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文档简介
1、电厂锅炉超低排放项目方案设计第一章总的部分1、项目概况本项目为电厂2X35 t/h+1 75 t/h锅炉超低排放项目,项目建成后,锅 炉烟气中烟尘最终 排放浓度v 5 mg/Nm3, SO2最终排放浓度v 35 mg/Nm3, NOx最终排放浓度v 50 mg/Nm3,满足超低排放指标要求。2、编制依据(1) 环境空气质量标准(GB3095-2012)二级标准;(2) 山东省火电厂大气污染物排放标准 (DB37/664-2013);(3) 山东省环保厅关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放的指 导意见(鲁环发201598号);(4) 国家有关法律、法规、方针及产业政策和投资政策;(5) 建设单位
2、提供的有关基础资料。3、编制原则(1) 项目建设必须遵守国家各项政策、法规和法令,符合国家产业 政策、投资方向及行业发展规划,贯彻相关的标准和规范。以满足环境保护和节能减排的社会效益为中心,兼顾投资成本和经济效益的合理性。(2) 严格按照建设项目的范围和内容要求进行编制,遵守基本建设 程序。设计中注意节省投资,合理布置装置总图。在充分分析交通运输、 原料供应、水源条件及电厂可依托设施等因素的基础上,充分利用电厂 现有公用工程(水、电、汽)、已形成的交通运输等有利条件,合理选择 装置总图布置,尽可能节省项目建设投资,最大限度地降低项目成本。(3) 采用的技术为国家产业政策积极推荐倡导的环保节能型
3、、技术 先进的工艺路线。在设计中按照 工艺技术成熟、装置可靠、经济运行合 理”的基本原则,充分利用企业现有设施、少占用地、节约投资、合理利 用资金。ii电厂锅炉超低排放项目方案设计(4) 认真贯彻国家有关劳动安全、工业卫生和环境保护的法律法规, 三废治理实现 三同时”提高综合治理的水平;贯彻 安全第一、预防为 主”的方针,保证项目投产后符合职业安全卫生的要求,保障劳动者在生 产过程中的安全与健康。49锅炉技术参数第二章基础资料锅炉型式:循环流化床锅炉锅炉型号规格:1#、2#Y G-35/3.82-M133#TG-75/3.82-M3额疋烝发量:1#、2#35t/h3#75t/h锅炉出口烟气量:
4、1#、2#95000 m3/h3#180000 mf/h电袋除尘器出口烟尘浓度:20 mg/Nm3烟气出口温度:150C2、锅炉燃料(1) 煤泥+洗矸+洗混,其中:煤泥占92%(2) 燃料平均热值13800kJ/kg(3) 煤泥含水量32%3、引风机技术参数(1) 1#、2#引风机项目单位参数备注引风机1、型式一离心式2、型号一QAY -1能 13.5D3、风机台数台左、右旋135各一台4、风量m3/h847905、风压Pa54276、转速r/min14507、生产厂家鞍山风机集团电动机1、型号一Y GM2 315L1-42、功率kW1852、额定电压V3803、额定电流A3464、转速r/m
5、in14505、防护等级IP446、电机台数台27、生产厂家西安西玛(2) 3#引风机项目单位参数备注引风机1、型式一离心式2、型号一QAY-5C-21D3、风机台数台右旋135 台4、风量m3/h1496475、风压Pa70666、转速r/mi n9607、生产厂家鞍山风机集团电动机1、型号一Y KK450-62、功率kW4003、额定电压V60004、额定电流A495、转速r/mi n9806、防护等级IP447、生产厂家一西安西玛4、脱硫脱硝除尘系统现状及基础数据电厂每台锅炉设计一座电袋除尘器,除尘效率大于 99.99%,出口烟 尘可以控制在20 mg/Nm3 2010年投运氨法湿式炉外
6、脱硫,采用浓度20% 左右的氨水,喷淋氨水浓度 5%左右,2X35t/h锅炉一座脱硫塔,1X75t/h 锅炉一座脱硫塔,共两座。电厂原无脱硝系统。SO2初始排放浓度11001500 mg/Nm3烟尘浓度(电袋除尘器出口)20 mg/Nm3, NOx 初始排放浓度 220260 mg/Nm3第三章项目建设必要性根据山东省环境保护厅等部门提出关于加快推进燃煤机组(锅炉) 超低排放的指导意见,燃煤机组必须进行超低排放改造。燃煤机组进行 超低排放改造后,主要大气污染物烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度 在基准氧含量6%条件下,分别不高于5、35、50毫克/立方米。通过对电厂现状的分析,电厂锅炉烟尘、SO
