氧化镁脱硫技术方案

1、2X 75t/h、130t/h锅炉烟气脱硫工程 技 术 建 议 书 XXXXXXXX有限公司 2 0 11年 1 1月 19日锅炉烟气脱硫工程技术建议书 1 / 44 目 录 1. 工程概述 . 4 2. 工程设计 . 4 2.1总体设计原则 . 4 2.2设计依据 . 5 2.4设计参数及性能指标 . 6 2.5氧化镁法湿式烟气脱硫工艺 . 9 2.5.1工艺原理 . 9 2.5.2脱硫工艺特点 . 10 2.5.2.1 本脱硫系统的特点 . 10 2.5.2.2关于脱硫系统的认识 . 11 2.6项目设计 . 12 2.6.1设计范围及原则 . 12 2.6.1.1 设计范围 . 12 2

2、.6.1.2 设备选用及设计原则 . 12 2.6.2工艺流程 . 14 2.6.3 SO 2吸收系统 . 14 2.6.3.1旋流板塔脱硫装置及构成 . 15 2.6.3.2旋流板塔脱硫装置的主要参数 . 16 2.6.3.3 代表性技术 . 19 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 2 / 44 2.6.3.4 全面深入的脱硫塔技术 . 19 2.6.3.5结构特点 . 20 2.6.3.6技术特点 . 21 2.6.4烟道系统 . 22 2.6.5循环液供应系统 . 24 2.6.5.1 脱硫循环泵 .25 2.6.5.2 氧化风机 . 26 2.6.6泥渣处理系统 . 26 2.6.6.1 排

3、泥泵 . 27 2.6.6.2水力旋流器 .27 2.6.6.3真空皮带脱水机 . 28 2.6.7脱硫剂制备及供应系统 . 28 2.6.8工艺水系统 . 29 2.6.9 电气设计 . 30 2.6.9.1 设计依据 . 30 2.6.9.2 电气控制 . 30 2.6.9.3用电设备负荷 . 33 2.6.10 运行费用估算 . 35 2.7 安全运行指标 . 37 2.7.1烟气脱硫除尘系统的主要安全问题 . 37 2.7.2安全措施 . 37 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 3 / 44 2.7.3 工艺运行监视及控制 . 39锅炉烟气脱硫工程技术建议书 4 / 44 2.8安全运行指标

4、 . 40 2.8.1设备及管路防腐 . 40 2.8.2保温及油漆 . 40 3. . 供货设备一览表 41锅炉烟气脱硫工程技术建议书 5 / 44 1. 工程概述 现有一台130t/h循环流化床锅炉、两台75t/h粉煤炉，为了保护厂区 周围的生产、生活环境，并积极响应国家节能减排的号召，预建设锅炉烟 气脱硫设施及相关的配套设备和构筑物，使烟尘、二氧化硫等指标达到国 家的排放标准，为企业白身的发展创造良好的条件。 本方案将根据建设方提供的基础数据和相关国家标准，按照建设方和 环境保护管理部门的意见，从技术和经济等方面，叙述其烟气脱硫系统的 可行性。烟气脱硫系统参照国家规定的工业锅炉及炉窑湿法

5、烟气脱硫工 程技术规范（HJ462-2009）,采用成熟、先进、可靠的氧化镁湿式烟气脱 硫工艺，130t/h、2 X 75t/h锅炉采用3炉1塔的配置方式，塔外氧化、塔 外循环，副产物处理系统及电气热控系统为共用系统。 2. 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

6、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 合理的锅炉烟气脱硫工程技术建议书 6 / 44 原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、白动化与仪表化程度 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

7、 在给定设计条件下，确保烟气中SQ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（GB3095-1996。； 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 （GB9078-199。； 5） 锅炉大气污染物排放标准（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

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） 环境保护产品技术锅炉烟气脱硫工程技术建议书 7 / 44 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/T142

9、11); 17) 机械密封技术条件(JB4127.1-1999 ) 18) 工业企业厂界噪声标准H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 (GB5026右97) 22) 设备及烟道保温技术通则(GB42792) 23) 固定式钢直梯(GB4053.1 93) 24) 固定式工业防护栏杆(GB4053.3 93) 25) 固定式工业钢平台(GB4053.4 93) 26) 工业企业照明设计规范(GB5003牛92) 27) 低压配电设计规范

