医院锅炉烟气处理方案

1、一、工程概述1.1 项目概况酒泉市人民医院地处酒泉市中心地段，人口密集，地段繁华，是集医疗、急 救、预防、教学、科研于一体的全市唯一一家“三级甲等”医院，担负着全市 120 余万人民群众的医疗救护任务。市医院锅炉房紧邻街道， 承担着医院办公场所 12.4 万平方米的供暖、 供水。 医院现有燃煤锅炉 5 台（1 台已报废），合计吨位 26t/h ，分别为 10 t/h 热水 锅炉，6 t/h 热水锅炉， 4 t/h 热水锅炉（报废），4 t/h 蒸汽锅炉和 2 t/h 蒸汽锅 炉（2 台蒸汽锅炉中 4 t/h 常用，2 t/h 锅炉只是在 4 t/h 锅炉检修期间备用）。 四台锅炉采用麻石水膜除

2、尘器对烟气除尘后排入大气。 单一低级的除尘设备， 脱 硫效率低。根据酒泉市环境监测站对市医院锅炉房（20t ）锅炉烟气的检测报告数据，烟尘排放浓度： 188mg/m3 ；SO2 排放浓度： 550mg/m3 ； NO2 排放浓 度： 265.61mg/m3 。从报告数据可以看出，随着锅炉大气污染物排放标准 （ GB13271-2014 ）的实施，医院锅炉房烟尘及 SO2 排放浓度，均出现超标， 已无法达到现代环保要求。因此，市医院决定对现有除尘设 备进行技术改造， 加装脱硫装置， 以期满足甚至低于现行的国家环保部门颁布的 燃煤锅炉的烟气排放标准1.2 医院现有锅炉房概况酒泉市医院现有 1997

3、 年投入运行的采暖锅炉房一座， 占地面积 1520m2 ， 锅炉房紧邻西环南路， 场地大体呈长方形， 场地东侧布置有锅炉房、 办公室； 南 侧布置有储煤场，烟囱、渣场等在西侧。现有燃煤蒸汽锅炉2t/h 台，4t/h两 台（一台蒸汽锅炉在用，一台热水锅炉报废） ， 6t/h 热水锅炉一台， 10t/h 热水 锅炉一台。冬季运行三台锅炉( 10 吨热水锅炉， 6 吨热水锅炉，蒸汽锅炉一台(4吨蒸汽锅炉常用，检修期间用 2吨蒸汽锅炉)，共计20t，主要用于医院 供暖，提供热水、蒸汽；夏季仅运行一台 4t 蒸汽锅炉(检修期间用 2 吨蒸 汽锅炉)，用于提供热水、蒸汽。本锅炉房采用哈密煤作为燃料。酒泉市

4、医院拟对现有锅炉房进行除尘、脱硫技术改造。其现有工况如下：( 1 )现有条件及参数 烟气含尘初始浓度(按常态下链条炉数据)：2000-3000mg/m3 烟气含 SO2 初始浓度： 600-800mg/m3( 2)环保局要求执行标准大于 7MW 已建热水锅炉将于 2015 年 10 月 1 日实施执行国家环保部门颁 布的锅炉大气污染物排放标准( GB13271-2014 ) 烟气排放浓度：w 50mg/Nm3 S02排放浓度：W300mg/Nm3 烟气黑度：林格曼一级( 3)为保证项目的持续发展以及响应环保部门日趋严格的环保要求， 本项目要求的设计排放标准如下： 烟气排放浓度：w 30mg/N

5、m3 S02排放浓度：W250mg/Nm3 烟气黑度：林格曼一级( 4)现有系统存在的缺陷与不足 随着锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014 )的实施，医院锅炉房烟 尘及 S02 排放浓度均出现超标。 锅炉房的环保设备单一， 目前锅炉进行湿法麻石水膜除尘器除尘， 排出烟气没 有经过化学方法进行脱硫，直接排入了大气中。 系统年久失修漏风、漏气现象严重。 没有合适的灰水沉降池，部分除尘沉降后的灰水排入了城市下水。二、工程设计2.1 总体设计原则1）设计必须符合适用的要求：选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主 要设备、设计标准和数据等， 应最大限度地满足使用的需要， 以保证烟气脱硫系

6、统功能的实现。 在充分尊重用户需求和环境保护管理部门意见的同时， 认真执行 国家有关法规、标准及规定。2）设计应符合经济的要求： 选择的处理工艺应能满足系统需要和要求， 并尽 可能降低运行费用。 设计中一方面尽可能选用质优价廉的设备， 以及采用合理措 施降低工程造价； 另一方面又必须保证在工程建成投入使用后， 取得最大的经济 效益和使用效果。3）技术应当力求先进、合理：设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合 理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从 实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。4）实用、美观，避免二次污染：平面布置和建、构筑物形式力求与厂

7、区其它 建筑和环境协调一致。 整个系统设计应充分考虑设备噪声、 处理药剂等可能造成 的二次污染。5）不影响锅炉正常运行： 脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行， 并保证在 给定设计条件下，确保烟气中 SO2 的达标排放。脱硫装置使用寿命长、操作维 护简单，布置紧凑、占地面积小。处理设施有较高的耐冲击负荷能力，并能在北 方冬季寒冷气候条件下正常运行。2.2 设计依据1) 建设方提供的基础资料及要求；2) 环境空气质量标准 (GB3095-19960 )；3)大气污染物排放综合标准 ( GB16297-1996 )；4)工业炉窑大气污染物排放标准 (GB9078-1996 )；5)锅炉大气污染物排放