7、2、NOx排放浓度不能满 足超低排放环保标准,需对其除尘、脱硫、脱硝设施进行升级改造,提 高效率,保证烟尘、SC2、NOx排放浓度控制在5、35、50mg/Nm3以内, 实现各污染物达标排放。因此,本报告提出,对除尘、脱硫、脱硝设施进行升级改造,提高 效率,实现烟尘、SO?、NOx排放浓度达标排放。本项目符合环保新标准 要求及循环经济和可持续发展战略,项目建设是必要的。第四章烟气脱硫方案目前电厂锅炉采用氨法湿式炉外脱硫系统,采用浓度20%左右的氨 水,喷淋氨水浓度5%左右。该方法脱硫效率可以达到要求,但氨法脱硫 氨逃逸量大,设备腐蚀严重,已不能满足超低排放的要求,因此,需对 脱硫系统进行改造。
8、改造方案拟拆除原有脱硫装置,在原有位置新建 2座新型的脱硫塔, 具体工程设想见第七章节。首先介绍我们公司研发的新型脱硫塔一一喷淋散射塔。本工程脱硫装置采用一种创新的新型塔型一一喷淋散射塔,该塔型 结合了传统喷淋塔和鼓泡塔的优点并加以改进,详述如下:(1)喷淋散射塔工作原理喷淋散射塔在结构上分为上、中、下三个部分。塔上部为除雾室:主要由除雾器、冲洗系统和上升烟道出口等组成; 塔中部为喷淋室和分配室:主要由浆液喷淋系统、冲洗系统、散射管进 口等组成;塔下部为吸收反应室:主要由散射管、脉冲系统、曝气系统、 浆液排出管、吸收液进管、溢流管、喷淋浆液排出管、上升烟道进口等 组成。锅炉烟气首先进入喷淋散射
9、塔的喷淋室,通过浆液循环喷淋装置进 行初步脱硫,然后烟气进入分配室,将烟气均匀地分配到多个烟气散射 管内,散射管与塔下部连通,且插入塔下部的吸收液池中。烟气从散射 管进入到吸收液中,吹起一层泡沫层,在此过程中完成了SO2的深度吸收反应;脱硫后的烟气通过多根上升烟道进入除雾室;经清水喷淋层去 除逃逸的盐雾,再经除雾器去除水分后,净烟气通过烟囱排入大气。底部吸收反应室中的浆液吸收 SO2后生成SO32-,经氧化风机充分氧 化后生成二水石膏,当浆液pH和密度达到一定数值时,由浆液排出泵将 浆液送至石膏脱水系统。同时为了防止底部浆液沉积,结垢,脱硫塔设 置脉冲泵,通过脉冲系统对底部浆液进行扰动,达到防
10、沉积结垢的目的。(2)喷淋散射塔的除尘原理喷淋散射塔不仅脱硫效率高,还具有深度除尘的功能,原因如下:1)喷淋散射塔的一效除尘(喷淋除尘)喷淋散射塔的一效除尘是在喷淋散射塔的中部进行,当喷淋浆液雾 滴与烟气中的尘颗粒接触、撞击时,烟气中的细小烟尘将被雾滴捕捉或 粘附,从而使细小的烟尘从烟气中分离出来;引入喷淋散射塔的烟道内的烟气流速为:1015 m/s,当烟气进入喷 淋散射塔中部后速度极具下降,烟气均匀分布到多根散射管内时,速度 又将提高。这种截面积扩大、变向、缩小等过程加剧了烟尘与浆液液滴 的碰撞几率,完成一效除尘。2)喷淋散射塔的二效除尘(水浴除尘和泡沫除尘)喷淋散射塔的二效除尘是烟气通过喷
11、淋散射管进入塔底部吸收液 后,通过吸收液的水浴除尘作用除尘,同时,烟气鼓入底部吸收液后, 将浆液吹起一层泡沫层,利用泡沫巨大的表面积,增加泡沫液和烟尘的 接触面和附着力,增加烟尘与泡沫的接触机会,从而达到进一步降尘的 目的。这一过程可捕捉到更低浓度的细小烟尘。通过上述除尘作用,使得喷淋散射塔具有较高的深度除尘能力。(3)喷淋散射塔的特点:1)脱硫率高:喷淋散射塔是把喷淋塔和鼓泡塔两种脱硫工艺集中到 一个塔体内,充分利用了喷淋塔低液气比时浆液利用率高、脱硫效率高 的优点;同时利用了鼓泡塔吸收剂是连续相能深度脱硫的优点;通过对 喷淋塔和鼓泡塔的有机结合,实现了高效节能深度脱硫的目的。2)调节方便:
12、当煤质变化、负荷变化、脱硫剂品级变化、国家对排放标准要求变化时,喷淋散射塔都可以通过调节散射管的插入深度来调 节烟气中SO2的排放量。SO2排放浓度可以在2050 mg/m3之间任意调 控,脱硫指标可控性非常强。3) 喷淋散射塔可以进行高效除尘,喷淋散射塔对大于10 am的粉尘去除效率99.5%; 110am的粉尘去除效率约 90%; 0.6gm的粉尘 去除效率约82%。当进口烟尘浓度小于50 mg/m3时,喷淋散射塔的出口 烟尘浓度可保证在20 mg/m3以下。同时,喷淋散射塔对重金属也有一定 脱除效率,对汞脱硝效率约为 46%。以下是喷淋塔、鼓泡塔、喷淋散射塔主要参数对脱硫率影响的曲线图:
