氧化镁法脱硫方案设计

1、供热有限公司40t/h锅炉脱硫工程项目技术文件(MgO )有限公司2016年4月12日目 录、企业简介41.1公司介绍41.2项目概况51.3设计原则51.4设计指标51.5设计依据6二、现有脱硫系统的工艺流程72.1氧化镁法工艺原理 72.2镁法脱硫的工艺特点82.3系统工艺流程.10.三、现有锅炉系统分析1.2.四、脱硫系统改造方案总体设计 1.24.1系统总体技术要求 12.4.2烟气系统 1.3.4.3吸收系统 1.3.4.4脱硫液循环系统 1.3.4.5脱硫剂制备系统 1.4.4.6脱硫渣处理系统 1.4.五、脱硫系统主要技术指标 1.4六、脱硫系统具体改造方案166.1系统概述 .

2、1.6.6.2烟气系统改造 .16.6.3吸收循环系统改造16.6.4脱硫剂储存、制备、输送系统 20.6.5脱硫渣氧化、处理系统 2.1.6.6工艺水系统 21.6.7电器控制系统2.1.七、运行成本分析 24.7.1原料成本24.7.2人工费24.7.3 水耗24.7.4 电耗24.7.5脱硫系统运行成本24.八、工程量清单 25.8.1主要工艺设备一览表 25.8.2主要构（建）造物一览表 26.九、主要工艺设备制造、安装技术要求及相关说明 2 7十、运输保证措施 2.8.10.1随箱资料的主要内容 28.10.2 包装28.十一、技术服务与联络 29.、企业简介1.1公司介绍在公司日益

3、发展的今天，我们在烟尘、废气、废水治理领域已 有很大成绩，已经成为了大庆油田、东北特变电、长春客车、山东 万达集团、沈飞集团、金杯汽车等知名企业的环保设备及工程供应 商。公司正在不断探索，我们将不断提升自身业务素质、提供创新 能力、壮大技术团队，进行更加系统化、标准化、规范化得管理， 志愿成为世界级大气治理专家，努力为建设“美丽中国”而努力贡 献自己的力量。1.2项目概况1 ）建设单位：供热有限公司。2）建设地址：3）气候条件：4）水文条件：5）地址特征：1.3设计原则（1） “一炉一塔”设计；（2 ）工艺先进、流程简洁、脱硫效率高，无二次污染；（3 ）经济合理，即在满足各项指标的前提下，工程

4、投资省，运行费 用低；（4）脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行；（5 ）保证在给定设计条件下，确保烟气中的二氧化硫达标排放；（6 ）烟气脱硫系统布置紧凑、合理、美观、占地面积小；（7）脱硫主体设备运行稳定可靠，使用长，操作维护简单；（8）项目实施后，有显著的社会、经济和环境效益。1.4设计指标序号项目设计指标1一氧化硫排放浓度w200mg/Nm 32脱硫效率95%3烟气含湿量958SO2排放浓度mg/Nm 32009SO2排放速率Kg/h1210液气比L /m 32.7:111镁硫比mol /mol1.05:112氧化镁用量t/h0.13814电耗Kwh/h10615水耗t/H1.516脱硫系

5、统阻力Pa120017锅炉运行时间h/a400018脱硫主体设备使用年15六、脱硫系统具体改造方案6.1系统概述本项目的氧化镁法脱硫系统主要包括：（1 ）烟气改造系统；（2 ）吸收循环系统；（3）脱硫剂制备、 输送系统；（4）工艺水系统；（5）脱硫渣处理系统；（6）电控系统。 6.2烟气系统改造将现有引风机的现出口烟道拆除，重新制作引风机出口烟道并 与脱硫塔入口处用连接并在进入脱硫塔前增加降温喷淋装置。脱硫 塔的出口烟道连接至烟囱，采用顶部侧面出口；烟囱入口处采用原 来的烟道入口，以避免新开孔对烟囱造成影响；烟道采用Q235优质碳钢制作，中间适当安装烟道支架以保证管道的稳定性。6.3吸收循环系

