3X220t锅炉烟气脱硫脱硝改造技术方案

1、3 32 22 20 0t t/ /h h 循循环环流流化化床床锅锅炉炉 烟烟气气脱脱硫硫脱脱硝硝系系统统改改造造工工程程 技技术术方方案案 （低低氮氮燃燃烧烧改改造造+ +S SN NC CR R+ +石石灰灰石石石石膏膏法法升升级级改改造造法法） 江江苏苏亁亁峰峰顺顺驰驰电电力力设设备备有有限限公公司司 二二 0 0 一一四四年年六六月月 目目 录录 第第一一部部分分 公公司司介介绍绍.4 一一、企企业业简简介介 .4 二二、企企业业资资质质及及相相关关证证件件 .9 1.1. 各项资质文件 .9 1.2. 资信证明 .22 三三、企企业业相相关关业业绩绩一一览览表表 .23 第第二二部部

2、分分 技技术术文文件件.24 一一、项项目目总总说说明明 .25 二二、脱脱硫硫改改造造部部分分 .29 2.1 主要技术经济指标.29 2.2 亁峰顺驰改进型石灰石石膏法烟气脱硫技术.30 2.3 工艺流程.30 2.4脱硫工艺原理.32 2.5第四代石灰石石膏法脱硫工艺的技术特点.34 2.6脱硫工程整体设计改造方案.35 2.7供货范围.40 三三、SNCR 烟烟气气脱脱硝硝系系统统总总体体设设计计方方案案 .41 3.1 总论.41 3.2 设计条件.43 3.3 脱硝装置性能.47 3.4 工艺设计.48 3.5 喷枪流量及布置的设计.50 3.6 脱硝喷枪布置方案.58 3.7 脱

3、硝喷枪强度分析.62 3.8 推进器方案.63 3.9产品总体结构及特性.64 3.10 喷射系统耐磨及防堵性说明.73 四四、低低 NOX 燃燃烧烧技技术术改改造造 .77 4.1低NOx燃烧系统概述.77 4.2百叶窗水平浓淡分离+SOFA燃烧技术对NOx排放的影响 .92 4.3百叶窗水平浓淡分离低NOx技术+SOFA燃烧技术对煤粉 燃尽和锅炉效率的影响.96 4.4百叶窗水平浓淡分离低NOx技术+SOFA燃烧技术对炉膛 结渣和高温腐蚀的影响.98 五五、项项目目实实施施计计划划 .100 1 项目目标.100 2项目管理与控制.101 3土建工程施工.109 5调试工程.110 6项目

4、进度计划.111 六六、保保证证值值 .114 七七、运运行行费费用用核核算算 .114 八八、我我公公司司技技术术人人员员的的服服务务范范围围及及售售后后 .115 1、我公司服务范围.115 2、我公司的义务.116 3、售后部分.117 第一部分第一部分 公司公司介绍介绍 一一、企企业业简简介介 1 1、企企业业概概况况 江苏亁峰顺驰电力设备有限公司 系中国环保产业协会、省环 保产业会会员单位，公司始建于 1980 年，经过二十多年的艰苦创 业，公司依靠先进技术、科学管理，企业规模迅速扩大，管理水平 不断提高，是集科研开发、生产加工、经营销售、技术服务和人员 培训于一体的大型高新技术企业

5、。历次荣获省工商局 “重合同守 信用企业”称号，并于同行业中率先通过 ISO9001：2000 质量管 理体系论认证。是全国环保行业百强企业、省环保十强企业。公司 占地 37500m2，建筑面积 12000 m2，现有职工 568 名，工程技术 人员 63 名，其中高级工程师 21 人。 近几年来，随着我国环保意识的逐渐增强，我公司不仅加大 力度提高自身的软硬件环境建设，充分发挥多年从事除尘、脱硫及 脱销设备生产经营的优势，也更加注重人才的培养和吸纳，公司员 工知识水平和职业技能日益提高，涌现出了一批作风硬，技术精的 中青年管理、技术、营销骨干。同时公司积极聘请一些国内环保行 业著名专家，加强