13、1UU90807060504030201000510152025液气 ttL/G(L/m3)图一 喷淋塔液气比对脱硫率的影响图二鼓泡塔插入深度对脱硫率的影响00908070605040302010012 3图三喷淋散射塔综合效率图通过以上三张图表,可以看出同样达到 99%的脱硫效率,喷淋塔液 气比需要选择22;鼓泡塔散射管插入深度20 cm;而喷淋散射塔喷淋部 分液气比只需要3,散射管插入深度只需要12 cm。反映到实际运行中, 喷淋散射塔比喷淋塔节约了 2台循环水泵,比鼓泡塔节约了一部分引风 机的压头。因此,运行中比喷淋塔节电 30%左右,比鼓泡塔节电15%左 右。4)喷淋散射塔因结构的特点
14、,可避免喷淋空塔因烟气与吸收液逆流而容易产生烟囱雨的问题。5)控制系统操作简单,自动化程度高,动力设备少,维护量小 综上所述,本工程采用喷淋散射塔型作为脱硫系统的吸收装置。第五章烟气脱硝方案1、低氮燃烧改造本项目锅炉为循环流床锅炉,可以首先通过低氮燃烧改造,将锅炉 出口 NOx排放浓度控制在v 150 mg/Nm31.1氮氧化物的产生机理在氮氧化物中,一氧化氮占有 90%以上,二氧化氮占5%-10%,产 生机理一般分为如下三种:(1) 热力型燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其生成过程是一个不分支连 锁反应。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。热力型氮氧化物生成机理O2
15、N 二 2O NO N2 二 NO NN+O2 弋 NO + O在咼温下总生成式为N202 = 2NO1 NO 02 二 NO22(2) 瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。在碳氢化合物燃 料燃烧在燃料过浓时,反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成, 其形成时间只需要60 ms。(3) 燃料型NOx在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N, CN, HCN等中间产物基团,然后再氧化成 NOx。由于煤的燃烧过程 由挥发份燃烧和
16、焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的形成也由气相氮的 氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。1.2脱氮技术原理对于循环流化床锅炉来说,可以采用低氮燃烧技术来减少NOx的生 成机会。1)燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成 NOx,燃料中氮并非全部转变为 NOx,它存在一个转换率,降低此转换 率,控制NOx排放总量,可采取:(1)减少燃烧的过量空气系数;(2)控制燃料与空气的前期混合;(3)提高入炉的局部燃料浓度。2)热力型NOx :是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx, 产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高 的氧浓度,要减少热
17、力型 NOx的生成,可采取:(1)减少燃烧最高温度区域范围;(2)降低锅炉燃烧的峰值温度;(3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全、稳定、经济的前提下,采取 以下措施来减少氮氧化物的生成:(1)低过量空气燃烧使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过 量氧的减少,可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低 NOx排放 的方法。一般可降低NOx排放20%左右。但如炉内氧浓度过低,会增加 化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,使锅炉燃烧效率下降。 因此,在锅炉运行时,应选取最合理的过量空气系数。(2) 空气分级送入炉膛基本原理是将燃料的燃烧过程