8、标准 ( GB13271-2001 )；6)工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 (HJ462-2009 )；7)煤炭工业污染物排放标准 ( GB20426-2006 )；8)火电厂设计技术规程 (DL5000-2000 )；9)火电厂大气污染物排放标准 (GB13223-2003 )；10) 锅炉烟尘测试方法(GB5468-91 );11) 环境保护产品技术要求湿式烟气脱硫除尘装置(HJT288-2006 )；12) 工业管道工程施工及验收规范 ( GBJ235-82 )；13) 机械设备安装工程施工及验收规范 ( TJ231-78 )；14) 气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型

9、式与尺寸(GB985)；15) 漆装前钢料表面锈蚀等级和除锈等级(GB 8923-1988 )；16) 机械密封试验方法 (GB/T14211 )；17) 机械密封技术条件 (JB4127.1-1999 ) ;18) 工业企业厂界噪声标准U类混合区评价标准(GB12348 );19)焊接件通用技术要求 (JB/ZQ4000.3-86 )20）装配通用技术要求 （JB/ZQ4000.9-86 ）;21）工业设备及管道绝热工程设计规范 （GB50264 97）; 22）设备及烟道保温技术通则 （GB4272 92）23）固定式钢直梯（GB4053.1 93）24）固定式工业防护栏杆 （GB4053

10、.3 93）25）固定式工业钢平台 （ GB4053.4 93）26）工业企业照明设计规范 （GB50034 92）27）低压配电设计规范 （GB5005495）28）供配电系统设计规范 （GB50052-95 ）29）通用用电设备配电设计规范 （GB50055 93）30）机械设备焊接标准 （JB47082000）31）钢结构设计规范 （GBJ1791）2.3 设计参数及性能指标根据酒泉市环境监测站检测报告数据（见附件） ，市医院锅炉房 NO2 达标 排放，因此，本次技改项目主要对市医院现有锅炉房进行除尘、脱硫改造。主要 建设内容包括 :1. 本项目要求烟囱增设在线监测系统，最终排放的烟气满

11、足环保部门颁布的锅 炉大气污染物排放标准 （GB13271-2014 ）。2. 按提出的三级除尘、脱硫、净化方案，技术措施方案中含有以下几种图示：（ 1 ）设备摆放位置示意图，方位、间距、外廓尺寸标注。（ 2）三级除尘、脱硫、净化及管路、泵、污水沉淀处理的系统原理图。3）全系统三级除尘脱硫净化管路、泵及附属设备全系统总图3. 二级除尘脱硫净化塔在运行过程中第一级除尘脱硫塔的污水沉淀处理与第二 级净化脱硫塔的污水沉淀处理脱泥，脱泥机可共用。4. 两级脱硫除尘净化塔内的冲洗、喷淋、除雾及其附件采用耐腐耐磨的碳化硅 材料制造。5. 脱硫除尘净化塔冲洗、喷淋的管路及泵采用各自独立一备一用，吸收液的移

12、位泵系统一用一备，两系统可共用。6. 两套系统的管路各自独立，设置必要的阀门和控制管路。7. 脱硫除尘改造7.1 脱硫除尘改造方案采用麻石除尘器除尘脱硫塔脱硫净化塔。7.2 四台锅炉运行时运行工艺方式（ 6t+10t ）炉和（ 4t+2t ）炉共用除尘脱硫塔和 脱硫净化塔，但是小容量锅炉运行时保证除尘脱硫正常运行。7.3 为达到工艺流程要求，现有相关除尘设施设备进行合理移位。7.4 原麻石除尘器进行改造装饰维修， 麻石除尘器外壁全部采用 100mm 厚度混 凝土加钢筋网浇筑，外表面全部喷涂仿石涂料，且勾缝装饰。7.5 污水处理系统采用沉淀池系统， 沉淀池的污泥处理采用真空脱泥机脱除， 要 求采

13、用 5 格沉淀池，沉淀池顶部加盖能够载人通行的钢筋网安全防护栏及指示 提醒设施。7.6 脱硫塔采用二级脱硫方式， 脱硫塔采用旋流板式脱硫塔。 塔盘采用耐酸不锈 钢板制作，钢板厚度 6mm ；第一级除尘脱硫塔外壳采用碳钢 Q235 材质，壁厚 不得小于8mm，内壁衬50mm花岗岩，中间夹层采用防腐钢筋网骨架，花岗 岩挂钩必须采用 304 不锈钢材质，厚度 4mm 。7.7 第二级脱硫净化塔外壳采用耐酸全不锈钢材质，塔筒壁厚不得小于 6mm，外部附属设施可用普通钢制造7.8 麻石除尘器出口到烟囱的烟道系统采用 3mm 且 316 材质耐酸不锈钢钢板。7.9 10 吨锅炉麻石除尘器灰水采用沉淀脱泥过

14、滤处理，灰水分离采用真空脱泥 机（脱泥机可共用），污水进行集中处理。7.10 新建一套满足脱硫、除尘系统的电气控制设施及控制系统，电力控制系统 选用继电器系统，集中控制。7.11 灰水系统管路材质必须耐酸耐磨；碱性水系统管路材质必须耐碱耐磨；清 水系统管路材质必须采用热镀锌钢管。8. 锅炉辅机改造工程项目明细8.1 除尘器装修改造8.1.1 6 吨锅炉除尘器搬迁至风机房，所有麻石除尘器外壁辅设钢筋网，浇筑100mm 厚混凝土，表面喷涂石材装饰涂料，且勾缝线，所有沉淀池配新的板链 式刮灰机， 10 吨时麻石除尘池配除灰机。8.2 风机改造8.2.1 所有锅炉更换配套新的引风机，风机要求低噪音，

