒径 20mm3.3.3脱硫剂系统3.3.3.1脱硫剂来源本脱硫工艺采用的脱硫剂为消石灰粉。3.3.3.2脱硫剂系统系统工作时，脱硫剂由加料仓经过仓底螺旋给料机送入脱硫塔。该螺旋给料机通过变频器控制螺旋输送机电机转速，从而控制加料量。根据锅炉的燃煤量，除尘器出口烟气SO2含量控制脱硫剂投加量。进入脱硫塔内的脱硫剂，与雾化工艺水液滴接触并结合，此时脱硫剂表面湿润，与烟气中的二氧化硫及其他酸性气体进行反应，从而脱除烟气中的二氧化硫及其它酸性气体。在脱硫塔内进行脱硫反应的反应生成物和未进行脱硫反应的脱硫剂同烟尘一起从反应塔出口流出，进入塔后静电除尘器。静电除尘器分离下的固体颗粒大部分作为返料灰，通过返料系统回送到脱硫塔。3.3.4脱硫灰返料及外排系统3.3.4.1脱硫灰返料系统除尘器灰斗侧部开一返料口，通过变频螺旋输送机将脱硫灰送入中间灰仓，再由中间灰仓内的返料螺旋输送机送回脱硫塔继续参与脱硫反应。根据脱硫塔进、出口压差，通过控制变频螺旋输送机调节脱硫灰的返料量。3.3.4.2脱硫灰外排被除尘器分离下的脱硫渣和粉煤灰，除回送循环使用部分外，剩余的脱硫渣排至中间灰仓后有厂区统一安排排放。3.3.4.3脱硫塔落渣在脱硫塔下部有脱硫渣排放口，用于排放脱硫塔落下的少量脱硫渣。3.4工艺特点本公司采用的循环干法烟气脱硫技术的工艺、结构特点如下：1) 设备使用寿命长、维护量小。塔内完全没有任何运动部件和支撑杆件，操作气速合理，塔内磨损小，没有堆积死角，设备使用寿命长、检修方便。2) 烟气、物料、水在剧烈的掺混升降运动中接触时间长、接触充分，脱硫效率高。由于设计选择最佳的操作气速，使得气固两相流在吸收塔内的滑移速度最大，脱硫反应区床层密度高，颗粒在吸收塔内单程的平均停留时间长，烟气在塔内的气固接触时间高达6秒以上，使得脱硫塔内的气固混合、传质、传热更加充分，优化了脱硫反应效果，从而保证了达到较高的脱硫效率。3) 单塔处理能力大，已有大型化的应用业绩。通过采用一个塔内配置多个文丘里管的结构，单塔理论上最高可处理2.5106Nm3/h的烟气。单塔流化床系统已经在100MW燃煤机组得到成功运行，在200MW机组上已有应用业绩。4) 采用计算机直接模拟底部进气结构，保证了脱硫塔入口气流分布均匀为了适应处理大烟气量，必须使进入塔内的烟气流场分布较为均匀，否则因流速差异较大，可能导致固体颗粒物从某个部分向下滑落。为了解决布气不均匀造成塔内形成不均匀的固体颗粒分布的问题，本公司采用了直接数值模拟的蒙特卡洛方法（DSMC）对循环流化床内的气固两相流动进行直接模拟。通过计算机全尺寸直接模拟，来确定脱硫塔底部进气结构，从而保证了脱硫塔入口气流分布均匀。5) 无须防腐。吸收塔内具有优良的传质传热条件，使塔内的水分迅速蒸发，并且可脱除几乎全部的SO3，烟气温度高于露点20以上，可确保吸收塔及其下游设备不会产生腐蚀。6) 良好的入口烟气二氧化硫浓度变化适应性。当煤的含硫量或要求的脱硫效率发生变化时，无需增加任何工艺设备，仅需调节脱硫剂的耗量便可以满足更高的脱硫率的要求。7） 安全稳定性链条式能够适应负荷波动，在满足用户生产的同时，烟气脱硫系统工作正常。即便脱硫系统出现故障，有必要的安全保证措施，以确保锅炉组的正常运行。9） 无废水排放，不产生二次污染3.5技术优势本方案采用昆明台鑫环保设备有限公司拥有自主知识产权的烟气循环流化床干法脱硫技术，并结合近十年来在锅炉烟气脱硫除尘项目中的成功经验进行编制，具有以下优势：3.5.1负荷可调的循环流化床脱硫塔针对烟气负荷波动，我公司研制了一种负荷可调的脱硫塔，从而适应锅炉运行负荷波动。目前对于此问题的解决方法有：l 设计时，为保证反应塔在最低负荷运行，缩小反应塔喉管部直径，使得低负荷运行时，反应塔空塔压损达500600Pa，这样当反应塔满负荷运行时，反应塔空塔压损可达1000 Pa以上。l 清洁烟气回流法，在烟囱之前设管道接至反应塔进口，管道上安装阀门，反应塔满负荷运行时，关闭阀门；低负荷运行时，打开阀门，将清洁烟气与待处理烟气混合后进入反应塔。这样保证塔内烟气负荷为满负荷。第一种方法由于反应塔内压力损失较大，耗能大。