240吨锅炉脱硫氧化镁技术方案

辽源东北袜业基地建设有限公司 1*35t/h+1*75t/h+1*130t/h 锅炉锅炉 烟气脱硫技术方案烟气脱硫技术方案 设计单位：沈阳隆达环保节能集团有限公司 地 址: 沈阳浑南高新产业区高迎路 18 号 电 话：024 传 真：024 电子邮件：ldhbjt 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 2 页 目录目录 一、技术规范一、技术规范 .3 3 1 1、总则、总则.3 3 2 2、项目概况、项目概况.3 3 3 3、设计原则、设计原则.3 3 4 4、设计条件、设计条件.4 4 5 5、技术要求、技术要求.5 5 6 6、技术方案、技术方案.7 7 7 7、 工作及供货范工作及供货范围围.2323 二、技术资料及交付进度二、技术资料及交付进度 .2626 1 1、一般要求、一般要求.2626 三三 监造（检验）和性能验收试验监造（检验）和性能验收试验 .2727 1 1、 概述概述.2727 2 2 、工厂检查、工厂检查.2727 3 3、设备监造、设备监造.2727 4 4、性能验收试验、性能验收试验.2929 四、技术服务和设计联络四、技术服务和设计联络 .3030 1 1、 现场技术服务现场技术服务.3030 2 2、 培训培训.3535 3 3、设计联络、设计联络.3636 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 3 页 一、技术规范一、技术规范 1 1、总则、总则 本技术方案适用于： 辽源东北袜业基地建设有限公司（1*35t/h+1*75t/h+1*130t/h 锅炉烟气脱硫 工程） ，其中提出脱硫工艺的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术 要求。 1.1 我公司保证提供一套满足工艺要求的优质设备，对国家有关安全、环 保等强制性标准，满足其要求。 1.2 我公司对供货设备负有全部技术责任，包括采购的设备和零部件。 1.3 若本附件前后有不一致的地方，应以更有利于设备安装运行、工程质 量为原则。 2 2、项目概况、项目概况 辽源东北袜业基地建设有限公司（以下称甲方）为降低粉尘和 SO2的排放 量，决定为 1*35t/h+1*75t/h+1*130t/h 锅炉配置 1 套脱硫系统，脱硫系统按照 1*130t/h 锅炉烟气性质进行综合设计；使 SO2排放浓度达到环保排放及总量控 制的要求以上，以此降低对环境的影响。 3 3、设计原则、设计原则 1）脱硫工艺采用先进成熟方法。参考执行“火力发电厂烟气脱硫设计技术 规程”等国家有关规范和标准。脱硫系统的设计脱硫效率应满足当前国家最新 排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后 1520 年内不断趋于严格的 SO2排放标准。 我公司拟选用 FGD 湿法脱硫中的氧化镁法工艺，新建脱硫塔采取塔内循环塔内循环， 每台塔内设一层旋流装置一层旋流装置、三层喷淋层，烟气出口设置两层折流板除雾器。液液 气比气比3.5L/mL/m3 3。采用氧化镁法脱硫工艺，脱硫剂采用氧化镁，氧化镁溶液吸收 剂反应活性高、吸收速度快，在液气比相同的情况下，脱硫达到较高的脱硫效 率并实现可靠的运行。 2）脱硫工程的设计应结合现场的场地条件，力求使工艺流程和设备布置紧 凑、合理。 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 4 页 3）每套脱硫装置的烟气处理能力为各自锅炉最大工况的烟气量。 4）脱硫效率95%。 5）保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉的安全运行。 6）脱硫系统控制采用 PLC 系统。 7）脱硫工艺应尽可能节约能源和水源，尽可能降低脱硫系统的投资与运行 费用。 4 4、设计条件、设计条件 4.14.1 设计参数设计参数 脱硫系统接入点处烟气参数见表 1。 