2台100T锅炉除尘、脱硝、脱硫技术方案

烟台东昌供热有限责任公司

虎山二期2X10Ot/h锅炉除尘、脱硝、

脱硫工程

技术标书

山余通江三达坏保科技宿限公询

ShaudongTongjiangsandaEnvivonmentalProcerrioTiTtchnolcgyCoJtd

2015-07-15

目录

-'项目概况-------------------------------------------------------------------------6

1•项目名称---------------------------------------------------------------------------6

2•建设单位---------------------------------------------------------------------------6

3.设计单位---------------------------------------------------------------------------6

4■项目概况---------------------------------------------------------------------------6

5•设计思路---------------------------------------------------------------------------7

一'设计依据'原贝U'范围和要求---------------------------------------------------------8

1•设计依据..........................................................................8

2•设计原则---------------------------------------------------------------------------10

3•设计范围---------------------------------------------------------------------------10

4.厂址自然条件--------------------------------------------------------------------11

5.工程模式------------------------------------------------------------------------11

三设计参数...........................................................................12

1•锅炉主要参数----------------------------------------------------------------------12

2.12

3.烟气主要参数----------------------------------------------------------------------13

3•设计目标值-------------------------------------------------------------------------13

四、工艺方案设计---------------------------------------------------------------------14

1•设计思路............................................14

2.除尘技术方案----------------------------------------------------------------------15

3.脱硝技术方案----------------------------------------------------------------------15

4,脱硫技术方案-----------------------------------------------------------------------16

4.2氧化镁一氧;镁湿法脱硫工艺流程-------------------------------------------------17

4.3镁法脱硫优点-------------------------------------------------------------------18

5.高压静电湿式除尘（雾）技术..........................19

6•技术方案特点-----------------------------------------------------------------------20

6.1独特的预处理室技术-------------------------------------------------------------20

6.2高效喷射旋流B暴气月兑硫塔---------------------------------------------------------20

6.3网段双循环脱硫技术：-----------------------------------------------------------20

6.4电除雾技术----------------------------------------------------------------------20

7.几个关键难题的解决----------------------------------------------------------------21

7.1系统不结垢、堵塞...............................................................21

7.2系统不带水----------------------------------------------------------------------21

7.3脱硫系统腐蚀、磨蚀问题-----------------------------------------------------------21

7.4™-™-22

7.5免维修的耐高温防腐设计-----------------------------------------------------------22

7.6适应烟气在一定范围内的变动.......................................................22

五、工艺流程及工艺说明23

1・工艺流程（见附件）

2•工艺流程说明----------------------------------------------------------------------23

六、除尘工艺单元设计...................................................................24

1'布袋除尘器-------------------------------------------------------------------------24

2.:宛----------------------------------------------------------------------------24

3.合理设置和制作花板-----------------------------------------------------------------25

4.1滤袋............................................................................25

4.2笼架26

5.清灰系统----------------------------------------------------------------------------27

6.米用优质脉;中间---------------------------------------------------------------------27

7.采用先进的自动控制系统-------------------------------------------------------------27

七、SNCR工艺单元设计........................................................................29

1.SNCR选择］生非催■（匕还原脱硝工艺----------------------------------------------------29

2•氨水溶液卸料与储存模块----------------------------------------------------------30

2.1设计参数........................................................................30

2.2附属设备------------------------------------------------------------------------30

3,氨水输送供给模块-----------------------------------------------------------------30

3.1设计参数-----------------------------------------------------------------------30

4.稀释水系统----------------------------------------------------------------------31

5•还原剂喷射模块--------------------------------------------------------------------31

5.1设计参数-----------------------------------------------------------------------31

5.2属i殳,备31

6.压缩空气系统----------------------------------------------------------------------32

6.11^1十:•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••32

6.2附属设备:---------------------------------------------------------------------32

7冷却风系统..........................................................................32