第二种方法投资较大，且清洁烟气输送耗能大。本实用新型的优点是：l 能保证不同运行负荷下，空塔运行压力损失始终稳定；l 不需回流清洁烟气，比清洁烟气回流法投资小，且该法烟气不用经过长距离运输，耗能小；l 能稳定反应塔内流场，延长脱硫剂停留时间，从而更高效脱硫；l 阻力可以根据不同负荷调整，增加了脱硫塔的运行适应范围，提高了循环流化床干法脱硫工艺对负荷的适应性。针对本工程实际情况作如下说明：本脱硫塔可承受的负荷波动范围为40%-110%，因此能满足锅炉运行时的负荷变化。3.5.2低阻型循环流化床脱硫塔本公司为提供一种适用于燃煤锅炉、低阻型、负荷适应强的干法烟气脱硫装置，结合公司历年来的工作经验，研制了低阻型的循环流化床烟气脱硫塔。该装置通过合理设置脱硫塔喉部结构和烟气旁路系统，达到稳定脱硫塔内流场、降低脱硫塔内阻力损失和提高脱硫塔的负荷适应性的目的。3.6工艺控制方案3.6.1系统设置根据工艺流程的要求，采用PLC来实现对整个脱硫系统的自动控制。脱硫系统的控制系统与锅炉系统的控制系统可置于一个操作室内，但各自独立操作。在控制室内，操作人员通过计算机屏幕显示的系统实时工况数据，对脱硫系统实时工况进行监控；也可对异常工况和突发事故实施紧急处置。3.6.2过程控制3.6.2.1脱硫剂加入量控制根据锅炉燃煤含硫量、锅炉燃烧负荷及静电除尘器出口烟气SO2含量等参数来控制脱硫剂的加入量。3.6.2.2工艺温度控制通过流化床反应塔出口设置的烟气温度测量值、反应塔出口实际烟气温度值、设定的工艺趋近温差来控制工艺喷水量，保证脱硫工艺设定的趋近温差。3.6.2.3系统运行调节根据流化床反应器进出口的压降测量值，调节回送灰量。使该压降值在正常脱硫工艺要求控制范围内。3.6.2.4事故处置脱硫塔内设有可快速拆卸的水雾化喷嘴系统，当雾化系统发生故障时，可用备件快速修复。修复时不需要停机，不影响锅炉的正常生产运行。3.7电气方案配套电气设备1、低压配电柜采用抽出式开关柜。2、柜内的断路器、测量及控制满足工艺系统的运行要求。3、低压开关柜的所有母线、分支线及连接点都要绝缘，母线和分支线均用铜材。柜内的空气断路器应具备瞬时、短延时、长延时保护，接地保护按需设置，为水平抽出式结构。对于采用塑壳断路器的回路，塑壳断路器应具有热磁式或可调电磁脱扣器跳闸元件，热过负荷元件的选择，以电动机数据为依据并与断路器的电磁脱扣器整定值相配合，接地保护附件按需设置。4、每一单元的门应与断路器联锁，使断路器在闭合位置时，单元门不能打开。每个单元门有电气连锁回路，防止误操作。5、低压配电柜应设不少于20%的备用回路，最少不低于4回，布置在配电室的设备防护等级不低于IP32，就地MCC及配电箱检修箱外壳防护等级为IP54。6、电流互感器对于电源进线回路,电流互感器可装于开关柜固定的位置。电流互感器采用环氧树脂浇注,绝缘型电流互感器,其动、热稳定能达到开关柜和相关的GBDL标准要求。电流互感器选用适当地容量和变比以保证保护的可靠性，计量和测量的准确性。测量精度: 准确及0.5保护精度: 准确及10P10电流互感器提供用于保护和测量的独立线芯。7、断路器控制断路器的控制电源为220VDC，断路器能就地或通过DCS系统控制，开关柜上设带钥匙的、远方控制转换开关。安装防重合闸装置，改装置随开关柜内配套提供。8、电动机电动机应满足IEC所规定的要求。电机的绝缘为F级，电机外壳的防护等级不低于IP54，并具有防腐蚀的能力。电动机允许在90110%额定电压范围中正常运行，在70%的额定电压下能可靠起动。电动机有固定需方接地导线的核实装置。若采用螺栓连接，在金属垫片或是电动机的底座上，有足够数量的螺栓保证连接固定。电动机的轴承结构应该是密封的，能隔绝污物和水，并不使润滑剂进入线圈。接线盒应能防日晒盒雨淋盒抗腐蚀。电动机的所有引线都应接到各自的接线盒，并要求带有适当地标记和标识符号。电动机有吊环和其它起吊设施，使电动机能够简便安全地起吊。电动机有铭牌.铭牌上标注电动机的名称、型号、接线方式和额定数据，如额定功率、额定电压、额定电流、额定频率、额定转速、转动方向和绝缘等级，还要标写制造厂家、出厂编号和出厂年月。