表表 1 1 FGDFGD 入口处烟气参数入口处烟气参数 1*35t/h1*35t/h 锅炉锅炉 BMCR 工况烟气参数 锅炉烟气参数单台炉实际煤质备注 m3/h工况，湿基,实际含氧量 引风机出口烟气量 Nm3/h74695标况，湿基,实际含氧量 引风机出口烟气温度150 锅炉数量台1135t/h 锅炉 锅炉燃煤量t/h8 燃煤含硫量%0.5-1.2按 1.2%计算 FGD 进口 SO2浓度mg/Nm32570 FGD 烟气阻力Pa1500含接入、引出烟道 1*75t/h1*75t/h 锅炉锅炉 BMCR 工况烟气参数 锅炉烟气参数单台炉实际煤质备注 m3/h工况，湿基,实际含氧量 引风机出口烟气量 Nm3/h标况，湿基,实际含氧量 引风机出口烟气温度150 锅炉数量台1175t/h 锅炉 锅炉燃煤量t/h17 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 5 页 燃煤含硫量%0.5-1.2按 1.2%计算 FGD 进口 SO2浓度mg/Nm33248 FGD 烟气阻力Pa1500含接入、引出烟道 1*130t/h1*130t/h 锅炉锅炉 BMCR 工况烟气参数 锅炉烟气参数单台炉实际煤质备注 m3/h工况，湿基,实际含氧量 引风机出口烟气量 Nm3/h标况，湿基,实际含氧量 引风机出口烟气温度150 锅炉数量台11130t/h 锅炉 锅炉燃煤量t/h30 燃煤含硫量%0.5-1.2按 1.2%计算 FGD 进口 SO2浓度mg/Nm34031 FGD 烟气阻力Pa1500含接入、引出烟道 FGD 布置形式1 炉配 1 塔共布置 2 套 4.24.2 技术指标技术指标 序号指标项目单位参数指标备注 35t/h 锅炉脱硫系统入口烟气量 m3/h 75t/h 锅炉脱硫系统入口烟气量 m3/h1 130t/h 锅炉脱硫系统入口烟气量 m3/h 35t/h 锅炉 SO2入口浓度 mg/Nm32570 75t/h 锅炉 SO2入口浓度 mg/Nm332482 130t/h 锅炉 SO2入口浓度 mg/Nm34031 3 保证 SO2排放浓度 mg/Nm3 100 4 保证脱硫效率97.5% 5 脱硫装置负荷适应范围 % 30110%BMCR 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 6 页 5 5、技术要求、技术要求 5.15.1 规范及标准规范及标准 脱硫装置的设计、制造、安装、调试、试运行等符合相关的法律、规范、 以及最新版的国家标准、部颁标准、DL 规程规定，上述标准有矛盾时，按较高 标准执行。主要技术标准有： GB13223-2011火电厂大气污染物排放标准 GB50041-92锅炉房设计规范 GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准 JB3375锅炉原材料入厂检验 JB/T1615锅炉油漆和包装技术条件 GB50232电气装置安装工程施工及验收规范 GB50017钢结构设计规范 GB50011建筑抗震设计规范 GB4053.2固定式钢斜梯 GB4053.4固定式工业钢平台 GBJ78工业企业噪声控制设计规范 GB985焊接接头的基本形式与尺寸 GB3274普通碳素结构钢和低合金钢冷轧厚钢板及钢带 GB699优质碳素结构钢钢号和一般技术条件 5.25.2 配置及材料配置及材料 脱硫塔外壳采用普通碳钢，塔内玻璃鳞片防腐，鳞片粘接剂材质选用优质 粘接剂。 脱硫效率：97.5% 每小时脱硫浆液循环量（1*130t/h）： 1000 吨 乙方应提供在设计，制造时所遵循的规范、标准和规定清单。乙方应提供 设备安装、运行、维护、检修所需详尽图纸、说明书和技术资料，检查记录、 试验报告、质量合格证等出厂报告。 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 7 页 6 6、技术方案、技术方案 6.16.1 整体工艺介绍整体工艺介绍 脱硫采用氧化镁工艺，采用氧化镁作为吸收剂，药剂为 85.2%氧化镁，利 用氧化镁反应速率快等特点，在吸收塔内部吸收 SO2，生成 MgSO3溶液，进行后 期处理。 氧化镁法脱硫工艺较之其他脱硫工艺，它有以下优点：（1）氧化镁溶液吸 收剂反应活性高、吸收速度快，在液气比相同的情况下，脱硫达到较高的脱硫 效率；（2）内部循环吸收，无废液排放；（3）脱硫渣无毒，溶解度小，无二 次污染，可综合利用；（4）氧化镁粉，安全可靠，来源广泛，价格低；（5） 操作简便，系统可长期稳定运行。 .1 工艺原理 浆液制备 MgO + H2O Mg(OH)2 SO2吸收 主反应 Mg(OH)2 + SO2 + 5H2O MgSO36H2O MgSO36H2O + SO2 Mg(HSO3)25H2O Mg(HSO3)2 + Mg(OH)2 + 10H2O 2MgSO36H2O 副反应 MgSO3 + 1/2O2 + 7H2O MgSO47H2O Mg(HSO3)2 + 1/2O2 + 6H2O MgSO47H2O+ SO2 .2 方案介绍方案介绍 脱硫工艺采用氧化镁法，采用氧化镁作为吸收剂，药剂为 85.2%氧化镁。 脱硫系统由 SO2喷淋吸收塔、烟气阀门、脱硫剂制备及循环系统、除渣、 工艺水系统、热工电气控制系统等组成。 锅炉产生的烟气经除尘器除尘后，由引风机正压进入脱硫塔内（烟气进口 设置在脱硫塔下部） ，烟气进入脱硫塔，在塔内扩散，烟气由下而上沿塔体上升， 先通过第一层喷淋，烟气与由喷淋层螺旋喷嘴喷淋下来的雾化吸收液滴接触， 气液接触面积大，大大提高吸收反应效率，烟气中 SO2与氢氧化镁浆液反应， 脱除 SO2；再经过旋流层装置，旋流板装置起到均布烟气、局部紊流、提供载体 的多项作用，利用由下至上的高速切向烟气将旋流层上的浆液重新带起，其中 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 8 页 未反应完全的氢氧化镁与烟气中的 SO2继续反应。上升的烟气中的 SO2继续和两 层喷淋管层喷淋的浆液里的氢氧化镁反应脱除 SO2。经脱硫后的烟气通过塔顶部 的折流板除雾器时，利用其强大的导向作用，使带水烟气的液滴在折流板上反 复撞击，形成大颗粒液滴，回落至塔底排出，达到脱水除雾的效果。净化后烟 气经过烟囱直接排放。 脱硫塔循环泵将塔釜内循环液送至各个喷淋层进行喷淋，在脱硫塔内烟气 与喷淋液逆向接触，喷淋使用倒锥型防堵塞雾化喷嘴，额定工作压力 0.07Mpa，可充分的将循环液雾化。烟气中的二氧化硫被吸收液吸附，并与其中 的碱性物质反应，吸收液回落至塔底，未反应完全的脱硫剂继续通过循环泵打 入喷淋层而与二氧化硫反应。吸收液设有 PH 在线监测系统，并输出信号引导脱 硫液补充泵补充新鲜氢氧化镁浆液。 6.26.2 脱硫工艺组成及描述脱硫工艺组成及描述 脱硫系统由烟气系统、SO2喷淋吸收系统、脱硫剂制备及循环系统、工艺水 系统、脱硫副产物处理系统、电气控制系统等组成。 本工程 1*35t/h+1*75t/h+1*130t/h 锅炉，综合设置 1 台脱硫塔，单台锅炉 独立运行； 锅炉烟气流程：锅炉烟气除尘器引风机脱硫吸收塔烟囱； 脱硫工艺采用氧化镁法。 在设计点下，按脱硫效率97.5%；出口烟气 SO2含量100mg/m3进行设 计，从而保证净烟气中污染物的达标排放； 我公司在脱硫系统的布置中综合考虑了烟气脱硫装置的公共设施，相应 降低了工程投资及运行费用； 设备及电气控制元件的材质、品牌、生产厂家满足运行的需要，并满足 业主相关技术规范要求； 材料选择上保证适应实际运行条件的需要，考虑适当的腐蚀余量；对易 磨损、易腐蚀、易故障设备尽量采用标准化部件，并设计成易更换、检修、维 护，提供必须备品备件； 所有设备和管道，包括烟道等在设计的时候将考虑设备和管道发生故障 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 9 页 时能承受最大的温度热应力和机械应力，并将考虑最差运行条件及事故情况下 的安全裕量； 所有泵的叶轮采用耐磨损、耐腐蚀材料； 设备提供合适数量的检修口、取样口、人孔门，尽量设置在平台附近； 设备和管路将充分考虑系统功能的实现和运行工作的方便； 露天设备设置必须的防雨、防冻设施； 脱硫系统可利用率95%; 6.36.3 烟气烟气系统系统 烟气系统管道设置塔进、出口及旁路烟道，烟道设计能承受如下负荷：烟 道自重、风载荷、地震载荷、灰尘聚集、内衬和保温的重量等。 脱硫装置进出口和旁路烟道的挡板门具有良好的操作和密封性能，旁路挡板 门的开启时间满足脱硫装置故障不引起锅炉跳闸的要求。