15、1450 转分，与电机 直联，机座必须带钢架， 且电机，风机直联。 风机压力流量必须能满足锅炉燃烧、 三级除尘及脱硫确保正常运行条件， 锅炉全负荷不得正压燃烧， 引风机压力不得 低于 4500kpa 。8.2.2 引风机选型 6 吨时以下锅炉，都以 4 吨时选型。8.3 烟风道改造8.3.1 所有从锅炉尾部到除尘器的烟道更换为厚度 5mm 钢板制造的烟道，每台 锅炉烟道制造隔离门832麻石除尘器出口到烟囱的各种烟道，采用钢+耐酸胶泥制成，且厚度不 得小于 5mm。833所有设备及烟道外表涂二道环氧红丹底漆，二道面漆，颜色按所提要求进9. 施工完毕后，施工场地要求硬化处理。脱硫系统主要技术经济性

16、能指标序号项目名称单位数据1锅炉出力t/h(6t+10t )和(4t+2t)2运行锅炉台43设计烟气总处理量Nm3/h660004烟气温度C1401505脱硫工艺氧化镁湿法6脱硫塔配置二级塔7循环水形式塔外氧化、塔外循环8脱硫剂氧化镁粉9脱硫剂品质325目、90%纯度10MgO小时耗量kg/h21.211MgO日消耗量t/d0.5112系统装机功率Kw33213液气比L/m3214脱硫装置循环水量m3/h16015平均每天工艺水耗m3/d416出口烟气中雾滴浓度mg/Nm3V 7517脱硫系统阻力PaV 140018脱硫主体设备使用寿叩年2019脱硫工艺氧化镁湿法2.4氧化镁法湿式烟气脱硫工艺

17、2.4.1工艺原理氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世 界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了多个项目，台湾的电站 95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地 区已经有了应用的业绩。镁法脱硫工艺是镁的碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，再与二氧化硫溶于 水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁， 亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。脱硫过程中发生的主要化学反应有MgO+H2O=Mg(OH)2Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2OMgSO3 + H2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3 +1/2O2 =M

18、gSO4氧化镁法脱硫是一种前景较好的脱硫工艺，该工艺较为成熟，原料来源充足， 在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省，其中辽宁 占总量的84.7%，其次是山东莱州，占总量的10%，其它主要是在河北邢台大 河，四川干洛岩岱、汉源，甘肃肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫 剂应用于各单位的脱硫系统中去。镁法投资少，运行费用低，脱硫效率高，结构简单，并且能够减少二次污染。 镁法脱硫相对于钙法的最大优势是不会系统发生设备结垢堵塞问题， 能保证整个 脱硫系统能够安全有效的运行，同时镁法pH值控制在6.06.

19、5之间，在这种条 件下设备腐蚀问题也得到了一定程度的解决。同时与较为完整的石灰石/石膏法相比，占地面积小，运行性方面费用低，投资额大幅减小，综合经济效益得到很 大的提高。总的来说，镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证。由于镁法脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁， 既可以抛弃， 也可进行综合 利用。一方面我们可以进行强制氧化全部生成硫酸镁， 然后再经过浓缩、 提纯生 成七水硫酸镁进行出售， 另一方面也可以直接煅烧生成纯度较高二氧化硫气体来 制硫酸。2.4.2 脱硫工艺特点根据锅炉烟气脱硫工艺的特点， 本方案采用氧化镁法湿式烟气脱硫工艺， 并 通过我公司近年来在工程实践中不断积累与探索，

20、 从设备的结构形式、 材质选用、 工艺系统做了一定改进和完善。2.4.2.1 本脱硫系统的特点按照以上设计思想， 烟气脱硫系统并充分参照 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱 硫工程技术规范(HJ462-2009 )等相关国家规范要求，本脱硫方案的主要特点 如下：1) 脱硫塔主体采用四炉一塔形式， 系统设置合理的阀门切换程序， 可以满足 任何四台锅炉脱硫功能的实现。2) 考虑到系统造价及脱硫工艺要求，并综合考虑业主意见，脱硫塔采用二级脱硫方式， 脱硫塔采用旋流板式脱硫塔。 塔盘采用耐酸不锈钢板制作， 钢板厚度6mm ；第一级除尘脱硫塔外壳采用碳钢 Q235 材质，壁厚不得小于 8mm ，内 壁衬50mm花

21、岗岩，中间夹层采用防腐钢筋网骨架，花岗岩挂钩必须采用304 不锈钢材质，厚度 4mm 。第二级脱硫净化塔外壳采用耐酸全不锈钢材质，塔筒 壁厚不得小于6mm，外部附属设施可用普通钢制造。旋流板、喷淋管、螺旋喷 嘴等主要部件采用 316L 材质，延长设备整体设有寿命。3）本方案脱硫液采用塔外氧化、 塔外循环方式， 脱硫液经过部分氧化、 沉淀， 调节 pH 后再利用耐腐耐磨循环泵打入脱硫塔循环使用。4）泥渣沉淀采用平流式配套刮灰机收集进入污泥浓缩池进行浓缩处理。5）考虑到现场的环境美观及系统工艺水耗， 泥渣经过充分沉淀浓缩后， 本方 案设水力旋流器与真空皮带两级脱水系统。 首先利用泥浆泵打入水力旋流