3.8仪控方案脱硫工艺对控制的要求1、系统设置根据工艺流程的要求，采用PLC来实现对整个脱硫系统的自动控制。在控制室内，操作人员通过计算机屏幕显示的系统实时工况数据，对脱硫系统实时工况进行监控；也可对异常工况和突发事故实施紧急处置。2、过程控制脱硫剂加入量控制：根据入炉燃煤含硫量、排放烟气残留二氧化硫含量、烟气量来控制脱硫剂的加入量。工艺温度控制：通过流化床反应塔出口设置的烟气露点温度测量值、反应塔出口实际烟气温度值、设定的工艺趋近温差来控制工艺喷水量，保证脱硫工艺设定的趋近温差。系统运行调节：根据流化床反应器进出口的压降测量值，调节回送灰量和排料量。使该压降值在正常脱硫工艺要求控制范围内。事故处置：流化床反应塔内设有可快速拆卸的水雾化喷嘴系统，当雾化系统发生故障时，可用备件快速修复。修复时不需要停机，因此，不影响机组的正常生产运行。 本公司性能保证数据表性能和设计数据单位数据设计脱硫效率%90Ca/S(mol/mol)1.3脱硫吸收剂耗量（规定品质）t/h0.35吸收剂循环倍率倍50烟气进入后除尘器前温度75烟气通过脱硫岛的压降Pa2700烟气进入静电除尘器前烟尘浓度g/Nm3800烟气进入烟囱前烟尘浓度mg/Nm330脱硫岛总耗水量t/h3脱硫岛设备总耗电量kWh60脱硫岛设备总装置电功率kW80脱硫岛用压缩空气量m3/min30引风机入口总烟气量Nm3/h40000脱硫除尘岛噪音(距离设备1米处)dB(A)85以上保证值执行下列标准和方法：大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法（GB/T161571996）(1) 烟气流速、流量的测量通过如下公式计算：实际烟气密度：烟气流速：烟气排放量：标准烟气排放量：(2) 脱硫除尘岛出入口烟尘排放量的测定采取等速采样原理进行测试，按截面比法计算。出入口截面总灰量：(3) 脱硫除尘岛出入口烟尘排放浓度的测定在测得除尘器烟气流量和烟尘排放量后，脱硫除尘岛出入口排放浓度可由下式计算：实际条件的湿烟气含尘浓度：标准状况下干烟气含尘浓度：(4) 脱硫除尘岛阻力测定在脱硫除尘岛出入口烟道中心测点处测量烟道内烟气静压，并测量该烟道截面的烟气平均动压值，两者算术和为烟气平均全压值；脱硫除尘岛出入口烟气全压值之差为脱硫除尘岛阻力。(5) 脱硫除尘岛温降测定在脱硫除尘岛出入口同时用温度计测量烟气温度，其差值为脱硫除尘岛温降。(6) 脱硫除尘岛漏风系数测定采用氧平衡法，在脱硫除尘岛出入口烟道测点处同时抽取烟气样，测得烟气含氧量，通过下式可以计算出测点处的过量空气系数：脱硫除尘岛出入口的过量空气系数的差值，即为脱硫除尘岛漏风系数：(7) 除尘效率的测定：根据脱硫除尘岛出入口烟尘排放量，通过下式可计算出除尘效率：(8) 脱硫效率的测定：利用烟气监测系统中的SO2分析仪分别测出脱硫除尘岛出入口烟气中SO2含量，通过下式可以计算脱硫效率达到保证值的工况下允许存在的偏差值为：最高允许烟气量：100%工况烟气量10%烟气温度：设计温度为160第四章、布袋除尘部分 4.1、设计要求(1) 设备名称 锅炉配套袋式除尘器(2) 除尘器入口烟气温度 140-170 (3) 单台除尘器入口烟气量 40000m3/h(4) 除尘器入口最大含尘量 20g/Nm3(5) 除尘器出口烟尘排放浓度 20mg/Nm3(6) 本体阻力 1200Pa(7) 本体漏风系数 3 4.2、袋式除尘器技术性能要求序号项 目单 位参数1除尘的型号LCMD19002每台炉配置的除尘器数目套13最大处理风量m3/h400004除尘器允许入口烟气温度140-1705除尘器正常入口粉尘浓度g/Nm3206除尘器本体阻力Pa12007出口烟尘浓度Mg/Nm3208本体漏风率%39仓室数个410袋室排数排4211滤袋数量条33212过滤面积m2190013过滤风速m/min0.8814滤袋规格mm160600015滤袋材质BWF-PPS 16滤袋滤料单位重量g/m255017滤袋滤料厚度mm1.918滤袋允许连续正常使用温度16019滤袋瞬时最高工作温度18020袋笼数量个6302