18、分阶段完成, 采用倒三角的配风方式。 第一阶段:预燃阶段,将从一次风室供入炉膛的空气量减少(相当于理论空气量的80%),使燃料先在缺氧、富燃料的燃烧条件下燃烧,此时密相 区内过量空气系数a 1的条件下完成全部燃烧过程。这一方 法弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。在密相区内的过量空气系数越 小,抑制NOX的生成效果越好,但不完全燃烧产物越多,导致燃烧效率 降低、弓I起结渣和腐蚀的可能性越大。因此,为保证既能减少NOx的排放,又保证锅炉燃烧的经济性和可靠性,必须正确组织空气分级燃烧过 程。1.3循环流化床低氮燃烧改造工艺针对以上的具体分析,特别提出了以下低氮燃烧技改措施和基本原 理性工艺要求。(1
19、) 二次风的合理分级降低一次风风量后,可适当增加二次风风量。原锅炉设有三层二次 风入口风管,从燃烧需用氧量考虑,该种布置方式可以满足锅炉燃烧的 需要;但由于原锅炉设计一次风量较大,二次风管道配置相对偏小,考 虑到降低锅炉燃烧系统改造投资成本,基本维持原有的二次风管道分配; 但需要增加二次风管径,在每个二次风管道上设置手动调节门,根据锅 炉燃烧情况,调整调节门开度,达到二次风的最佳合理分配。为了更好的进行分级配风,减少NOx的生成,对二次风喷口位置全部重新布置另外,可以通过省煤器前氧量分布状况摸底试验来了解炉膛内部氧 量分布不均匀的程度,以此来确认侧墙是否有必要增设二次风分级风。除了考虑高度方向
20、的分级,还要求对水平方向进行分级,以达到炉 膛氧量分配均匀的目标。水平方向的二次风分级主要通过适当调整两侧 和中间风管管径的办法来实现。对于目前设计的传统二次风母管前后联络风箱,这部分风箱一般都 需要适当扩大,以满足二次风特殊送风比例关系的要求,否则会影响静 压风箱或者等压风箱二次风分配原理,不利于二次风取风点的均匀性。(2)二次风入口端直管段的确定为了形成良好的二次风进入炉内的射流喷射效果,保持基本射程而 不被扩散,要求二次风入口端的直管段必须保证一定的长度。(3)二次风喷口、射流水平角度和调节阀门的选择为了不妨碍二次风形成直线型非扩散射流,采用直管段直接插入炉 墙上的二次风喷口中。在选材时
21、,与高温物料接触的这一段金属管件, 必须选用耐磨抗高温金属材质。为了增加二次风在炉膛内的穿透性,提高燃烧效率,适当减少二次 风入炉射流的水平夹角。(4)尾气再循环在控制燃煤颗粒度的条件下,降低了锅炉一次风的使用量,同时为 了有效减小锅炉一次风含氧量,又满足锅炉一次风流化风量需求,本方 案设计从引风机出口挡板门后增设一台离心风机,将引风机出口烟气通 过加压后,送入锅炉一次风机入口,充当锅炉一次风。以有效降低一次 风含氧量,增加风量分配调节裕度。2、脱硝方案选择通过上述低氮燃烧改造,可将锅炉烟气中NOx排放浓度控制在150mg/Nm3以下,要达到超低排放 50 mg/Nm的指标,后续脱硝有以下两种
22、 方案可供选择:1、选择性催化还原法;2、选择性非催化还原法+臭氧氧 化联合脱硝。(1)选择性催化还原法(Selective Catalytic Reaction),简称:SCR法。SCR烟气脱硝技术是目前国内外主流的烟气脱硝技术,它在高温(310400C)环境中,利用还原剂(氨水、液氨或尿素),通过催化剂的作用将 烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。化学反应式为:催化4NO + 4NH3 + O2催化 4N2+ 6巴06NO2 +8NH3 催化.7N2+ 12H2O由于SCR催化剂的最佳工作温度为:310400C,因此SCR的脱硝 反应器一般只能安装在锅炉的省煤器和空气预热器之间,且SCR
23、催化剂在高粉尘环境中运行容易造成催化剂失活,增加氨逃逸率和空气预热器 的腐蚀,而更换催化剂又大大增加了运行费用, 但SCR脱硝的效率较高, 可达80%以上。(2)选择性非催化还原法 (Selective No ne Catalytic Reactio n简称: SNCR法。SNCR烟气脱硝技术是一种简易的脱硝技术, 它在高温(900 1100C)环境中,利用还原剂(氨水、液氨或尿素)直接将烟气中的氮氧化 物还原为无害的氮气和水,而不需要催化剂和反应装置。化学反应式为:4NO + 4NH3 + O2 f 4N2+ 6H2O6NO +4NH3 f 5N2+ 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2