6、统改造系统概述现在的锅炉系统没有脱硫设备，改造后增加脱硫系统。脱硫塔 是烟气脱硫系统中的主体设备。烟气在塔内的流速、停留时间和气 液接触是否完全及塔的阻力等因素和参数，直接影响对烟气中的烟 尘、二氧化硫的捕集、吸收和转化。因此为强化捕集、吸收和转化 过程，降低设备投资和运行费用，脱硫塔需满足以下要求：（1）气液间有足够的接触面积和接触时间；（2 ）气流分布均匀；（3）操作弹性大，稳定性强；（4）压降小，能耗低。脱硫塔结构脱硫塔选用喷淋塔，脱硫塔入口增加了均风装置，是烟气进入塔 内能够迅速降低流速，在塔内停留时间更加合理。塔内设有四层喷 淋（三层使用，一层预留，备用喷淋层留出法兰接口，以后排放标

7、 准提高时，可以增加一层平喷淋，以增加脱硫效率）、二层除雾器、 三层除雾器洗装置。脱硫塔塔体材质采用碳钢玻璃鳞片防腐或者 SS316L不锈钢材质，直径2500。烟气在脱硫塔内空塔流速为3.5m/s ,烟气在塔内停留时间为 5s左右，脱硫塔阻力损失约 1500Pa。喷淋层喷嘴采用实心锥螺旋喷嘴，喷淋角度为90度，喷淋覆盖密度300%。脱硫塔喷淋层分布为了更加合理，四层喷淋采 用交错排布，使喷淋层能够更好地覆盖塔内烟气除雾器选用优质高效折流板式除雾器，脱水效果好，具体描述如下:烟气通过除雾器的弯曲通道，在惯性力及重力的作用下将气流 中夹带的液滴分离出来：脱硫后的烟气以一定的速度流经除雾器， 烟气被

8、快速、连续改变运动方向，因离心力和惯性的作用，烟气内 的雾滴撞击到除雾器叶片上被捕集下来，雾滴汇集形成水流，因重 力的作用，下落至塔底部内，实现了气液分离，使得流经除雾器的 烟气达到除雾要求后排出。除雾器安装在脱硫塔上部。除雾器出口 烟气湿度不大于75mg/Nm 3，分为两级布置在脱硫塔上部，设置两 级平板式除雾器，一层粗除雾，一层精除雾。除雾器型式能够保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴 效果，且保证脱硫后的烟气以一定流速均匀通过除雾器，防止发生 二次携带，堵塞除雾器。除雾器系统的设计考虑了整个脱硫装置入口的飞灰浓度的影响。该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根 据给定或

9、可变化的程序，既可进行自动冲洗，也可进行人工冲洗。 设计了合理的冲洗时间和冲洗水量，既能冲洗干净除雾器，又防止 生成二次携带。位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器， 叶片间隙稍大， 用来分离上升烟气所携带的较大液滴。上方的第二级除雾器是一个 细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液 滴和除雾器冲洗水滴。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留 在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢 的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值， 需定期进行在线清洗。为此，设置了定期运行的清洁设备，包括喷 嘴系统。冲洗介质为工业水。一级除雾器的上下面和二级除雾

10、器的下面设有冲洗喷嘴，正常 运行时下层除雾器的底面和顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮 流清洗各区域。除雾器每层冲洗可根据烟气负荷、除雾器两端的压 差自动调节冲洗的频率。冲洗水由除雾器冲洗水泵提供，冲洗水还用于补充吸收塔中的 水分蒸发损失633脱硫塔性能参数序号参数名称单位数值备注1脱硫塔阻力Pa855空塔流速m/s3.56塔体结构碳钢（玻璃鳞片内防腐）或者SS316L不锈钢7循环方式塔外循环634脱硫循环泵液气比选取为2.7:1 ,脱硫泵应选取流量为Q = 270 m 3/h。我们 建议使用三台脱硫泵，两用一备，单台流量为135m 3/h,变频控制，可根据气体含硫量的多少，而控制泵流量，这样