此装置为我公司专利 产品， 专利号 5.0，如图 6-1 旁路挡板门 图 6-1 旁路挡板们 设置 100%旁路烟道，保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉的安全运行， 同时所有烟道均进行保温。 6.46.4 SOSO2 2吸收系统吸收系统 在吸收塔内，由喷淋层喷出的脱硫剂与烟气中的 SO2、SO3等发生化学反应， 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 10 页 生成亚硫酸镁和亚硫酸氢镁等物质。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气 流中夹带的雾滴后排出吸收塔。 6.4.1 吸收塔（喷淋塔） 吸收塔是尾部烟气脱硫系统的核心设备，其包括烟气进出口、旋流层、喷 淋层、除雾器、除雾器反冲洗等，如图 6-2 吸收塔结构示意图。 吸收塔内所有部件能够承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击，高 温烟气不会对系统和设备造成任何损害。 图 6-2 吸收塔结构示意图 吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺 固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。吸收塔 材质为优质碳钢钢板卷制圆柱形塔，塔体底板为塔体底板为 16mm16mm，塔体，塔体 0-6m0-6m 板材为板材为 14mm14mm，6-9m6-9m 板材为板材为 12mm12mm，9-15m9-15m 板材为板材为 10mm10mm，15-24.5m15-24.5m 板材为板材为 8mm8mm。采用内置 三层喷淋层，一层旋流板，两层除雾层。能适应20150的温度，耐酸碱腐 蚀、耐磨损、抗剥离、强度高，塔内壁进行玻璃鳞片防腐,塔体浆液区玻璃鳞片塔体浆液区玻璃鳞片 厚度为厚度为 2-3mm2-3mm，其他区域为，其他区域为 2mm2mm，使用寿命在 15 年以上。 在吸收塔内安装脱硫设备，即喷淋层、旋流板、折流板除雾器及其它辅助 设施。塔上安装维修人孔、供水管道及维修平台及爬梯等方便检修，安全性高。 吸收塔设计参数如下： 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 11 页 吸收塔阻力：9001100Pa； 烟道阻力：400Pa； 系统总阻力：1500Pa； 图 6-3 吸收塔外观图 吸收塔进口处设计流速为烟道流速； 吸收塔出口流速的确定：考虑该系统设置旁路，吸收塔出口流速设计 15m/s； 吸收塔塔内空塔流速空塔流速3.5m/s3.5m/s。 脱硫塔参数见表 6-1： 序号锅炉数据直径高度备注 1 锅炉脱硫塔 5.2m24.5m 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 12 页 6.4.2 旋流层（一层） 旋流层装置起到均布烟气、局部紊流、提供载体的多项作用，利用由下至 上的高速切向烟气将旋流层上的浆液重新带起，其中未反应完全的氢氧化镁与 烟气中的 SO2 继续反应。 如图 6-4 单层喷淋层结构示意图 图 6-4 单层旋流层层结构示意图 材质选用：316L； 安装位置：安装位置：在最下层喷淋层下部设置一层旋流板装置，该旋流板装置由多 个旋流子组成，能有效的提高系统的脱硫效率。 6.4.3 喷淋层（四层） 主要包括：喷淋管层、高效雾化螺旋喷嘴、紧固件、支撑架等。塔内喷淋 管路采用 316L 材质，耐酸碱腐蚀。喷嘴采用 316L 材质，倒锥型防堵塞。 吸收塔内部的喷淋系统，是由分配母管，支管和喷嘴组成，喷淋管道选用 材质为材质为 316L316L，。喷淋层之间相互错层交叉布置，保证喷淋浆液能完全覆盖吸收 塔断面，母管和支管在吸收塔断面平行对称布置，形成一个网状管路系统，该 系统能使浆液在吸收塔内分布均匀。 在喷淋层设计中，各喷嘴的喷射锥彼此重叠，这样每层喷淋层实际覆盖面 积率达到了230%，此外，各层喷淋层管网之间也设计有夹角，进一步扩大喷淋 重叠区的分布和覆盖，如图 6-5 单层喷淋层结构示意图 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 13 页 与脱硫塔连接管路，保证强度的同时，防止脱硫浆液的腐蚀和磨损。 