24、 f 3N2+ 6H2O由于SNCR脱硝技术的化学反应温度为:9001100C,因此其化学 反应只能在锅炉炉膛内进行。SNCR脱硝技术由于不需要反应器和催化 剂,因此其相对的投资和运行费用较低,且占地面积小,但脱硝效率不高,一般只有50%。由于SNCR脱硝效率一般只有50%,经过SNCR脱硝后NOx排放浓 度可以达到7080 mg/Nm3要达到超低排放指标,需进一步脱硝。本项 目拟采用氧化湿法脱硝。其基本脱硝原理为:通过添加强氧化剂将烟气 中NOx主要成分NO氧化为N2O5或NO?等易溶于水的气体,然后通过后 续脱硫吸收剂吸收。强氧化剂可以选用臭氧。SCR脱硝法和SNCR+臭氧联合脱硝法比较表
25、脱硝方案SCRSNCR+臭氧联合脱硝工艺流程复杂简单脱硝效率90%综合效率80%是否使用催化剂是否还原剂氨水氨水、臭氧还原剂制备方法通过液氨或是尿素溶液蒸发得 到,制备方法复杂,设备复杂且 存在安全隐患制备方式简单,设备少对锅炉改造需对锅炉空预器和省煤器进行 改造,现场没有改造空间和条件只需在锅炉合适位置增加喷射口投资费用投资费用较咼低运行成本高中是否产生二次污染是,催化剂抛弃处理,会产生二 次污染无基于上述比较可以看出,SCR法脱硝效率咼,但是其投资咼、运行 成本高,设备复杂,同时现场无改造空间。本项目锅炉通过低氮燃烧后出口 NOx排放浓度为150 mg/Nm3,采用SNCR+臭氧联合脱硝完
26、全能够满足项目要求, 因此本项目采用SNCR+臭氧联合脱硝法进行脱硝第六章烟气除尘方案本项目锅炉烟气经电袋除尘器,以及后续湿法脱硫(上述喷淋散射 塔具有一定的深度除尘功能),烟尘排放浓度可以控制在 1020 mg/Nm3 以下,要达到超低排放(v 5 mg/Nm3)的指标,需在脱硫装置后增加湿 式静电除尘器。湿式静电除雾器是通过高压直流电的作用,在电除尘器阳极与阴极 间形成高压直流电场,电场驱动烟气内电荷微细粒子,使其加速沉降于 沉淀管邙日极)表面,用以除去烟气中尘雾的高效除雾设备。将高压直 流电引入除雾器内,使悬挂在器内的电晕极(阴极)不断发射出电子, 把电极间部分气体形成正负离子,使分散在
27、气体中的尘雾与带电离子相 碰而荷电,在电场的作用下,带电的尘雾颗粒移向沉淀极内壁上,靠自 重顺壁而下,落入电除雾器的下气室内,使烟气得到净化。湿式静电除 雾器能较好捕集烟气中微米和亚微米级微粒,对气溶胶、S03、重金属离子等也有良好的脱除效果。通过湿式静电除尘器,烟气中烟尘排放浓度可以达到超低排放指标(V 5 mg/Nm3)。第七章脱硫脱硝除尘工程设想通过上述工艺方案比较选择,确定本项目锅炉烟气超低排放工艺为: 石灰石-石膏喷淋散射塔脱硫系统;低氮燃烧 +SNCR+臭氧联合脱硝;喷 淋散射塔深度除尘+湿式静电除尘器除尘系统。具体工程改造设想:1、脱硫系统本期工程采用的石灰石石膏喷淋散射塔脱硫工
28、艺系统主要由脱硫塔 系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、电气 控制系统、辅助系统等组成。1.1烟风系统锅炉烟气经电袋除尘器除尘后,由引风机增压进入脱硫塔系统,本 工程后续脱硫系统及湿电系统,阻力约增加 3500 pa。目前,原有引风机 提供的压力不能满足超低排放改造后的阻力要求,因此,需对锅炉的原 有引风机进行更换,尽量利用原有引风机基础。3台锅炉烟气通过新更换引风机后汇集到汇总烟道,通过汇总烟道进入脱硫塔,每台锅炉的引风机后都加设一个密封挡板门,确保某台锅炉 不运行时,烟气不会串流。(1)烟道根据可能发生的最差运行条件(例如:温度、压力、流量、污染物 含量等)进行烟道设
29、计。烟道设计能够承受如下负荷:烟道自重、风荷载、雪载荷、地震荷 载、灰尘积聚、内衬和保温重量等。烟道最小壁厚按 6mm设计,并考虑 一定的腐蚀余量,烟道内烟气流速不超过 15 m/s。引风机出口至脱硫塔入口膨胀节为止全部采用碳钢制作,脱硫塔入 口膨胀节后全部采用碳钢玻璃鳞片防腐保护。烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响,在烟 道必要的地方(低位)已设置清除粉尘的装置。另外,对于烟道中由于 粉尘的聚集而附加的积灰荷重也已考虑。(2)挡板门引风机出口烟道设有烟道挡板门;挡板门的设置是为了满足脱硫运 行的需要,同时也防止其中某台锅炉停运时其他锅炉烟气穿过引风机、 除尘器倒流入锅炉房。