11、既减少能耗，投资 也相对减少。脱硫液循环系统（1）系统管道：在脱硫塔外部安装脱硫循环液及工艺水输送管道、法兰、阀门、压力表等工艺系统配套设备及仪表。（2 ）检修配套设施：为便于设备维护、检查和调试，喷淋装置、除雾器附近安装相 应的调试、检修手孔或人孔、工作平台和爬梯等。6.4脱硫剂储存、制备、输送系统浆液制备、输送系统本系统由浆液罐（2m3储罐，5小时加一次氧化镁）（建议采用熟 化时间45小时，纯度90%的氧化镁），储液罐（2m3储罐）、浆 液泵、碱液泵等设备及设施组成。氧化镁由人工定量加入浆液罐内 中进行消化和配浆。使氧化镁粉在浆液罐内充分溶解再由浆液泵抽 到储液罐中。等得到PLC给的信号P

12、H值低于设定值的时候将氧化 镁溶液通过浆液泵进入清液池。6.5脱硫渣氧化、处理系统该系统由氧化池、沉淀池和反应池组成，合理的配置各池体的 容积，使喷淋循环液有更长的沉淀时间及酸碱反应时间，使氧化镁 更好地和酸溶液综合，以期达到最佳的脱硫效果。6.6工艺水系统工艺水输送到各用水点，包括制浆用水；脱硫塔补充水；循环 管道冲洗水和除雾器冲洗用水。工艺水系统包括工艺水管道、冲洗 水管道、水泵（或电池阀冲洗）并适当增加除雾器冲洗水箱。6.7电器控制系统系统概述本工程控制系统采用就地控制，操作人员通过就地控制按扭实现对脱硫除尘系统的顺序启停，运行参数自动检测和存储，并对关 键参数实行自动调节。整套系统设计

13、采用成熟、可靠完善的控制方 案，可在少量操作人员的操作下，安全、稳定地运行，从而提高效 率，减轻工人的劳动强度。主要测量参数及调节回路控制系统的控制参数主要是PH值。主要工艺参数：脱硫浆液PH值。通过PLC可编程器采集PH测量仪信号，检测脱硫浆液的 PH 值，通过设定的PH值来控制碱液阀的开启和关闭，控制氢氧化镁 的加入量。鉴于PH值测量显示具有滞后大、非线性等特点，系统 工况复杂多变，采用传统的控制策略往往难以获得满意的控制品质。 因此，本系统采用时间分割预估控制策略、分层复合模糊控制策略 来实现对脱硫浆液PH的精确控制，确保整个系统高效、稳定运行。继电保护低压电动机保护本系统主要包括短路保

14、护、断相保护、过负荷 保护（整定值1.1倍）。低压配电线路保护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器整定电流的1.3倍。继电保护的时限配合要有阶梯性和选择性。主要设备及材料选择电器设备选择在满足工艺要求以及确保人身安全的前提下，最 大程度地选用操作方便、可靠性高、便于维护、自动化程度高的设 备，以便使整个电气系统高效、稳定运行。低压控制柜选用标准型控制柜，控制柜外壳采用镀锌钢板，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

15、断路器。低压进线电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套护套，内置铠装铜芯电力电缆。其它低压动力电缆选用阻燃型聚氯乙烯绝 缘聚氯乙烯铜芯电力电缆。控制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。电缆桥架选用有孔带盖板的钢质托盘，表面喷涂防腐、防火层。额定均布符合等级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器连接并接地；对于有震动的场所， 在固定装置连接处设置减震装置；电缆填充率符合相关标准规范规七、运行成本分析7.1原料成本锅炉二氧化硫脱除量：锅炉的烟气量为：100000m 3/h ;煤的含

16、硫量以1500mg/m 3 计；脱硫效率按95%计算；氧化镁用量：（0.138t/h）年运行时间4000h0.138 X4000=552 吨/ 年552吨X500元/吨=27.6万元/年7.2人工费4人X3万元/人/年=12万元/年7.3水耗脱硫系统正常运行条件下的耗水量为：6000t/a ;水费：1.4 X6000=8400 元/ 年7.4电耗脱硫系统总装机容量为106kw。实际功率以装机容量的70%计,则脱硫系统电耗为：106 X0.7 X4000=29.68 万kwh7.5脱硫系统运行成本20t/h脱硫系统运行成本万元/年序号项目数量单价金额万元1氧化镁552吨500元/吨27.62系统