22、分离器 中进行固液分离及浓缩， 底部浓缩浆液重力进入真空皮带脱水机进一步脱水， 分 离后大量含水率较低的固体残渣进行储存利用或外运抛弃。 真空皮带脱水机采用 工业水对滤饼进行冲洗， 水力旋流分离器的溢流液及滤布、 滤饼冲洗水收集在滤 液地坑中， 经澄清后作为药剂溶解水和冲洗水， 底部泥渣由泥浆泵重新进入泥渣 脱水系统。6）除雾器冲洗采用工业水，定期对除雾器进行冲洗，并作为系统补水。2.4.2.2 关于脱硫系统的认识1）烟气脱硫不仅是一个装置， 更重要的是一个工艺系统： 无论采用何种工艺， 它都是一个系统工程，涉及化工、水处理、机械制造、电气自控等行业，所以一 个完善的系统需要多专业的紧密配合。

23、2）脱硫技术的成熟度、完善性（稳定运行） 、先进性（达标排放），以及选择 质量可靠过硬的产品对于脱硫系统能够安全、 稳定运行至关重要， 特别对于高寒 地区，系统的完善性尤为重要。3）湿法烟气脱硫工艺的腐蚀结垢问题，应引起足够重视，设计中应根据各 个部位介质特性，采取经济、合理的措施，实际运行中应严格操作，防止系统瘫 痪。2.5 项目设计2.5.1 设计范围及原则2.5.1.1 设计范围 本工程设计范围包括锅炉烟气脱硫塔系统，进、出口烟道、循环水系统、泥 渣处理系统以及相关配套设备和控制系统。 动力和控制系统的设计和报价分界点 为系统动力电缆进户线。锅炉烟气脱硫系统的主要内容及范围包括：1）SO

24、2 吸收系统2）烟气系统3）吸收剂供应与制备系统4）FGD 循环水供应系统5）FGD 泥渣处理系统6）控制系统7）附属管道和辅助设施8）阀门和配件9）保温、紧固件和外覆层10）防腐2.5.1.2 设备选用及设计原则1）脱硫设备：塔盘采用耐酸不锈钢板制作，钢板厚度6mm ；第一级除尘脱硫塔外壳采用碳钢 Q235材质，壁厚不得小于 8mm，内壁衬50mm花岗岩， 中间夹层采用防腐钢筋网骨架，花岗岩挂钩必须采用 304 不锈钢材质，厚度 4mm o第二级脱硫净化塔外壳采用耐酸全不锈钢材质，塔筒壁厚不得小于6mm， 外部附属设施可用普通钢制造。 旋流板、喷淋管、螺旋喷嘴等主要部件采用 316L 材质2

25、）脱硫系统用泵：采用配套的水泵、管路及阀门，应具备良好的防腐、耐磨性能。为了保证脱硫系统的安全运行，主要设备应设置备用。泥渣系 统管路设反冲洗系统，并充分考虑冬季温度，在零下20摄氏度运行的保温。设计液气比小于 2L/m3o3）工艺系统水池：本系统水池含有氧化池、沉淀池、澄清池。采用钢筋混凝土结构。4）脱硫塔内喷淋管采用不锈钢316L，内部做耐磨处理。5）以上脱硫系统含有配套的全部附属设备及钢架平台扶梯。6）湿式脱硫装置正压运行， 烟道包括脱硫装置入口斜管段和烟气出口至烟囱水平烟道入口的烟道。脱硫塔出口至公共烟室的钢烟道采用玻璃鳞片防腐。7）脱硫设备的电器和自控系统满足脱硫设备独立控制，并能将

26、主要参数反馈到控制室，采用自控系统，设有工程师站和操作员站。8）脱硫设备从技术和工艺上考虑烟气带水， 烟道腐蚀等问题， 脱硫塔内采用 除雾器脱水并设有自动反冲洗控制系统。9）脱硫设备从技术和工艺上充分考虑解决脱硫设备的结垢、堵塞等问题。脱 硫设备自控程度高，操作简单方便，运行稳定，维修方便。10) 脱硫设备运行可靠，具有可靠的运行安全保护措施。充分考虑供热锅炉负荷变化频繁及频繁启停， 对脱硫设备的影响， 锅炉非正常运行下脱硫设备的自 动保护措施，在自动控制或设备设计上要能够保证锅炉脱硫设备稳定安全运行。11) 脱硫剂的添加量自动控制，综合池的 pH 自动控制，保证系统的水 PH, 脱硫设备的控

27、制系统采用先进、 成熟符合有关工业标准。 系统具备自动与手动控 制两种功能。 从机组一体化考虑， 提供的控制 系统， 在配置上与厂内自控系统相 匹配。12) 烟道部分应布置短捷、平直且密封性好、阻力小，烟速 1015 m/s 。脱 硫设备外形美观，应与整个厂内建筑物协调一致。2.5.2 工艺流程锅炉产生的烟气， 经过空气预热器降温后， 首先进入麻石除尘器， 去除大部 分烟尘后，由引风机经烟道切向进入二级旋流板塔脱硫装置。烟气经喷淋除尘、 碱液吸收 SO2 等酸性气体、脱水除雾后，净化烟气引入主烟道，通过烟囱排入 大气。脱硫塔底部废液流入循环废水处理系统。脱硫塔底部废液首先流入氧化池， 通入空气