7.132

7.2附属设备32

八'脱硫工艺单元设计......................................-.........................33

1-主要设施设计----------------------------------------------------------------------33

1.1原有麻石塔改造为旋流脱硫塔------------------------------------------------------33

1.1.1旋流脱硫塔..................................................................33

1.1.2旋流板塔脱硫装置及构成-------------------------------------------------------33

1.1.3旋流板塔脱硫装置的主要参数-------------------------------------------------34

1.1.4代表性技木----------------------------------------------------------------34

1.1.5全面深入的脱硫苔技术---------------------------------------------------------34

1.1.6结构特点--------------------------------------35

117技术特点-------------------------------------------------------------------35

1.2新建100t/h链条锅炉脱硫塔........................................................35

1.3脱硫塔前后烟道挡板门37

1.4喷淋层-------------------------------------------------------------------------37

1.5工艺水箱-----------------------------------------------------------------------37

1.6除雾器-------------------------------------------------------------------------37

1.7膨胀节-------------------------------------------------------------------------39

1.8滤液水箱-----------------------------------------------------------------------39

1.9湿式电除雾器-------------------------------------------------------------------40

1.10脱硫剂制备及供应系统---------------------------------------------------------40

2.通用设备设计-----------------------------------------------------------------------41

2.1循环泵-------------------------------------------------------------------------41

2.3脱硫塔搅拌---------------------------------------------------------------------42

2.4Mg（OH）2浆液泵----------------------------------------------------------------42

2.5泥渣处理系统...................................................................43

2.7滤布冲冼小家-------------------------------------------------------------------44

2.9水力旋流器---------------------------------------------------------------------44

2.11滤液泵........................................................................45

2.12事故浆液池回流泵--------------------------------------------------------------46

2.14仓顶袋式除尘器..................................46

2.15罗茨风机----------------------------------------------------------------------46

九'电器设计-------------------------------------------------------------------------47

1.电气及电气设备设计原则------------------------------------------------------------47

2.供电系统设计-----------------------------------------------------------------------47

3.电气控制与保护---------------------------------------------------------------------48

4.）力［也券］殳i+48

5.照明系统设计-----------------------------------------------------------------------48

6.电缆和电疏构筑物———————————————————————————————————49

十、自控及仪表设计------------------------------------------------------------------50

1.概述------------------------------------------------------------------------------50

2.脱硝系统仪表及控制技术...........................................................50

3.脱硫系统仪表及控制技术-----------------------------------------------------------51

4.控制要求-------------------------------------------------------------------------51

5.控制方式-------------------------------------------------------------------------52

•、公用工程（土建刮:分）---------------------------------------------------------------63

1・土建部分总述------------------------------------------------------------------------53

2.~~卜夕金----------------------------------------------------------------------53

3.土建设计技术要求-------------------------------------------------------------------53

4.给水、排水系统---------------------------------------------------------------------54

5.系统壬要构筑物---------------------------------------------------------------------54

十二、环境保护'节能'安全'卫生与消防--------------------------------------------------55

1•环境保护--------------------------------------------------------------------------55

1.1工程建设中的环境保护---------------------------------------------------------55

1.2噪音I可题---------------------------------------------------------------------------------------------------55

1.3灰渣、副J产物处理问题---------------------------------------------------------56

2•节能-----------------------------------------------------------------------------------------------------------56

3•劳动安全与职业卫生--------------------------------------------------------------56

3.1消防-------------------------------------------------------------------------56

3.2劳动安全-P生-----------------------------------------------------------------57

4,消防................58

十二'技术培训'技术服务和状络----------------------------------------------------------59

1.技术培训---------------------------------------------------------------------------59

1.1培训内容..........59

1.2培训方式-----------------------------------------------------------------------59

2•技术服务-------------------------------------------------------------------------60

3■设计联络-------------------------------------------------------------------------60

十四、主要设备明细表-------------------------------------------------------------------61

十五'工程实施计划--------------------------------------------------------------------70

十六,艇保售后承诺---------------------------------------------------------------------71

1•质保体系-------------------------------------------------------------------------71

2•我们的售后服务--------------------------------------------------------------------71

3-我们的承诺------------------------------------------------------------------------71