10、(GB50054 95) 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(GB5005M 93) 30) 机械设备焊接标准(JB47082000) 31) 钢结构设计规范(GBJ1L91) 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 8 / 44 2.4设计参数及性能指标 本工程设计、制造、安装与1X 130t/h循环流化床锅炉、2 x 75t/h粉 煤炉相配套的脱硫系统。我公司严格按照建设方及相关标准要求，设计脱 硫效率大于95%保证烟气脱硫效率大于 90%烟囱出口 SO排放浓度 V 100mg/Nrli,烟尘排放浓度 50mg/Nm,相关的基本参数及燃煤煤质分析按 下

11、表设计。 脱硫系统主要技术经济性能指标 序号 项目名称 单 位 数据 1 锅炉出力 t/h 1X 130、2X75 运行锅炉 台 3 设计烟气总处理量 Nm/h 340000 烟气温度 C 140150 设计工况烟气处理量 m/h 526900 设计锅炉总耗煤量 t/h 42.00 5 煤的机械未完全燃烧热损失 % 6 8 燃煤含硫单 % 0.60 9 燃煤硫的转化率 % 90 11 设计脱硫塔入口烟尘浓度 mg/Nrm 100 12 脱硫处理后烟尘排放浓度 mg/Nrm 2X 6.0 SQ产生量 kg/h 426.38 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 9 / 44 15 设计SQ初始排放浓度 m

12、g/Nrrn 1380 16 设计脱硫效率 % 95 17 保证脱硫效率 % 90 18 处理后SO排放浓度 mg/Nrm v 100 19 SQ排放速率 kg/h 21.4 20 SQ脱除量 kg/h 405.0 21 脱硫工艺 氧化镁湿法 22 脱硫塔配置 三炉一塔 循环水形式 塔外氧化、塔外循环 23 Mg/S mol/mol 1.05 脱硫剂 氧化镁粉 脱硫剂品质 325目、90%屯度 24 MgOj、时耗量 kg/h 297.0 25 MgOa消耗量 t/d 7.13 28 系统装机功率 Kw 332.09 30 液气比 L/m3 2 31 脱硫装置循环水量 m/h 1050 32

13、平均每天工艺水耗 m/d 60 33 出口烟气中雾滴浓度 mg/Nrrn V 75 29 平均日电耗 Kwh/d 5526 34 脱硫系统阻力 Pa V 1400 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 10 / 44 35 脱硫主体设备使用寿命 年 15 2.5氧化镁法湿式烟气脱硫工艺 2.5.1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

14、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+2O=Mg(OHI) Mg(OH)+SO=MgS0H2O MgSO H2O+SMg(HSO2 MgSO+1/2O2 =MgSO 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哒右。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

15、。因此氧 化镁完全能够作为脱硫剂应锅炉烟气脱硫工程技术建议书 11 / 44 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6.0 6.5 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，

16、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燧烧生成纯度 较高二氧化硫气体来制硫酸。 2.5.2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，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。 2.5.2.1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： 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 12 / 44 1)

17、脱硫塔主体采用三炉一塔形式，系统设置合理的阀门切换程序，可 以满足任何一台锅炉或三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，脱硫塔主 体采用Q-235碳钢加有机硅玻璃鳞片防腐，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） 本方案脱硫液米用塔外氧化、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多斗沉淀池，起到一定的浓缩作用，减轻了后 续泥渣脱水系统的负荷及造价。 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

18、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滤布冲洗水，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。 2.5.2.2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 气白控

19、DCS行业，所以一个完善的系统需要多专业的紧密配合。 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 13 / 44 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。 2.6项目设计 2.6.1设计范围及原则 2.6.1.1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

20、和控制系统的设计 和报价分界点为系统动力电缆进户线。 2X 75t/h锅炉烟气脱硫系统的主要内容及范围包括： 1） SO吸收系统 2） 烟气系统 3） 吸收剂供应与制备系统 4） FGD环水供应系统 5） FGEB渣处理系统 6） DCS空制系统 7） 附属管道和辅助设施 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 14 / 44 8） 阀门和配件 9） 保温、紧固件和外覆层 10） 防腐 2.6.1.2设备选用及设计原则 1）脱硫设备：主体采用碳钢+有机硅玻璃鳞片防腐（采用耐高温、耐酸 碱的高标准产品） 2） 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