28、进行曝气氧化， 经充分反应后， 废水流入平流式多斗沉淀池， 经沉淀浓 缩、澄清后，脱硫液溢流到清水池，并补充 Mg(OH)2 浆液调节至适宜 pH 后， 由脱硫液循环泵打入脱硫塔， 进行循环利用。 沉淀后的亚硫酸镁和硫酸镁浆液等 泥渣由专用泥泵打入高效水力旋流器， 脱水后的废渣进入真空皮带脱水机进一步 脱水，分离后大量含水率较低的固体残渣进行储存利用， 或外运抛弃， 脱水系统 上清液收集到地坑中，澄清后作为药剂溶解水和滤布冲洗水2.5.3 SO2 吸收系统烟气经过引风机由塔底切向进入脱硫塔， 与向下喷淋的碱液以逆流方式使气 液充分接触（三层喷淋） 。脱硫塔采用内置两层旋流板的方式，增长气液反应

29、时 间，提高效率，充分吸收烟气中 SO2 、SO3、HCl 和 HF 等酸性气体。在吸收塔 出口处装有两级旋流板 （或折流板） 除雾器， 用来除去烟气在洗涤过程中带出的 水雾。在此过程中， 烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获， 两级除雾 器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。2.5.3.1 旋流板塔脱硫装置及构成旋流板脱硫塔是一种可广泛应用于中小型燃煤锅炉治理烟气中 SO2 的设 备，利用旋流板的特点，使气液充分逆流接触，比一般的吸收器效果要好，从现 场实测看，脱硫率能达 90%以上，同时兼有除尘效果，基建投资少，操作较简单，该技术较有效的解决 了结垢和腐蚀这两个问题。

30、因此，本项目选择旋流板脱硫塔作为脱硫主体设备，其主要构件： 1）结构框架及主体：塔釜段、吸收段、脱水段等；2）塔内构件：旋流板、喷淋系统、脱水板及反冲洗系统。旋流板塔脱硫装置各功能区：1）吸收区：该区包括吸收塔入口及其以上的 2 层旋流板和 3 层喷淋， 其主要 功能是用于吸收烟气中的酸性污染物及飞灰等物质。 塔内配有喷淋层， 每组喷淋层由连接支管的母管、 制浆液分布管道和喷嘴 组成。 喷淋管及喷嘴的布置设计均匀，覆盖吸收塔上流区的横截面。 喷淋系统米用一台循环泵供应二层喷淋方式2）除雾区：该区包括两级除雾器和3层反冲洗系统。用于分离烟气中夹带的 雾滴，降低对下游设备的腐蚀、减少结垢和降低吸收

31、剂及水的损耗。 离开吸收塔托盘的烟气穿过2层旋流板和3层逆流喷淋层后，再连续经两层除雾器除去所含浆液雾滴，除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。 在一级除雾器的上、下各布置一层清洗喷嘴。清洗水的喷淋将带走一级除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒。烟气经过一级除雾器后，进入二级除雾器。二级除雾器下部也布置一层清洗喷淋层， 烟气穿过二级除雾器，经洗涤和净化的 烟气通过出口流出吸收塔，经过烟道排入烟囱。 除雾器采用316L材料制作而成，两级除雾器均用工艺水冲洗，冲洗过程通过程序控制自动完成，整个脱硫系统补水可通过除雾器反冲洗实现。3）塔釜区：塔釜主要功能是暂时贮存脱硫液， 氧化和结晶反应发生在吸

32、收塔 外的氧化反应池中。2.532旋流板塔脱硫装置的主要参数吸收塔壳体设计能承受压力、管道推力和力矩、风和地震荷载，以及承受所有其他作用于吸收塔上的荷载。支撑和加强件能防止塔体倾斜和晃动。塔内管道、 除雾器支架应有足够的强度和刚度。 吸收塔支撑结构的应力根据相应标准， 按最 大运行荷载设计，设计计算值要求的厚度应加上腐蚀余度。旋流板塔主要性能参数表序号项目单位参数1脱硫塔设计处理烟气量m3/h660002设计烟气温度C1503烟气进口 S02浓度mg/Nm35504烟气出口 S02浓度mg/Nm3v 2505液气比L/Nm3v 26循环水流量m3/h2 X807循环水pH678Mg/smol/

33、mol1.059烟气流速m/s3.810塔径m2.611烟气接触时间s4.012总高度m17.513塔体材质碳钢、316不锈钢14吸收塔内防腐措施有机硅鳞片树脂内衬15旋流板层数层216旋流板材质316L17浆液喷淋层数层318喷淋管材质316L19喷嘴形式螺旋喷嘴20喷嘴材质316L21喷嘴压力Bar0.122单个喷嘴流量L/min25023喷嘴规格大小英寸1 / 1/224喷嘴角度度12025每层喷嘴数量个1226除雾器位置吸收塔出口27除雾器级数级228除雾器形式折流板29除雾器材质316L30反冲洗层数层331反冲洗强度m3/m2 h2.5/1.532吸收塔保温局部33保温厚度mm10

34、034保温材质玻璃棉35保温层数层136外包层型式0.5mm彩钢板37脱硫效率% 8038除尘效率% 9039设备阻力PaV 140040排烟温度C 80 （换热后）41烟气含湿率%V 842漏风率%V 543排烟黑度V林格曼I级44循环水利用率% 8545设备可利用率% 982.5.3.3 代表性技术旋流板塔脱硫装置： 是将锅炉烟气经陶瓷多管除尘后， 气体由塔底沿切向进 入，在塔板叶片的导向作用螺旋上升，旋流板、导流板与布水装置形成薄液层， 同时被气流喷洒成流水液滴。 液滴随气流运动的同时被离心力甩至塔壁， 形成沿 壁旋转的液环， 并受重力作用而沿壁下流至环形的集液槽， 再通过溢流装置流到