、项目概况

1,项目名称

烟台东昌供热有限责任公司

虎山二期2Xl00t/h锅炉除尘、脱硝、脱硫工程

2•建设单位

烟台东昌供热有限责任公司

3.设计单位

山东通江三达环保科技有限公司

4.项目概况

烟台东昌供热有限责任公司，主要经营供热，位于山东烟台莱山区，

公司现有虎山、金房、莱阳等锅炉脱硫项目，S02排放高达2000mg/Nm现

除尘采用水膜除尘，均没有建设配套脱硫脱硝设施，出口烟气达不到环保要求。

在“十二五”计划中，我国的节能减排工作任重而道远。面对日益严峻的环保形势，

为响应国家有关部门关于烟气脱硫的政策法规，以及从可持续发展和社

会及环保效益的角度出发，烟台东昌供热有限责任公司对现锅炉烟气,计划建设除尘改造及

脱硫脱硝综合环保工程，经处理后外排烟气达到当地环;呆要求。

根据《山东省区域性大气污染物综合排放标准》中不同时段的标准要求，其

中第二时段标准为2015年1月1日至2016年12月31日排放烟气达到：

名称NO(MG/IMSO(MG/lM烟尘（MG/M

第二时段标准3C020030

第三时段标准为2017年1月1日至2019年12月31日

名称NO(MG/MSO(MG/lM烟尘（MG/M

第三时段标准1C0(200)10020

第四时段即2020年以后达到超低排放标准要求。

名称NO(MG/MSO(MG/lM烟尘(MG/M

超低排放标准503510

5•设计思路

为满足不同时期的环保标准•公司拟对现有烟气处理设施进行一系列改造*本技术方

案设计思路总体按照超低排放标准设计，采用模块化的设计理一次设计分阶段实施的方式。

1'一期建设投资后，外排烟气达到第三时段排放标准。即：

烟尘：20mg/mSOzlOOmg/fflNOx（以NO计）100mg/rin

2、预留二期建设，烟气经处理后达到超低排放标准。即：

烟尘：10mg/mSO235mg/mNOx（以NO计）50mg/nn

3、一•期建设工艺思路，在锅炉内增加SNCR兑硝设侍，SNCR后采用布袋除尘器，

脱硫采用氧化镁法脱硫及高压湿式电除尘深度净化装置，即在原有水膜除尘器基础上拆除

副塔，将主塔改造为旋流板式脱硫装置，高压湿式电除尘装置。

4、预留高级低温氧化反应器，满足超低排放标准下稳定达标运行，同时降低SNCR1

行成本等。

工艺流程简图：

、设计依据、原则、范围和要求

1•设计依据

1）《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001

2）《锅炉烟尘测试方法》GB/T5468-91

3）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ78-85

4）《钢结构工程施工质量验收》GB50205-2001

5）《钢结构设计规范》GB50017-2003

6）《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471-96

7）《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》GB12625-90

8）《除尘机组技术性能及测试方法》GB/T11653-89

9）《脉冲喷吹类袋式除尘器》GB/T8532-1997

10）《电器装置安装工程施工技术条件》GBJ232-82

11）《建筑抗震设计规范》GB5011-2001

12）《固定式钢斜桥安全技术条件》GB4053.4-93

13）《固定式工业钢平台》GB4053.4-83

14）《袋式式除尘器用滤袋框架技术条件》JB/T5917-91

15）《袋式式除尘器用电磁脉冲阀》JB/T5916-2004

16）《电气装置安装工程及验收规程》GB50254-6-96

17）《低压分配和电路设计规范》

GBJ54-83

18）GB150钢制压力容器

19）GB536液体无水氨

20）GB2440尿素爆炸性气体环境用电气设备外壳防治等级（IP代码）污水

21）GB3836.2综合排放标准危险货物品名表工业企业厂界噪声标准

22）GB4208

23）GB8978