21、，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/m3。 3） 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） 脱硫设备的电器和白控系统满足脱硫设备独立控制，并能将主要参 数反馈到控制室，采用DCS白控系统，设有工程师站和操作员站。

22、8） 脱硫设备从技术和工艺上考虑烟气带水，烟道腐蚀等I可题，脱硫塔 内采用除雾器脱水并设有白动反冲洗控制系统。 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 15 / 44 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。脱硫设备白控程度高，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 行下脱硫设备的白动保护措施，在白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） 脱硫剂的添加量白动控制，综合池的 pH白动控制，保证系统的水 平衡。脱硫设备的控制系统采用先

23、进、成熟符合有关工业标准。系 统具备白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，在配置上与厂内白控系统相匹配。 12）烟道部分应布置短捷、平直且密封性好、阻力小，烟速1015 m/sc 脱硫设备外形美观，应与整个厂内建筑物协调一致。 2.6.2 工艺流程 锅炉产生的烟气，经过空气预热器降温后，首先进入除尘器，去除大 部分烟尘后，由引风机经烟道切向进入旋流板塔脱硫装置。烟气经喷淋除 尘、碱液吸收SO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，通入空气进行曝气氧化，经充分反应后，废水流入平流式

24、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）浆 液 调节 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 16 / 44 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。 2.6.3 SO 2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 气液反应时间，提高效

25、率，充分吸收烟气中 SO、SO、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。 2.6.3.1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 SQ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知上，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。 因此，本项目选择旋流板脱硫塔作为脱硫主

26、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， 其主锅炉烟气脱硫工程技术建议书 17 / 44 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。 .喷淋系统采用一台循环泵供应三层喷淋方式。 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、

27、减少结垢和降低吸收剂及水 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/Nm。 .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白动完成，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

28、贮存脱硫液，氧化和结晶反应发生在 吸收塔外的氧化反应池中。 2.6.3.2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 承受所锅炉烟气脱硫工程技术建议书 18 / 44 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。锅炉烟气脱硫工程技术建议书 19 / 44 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 m/h 526900 2 设计烟气温度 C 150 3 烟气进口

29、SO浓度 mg/Nrn 1380 4 烟气出口 SO浓度 mg/Nrn V 100 5 液气比 L/Nm3 v 2 6 循环水流量 m/h 3X 350 7 循环水pH 67 8 Mg/s mol/mol 1.05 9 烟气流速 m/s 3.8 10 塔径 m 7.0 11 烟气接触时间 s 4.0 12 总高度 m 20 13 塔体材质 碳钢 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 2 16 旋流板材质 316L 17 浆液喷淋层数 层 3 18 喷淋管材质 316L 19 喷嘴形式 螺旋喷嘴 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 20 / 44 20 喷嘴材质 316L 2

30、1 喷嘴压力 Bar 0.1 22 单个喷嘴流量 L/min. 250 23 喷嘴规格大小 英寸 1 1/2 24 喷嘴角度 度 120 25 每层喷嘴数量 个 24 26 除雾器位置 吸收塔出口 27 除雾器级数 级 2 28 除雾器形式 折流板 29 除雾器材质 316L 30 反冲洗层数 层 3 31 反冲洗强度 mVm2 - h 2.5/1.5 32 吸收塔保温 漩 33 保温厚度 mm 100 34 保温材质 玻璃棉 35 保温层数 层 1 36 外包层型式 0.5mm钢板 37 脱硫效率 % 90 38 除尘效率 % 97 39 设备阻力 Pa V 1400 40 排烟温度 C 8

31、0 （换热后） 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 21 / 44 41 烟气含湿率 % v 8 42 漏风率 % V 5 43 排烟黑度 V 林格曼I级 44 循环水利用率 % 85 45 设备可利用率 % 98 2.6.3.3代表性技术 旋流板塔脱硫装置（国家认证编号CEP-41）: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