6、与全国各大高校、科研院所紧密深入合作。先后 与中国科学院、中国有色研究院、北京钢铁设计研究总院、首钢设 计院、包钢设计总院、北方设计院、 南京科技大学等十多家国家 重点科研院所建立了长期稳固的合作伙伴关系，使公司产品一直处 于领先地位，深化成果的转化，为公司进一步发展壮大奠定坚实的 基础。 公司产品的主要用途是分离工业废气中的细微粉尘，以及烟 气中 SO2、NOX、CO2治理，变废为宝加以回收利用。所生产的除尘 系统、脱硫系统、脱硫脱销一体化系统均质量过硬规格齐全，各项 指标均达到或超过国家标准。主要产品有：高压静电除尘器、袋式、 旋风、湿式和单机除尘器以及骨架、布袋、电磁脉冲阀、控制仪等 各

7、种附机附件；采用的脱硫脱销系统包括了干法脱硫、湿法脱硫等， 主要包括：石灰石-石膏法脱硫，氧化镁脱硫、活性焦 /炭脱硫、 氨肥法脱硫脱销一体化以及双碱法脱硫脱销一体化。 也可根据用 户的现有实际情况设计加工不同类型的除尘脱硫系统。本公司产品 广泛应用于火电厂、冶金、矿山、建材、铸造、化工、烟草、沥青、 水泥、机械、粮食、机械加工、锅炉等行业，并且实现了设计 制造安装调试技术培训的一条龙服务。 江苏亁峰顺驰电力设备有限公司 是江苏环保行业的佼佼者。 公司从创立至今坚持 “科学管理，精密制造，优质高效，锐意创 新”的管理理念，环科公司的战略思想是靠企业强大的实力为后盾、 以先进研发，科技创新为支撑

8、、以市场需求为导向、客户满意为宗 旨，以大幅让利于客户为市场切入点，以高质量产品进入市场，靠 不断提高的产品质量、诚实的服务、优惠的价格占领市场，最终打 造一个“顺驰”品牌。 公司生产制造严格按照 ISO9001 质量管理体系执行，从原材 料进厂，生产加工到设备出厂都建立完善的质量保证体系。产品的 安全性、可靠性、一致性得到了权威机构以及客户的认可。现在 “顺驰”除尘脱硫脱硝设备已畅销全国各地，良好的信誉、一流的 产品、合理的价格、周到的服务等形成的整体优势，赢得了稳定的 客户群，得到客户的一致好评。但 顺驰人满足于现状，顺驰一定 会在广大客户的大力支持下不断开拓进取，靠严格的管理、高效的 工

9、作、先进的技术，节能降耗提高质量，不断扩大生产能力，提高 服务水平，开创企业的新局面。良好的公司治理、稳定的产品质量 和高素质的员工队伍造就了蜚声业务的迅速发展。由于业务量的扩 大，原来的厂房已经不能满足生产的需要，一个占地 200 亩的蜚 声工业园已在 2009 年落成。设有现代化的办公大楼、专家楼、研 发中心、工人活动中心等。其中生产车间引进多条先进的全自动生 产线，进一步加强设计加工制造能力。 2 2、织织结结构构 董事 长 总经 理 研发 部 副总经理副总经理副总经理财务总监 技 术 支 持 部 工 程 项 目 部 采 购 部 市 场 部 商 务 部 综 合 部 人 事 部 财 务 部

10、 目目施施工工组组织织结结构构框框图图 项目施 工经理 项目 设计 公司总经理 本项目经理部 质 量 保 证 项项目目质质量量保保证证机机构构 3 3、企企业业文文化化 土 建 质 量 安 全 安 装 物 资 经营 核算 财 务 综 合 管 理 物 资 设 备 设 备 工 艺 电 控 预 决 算 土 建 结 构 调 试 项目经理 施工经理安全经理安装经理 土建施工 队 吊装 队 防腐施工 公司总经理 设备安装 项目总经理 主管质量的项目副总经理 电气安装 调试 质量经理 设计经理 公司以“为社会保护环境，为国家节约资源，追求卓越品质， 满足客户需求”为最高目标，通过实施全面的环保节能项目服务，