24）GB12268

25）GB12348

26)GB12358作业环境气体检测报警仪通用技术要求

27)GB12801生产过程安全卫生要求总则

28)GB14554恶臭污染物排放标准

29)GB18218重大危险源辩识

30)GB50058爆炸和火灾危险环境电力装珞设计规范

31)GB50160石油化工企业设计防火规范

32)GB50222建筑内部装修设计防火规范

33)GB50351储罐区防火堤设计规范

34)GBZ1工业企业设计卫生标准

35)GB/T16157固定污染源排气,中颗粒物测定与气态污染物采样方法

36)GB/T20801生产过程安全卫生要求总则

37)GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备

38)DL408电业安全工作规程

39）GB9078工业炉窑大气污染物排放标准

（40）GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准

（41）GB50016建筑设计防火规范

（42）GB50040动力机器基础设计规范

（43）GB50212建筑防腐蚀工程施工及验收规范

（44）HG23012厂区设备内作业安全规程

（45）HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）

（46）HJ/T76固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）

47）《建设工程质量管理条例》（中华人民共和国国务院第279号）

48）《建筑项目（工程）竣工验收办法》（国家计委文件计建设[1990]1215

号）

49）《建筑项目环境保护竣工验收管理办法》（国家环境保护总局令第13

号）

50）《污染源自动监控管理办法》（国家环境保护总局令第28号）

2•设计原则

1、烟气脱硫脱硝工艺成熟、可靠。烟气脱硫脱硝及辅助设备和附件使用的材料，制造工艺及

检验要求均不低于国家有关标准的规定。

2、保证烟气二氧化硫及NO,浓度在一定范围内波动时，脱硫脱硝率满足系

统设计要求。烟气量变动在70〜100%寸，系统工作正常。

3、采用成熟的脱硫脱硝技术，可以保证脱硫效果满足系统设计的要求和标准。

4、工程场地布置能满足系统设备用地要求。

5、脱硫产物不会产生二次污染。

6、氧化风机压头和风量可靠，以保证脱硫后的亚硫酸盐完全氧化成硫酸

盐。

7、整个脱硫系统中与有腐蚀性的介质接触的部件和设备有防腐措施。

8、采购的设备为国内'国际知名品牌。

9、催化剂满足高灰分要求，选择科学合理的技术参数。

10、工艺设计尽可能节约能源和水源，应设计节能技术及设备，尽可能降低系统的投资与

运行费用。在设备及管道运行中溢流、冲洗和清扫过程中产生的废水应回收重复利用于环保设

施。

11'装置区域环境噪声满足GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》U类标准，设备运

转噪声小于85分贝（离设备1米处测量）。

12、模块化的设计理念，满足不同时期的环保要求。

3・设计范围

采用“SNCR兑硝装置+布袋除尘器+湿式氧化镁法脱流+深度净化湿式电

除尘组合工艺”对现有烟气治理装置进行改造。

3.1锅炉烟气脱硝技术

3.2锅炉烟气除尘改造

3.3锅炉烟气脱硫及深度净化装置

4.厂址自然条件

1）气温：年平均气温12.5C

2）多年极端最高气温38C

3）多年极端最低气温-13.1C

4）降雨量：年平均降雨量750mm

5.工程模式

实施设计、制造、安装、调试和上岗人员培训的工程服务模式

三、设计参数

1.锅炉主要参数

名称锅炉型号烟气量引风机风压除尘形式出力

虎山锅炉DHL70-1.6/165000m/h3290Pa水膜除尘70MW

130/70-AII

(1)锅炉额定热功率：100t/h

(2)锅炉运行负荷为90%口-寸（燃煤发热值为：5000大卡）：

燃煤量：13t/h;烟气量：165000m3/h

(3)锅炉出口烟气温度：170C