17、电耗29.68 万 kwh0.9 元/kwh26.7123工资及福利费定员4人3/人/年124水费6000 吨1.4元/吨0.84合计67.152八、工程量清单8.1主要工艺设备一览表序号设备名称技术规格型号数量单位品牌厂家-一一主要设备1镁法脱硫塔3.2 X18m1台沈阳2除雾系统材质：316L2套沈阳3脱硫喷淋系统材质：316L4套沈阳4进、出口烟道1套沈阳5脱硫塔检修系统1套沈阳6脱硫塔本体保温50mm 岩棉+彩钢板1套沈阳7浆液罐2 X1.5m 4m 31个沈阳8贮液罐2 X1.5m 4m 31个沈阳9搅拌器2.2KW2台沈阳10镁加药泵4台卧龙泵业11氧化风机4KW1台上海川源12循

18、环泵Q=135m 3H=40m3台卧龙泵业13除雾器反冲洗水泵Q=10m 3H=40m2台卧龙泵业14螺旋输送机200 X1.5m1台江苏无锡二二二电气及自控系统1启动柜1套沈阳2PLC控制系统1套沈阳3变频柜1台沈阳4通讯电缆及控制电路1套沈阳5监控仪表1套合资8.2主要构（建）造物一览表序号构（建）造名称有效容积（建议尺寸）数量材质1氧化池60m 3(3 X5 X4.5m )1座钢筋砼2沉淀池145m 3(6 X6 X4.5m )1座钢筋砼3澄清池60m 3(3 X5 X4.5m )1座钢筋砼4脱硫塔基础2.6 X1.5m1座钢筋砼5其余设备基础1套钢筋砼6综合车间40m 2(5 X8m)

19、1座砖混（可利旧）九、主要工艺设备制造、安装技术要求及相关说明9.1脱硫系统中主要设备、设施制造、安装技术要求(1) 脱硫塔脱硫塔长期处于酸碱腐蚀环境，塔体结及塔内喷淋层等装置全 部采用先进、优质的防腐结构。正常使用可达15年以上。(2 )泵脱硫循环泵、浆液泵、石膏泵和碱液泵均采用国内知名企业生 产的脱硫专用耐腐耐磨泵。该泵具有如下特点：泵体内的耐腐耐磨衬里采用超高分子量聚乙烯或耐磨聚氨酯，不易变形衬层牢固，使泵的机械性能稳定，使用长。采用自平衡双端面机械密封，确保在输送含固料浆情况下，泵体 不泄漏、不损坏。(3)脱硫工艺用箱、罐等容器脱硫系统各钢制箱、罐与浆液有接触的内表面，采用环氧树脂漆防

20、腐。9.2管道系统防振、防磨损、防腐蚀、防堵塞、防冻等专题说明(1) 管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，选用 衬塑钢管、PE管、耐腐阀门及附件。(2) 管道系统的设计参数(如压力、温度、流量、流速等)符合相 关的标准；介质流速的选择既要考虑避免浆液沉淀，又要考虑管道 磨损和压力损失尽可能小。(3) 浆液管线设计有必要的浆液清洗系统和低位排水系统。(4) 输送浆液管道的布置应尽可能短，尽量减少弯头数量，以避 免浆液在管道内沉淀。(5) 衬胶、衬塑管道和配件的设计采用法兰连接或焊接连接；内衬 方式要能完全防止流体接触金属表面。法兰连接时，衬胶管、衬塑 管伸出管道端部至法兰面的外径。(6) 室外管道作保温处理，保温厚度 50mm，材质为岩棉，外护 板满足防水要求。十、运输保证措施10.1随箱资料的主要内容装箱单；产品合格证包括主要配套件的产品合格证；全套设备制造图纸；设备易损件零件图和设备的备品备件清单；10.2包装交付的设备在出厂前按国家相关标准要求，进行防锈处理。设 备的包装能满足长途运输、多次搬运及存储的要求。包装要坚固、 牢靠、防腐、防潮、防盗。安