30、设计的挡板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运行条件下工作介质可能产生 的腐蚀。烟道挡板保护功能除由控制系统软逻辑实现外,另有硬逻辑联锁控 制,以确保脱硫控制系统故障或断电、断气、断信号等任何异常情况下, 炉膛至烟囱的通道畅通。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 卡涩现象,而且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置能匹配,烟道挡板的 结构设计和布置使挡板内的积灰减至最小。挡板的操作灵活可靠而且方便,挡板有远程控制和尽可能在就地人 工操作的电动操作执行器,所用挡板带有挡板位置指示器。每个挡板的操作灵活方便和可靠。驱动挡板的电动执
31、行机构可进行 就地配电箱(控制箱)操作和 FGD_DCS远方操作,挡板位置和开、关 状态反馈进入FGD_DCS系统。每个挡板全套包括框架、挡板本体、电动执行器,挡板密封系统及 所必需的密圭寸件和控制件等。为使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,以便检修与维护挡板所有部件。1.2吸收塔系统(1) 喷淋散射塔本工程在原有脱硫塔位置新建两座喷淋散射塔,每座脱硫塔处理能力为2X75t/h锅炉烟气量,通过上述烟风系统,可以实现两座脱硫塔互为 备用。拆除改造顺序:首先拆除南侧脱硫塔,在原位置新建1座喷淋散射塔,将2X35t/h锅炉+1 X75t/h锅炉的烟气通过汇总钢烟道
32、全部引入新建 塔中;然后再拆除北侧脱硫塔,将汇总钢烟道另一端接入北侧脱硫塔中, 汇总钢烟道两端加设密圭寸挡板门,某一脱硫塔停运检修时,将密圭寸挡板 门关闭,使烟气全部从另一座脱硫塔排出,实现两座塔互为备用。每座脱硫塔底部浆液区直径 6.5m,玻璃鳞片防腐,喷淋散射塔的原 理及特点详见第五章中论述。烟气系统来的烟气经过喷淋、鼓泡净化, 处理的烟气流经一级管式除雾器、两级屋脊除雾器,洁净的烟气从顶部 直排烟囱排入大气。烟气离开除雾器携带水滴含量 100mm彩钢瓦厚度 0.5mm防止冬季 结冰。通过稀释水泵,将16%-20%的氨水稀释为5%质量浓度的氨水, 并保证良好的雾化效果以提高脱硝系统的脱硝率
33、。本项目拟配置6台稀释水输送泵,3用3备,采用立式多级离心泵,通过稀释水变频器和背压阀调节稀释水的流量和压力。(4)计量混合模块一台炉一套计量混合模块,所有仪器仪表集中布置。每台炉所 需的稀释水在与氨水混合前由流量计控制,每个喷射点均由流量计 控制,确保分配均匀。还原剂混合液的压力由压力表监控。计量混 合模块布置在喷射区附近。(5)压缩空气系统压缩空气气源由厂区现有的压缩空气站提供。(6)喷射系统喷枪材质不低于316L,喷嘴材质SUS310/哈氏合金。调节给料 器的变频器,可以控制喷枪的流量。喷枪上进口为快速接头连接,通过金属软管与物料管路连接。喷枪应有足够的冷却保护措施以使其能承受反应温度窗
34、口区域的最 高温度,而不产生任何损坏,且在喷枪停用或者故障时能够在系统 设定的连锁控制下自动退出避免高温条件下损坏喷枪。2.3臭氧氧化脱硝臭氧系统由臭氧发生器,控制系统、冷却水系统、检测仪器仪表等组成。氧气经露点检测后分别进入臭氧发生器、精密过滤器过 滤、减压稳压后进入臭氧发生室。在臭氧发生室内,部分氧气通过 中频高压放电变成臭氧,产品气体经温度、压力、流量监测调节后 由臭氧出气口产出。臭氧发生室上设有臭氧取气口,通过在臭氧发 生器配备的臭氧浓度检测仪在线监控臭氧发生器的出气浓度,通过 控制系统计算出臭氧产量。臭氧发生器的进气管道上设计了安全阀,当系统压力超过设计 值后开启,以保证系统工作安全
35、。臭氧车间安装臭氧泄漏报警仪及氧气泄漏报警仪,监测设备间内环境中臭氧及氧气泄露超标时报警。臭氧发生器采用国际先进的中频放电技术,内部设有CPU核心控制,设计了软启动及软卸载功能,并可平滑调节臭氧发生器的投 加功率,以达到10%-100%调节臭氧产量,臭氧发生器内的放电管留 有10%的余量。每台发生器的臭氧反应槽使用316L不锈钢材料制造,符合环保臭氧发生器相关标准。根据氧化脱硝系统的工艺特点及规模,控制系统采用分散控制、集中监视和操作的设置原则。设置脱硝独立PLC控制系统,在臭氧设备附近电子设备间布置脱硝PLC控制机柜,将原料气源系统的仪表和臭氧制备系统控制纳 入脱硝PLC控制系统。通过操作员