35、下一块塔板上， 逐板下流的液体在塔板上被气体喷成雾滴状， 使气液间有很大的 接触面积。 液滴在气流的带动下旋转， 产生的离心力强化气液间的接触， 当液体 在旋流板上被喷洒于气体中时粘附其中的尘粒， 然后被甩至塔壁， 带着尘粒下流， 由于塔内提供了良好的气液接触条件， 气体中的酸性气体也可被碱性液体吸收按 照塔内气、液流动方式来完成脱硫过程。2.5.3.4 全面深入的脱硫塔技术 吸收塔是脱硫系统的核心， 吸收塔设计好坏将影响整个系统脱硫性能、 投 资及运行费用。 对系统吸收塔的设计和优化必须考虑一系列的相关因素， 包括塔内喷淋密 度、气相流量、有效段高度、烟气流速、压降、 S02 脱除效率、浆液

36、液滴夹带以 及塔的几何结构等。 吸收塔内情况比较复杂，其涉及以下情况：气液固多相流场分布； 气液之间的传热和传质； 水分的蒸发； 烟气和浆液之间的化学反应； 液滴大小、聚并和破碎对塔内流场、传质和传热影响；除雾器区域液滴的捕集；浆液池内的流场和化学反应等等。 吸收塔内喷淋系统、流场及其他构件经过优化，可实现高效能喷淋洗涤，消除烟气走廊， 增强气液接触效果， 实现高脱硫效率， 采用热烟气再热脱硫效率 可达 90% 以上，采用热空气或蒸汽再热，脱硫率可达 92%以上。脱硫系统设备的优化整合， 可灵活利用现场条件， 操作运行方便， 同时可优化系统投资和运行费用比，使得系统总费用最优化。2.5.3.5

37、 结构特点 抗堵旋流塔盘， 适用于易聚合、 结焦或含有固体杂质的工况。 塔盘不易结 垢，塔内上下贯通易于排出赃物。为液相提供了最大限度的吸收和洗涤过程。 塔内具有增强烟气导向的导流肋片， 更新液膜界面， 优化的倾斜角度和结构，错位的连接方式，导向交错的状气液通道，最大限度的防止结焦、聚合和结 构中心的形成。具有很好的抗堵性能，保证传热传质的正常进行。 塔内具有雨披式气流引出装置， 最大限度的防止气液中的固体杂质对塔壁 的磨损。 塔内具有伞骨型栈桥式气固、液固快速分离装置。 吸收塔烟气入口角度，对塔内空气动力场在预除尘区的影响。 喷淋层间按一定角度采取交错布置，操作弹性大，压强降小，持液量小，大

38、部分液体被吹成滴状， 故塔板液体的存流量极少， 液面落差小， 避免了板上液 体的返混。 齿形出口堰具有大液流工况下降低液流强度。 旋流洗涤除雾器具有多次旋流、离心除雾除尘作用。 富尘烟气双回路装置， 原烟气通过预除尘装置， 具有脱硫液在塔釜内闭路 双循环，节省了动力消耗及脱硫液的循环利用降低了消耗， 减少综合水池的投资。 保证采用符合脱硫行业要求的优质材料及附属设备， 采用绝对安全可靠的 防腐技术。保证三年的稳定运行，使用寿命 20 年。2.5.3.6 技术特点 技术成熟，系统功能完善，运行可靠性好。 系统及设备实现了优化整合， 关键在于吸收塔塔内构件实现了优化， 使得 系统高效，脱硫效率高。

39、 保证脱硫系统高效安全稳定运行的基础上， 采用合理必要简化措施降低了 系统的初投资和运行费用。 预除尘区与塔釜之间设置的液面隔板、 回流装置及控制的温度、 水量的调 整使含尘的高温烟气达到脱硫效率最高的适合温度。 双回路的脱硫循环装置设置的 pH 检测信号能及时、准确的保持脱硫液 的供给要求，大大降低了运行成本。 新研究成果的利用保证了脱硫工艺的先进性。2.5.4 烟道系统1）在最大压差的作用下具有 100% 的严密性。烟道及其附件烟道根据可能 发生的最差运行条件（例如：温度、压力、流量、污染物含量等）进行设计。2）烟道壁厚按 6mm 设计（按规定考虑了一定的腐蚀余量） ，烟道内烟气流速在10

40、15m/s之间。3）所有不可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的 烟道，用碳钢制作， 所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气 和液滴的烟道，采用可靠的内衬（鳞片树脂）进行防腐保护。4）每台锅炉设置单独的进口系统，并在进口、出口、旁路烟道设置相应的 阀门，方便灵活切换烟。5）各段烟道设计压力及运行温度和最大允许温度如下： 原烟气烟道（换热前）设计压力 : 1000 Pa运行温度：118.5 C160 C 原烟气烟道（换热后）设计压力 : 1000 Pa运行温度:82 C120 C 净烟气烟道（吸收塔后换热前）设计压力 ： 1000 Pa运行温度：43.3 C120