32、，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。 2.6.3.4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22 / 44 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 液滴夹带以及塔的几何结构等。 吸

33、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恕上，采用热空气或蒸汽再热，脱硫率可达92%U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。 2.6.3.5结构特点 .抗堵旋流塔盘，适用于易聚合、

34、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 进行锅炉烟气脱硫工程技术建议书 23 / 44 .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

35、小，大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。 2.6.3.6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。

36、 .保证脱硫系统局效安全稳定运行的基础上，米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。 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 24 / 44 .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。 2.6.4烟道系统 1） 在最大压差的作用下具有100知勺严密性。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

37、考虑了一定的腐蚀余量），烟道内烟 气流速在10 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 C 160C 原烟气烟道（换热后） 设计压力：1000 Pa 运行温度：82 C 120 C 净烟气烟道（吸收塔后换热

38、前） 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 25 / 44 设计压力：1000 Pa 运行温度：43.3 C 120C 净烟气烟道（换热后） 设计压力：1000 Pa 运行温度：82 C 120 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。 挡板门配置完善的密封风系统，FGD系统提供2台100溶量密封风机 和一套密封空气电加热装置，

39、全套带有：底座、挡板、电机、联轴、风道 及支架和控制件等。挡板门的执行器为整体开关、调节型，有 DCU20mA 输入、输出，过载保护及限位装置，防护等级为 IP65。 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。 1 x 130t/h、2 x 75t/h 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 1 130T进口烟道 套 1 2.0 x 3.0m Q235防腐 2 75T进口烟道 套 2 2.3 x 1.5m Q235防腐 3 进口总烟箱 套 1 4.0 x 3.0m Q235防腐 4 出口烟道 套 1 中 4.3 m Q235防腐 锅炉烟气脱硫工程技

40、术建议书 26 / 44 5 旁路烟道 套 1 中 3.5 m Q235防腐 6 130T进口烟气挡板 套 1 2.0 x 3.0m 双百叶 7 75T进口烟气挡板 套 2 2.3 x 1.5m 双百叶 8 出口烟气挡板 套 1 中 4.3 m 双百叶 9 旁路烟气挡板 套 1 中 3.5 m 双百叶 10 密封风机 台 2 鼓风式 11 空气电加热器 套 1 12 130T进口烟道膨胀节 套 1 2.0 x 3.0m 非金属织物 13 75T进口烟道膨胀节 套 2 2.3 x 1.5m 非金属织物 14 出口烟道膨胀节 套 2 中 4.3 m 非金属织物 15 旁路烟道膨胀节 套 2 中 3

41、.5 m 非金属织物 2.6.5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，沉淀后的上清液溢流到清水池，加入 Mg(OH)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。锅炉烟气脱硫工程技术建议书 27 / 44 综合池

42、容积及设备 清单 序号 名称 单位 数量 主要参数 1 氧化池 座 1 V有效=88n3i，脱硫液氧化，钢碌 2 沉淀池 座 1 V有效=525吊，钢碌，泥渣沉淀及浓缩 3 澄清池 座 1 V有效=140吊，收集上清液，调节pH 4 循坏泉 台 1 Q=350r3/h , H=35m N=75kw R=1450r/min. 5 循坏泉 台 1 Q=350r3/h , H=30m N=55kw R=1450r/min. 6 循坏泉 台 1 Q=350mh , H=25m N=45kw R=1450r/min. 7 氧化风机 台 2 Q=22.09rn/min. , P=59KPa N=37kw

43、R=1460r/min., 一用一备 2.6.5.1脱硫循环泵 两台脱硫塔配置2台循环泵，泵的每个吸入端装设白动关断阀，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。 2.6.5.2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，精度锅炉烟气脱硫工程技术建议书 28 / 44 高，噪音低，寿命长，结构紧凑，体积小，重量轻，使

44、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。 2.6.6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%）,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

45、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 2 Q=20r3/h , H=27m N=4.0kw R=1450r/min., 一用一备 2 旋流器 组 1 Q=20r3/h , P=0.15MPa 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 29 / 44 3 滤液地坑 座 1 V有效=30.0m3,钢碌 4 滤液泵 台 2 Q=10r3/h , H=20m N=2