塔内管路，各个支管与主管采用法兰连接方式，方便拆卸。 在最下层与中间喷淋层中加入一层旋流板装置，该旋流板装置由多个旋流 子组成，能有效的提高系统的脱硫效率。 6.4.4 折流板除雾器（二层） 主要采用折流板形式，除雾器本体由叶片、卡具、支架等按一定的结构形 式组装而成，如图 6-6 除雾器结构示意图，除雾器材质 PP，起作用是阻碍烟气 中夹带的水雾上升，在其强大的导向作用下，使小雾滴聚集成大水滴，由于自 重作用回落到至塔底。由于雾滴可能夹带细小灰尘等粘在折流板上，故在折流 板表面设置多个冲洗喷嘴，定期冲洗。 脱硫后的烟气夹带的液滴在吸收塔出口的除雾器中收集，使净烟气的液滴 含量不超过 75mg/Nm3. 图 6-6 除雾器大样图 6.4.5 循环泵 循环泵循环泵采用 UHBZK 系列耐腐耐磨泵,采用先进的不收缩、不开裂衬里技术 专利，使衬在泵壳体内的耐磨耐腐衬里(超高分子量聚乙烯或耐磨聚氨酯)数年 不变形，衬层牢固，使泵机械性能、稳定，使用寿命长。解决了泵业界大型非 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 14 页 金属耐磨泵容易变形损坏的难题。泵的密封，采用了自平衡双端面机械密封技 术，使密封在输送含固料浆的情况下，数年不泄漏、不损坏。 系统运行水泵说明：35t/h35t/h 锅炉运行时，同时启动锅炉运行时，同时启动 2 2 台循环泵；台循环泵；75t/h75t/h 锅炉锅炉 运行时，同时启动运行时，同时启动 3 3 台循环泵；台循环泵；130t/h130t/h 锅炉运行时，同时启动锅炉运行时，同时启动 4 4 台循环泵；台循环泵； 循环泵参数见表 6-2： 序号脱硫塔数据数量流量扬程功率 备注 1 5.2m 脱硫塔5 台250 立/h 24/26/28/30m45kw 四用一备 图 6-7 循环泵外形图 6.4.6 工艺水系统 工艺水系统由 20m3工艺水箱、工艺水泵及电磁阀组组成，提供给除雾器冲 洗。 主要设备参数 序号 名称规格单位数量备注 1 工艺水箱 20 m3 个 1 2 除雾清洗水泵 Q=20m3/h,H=55m 台 2 一用一备 6.56.5 脱硫剂循环系统脱硫剂循环系统 塔釜内循环浆液由脱硫循环泵打入喷淋层中，脱硫液从喷嘴中喷出与上升 的烟气接触而脱出二氧化硫，二氧化硫吸收液回流至塔下部浆液区，未反应完 全的脱硫剂继续由循环泵打入脱硫塔。 6.66.6 脱硫剂制备脱硫剂制备 本工程脱硫吸收剂采用外购氧化镁粉，氧化镁粉用气力输送系统将脱硫剂 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 15 页 送至制浆区的脱硫剂粉仓储存；储存于脱硫剂粉仓中的脱硫剂通过定量给料装 置进入氧化镁制备罐，由搅拌机将粉与工艺水搅拌充分混合，制成浓度约 15- 20%脱硫浆液，通过 PH 计控制向循环池补充新鲜碱液。MgO 制备用水采用甲方 工艺水与沉淀池上清液，镁硫比为 1:1.1（理论计算） 氧化镁粉仓以储存本期脱硫锅炉运行 7 天的量来进行设计。粉仓筒体由粉仓筒体由 5mm5mm 钢板卷制而成钢板卷制而成，粉仓顶部设有除尘器，收集粉仓内的扬尘。粉仓下设一浆 液制备罐，浆液制备罐满足锅炉 100%工况下 6h 所需的氧化镁浆液量。 本脱硫系统一设置一套浆液制备系统本脱硫系统一设置一套浆液制备系统。 6.76.7 脱硫副产物处理系统脱硫副产物处理系统 亚硫酸镁、脱硫剂中杂质和烟气中粉尘在塔釜中循环反应，当达到一定 PH 值时通过排浆泵打入沉淀池进行固液分离，在沉淀池底部的沉积物再通过渣浆 泵打入板框式压滤机进行固液分离，滤渣随炉渣外排抛弃，滤液回流利用。 本脱硫系统设置一台板框式压滤机。本脱硫系统设置一台板框式压滤机。 