36、站对臭氧制备区设备进行监控。PLC系统预留与主机通讯端口。采取 EMES4-20 mA信号反馈到臭氧 主机PLC系统,根据NOx的值实现自动粗调; 以满足各种运行工况的 要求,确保脱硝系统安全、高效运行。3、湿式静电除尘器湿式静电除尘器布置在脱硫塔上部。湿式静电除尘器包括进风口及气流分布板、阳极装置、阴极装置、冲洗水系统、电控系统等。(1)进风口及气流分布板根据气流分布模拟实验的结果,在进口喇叭口设置气流均布装置,采用多孔板形式,模拟计算多孔板的开孔率、多孔板的层数、多孔板的距离等结构参数,使其达到最好均流效果。(2)阳极装置采用压型沟槽型极板,该极板上水膜分部均匀,同极间距为300mm时,可
37、以获得最佳电气运行参数,可以有效的保证长期运行效果。极板材质选用2205双相不锈钢材料,极板厚度1.2 mm,在合理的喷淋清灰设计条件下,可有效的防止结垢腐蚀等问题。阳极板采用上部吊挂、下部限位的固定方式。(3)阴极装置阴极框架采用两片大框架和上、下框架构成整体笼状构架形式,结构稳定可靠。悬挂极线的横杆间隔可保证在 300 mn 1 mm范围内, 现场安装方便、准确。阴极线采用2205双相不锈钢芒刺线,其优点是起晕电压低,电流密度大,分布均匀、刚度好,不易断线并能有 效提高除尘效率。阴极吊挂装置,将阴极系统悬挂于电场内。(4)加热装置阴极吊挂保温箱内都增加了热风吹扫,确保了绝缘件不易损坏,有效
38、的保证使用寿命。(5)冲洗水系统湿电极板清灰采用工艺水冲洗,冲洗水水质同脱硫工艺水。本工程设置2台冲洗泵及1台工艺水箱。(6)电气仪控湿式静电除尘器配置一台高频电源。高频高压电源发生装置能独立控制、运行,高频高压电源发生装置的运行状态(运行参数设 置、显示、故障状态)均能在上位机集中控制和显示。湿式静电除 尘器控制由脱硫控制系统统一控制。湿电系统仪表主要有:工艺水 箱液位(带远传磁翻板液位计1支)、冲洗水泵出口压力表 2支、冲洗水母管压力变送器1支、冲洗水母管电磁流量计 1台、除尘器进出口 压力变送器2支。4、直排烟囱脱硫除尘后的烟气温度低,腐蚀性大,原有混凝土烟囱需重新做防腐,工程量大,投资
39、高,且防腐材料需定期更换。目前,针对脱硫后低温烟气,可采用全玻璃钢直排烟囱,外设镀锌钢框架支撑, 工程投资低,且玻璃钢耐腐蚀性强,维护量小,国内已有大量工程 实例,运行效果良好。第八章建设条件1、脱硫吸收剂的供应本工程采用石灰石-石膏喷淋散射塔脱硫工艺,采用石灰石作为 脱硫剂。正常运行耗量:序号名称单位数量1石灰石2CaCO3 含量% 903石灰石用量t/h0.7t/d16.8t/a56004副产品石膏含量%905副产品石膏含量CaSC4 2H2Ot/h1.1t/d26.4t/a8800注:工作制度按 24h/d、8000h/a计算2、脱硫副产物的处置及综合利用条件经过真空皮带脱水后,脱硫副产
40、物(固体石膏)至石膏堆放间脱硫石膏作为石膏的一种,其主要成分和天然石膏均为二水硫酸钙,化学性质和天然石膏非常相近。作为工业副产品的化学合成石膏, 同时具有同其它化学石膏一样的特性:具有较高的游离水、松散的 细小颗粒、具有多种杂质,大多均对石膏的加工及应用没有较大影 响。在脱硫现场,为提咼烟气脱硫效率,技术上对用于脱硫的石灰 石粉、氧化钙含量和细度要求高,这些要求客观上保证了脱硫石膏 化学成分的稳定。因此,在所有的化学石膏中,脱硫石膏由于其自 身的品位较高,作为制作建筑原材料非常合适,利用价值较高。本工程脱硫副产物石膏全部作为生产建筑水泥的原料综合利 用。3、脱硝剂的供应本项目脱硝采用 SNCR
41、+臭氧联合脱硝。SNCR脱硝采用外购20%氨水,臭氧氧化脱硝采用现场制备臭氧,正常运行耗量:序号名称单位数量1氨水浓度%202氨水用量t/h0.07t/d1.68t/a5603臭氧t/h0.01t/d0.24t/a80注:工作制度按 24h/d、8000h/a4、脱硫建设场地根据现场实际情况,充分利用本期工程原有脱硫塔位置及干煤 棚南侧的空余场地,布置脱硫吸收塔(塔上部布置湿式静电除尘器、 直排烟囱)、脱硫综合楼、石灰石仓、脱硝剂储存制备区。脱硫塔拆除改造顺序:首先逐台改造引风机,然后拆除南侧脱硫塔, 在原位置新建1座喷淋散射塔,将2X35t/h锅炉和1X75t/h锅炉的烟气通 过汇总钢烟道全