11、 达到社会、客户与自身的 “多赢”。 4 4、发发展展战战略略 致力于产品化、精深化开发目标，提升技术竞争力。坚持不懈 地在现有产品领域做精，逐步沉淀出有竞争力的拳头产品；根据公 司实际能力，坚持从做项目到做产品的滚动发展策略，从承接的项 目中逐步提炼有市场前景的项目，作为产品精心开发。 提升市场开拓能力，锻造市场开拓硬功夫。有计划的开拓、培 养电力市场以外的市场，提升项目承接和开发的能力，培养市场核 心竞争力，力求开拓新的业务领域，发展壮大公司实力 。 二二、企企业业资资质质及及相相关关证证件件 1.1.1.1.各项资质文件各项资质文件 1.2.1.2.资信证明资信证明 三三、企企业业相相关

12、关业业绩绩一一览览表表 序号序号业主业主建设规模建设规模 工艺工艺 工程地点工程地点 1阳泉煤业（集团）有限公司4330t/hSNCR+SCR山西太原 2山东青援食品有限公司375t/hSNCR山东临沂 3山东昆达生物科技有限公司120t/h+275t/h+2130t/hSNCR山东临沂 4贵州芭田生态工程有限公司275t/hSCR贵州瓮安 5鲁西化工有限公司2480t/hSNCR山东聊城 6神华国华电力北京热电分公 司 4440 t/hSNCR+SCR北京市 7山西京玉发电责任有限公司2300MWSNCR山西朔州 8华能山东莱芜发电有限公司2300MWSNCR山东莱芜 9南山铝业有限公司22

13、00MWSCR山东日照 10石家庄热电四厂375 t/h 锅炉脱硫工 程 石灰石石家庄市 11湖南湘维有限公司390 t/h 锅炉脱硫工 程 石灰石怀化市 12河北隆尧县华瑞热电有限公 司 3130 t/h 锅炉脱硫工 程 双碱邢台市 13四川攀枝花钢铁公司360 m2 烧结烟气除 尘脱硫 石灰石攀枝花 14山西天脊煤化工集团公司3220 t/h 锅炉脱硫工 程 双碱长治市 15河北武安钢铁厂180 m2 烧结机烟气 脱硫工程 石灰石河北武安 16河北邢台晶牛集团430 t/h 玻璃熔窑烟气 脱硫 双碱邢台市 17河北邯郸峰峰华瑞热电有限 公司 150 t/h 锅炉烟气脱硫 工程 石灰石邯郸市

14、 18河北沧州献县垃圾处理厂1200t/h 垃圾焚烧锅 炉烟气治理工程 双碱河北沧州 19河北石家庄西柏坡电厂3300t/h 垃圾焚烧锅 炉烟气治理工程 双碱西柏坡 第二部分第二部分 技术文件技术文件 一一、项项目目总总说说明明 1 1. .1 1、项项目目背背景景 现有 220t/h 锅炉三台，脱硫除尘系统已经投运。烟气脱硫运行过程中存在 脱硫率低下以及运行成本过高等诸多问题。 现如今随着人们对环境的要求越来越高，以及环保部门对从锅炉烟囱排出 的废气物的排放监控越来越严格，排放标准也越来越严厉。根据环保有关规定， SO2 的排放浓度要低于 100mg/m3,粉尘颗粒物排放浓度要低于 30mg

15、/m3, 氮氧化 合物排放浓度要低于 100mg/m3,污染物排入大气必须达标排放。 公司领导十分重视环境保护工作，拟针对现行日益严格的环保要求，对锅 炉尾气烟气进行处理改造，做到达标排放。 1 1. .2 2、项项目目目目标标 本工程的目的就是在上述建设背景和有关法规要求下对该项目原有污染物 治理和工艺系统进行改造，在不影响现有锅炉工况条件下，使该系统能有效减 少中各项污染物的排放，保证尾气达标排放，实现良好的经济效益和环保效益， 并尽可能利用现有设施资源，把项目改造费用降到最低。 1 1. .3 3、 概概述述 本工程针对现有 3 台 220t/h 流化床锅炉脱硫系统采用亁峰顺驰烟气脱硫技