6.86.8 电气系统电气系统 .1 设计依据设计依据 （1） 3KV-110KV 高压配电装置GB50060 （2）10KV 及以下变电所设计规范 （GB50053-94） （3） 供配电系统设计规范 （GB50052-95） （4） 工业与民用供配电系统设计规范 （GB50053-95） （5） 低压配电装置及线路设计规范 （GB50054-95） （6） 通用用电设备配电设计规范 （GB50055-93） （7） 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 （GB50062-92） （8） 电力装置的电测量仪表装置设计规范GBJ63 （9） 电力工程电缆设计规范GB50217 （10） 交流电气装置的过电压保护和绝缘配合DLT660 （11） 交流电气装置的接地DLT661 （12） 电力设施抗震设计规范CB50260 （13） 石油化工企业设计防火规范GB50160 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 16 页 （14） 工业企业照明设计标准GB50034 （15） 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GBT50311 （16） 火灾自动报警系统设计规范GB50116 6.8.2 电气系统 电气系统主要由电机控制机柜（MCC）和现场就地控制柜两部分组成。低压 电气柜体型号选用 GGD 型号，45kw 及以上电机采用软启动。就地箱防护等级达 到 IP54。380/220V 系统采用 MCC（电动机控制中心）供电方式。380/220V 系 统为中性点直接接地系统。75KW 及以上的电动机回路采用框架式空气断路器， 75KW 以下的电动机回路采用塑壳断路器。低压电器的组合保证在发生短路故障 时，各级保护电器有选择性的正确动作。低压系统有不少于 20的备用配电回 路。接地方式与主体工程接地方式一致， 0.4KV 系统采用中性点直接接地方式。 在脱硫区域内设置环状的接地网，并与电厂主接地网有可靠的电气连接，且连 接点不少于两个。脱硫装置本体上的金属构架需可靠接地，接地电阻不大于 2。 6.8.3 用电负荷表：（电气负荷综合考虑） 数量Pe（Kw） 序 号 设备名称 单台 功率 kW 常用备用常用备用 1 脱硫循环泵 454118045 2 工艺水泵 11111111 3 浆液泵 41144 4 排浆泵 15111515 5 渣浆泵 22112222 6 塔釜搅拌器 5.53016.50 7 料仓卸料器 1.1101.10 8 螺旋输送机 1.1101.10 9 制备罐搅拌机 7.5107.50 10 中心传动刮泥机 7.5107.50 11 烟道翻板阀 350150 12 板框式压滤机 1510150 13 在线 PH 计 1 14 液位计 3 15 压力传感器 8 16 温度计 4 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 17 页 17 PLC+仪表 11010 6.8.4 仪表 仪表系统主要由一次仪表、二次仪表、阀门、电动执行机构等组成。 仪表的防护等级至少为 IP65，配置有进出线防水接头。仪表的材质满足介 质和环境的要求。 计量检测仪表经过计量认证。接触烟气的探头部分耐腐耐磨。压力变送器 采用法兰式(至少 DN50/PN10)智能压力变送器，法兰材质能满足接触介质的防 腐要求。液位变送器采用法兰式智能压力变送器(至少 DN50/PN10)。温度检测 采用 Pt100 智能式一体化温度变送器，温度变送器 Pt100 与电路的连接线须采 用耐高温银质导线，接触介质的护套材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。 系统将产生“运行”、“失败”和“可以运行”信号，而 PLC 将提供启/停、 开/关和复位信号，当选择为自动控制方式时，系统将被适当的 PLC 控制。包括 紧急停止按钮、过载探测器、临界状态等保护设施和安全互锁，都是硬连接的， 独立与 PLC，且不论处于哪种控制方式所有这类电路都设计成有容错功能。 对失败的方式进行全面的考虑，应用系统去保护人员、系统设备及过程， 在这种条件可以适当地中断或停止过程，或关断控制系统。 系统应提供所必须的仪表、传感器和探测设备，以确保对系统过程的监视。 系统的控制和保护系统应能做到当任何一个仪器出现故障时，系统能保证 不进一步损坏，且能做到供电失败，再恢复时正确地重启动。 所有自动控制都是基于一个可编程 PLC 控制器来完成。 