46、.2kw R=1450r/min., 一用一备 5 真空皮带脱水机 套 1 G=1.5t/h , 20始水率 2.6.6.1 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

47、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 2.6.6.2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，并在白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

48、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，白溢 流管排出，成为溢流，而粗锅炉烟气脱硫工程技术建议书 30 / 44 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。 2.6.6.3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，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C的

49、效果。 2.6.7脱硫剂制备及供应系统 脱硫剂主要为氧化镁粉，粒径 325目，Mgg量为90 %,配置氢氧化 镁溶液浓度10% 氧化镁粉设有贮存仓和白动投加装置，粉仓的容量按 BMC既况运行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/m 3 设计，药剂贮仓采用Q235内衬防腐结构，设有插板阀、白动调速计量给料 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，本方案药剂溶解和贮存池（脱硫系 统连续运行4h储量）采用钢筋碌结构。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

50、 pH白动控制氢氧化镁浆液的加入。锅炉烟气脱硫工程技术建议书 31 / 44 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 1 V有效=48n3, Q235内衬防腐 2 插板阀 台 1 DN300 3 白动计里给料机 台 1 Q=4.0t/h , N=0.75kw 4 仓壁振动器 台 2 N=0.37kw,对称布置 5 仓顶除尘器 台 1 手震，白动落料 6 料位计 台 2 阻旋式，孙低位 7 药剂溶解池 座 1 V有效=3.8m3,钢碌结构 8 浆液贮存池 座 1 V有效=11.2m3,钢碌结构 9 溶解搅拌器 台 1 L=5.0m, N=1.

51、5kw 10 药剂泵 台 2 Q=5ri/h , H=7.5m N=0.75kw R=1450r/min., 一用一备 2.6.8 工艺水系统 工艺水系统包括除雾器、真空皮带脱水机滤布冲洗水，并应满足装置 正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。 工艺水系统主要设备 序号 名称 单位 数量 性能参数 1 工艺水池 座 1 V有效=25.0m3,钢碌结构 2 反洗水泵 台 2 Q=80.0nVh , H=35m N=22.0kw R=2900r/min., 一用一备 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 32 / 44 2.6.9电气设计 2.6.9.1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

52、规范： 1） 工厂电力设计技术规范（GBJO85）; 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 2.6.9.2 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：

53、 .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白动维持 SQ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艺系统运行的工况时，能白动进 行系统的锅炉烟气脱硫工程技术建议书 33 / 44 联锁保护 .在少量就地巡检人员的配合下，完成整套脱硫系统的启动与停止控 制。脱硫系统的正常运行以 CRT和键盘为监控手段。控制室不设常规的控 制表盘，仅设少量的紧急操作开关或按钮。整套脱硫系统拟配备 2-3人运 值人员（包括巡检）。 2） 供配电系统分散控制系统

54、拟由操作员站、工程师站、冗余配置的数据高 速公路及控制器等所组成。系统共拟设置操作员站 2台、工程师站1台。 3） 分散控制系统的功能，拟包括脱硫数据采集和处理系统（ DAS、模拟量 控制系统（MC$、辅机顺序控制系统（SCS。 4） 脱硫控制系统的运行与停止，其工作状态与单元机组密切相关。因此脱 硫控制系统的设计将考虑单元机组与脱硫控制必要的信号通讯接口，其接 口的实现方式根据条件将采用数据通讯或硬接线通讯连接。涉及安全、保 护的信号均采用硬接线连接。 锅炉至脱硫装置的信号：MFT引风机状态、锅炉负荷。 脱硫装置至锅炉的信号：脱硫系统“投入”和“退出”。 脱硫装置DC曲机组DCSffi过MO

55、DBUS议进行通讯。 5） DCS勺可靠性指标 系统可用率： 99.9% 系统精度：输入信号：士 0.1% （高电平）， 0.2%（低电平） 输出信号：士 0.25% 抗干扰能力：共模电压： 250V 共模抑制比： 90dB 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 34 / 44 差模电压： 60V 差模抑制比： 60dB 数据采集与处理系统(DAS 数据采集与处理系统(DAS应连续采集和处理所有与脱硫工艺系统有 关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的实时 信息。 6) 继电保护 (1) 低压电动机保护 短路保护、断相保护、过负荷保护(整定值 1.1倍)。 (2) 低压配电线路保护