41、 C 净烟气烟道（换热后）设计压力 : 1000 Pa运行温度:82 C120 C脱硫塔进口烟道、 出口烟道、 旁路烟道设优质百叶窗双层密封挡板门， 保证 锅炉单台炉烟气投入或退出脱硫系统运行的灵活切换。 旁路挡板门的冷烟气侧挡 板及轴包覆材料为1.4529 ,密封片为C276 ;吸收塔出口挡板门的挡板及轴包覆 材料为1.4529，密封片为C276 ;吸收塔入口挡板门的挡板、密封片及轴包覆材 料为316L。烟道上设有膨胀节，并安装压力、温度等用于运行和观察的仪表。锅炉烟道系统主要设备清单序号名称单位数量尺寸外壳材质12T麻石除尘器进口烟道套1300 X180mmQ235防腐24T麻石除尘器进口

42、烟道套1300 X320mmQ235防腐36T麻石除尘器进口烟道套1300 X500mQ235防腐410T麻石除尘器进口烟道套1800 X600mQ235防腐52T麻石除尘器进口烟气挡板套1300 X180mm双百叶64T麻石除尘器进口烟气挡板套1300 X320mm双百叶76T麻石除尘器进口烟气挡板套1300 X500m双百叶810T麻石除尘器进口烟气挡板套1800 X600m双百叶92T麻石除尘器进口烟道膨胀节套1300 X180mm非金属织物104T麻石除尘器进口烟道膨胀节套1300 X320mm非金属织物116T麻石除尘器进口烟道膨胀节套1300 X500m非金属织物1210T麻石除尘

43、器进口烟道膨胀节套1800 X600m非金属织物132T麻石除尘器出口烟道套1300 X180mm普钢内衬胶泥144T麻石除尘器出口烟道套1300 X320mm普钢内衬胶泥156T麻石除尘器出口烟道套1300 X500m普钢内衬胶泥1610T麻石除尘器出口烟道套1800 X600m普钢内衬胶泥17脱硫塔进口烟道套11200mm普钢内衬胶泥18二级脱硫塔连接烟道套11200mm普钢内衬胶泥19脱硫塔出口烟箱套11200mmQ235防腐2.5.5循环液供应系统脱硫塔底部废液流入循环废水处理系统。废水首先进入氧化池，采用罗茨风机进行曝气氧化，经充分反应后，废水流入平流式多斗沉淀池，进行泥水分离,沉淀

44、后的上清液溢流到清水池，加入 Mg（0H）2碱液调节至适宜pH，然后由循 环泵提升至脱硫塔循环利用（单泵单管制）。沉淀后的亚硫酸镁和硫酸镁浆液等泥 渣由专用泥泵打入高效水力旋流器，脱水后的废渣进入真空皮带脱水机进一步脱 水，分离后大量含水率较低的固体残渣进行储存利用，或外运抛弃，脱水系统上清液收集到地坑中作为药剂溶解水和滤袋冲洗水，滤饼冲洗采用工业水。综合池容积及设备清单序号名称单位数量主要参数1刮灰池座3V有效=40m3，沉淀麻石除尘器泥水，钢砼2氧化池座1V有效=40m3，脱硫液氧化，钢砼3沉淀池座2V有效=40m3，钢砼，泥渣沉淀及浓缩4澄清池座1V有效=40m3，收集上清液，调节 pH

45、5循环泵台4Q=40m3/h ， H=35m， N=11kw R=1450r/min6冲洗泵台4Q=20m3/h ， H=340m ， N=7.5kw R=1450r/min7移液泵台3Q=40m3/h ， H=30m， N=15kw R=1450r/min8氧化风机台2Q=7.09m3/min. ，P=59KPaN=11kwR=1460r/mi n用一备9刮灰机台3长度8米，宽度500mm2.5.5.1脱硫循环泵两台脱硫塔配置4台循环泵，泵的每个吸入端装设自动关断阀，吸入口配备滤网。吸收塔浆液循环泵为单级单吸悬臂式离心泵，过流部件采用钢衬超高分子 量聚乙烯（UHMWPE ）。该材料是目前国际

46、上新一代的泵用耐腐耐磨工程塑料,其最突出的优点是在所有的塑料中它具有优异的耐磨性、耐冲击性（尤其是耐低温冲击），抗蠕变性（耐环境应力开裂）和极好的耐腐蚀性。2.5.5.2氧化风机罗茨型氧化风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例。具有高效节能， 精度高，噪音低，寿命长，结构紧凑，体积小，重量轻，使用方便，产品用途广 泛的特点。氧化风机能提供足够的氧化空气，氧化风管布置合理，使吸收塔内的亚硫酸 钙充分转化成硫酸钙。在设计煤BMCR工况条件下，氧化风机流量裕量为10%， 压头裕量为20%，保证系统正常运行。2.5.6泥渣处理系统氧化镁法湿式脱硫系统的最终产物为亚硫酸镁、硫酸镁等浆液（固体含量约5%

47、），氧化池、沉淀池、清水池、药剂溶解池、滤液地坑均设有排泥管。考虑到 排泥管的堵塞问题，在排泥管末端设计有水力冲洗系统。沉淀浓缩后的泥渣由专用泥泵首先打入高效水力旋流器进行一级脱水， 底部 脱水浆液（固体含量约60 %）重力进入真空皮带脱水机进一步脱水，分离后大量含 水率较低的固体残渣（固体含量约20%）进行储存利用或外运抛弃，滤饼冲洗采用 工业水。水力旋流分离器的溢流液及滤布冲洗水收集在滤液地坑中， 经澄清后可 作为药剂溶解水、滤布冲洗水及部分除雾器冲洗水，设两台滤液泵（一用一备）， 底部泥渣由排泥泵排出。泥渣处理系统设备清单序号名称单位数量主要参数1排泥泵台2Q=10m3/h，H=27m，