6.8.5 控制系统界面（效果如图所示，具体内容根据实际情况确定） 系统配有一块触摸屏，用于操作脱硫设备和查看设备情况，同时能显示现 场传感器的数值。在触摸屏能记录系统的运行一段时间的数据。本工程的控制 部分可分为脱硫塔、循环泵、氧化风机、循环水池、加药罐、排液与泥浆、历 史曲线、实时曲线、报警信息、工艺概览共 10 部分。工程师或操作员可进入触 摸屏画面的相应部分对现场的各个设备进行操作。在每个子系统画面中，可以 看到与这个子系统相关的设备的状态，也可以远程手动控制这些设备。本系统 的控制核心为 PLC。在把就地操作柱全部设置为运行档位后，操作员通过触摸 屏可以对各个设备进行操作。整套系统根据 PLC 中预先设定好的程序进行自动 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 18 页 控制，同时，把当前的运行状态通过触摸屏显示出来。 触摸屏使用方法-主菜单 触摸屏首次上后，点击操作员按钮，进入到菜单选项画面如下图。 以下分别介绍其余各个画面的功能。 脱硫塔 点击“脱硫塔”按钮进入烟气系统控制画面。如下图。在画面中可以观察 当前 1#3#脱硫塔进口温度计，出口温度计的读数和各个塔各层除雾器喷淋电 磁阀的状态。除雾器测试按钮用于发动一个除雾器测试脉冲，按下除雾器测试 按钮后，进行新的一轮反洗。正常控制按钮用于控制除雾器反洗电磁阀正常轮 番打开还是全部开启，当脱硫塔超温或者其他需要打开全部电磁阀的时候使用。 氧化镁加药罐 点击“碱加药罐”进入画面如下所示。主要显示了碱罐液位和搅拌器状态。 并且可以手动控制搅拌器。 历史曲线 在历史数据画面中共记录了 9 条曲线的数据。它们分别是：循环池液位、 碱罐液位、循环池 pH、1#塔入口温度，出口温度、2#塔入口温度，出口温度、 3#塔入口温度，出口温度。历史记录资料可以用 U 盘导出。 实时趋势曲线 点击“实时曲线”进入实时曲线选择画面。为了清楚的看清楚每一个或两 个量的变化趋势，在此画面中分成 6 部分显示。点击对应按钮用于单独查看这 个变量的变化趋势。 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 19 页 报警信息窗口 点击“报警信息”按钮进入报警信息查询画面。在此画面中显示系统中所 有电机的热保护故障。如果发生故障，信息不仅在这里显示，而且在每个画面 的下方都会显示。 工艺概览 工艺概览是一副体现脱硫工艺的示意图，操作者应首先大体理解整个脱硫 工艺后再操作各个设备，这样可以减少一些失误，同时也增强了对设备的全局 观念。 6.8.6 PLC 本系统采用中达电通公司 DOP-BOPS411 触摸屏配 LG 公司 MASTER-K 系列可 编程控制器（K3P-07AS）对整套脱硫系统的电气设备进行自动，软手动，就地 手动的控制。低压电气元件按照正泰型号选定。 PLC 系统输入输出量主要有以下几部分： 模拟量输入 模拟量输入一般为 420mA 线性，能带 250 欧姆负载，为了避免回路中断， 在线路板上，设有齐纳二极管。Pt100 热电阻及 S、R 热电偶，同模拟量输入转 成数字量时，至少要有 10 位分辨率，使线性误差在1%以内，并且整个转换的 准确度应达到或超过0.1。整个系统模拟量信号有温度、液位、PH 等参数 测点。 模拟量输出 模拟量输出最好是 420mA，且能驱动 1000 欧姆的负载。数模转换至少是 10 位分辨率，使整个的准确度达到或超过 0.1。输出应与其它输出或地进行 电气隔离，在持续一分钟 500VDC 下测量时，应至少有 1 兆欧绝缘电阻，在多输 出单元，当每个输出依次接地时，系统必须能保持正常功能。 当负载电阻从 0 变到 1000 欧姆时，输出电流变化幅度不能超过 0.1。 数字量输入 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 20 页 所有数字输入必须隔离的。 所有输入必须在 5 到 25mA 电流时，保持 24V 电压。 整个系统数字量输入信号有远程、就地、启动（开）、停止（关）、报警、 高低料位等信号。 数字输出 数字输出为 24V，能带 24V，DC0.1A 的负载，额定功率为 30 伏安，在非安 全操作时输出应能保持。