(4)锅炉设计风压：3041」11Pa

(5)引风机实际压力：3290Pa

(6)引风机最大风量：254670m3h

3

SQ浓度为1000--2000mg/nn

人口烟气NQ为400mg/m

改造除尘后颗粒物为50mg/m

2•燃烧煤种参数

口

项目付节单位检验结果

灰C-LJC%36.9

氢H%3.29

氧0%15.91

氮N%0.63

灰分A%11.85

固定碳FC%49.37

全硫TS%

1

3.烟气主要参数

锅炉处理烟气量：

165000m3/h

省原器后烟气温度：170C

人口烟气SO2浓度：2000mg/m3

入口烟气NOx400mg/m§

除尘后颗粒物30mg/m§

3•设计目标值

SO脱除效率：98%

SO排放浓度：3

w35mg/Nm3

NQ排放浓度：w50mg/Nm3

3

烟气出口雾滴含量：w25mg/Nm3

烟气出口颗粒物浓度：w10mg/Nm

镁硫比（Mg/S）：1.05

液气比（L/Nm3）：2

系统阻力：w1200Pa

漏风率：w3%

可利用率：>98%

设计条件下年可运行时间：》8000小时

脱硫系统采用的脱硫剂为氧化镁粉，粒径》200目，含水率w2%纯度》80%

四、工艺方案设计

1•设计思路

♦脱硝采用SNCR预留高级低温氧化装置）脱硝。

SNCR：艺是一种不用催化剂，在800-1050C范围内还原NOx的方法。该方法以炉膛为

反应器，可通过对锅炉进行改造实现。其中反应最适宜温度800-950C（该项目炉膜温度为

850~900C，因此只适用于喷淋氨水）。因为炉瞠温度、NOx的分布在炉膛对流断面上是经常变

化的，如果喷入控制点太少或锅炉整个断面上喷氨不均匀，则会出现较高的氨逸出量。若喷入还

原剂不充分反应，则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰沉积在锅炉尾部的受热面上，而且遇

到JSO3

会发生铁盐，可能造成空气预热器堵塞和腐蚀。为保证脱硝反应能以最少的喷NH3量达到最好的

还原效果，选用合适的喷射器，分层布置，使NH3与烟气.良好

地混合，达到脱硝目的。

根据现场实际

♦除尘改造采用布袋除尘器，改造后出口颗粒物低于30mg/Nm

♦脱硫采用氧化镁法脱硫，脱硫率高达98%人上，出口S。排放浓度低于

3

35mg/Nm

♦深度除尘采用深度净化装置一高压静电湿式除尘（雾）器，用于捕集脱硫净化湿烟气中的细

粉尘、酸雾及汞等，能有效去除烟气中的氨、镂盐、S。酸雾、PM2.5细小液滴、汞等重金属，

使出口烟气处于酸雾几乎被全部去除的比较

“干”的状态，有效地降低了SO酸雾冷凝对烟囱造成的腐蚀速度，实现烟气高度清洁排放出口

颗粒物低于10mg/Nnl

♦模块化的设计理念，不同模块有不同的作用，本技术方案预留高级低温氧化反应器。随着

环保标准的提高，不需要拆除改造原有，直接增加催化剂制备车间即可。

2.除尘技术方案

袋式除尘器是一种干式滤尘装置。滤料使用一段时间后，由于筛滤、碰撞、滞留、

扩散、静电等效应，滤袋表面积聚了一层粉尘，这层粉尘称为初层，在此以后的

运动过程中，初层成了滤料的主要过滤层，依靠初层的作用，

网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。

LCME长袋低压脉冲袋式除尘器是集合国内先进技术为一体

处理风量大'过滤风速低、清灰效果好'除尘效率高、运行

可靠、维护方便、占地面积小的单元组

合式除尘设备。该设备技术先进，质量稳定，广泛应用于电力、冶金、建材、化

工等行业的锅炉、烟气除尘及物料叵I收、粉尘治理。

产品优点：

(1)除尘效率高，一般在99%以上，除尘器出口气体含尘浓度在数十mg/m3之内，对亚微米

粒径的细尘有较高的分级效率。

⑵处理风量的范围广，小的仅1min数m3大的可达1min数万m3既可用于工业炉窑的烟气

除尘，减少大气污染物的排放。

⑶结构简单，维护操作方便。

⑷在保证同样高除尘效率的前提下，造价低于电除尘器。

⑸采用坡璃纤维、聚四氟乙烯、P84等耐高温滤料时，可在200c以上的高温条件下运行。