56、配电线路采用上下级保护电器，应有选择性动作，干线上的空气开关 宜选用短延时脱扣装置；用空气开关保护的线路，短路电流不应小于空气 开关瞬时或短延时过电流脱扣整定电流的 1.3倍。 (3) 继电保护的时限配合要有阶梯性和选择性 (4) 常用仪表 7) 材料选择 电气设备选择在满足工艺要求以及确保人身安全的前提下，最大程度 的选用操作方便、可靠性高、便于维护、白动化程度高的设备，以便使整 个电气系统能高效、可靠的运行。 低压控制柜选用标准型控制柜，控制柜采用镀锌钢板制作而成，具有 抗腐、耐潮、防尘等功能，安全可靠性高、发生故障后影响范围小。各回 路主开关选用高分段能力的塑壳断路器。 高压电缆选用阻燃

57、型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带凯装铜芯电 力电缆，低锅炉烟气脱硫工程技术建议书 35 / 44 压进线电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力 电缆，其它低压动力电缆选用阻燃型聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯控制 电缆，电缆沿电缆桥架或电缆沟敷设。所有电力电缆均按允许载流量选择， 电压降校验（工作电流按100颁荷计算）、短路电流热稳定校验及保护灵敏 度校验。 电缆桥架选用有孔带盖板的钢制托盘，表面喷涂防腐、防火，额定均 布负荷等级A级；桥架分双层，控制电缆放下层，动力电缆放上层；电缆 桥架具有可靠的电气连接并接地；对于震荡的场所，与固定装置连接处设 置减震线圈；电缆充填率符合相关标准规

58、范的规定。 8） 防雷及接地 本工程为三类防雷，房屋、除尘器等采用避雷网（带）、避雷针或其他 金属结构作为闪接器，每根引下线的冲击接地电阻不宜大于 30Q ,防直击 雷接地宜和放感应雷、防静电，保护和工作接地共用接地系统，该接地系 统和全厂接地网相接。装置内和建筑物内要进行总等电位连接和局部等电 位连接；每个单元均有白己的接地网，接地网间用接地干线连成一个整体。 接地干线采用镀锌扁钢，其截面不小于 100mm接地极采用镀锌角钢，厚度 为4mm装置内正常不带电的金属外壳与接地装置连接， 仪表接地根据其专 业要求确定。 9） 照明及检修 在烟气脱硫除尘系统区域内设置正常照明。配置手持式应急灯用于检

59、 修照明 （由甲方白行配置）。 2.6.9.3用电设备负荷 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 36 / 44 1X 130t/h、2 x 75t/h锅炉烟气脱硫工程主要用电设备电气负荷的计锅炉烟气脱硫工程技术建议书 37 / 44 算，采用需要系数法，计算结果见下表: 主要用电设备电气负荷一览表 序号 设备名称 功率 (kw) 数量 备用 数量 装机功率 (kw) 运行功率 (kw) 日平均 运行时间 (h/d) 1 循坏泉 75 1 0 75 75 24 2 循坏泉 55 1 0 55 55 24 3 循坏泉 45 1 0 45 45 24 4 氧化风机 37 2 1 74.0 37 24 5 泥

60、浆泵 4.0 2 1 8.0 4.0 12 6 反洗水泵 22.0 2 1 44.0 22.0 4 7 滤液泵 2.2 2 1 4.4 2.2 4 8 药剂泵 0.75 2 1 1.5 0.75 24 9 药剂搅拌器 1.5 1 0 1.5 1.5 3 10 真空皮带机 3.7 1 0 3.7 3.7 12 11 真空泵 18.5 1 0 18.5 18.5 12 12 给料机 0.75 1 0 0.75 0.75 1.5 13 仓壁振动器 0.37 2 0 0.74 0.74 3 锅炉烟气脱硫工程技术建议书 38 / 44 序号 设备名称 功率 (kw) 数量 备用 数量 装机功率 (kw)