如果需要在驱动非阻性负载时，应能使用继电器输出。 6.96.9 整套系统的设计参数确定整套系统的设计参数确定 6.9.1 计算书计算书 本套脱硫设备采用氧化镁法脱硫工艺，主要消耗的吸收剂为氧化镁。本工 程设计氧化镁纯度为 85%，要求细度：200 目以上，通过率 90%。 以锅炉运行时间按照每年 5000h 计算 计算过程如下：（一台 130t/h 锅炉） 烟气 150烟气量 m3/h 在 0时烟气量 m3/h =4031/97.5%=702kg/h（1.2%含硫量） 2 SO m =40/641.1=482kg/h (Mg/S=1.1) MgO m 2 SO m = /85%=567kg/h 氧化镁 m MgO m =/85%*15%=85kg/h 杂 m MgO m =104/40=1140kg/h 3 MgSO m MgO m =+=1225kg/h 总 M 杂 m 3 MgSO m 表 6-7 每年最大计算量 名称数量 年运行 时间 （h） 脱去 SO2 （t） 所需氧化镁 （t） 生成含杂质亚硫 酸（t） 130T/h 锅炉 15000351027356125 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 21 页 0.1 主要性能参数主要性能参数 表 6-8 脱硫系统主要参数表 吸收塔 m 高 24.5m 直径 5.2m 液/气比 l/m33.5 烟气流速 m/s3.3-4 吸收塔烟气停留时间 S6 化学计量比 Mg/S mol / mol1.1 流向（顺流/逆流）逆流 吸收塔碳钢+玻璃鳞片防腐 旋流板层数 1 喷淋层数 4 喷淋层间距 M1.8 喷嘴型式倒锥型防堵塞 -除雾器材质 pp -除雾器形式板式 除雾器位置吸收塔出口 除雾器级数 2 设备使用年限年 15 6.116.11 运行成本运行成本（一台（一台 130t/h130t/h 锅炉）锅炉） 本工程采用脱硫设备处理后，达标排放，控制了污染，净化了环境，企业 减少了排污缴费，创建了社会效益和环境效益。 130t/h 脱硫塔处理烟量：脱硫塔处理烟量： m m3 3/h/h； 锅炉运行 5000h/年; 年 SO2总排放量 3597 吨/年； 治理后 SO2 减排量（脱硫率按 95%计）3510 吨/年； 85%氧化镁总耗量：2735t/年； 85%氧化镁总消耗费用：2735t/年800 元/t =约 218.8 万元/年。 水消耗费用： 经我公司多年脱硫运行实际记录，每小时捞渣带水、蒸发带水等消耗约 为每小时循环量的 0.5%，即 5m3/h，每年所需水量 55000=25000t 25000t/年2 元/t =约 5 万元/年。 总负荷 同时运行时，总电量 385.5kw/h（同类产品综合考虑），运行设备总电费 辽源东北袜业基地建设有限公司锅炉烟气脱硫技术方案 Add:沈阳浑南产业新区高迎路 18 号 Tel/Fax:024-/ http: 第 22 页 320kwh0.53 元/kwh=170 元/小时，以同时运行 5000h/年计算，合 84.8 万元/年；（公司有自备电厂，电费可忽略公司有自备电厂，电费可忽略） 人工费（每人按 1 万元/年）： 4 人/班3 班1.2 万元=14.4 万元/年；（一班 4 人，三班倒） 本项目每年新增原料消耗，动力消耗，人工费用 合计：218.8+5+14.4=238.2 万元/年 脱硫费用（脱除 1kgSO2 运行费用）: 238.2 万元/年3510tSO2/年=0.68 元/ kgSO2 经过治理后每年减少 SO2 排放量为 3510 吨/年。 6.126.12 设备性能保证设备性能保证 .6.12.1 主要性能保证 在设计工况下，乙方确保下列技术指标。 （1）脱硫效率97.5脱硫塔设计应能满足锅炉在 30100%BMCR 范围内 变化时仍可正常运行并保证脱硫效率。 （2）单台脱硫设备总阻力降： 1500Pa 。 （3）脱硫设备主体及采用碳钢钢材制作，内壁做玻璃鳞片防腐。 （4）脱硫不能造成二次污染，脱硫剂以低成本为主。 （5）脱硫系统整体寿命不小于 15 年。 .6.12.2 其他性能保证 （1） 脱硫塔满负荷工况下，出口 SO2浓度不超过 100mg/m3。 （2） 净烟气温度保证 设计工况下脱硫后净烟气温度5