48、N=2.2kwR=1450r/mi n., 用一备2旋流器组1Q=10m3/h，P=0.15MPa3滤液地坑座1V有效=20.0m3，钢砼4滤液泵台2Q=10m3/，H=20m，N=2.2kwR=1450r/mi n., 用一备5真空皮带脱水机套1G=1.0t/h20% 含水率2.561排泥泵浆液排渣泵为单螺杆泵，它属于转子式容积泵，依靠螺杆与衬套相互啮合在 吸入腔和排出腔产生容积变化来输送液体的。它是一种内啮合的密闭式螺杆泵， 主要工作部件由具有双头螺旋空腔的衬套 （定子）和在定子腔内与其啮合的单头 螺旋螺杆（转子）组成。当输入轴通过万向节驱动转子绕定子中心作行星回转时， 定子一转子副就连续

49、地啮合形成密封腔，这些密封腔容积不变地作匀速轴向运 动，把输送介质从吸入端经定子一转子副输送至压出端，吸入密闭腔内的介质流过定子而不被搅动和破坏。这种泵能输送高固体含量的介质，具有耐腐耐磨性能， 且流量均匀、压力稳定。2.5.6.2水力旋流器泥渣的脱水处理采用高效水力旋流器，它是一种利用流体压力产生旋转运动 的装置。当料浆以一定的速度进入旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回转运动。 由于所受的离心力不同，料浆中的固体粗颗粒所受的离心力大， 能够克服水力阻 力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗 粒及大部分水则因所受的离心力小， 未及靠近器壁即随料浆做回转运动。 在后

50、续 给料的推动下，料浆继续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓集，而细小 颗粒则停留在中心区域， 颗粒粒径由中心向器壁越来越大， 形成分层排列。 随着 料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分， 流动断面越来越小， 在外层料浆收缩压 迫之下，含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改表方向， 转而向上运动， 形成内 旋流，自溢流管排出，成为溢流，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成 外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂。2.5.6.3 真空皮带脱水机在整个二级脱水系统中， 真空皮带脱水机是整个二级脱水系统的核心。 其作 用原理为： 通过真空泵抽真空的作用， 在滤饼上下表面形成压力差， 并以此来挤 出水分

51、，达到脱水的目的。在通常情况下，对石膏滤饼的Cl-含量有一定的要求， 所以在脱水的同时使用滤饼冲洗水对滤饼进行冲洗，以达到冲洗Cl-的效果。2.5.7 脱硫剂制备及供应系统脱硫剂主要为氧化镁粉，粒径 325 目， MgO 含量为 90 % ，配置氢氧化镁 溶液浓度 10% 。氧化镁粉设有贮存仓和自动投加装置，粉仓的容量按 BMCR 工况运行 2 天 （每天按 24 小时计）的吸收剂耗量设计。氧化镁粉堆积密度按 0.3t/m3 设计， 药剂贮仓采用 Q235 内衬防腐结构，设有插板阀、自动调速计量给料机、仓壁振 动器、料位计等，氧化镁粉由业主用气力输送送至储仓。考虑到系统造价及工艺防腐要求，本方

52、案药剂溶解和贮存池（脱硫系统连 续运行 4h 储量）采用钢筋砼结构。氢氧化镁浆液浓度为 10%，药剂溶解采用搅 拌器机械搅拌，底部泥渣定期排至沉淀池处理，设置药剂泵，由 pH 自动控制氢 氧化镁浆液的加入脱硫剂贮存及浆液制备、供应系统序号名称单位数量性能参数1氧化镁粉贮存仓座1V有效=5m3， Q235内衬防腐2插板阀台1DN1003自动计量给料机台1Q=0.5t/h, N=0.25kw4仓壁振动器台2N-0.37kw，对称布置5仓顶除尘器台1手震，自动落料6料位计台2阻旋式，高、低位7药剂溶解池座1V有效-0.5m3，钢制结构8浆液贮存池座1V有效-1.0m3，钢制结构9溶解搅拌器台1搅拌直

53、径 600mm，N-1.5kw10药剂计量泵台2Q-500L/h ， H-50m， N-0.55kwR-1450r/mi n., 用一备2.5.8电气设计2.581设计依据锅炉脱硫工程电气及控制系统设计主要参照以下规范:1）工厂电力设计技术规范（GBJ6 85）；2）低压配电设计规范（GB50054-95）；3）建筑电气通用图集（92DQ）4）通用用电设备配电设计规范（GB50053-93）5）建筑物防雷设计规范（GB50057-94）6）电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ232）7）电力建设施工及验收技术规范8）电气装置安装工程施工技术条件 （GBJ232 ）2.5.8.2 电气控制1）控制方式及水平本工程将根据现场实际情况设置控制室， 完成对脱硫设备及其公用、 辅助系 统包括电气设备的监视与控制。 脱硫系统拟采用分散控制系统 （DCS） 进行监视与 控制。在脱硫控制室内能做到： 在锅炉正常运行工况下， 对脱硫装置的运行参数和设备的运行状况进行有 效的监视和控制，并能够锅炉运行工况自动维持 SOX 等污染物的排放总量及排 放浓度在正常范围内。 出现异常或系统出现非正常工况时，能按预定的顺序进行处理。 出现危及单元机组运行以及脱硫工