42、部引入新建塔中;然后再拆除北侧脱硫塔,将汇总钢烟 道另一端接入北侧脱硫塔中,每台锅炉更换的引风机后都加设一台密封 挡板门,汇总钢烟道两端加设密封挡板门,这样某一台锅炉停运,或者 某一脱硫塔停运检修时,都可以通过将对应密封挡板门关闭,使烟气全 部从另一座脱硫塔排出,实现两座塔互为备用。5、水、电、压缩空气5.1工艺(业)水工艺水主要用户为:制浆用水除雾器冲洗水吸收塔入口烟道用于超温烟气紧急降温用水所有浆液输送设备、管路及箱罐的冲洗水浆液泵及其它转动设备密封水、冷却水工艺水系统满足FGD装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统 的用水。工业水主要用于循环泵、氧化风机的冷却水,氧化风的降温水, 以及各浆
43、液泵的轴封水。本工程脱硫系统用水量约20t/h,湿式静电除尘器用水量约 2t/h。来源:由厂区工业水管网通过管道接入脱硫岛内;管道材质: 碳钢。5.2脱盐水主要用于脱硝装置的稀释水,将20%的氨水稀释至510%。本工程脱硝系统用脱盐水量约0.3t/h。来源:厂区除盐水站;管道材质:不锈钢或PP管。5.3电电源设置:交流不停电电源(220V)本工程的主控系统 FGD_DCS由二路交流220V 10% , 50Hz1Hz 单相电源供电。这二路电源中的一路来自交流不停电电源(220V),电源切换时间小于 5 ms,另一路来自厂用保安段电源。交流动力电源 (380V/220V)热控动力电源配电箱 (3
44、80V),采用双路电源进线方式。每组配电箱的两路电源进线分别接自相应低压厂用电母线的不同段。该动力电源主要供电动门及其它380V电源的热控设备。本工程脱硫脱硝除尘系统总耗电约350kw。5.4压缩空气压缩空气主要用户为:脱硝装置喷射系统为主要用气点,主要用于将氨水雾化喷射至炉膛内。脱硫装置压缩空气主要用户为真空皮带纠偏、CEMS用气以及粉仓顶部布袋除尘器喷吹用气。来源:装置所需压缩空气接自厂区压缩空气系统,共设置一台压缩空气储罐。第九章平面布置及主要设备清单1、平面布置1.1平面布置原则1)根据当地风向、自然条件、周围环境等因素,合理利用土地,结 合地形、地质等自然条件,因地制宜,减少土石方工
45、作量和工程投资; 充分利用现有场地内的公用工程设施,节省占地、节约投资。2)力求布置紧凑,整体协调,布局合理、美观。满足生产、安全及 运输要求,并符合防火、防爆、防毒、环保和卫生等方面要求。3)结合实际情况,做到功能分区合理,动力负荷集中,工艺流程顺捷, 为生产操作管理方便、合理创造条件。4)联合集中布置,以节约用地、缩短管线、便于管理并减少投资。5)根据生产流程和工艺、卫生、安全、防火、施工、安装检修等要求, 合理进行功能分区。1.2总平面布置及功能划分根据本工程主要生产装置火灾危险性特点,建、构筑物的布置遵循 有关规范、标准,考虑必要的防火、防爆及安全间距。现根据当地主导 风向和工艺流程布
46、置要求,本项目总图根据项目用途分区域进行布置, 可分为:(1)供氨区:主要用来进行20%氨水的卸载、储存及稀释,本区域 主要设备为氨水储罐及其附属机泵,放置在遮阳棚内。(2)脱硫除尘区:主要设备为吸收塔和湿式电除尘器及其附属设备。(3)臭氧制备区:主要设备为臭氧发生器。(4)公用工程区:公用工程区域包括石灰石浆料制备、脱硫石膏处 理系统、原料及脱硫石膏储存、工艺水系统及变配电系统。平面布置图见附件第十章环境效益和社会效益电厂超低排放改造工程实施后不仅可以满足国家火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)山东省区域性大气污染物综合排放标准(DB37/2376-2013)山东省火电厂大气污染物排放标准(DB37/664-2013)山东省锅炉大气污染物排放标准(DB37/2374-2013)等山东省强制性地方标准要求,而且可以满足环保厅超低排放标准 的要求。超低排放改造工程实施后,每年可比原有系统减少SO2排放量为130 吨、减少NOx排放量为305吨、减少烟尘排放量为
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