16、 术进行改造，将原有简易双碱法系统改为石灰石石膏法系统，三套烟气脱硫塔 装置改造、一套新型工艺系统设备、改造配套电气仪表系统。锅炉出口到引风 机出口之间工艺系统的所有设备； 详细分工界线内容如下（暂定，最终以招标文件为准）： a、220T 流化床炉脱硫电气仪表系统 1 套。 b、制浆系统 1 套。 c、改建水泥脱硫塔 3 台。 d、脱硫塔工艺循环系统1套。 e、土建改造系统 1套。 f、脱水系统 1套。 g、管道系统 3 套。 脱硫前烟气中 SO2 原始排放浓度：设计时按工况下最大 SO2 浓度 6043mg/m3 考虑，烟气脱硫后达到如下指标：SO2 浓度100mg/m3。 工程改建后脱硫系

17、统运行时采用石灰石做为脱硫剂。 1 1. .3 3. .1 1、 主主要要特特点点 本除尘脱硫系统主要特点如下： 1) 改建后脱硫系统采用 3220t/h 流化床锅炉和配一套脱硫系统脱硫的 处理方式。 2) 脱硫系统采用 石灰石-石膏湿法烟气脱硫方法，脱硫系统副产物为硫酸钙沉淀 物。 3) 改造后的脱硫系统采用空塔喷淋塔吸收技术，塔内喷淋及布流装置采 用最优化设计，液气比远远低于传统的石灰石-石膏法烟气脱硫技术，液气 比仅为 4.85L/Nm3。 4) 脱硫系统采用多级液固分离技术及优质的压滤设备，脱硫副产物硫酸 钙含水量低于 10%，为半干态排放，无漏水及扬尘现象。 5) 整套脱硫系统的压力

18、损失（压差）在 10001200Pa。 6) 脱硫塔直径 9.2m（与原塔直径相同）。 7) 工艺部分改造原有沉淀池和滤清液循环系统利用，整个脱硫系统无废 水外排。 8) 脱硫系统本着节约用电，降低成本的原则，不选用耗电高、功率大， 效率底的电机、泵。 9) 增加石灰石灰仓一套，乳液罐二个，改造原有石灰乳液罐使其增高 500mm,两个乳液罐底部各增加除渣机一套，提高石灰石的可利用率； 10) 增加曝气装置一套，提高 Ca+与 Na+置换反应速率，增加循环水池出渣 系统一套，提高沉淀效率。尽可能使脱硫系统对环境无污染，包括水、空 气、产物外排、噪音等均达到了国家行业、公司的最高要求。 11) 脱

19、硫设施运行后不影响锅炉工况。 12) 脱硫工艺与设备技术先进，运行稳定可靠，操作维修简单易行。 1 1. .4 4、 设设计计依依据据 1 1. .4 4. .1 1 基基本本设设计计条条件件 表 1-1 烟气参数 项目单位数据 烟气量（工况，湿基） m3/h 烟气温度 130 烟气压力 Pa -450-110 SO2浓度（工况，湿基） mg/Nm36043 颗粒物浓度 mg/m350 1 1. .4 4. .2 2 气气象象资资料料（依依据据网网上上） 1 1) ) 大大气气温温度度 年平均气温 13.3 极端最高气温* 42.5 极端最低气温 * -19 室外计算（干球）温度 A. 冬季采

20、暖计算温度 * -7 B. 冬季通风计算温度 -23 C. 冬季空气调节计算温度 -19 D. 夏季通风计算温度 * 32 E. 夏季空气调节计算温度 35.3 F. 夏季空气调节计算湿球温度 27.6 G. 夏季空气调节日平均温度 31 H. 最热月平均温度* 26.9 I. 最冷月平均温度* -29 2 2) ) 相相对对湿湿度度（% %） A. 最冷月月平均室外计算相对湿度 * 59% B. 最热月月平均室外计算相对湿度 * 79% C. 最热月 14 小时平均室外计算相对湿度 53% 3 3) ) 大大气气压压力力 A. 冬季* 1020.0hPa B. 夏季* 998.2hPa 4