⑹对粉尘的特性不敏感，不受粉尘及电阻的影响。

3.脱硝技术方案

SNCR兑硝技术即选择性非催化还原(SelectiveNon-CatalyticReduction，以下简写为

SNCR技术，是一种不用催化剂，在850〜1100C的温度范围内，将含氨基的还原剂(如氨水，

尿素溶液等)喷入炉内，将烟气中的NOx还原脱除，生成氮气和水的清洁脱硝技术。___________

在合适的温度区域，且氨水作为还原剂时，其反应方程式为:

4NH3+4N0+OM4N2+6H2O(1

然而，当温度过高时，也会发生如下副反应：

4NH3+5OP4NO+6H2O(2)

SNCR因气脱硝技术的脱硝效率一般为30%〜80%受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR

技术，目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。

SNCR兑硝原理

在850〜1100C范围内，NH3或尿素还原NOx的主要反应为:

NH3为还原剂：

4NH3+4NO+02-4N2+6H2O

尿素为还原剂：

NO+CO(NH2)2+1/2OM2N2+CO2+H2O

SNCR兑硝系统组成：

SNCR喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系

统、喷雾系统等组成。

SNCRK统烟气脱硝过程是由下面四个基本过程完成：接收和储存还原剂；在锅炉合适位置

注入稀释后的还原剂；还原剂的计量输出、与水混合稀释；还原剂与烟气混合进行脱硝反应。

SNCR脱硝反应器的具体安装位置根据锅炉及现场实际确定，常规工艺流程如下：

4•脱硫技术方案

4.1氧化镁法脱硫法

锅炉烟气由引风机送入吸收塔预冷段，冷却至适合的温度后进入吸收塔，往上与逆向流下的吸

收浆液反应，脱去烟气中的硫份。吸收塔顶部安装有除雾器，以除去净烟气中携带的细小雾滴。

净烟气经过除雾器降低烟气,中的水分后排入烟囱。粉尘与脏东西附着在除雾器上，会导致除雾器

堵塞、系统压损增大，需也除雾器冲洗水泵提供工业水对除雾器进行喷雾清洗。

吸收过程发生的主要反应如下：

Mg(0H)2+SOAMgSO3+H20

MgSO3+S02+H20-Mg(HSO3)2

Mg(HSO3)2+Mg(OH)A2MgSO3+2H2O

吸收了硫分的吸收液落入吸收塔底，吸收塔底部主要为氧化、循环过程。

氧化过程，由曝气鼓风机向塔底浆液内强制提供大量压缩空气，使得造成化学

需氧量的MgSO氧化成MgSO。这个阶段化学反应如下：

MgSO3+1/202MgS04

Mg(HSO3)2+1/202-MgS04+H2SO3

H2SO3+Mg(0H)3MgS03+2H2O

MgS03+1/202-MgS04

循环过程即是将落入塔底的吸收液经浆液循环泵重新输送至吸收塔上部吸收区。塔底吸收液pH

由自动喷注的20凉氧化镁浆液调整，而且与酸碱计连锁控制。当塔底浆液pH低于设定值时，氢

氧化镁浆液通过输送泵自动补充到吸收塔底，在塔底搅拌器的作用下使浆液混合均匀，至pH

达到设定值时停止补充氢氧

化镁浆液。20%R氧化镁溶液由氧化镁粉加热水熟化产生，或直接使用氢氧化镁，因为氧化镁粉

不纯，而且氢氧化镁溶解麦很低，就使得熟化后的浆液非常易于沉积，因此搅拌机与氢氧化镁溶

液输送泵必须连续运转，避免管线与吸收塔底

部产生沉淀。

4.2氧化镁-氧化镁湿法脱硫工艺流程

主要包括：烟气系统；循环水、工艺水系统；脱硫剂制备系统：副产品回收系统：控制系统等。

详见工艺流程图。

1

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4.3镁法脱硫优点

a.技术成熟。

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100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。

b.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