21、4) ) 室室外外风风速速 A. 冬季平均室外风速 22 .5m/s B. 夏季平均室外风速 12.4m/s C. 最大月份（四月）平均室外风速 * 23. 2m/s D. 历年最大风速* 29.0m/s 5 5) ) 最最多多风风向向及及频频率率 A. 年主导风向 C（静稳）18% S（南）14% N（北）13% B. 冬季风向 C（静稳）21% N（南）14% S（北）10% C. 夏季风向 C（静稳）18% S（南）14% N（北）12% 6 6) ) 最最大大冻冻土土深深度度 139cm 1 1. .4 4. .3 3 规规范范标标准准 国家现行的各专业设计规范和标准； 国家及地方相关

22、法律、法规。 建设项目（工程）竣工验收办法 （国家计委 1990） 建设项目环境保护竣工验收管理办法 （国家环境保护局 2001） 表表 1 1- -2 2 设设计计所所依依据据的的国国家家现现行行的的各各专专业业设设计计规规范范和和标标准准 GB9078-1996 工业窑炉大气污染物排放标准 GB16171-1996 炼焦炉大气污染物排放标准 GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准 GB13271-2001 锅炉大气污染物排放标准 环发200226 号 燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策 GB8978-1996 污水综合排放标准 GB3097-82 海水水质标准 GB16297-1

23、996 大气污染物综合排放标准 GB18599 一般工业固体废物存储、处置场污染控制标准 GB3095 环境空气质量标准 DL/T621 交流电器装置的接地 DL/T5044 火灾自动报警系统设计规范 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 GB18599 一般工业固体废物存储、处置场污染控制标准 D DL L/ /T T5 51 19 96 6- -2 20 00 04 4 火力发电厂烟气脱硫设计技术规范 1 1. .5 5、设设计计改改造造原原则则 1) 亁峰顺驰石灰石石膏法脱硫技术是专门为中 大型电力企业烟气脱硫工程 开发出的烟气脱硫技术，本方案设计严格按照投资省

24、、运行费用低、脱硫效 率高（99%）、占地面积小、副产物为半干态、无任何污水外排、无二次污 染的原则进行设计。 2) 脱硫剂直接用石灰石粉末,无需对石灰石粉末进一步加工,耗水量少。 3) 脱硫塔兼有脱硫、除尘双效功能，处理后的副产物为半干态。 4) 本设计方案提供的除尘脱硫系统和有关设备及资料和服务等满足技术规范 书和有关工业标准要求。 5) 本设计方案提供的除尘脱硫系统为 亁峰顺驰成熟技术，具有在电厂环境 下运行的条件。 6) 本设计按照成熟、可靠、先进、实用的原则，每一项技术和装备的选用要 确保操作稳定、可靠、生产低成本的效果。 7) 采用先进可靠的工艺技术，确保锅炉烟气脱硫装置能安全、环

25、保、节能稳 定地连续生产。 8) 工程自动化控制水平遵循成熟、可靠、先进、实用、有利于操作稳定和安 全生产、性价比高的原则。 1 1. .6 6、设设计计改改造造内内容容 本烟气脱硫系统改造设计包括以下内容： 工艺系统改造包括增加制浆系统（氢氧化钙制备系统） 、增加石灰石浆 液输送系统、循环水池改造、增加曝气装置一套 、增加除渣系统 一套。 脱硫塔系统改造包括增设脱硫液循环系统、 塔前烟气温度调节系统、增 加脱硫剂输送系统、工艺水 冲洗系统、3 台原有脱硫塔的改造加固 、电气系 统的变动、以及管道、保温、防腐等施工、制造、安装、调试 等内容。 另外还包括整个处理系统的电气、 PLC 控制系统等

26、。 二二、脱脱硫硫改改造造部部分分 2.12.1 主要技术经济指标主要技术经济指标 本方案改造 3 台 220t/h 锅炉烟气脱硫的烟气量为 m3/h。脱除 SO2约为 19000 吨/年。 表 1.6 主要技术经济指标 序号项目单位数量备注 1 处理烟气量 m3/hm3/h 工况 2 入口 SO2浓度 mg/Nm36043 3 脱硫效率 %99 4 脱除 SO2量 kg/h2639 5 出口 SO2浓度 mg/Nm3100 6 入口烟气温度 130 7 出口烟气温度 60 8 出口烟尘浓度 mg/Nm330 9 系统压力损失 Pa 10001200 10 钙硫比(Ca/S) mol/mol1

27、.03 11 电负荷 kWh420 12 工艺水耗 t/h2.83 13 脱硫剂耗量 kg/h2.95 碳酸钙 160 元/吨 14 年利用小时数 h7200 15 装置负荷适应范围 %30110 16 装置使用寿命年 30 17 装置可利用率 %95 2.22.2 亁峰顺驰改进型石灰石石膏法烟气脱硫技术亁峰顺驰改进型石灰石石膏法烟气脱硫技术 亁峰顺驰公司依托于中国科学院，在国内外先进的湿法烟气脱硫技术的 基础上，通过中国科学院有关专家对湿法烟气脱硫的研究，自主开发出亁峰 顺驰第四代石灰石石膏法 脱硫工艺。 2.32.3 工艺流程工艺流程 A 技术要求 我方根据本厂方现场情况要求，提供完整的烟

28、气脱硫装置工艺系统的基 本设计和详细设计，以及规定范围的供货和服务，并保证脱硫装置的性能。 脱硫装置满足如下运行特性： 原则上，脱硫装置能适应 锅炉最低稳燃负荷（燃烧设计 30%）工况和 110%工况之间的任何负荷 。脱硫装置在没有大量的和非常规的操作或准备的 情况下，能通过冷或热起动程序投入运行；特别是在 锅炉运行时，脱硫装置 和所有辅助设备能投入运行而对 锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。 而且脱硫装置必须能够在烟气污染物浓度为最小值和最大值之间任何点运行， 并确保污染物的排放浓度不大于保证值。 我方提供脱硫系统停运的温度，但最低停运温度不低于130。 （2）整套脱硫系统及其装置的设置

29、能够满足整个系统在各种工况下自动 运行的要求，脱硫装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理在脱 硫控制室实现完全自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。如 果某台设备出现故障 (例如水泵等)，备用设备将自动投入运行，且不会影响 装置的运行。整个系统的控制功能由我方提供的脱硫 _PLC 实现。 （3）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统 (如：石灰和 石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等 )必须在不需要过多的或非常规的准备和操 作的情况下就能实现冲洗和排水。在短期停运或事故中断期间，主要设备和 系统的排水和冲洗能通过脱硫 _PLC 的远方操作实现，包括石灰石浆液或石膏 浆液管道

30、和其他所有与石灰石或石膏浆液接触的设备。 （4）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设 备（例如吸收塔喷嘴、泵等），即使设有备用件，也设计成易于更换、检修 和维护。 （5）自动运行方式需要的或布置在运行人员在平台走道上时手不能及之 处的全部阀门和挡板等配置气动 /电动执行器。 （6）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使用铰接 方式，且能容易开 /关。所有的人孔门附近设有维护平台。 （7）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时必须考虑设备和管 道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。 （8）所有设备和管道，包括烟道的设计考虑最差运行条件（压力、温度、

31、 流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。 （9）所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。 （10）所有设备和电动机的冷却方式尽可能不采用水冷却。 B 改造后的脱硫工艺系统设计原则 脱硫工艺系统主要由石灰浆液制备系统、烟气系统、 SO2 吸收系统石膏 脱水系统、工业水系统、杂用和仪用压缩空气系统 （气源由业主提供） 等组 成。工艺系统图参见附图。工艺系统设计原则包括： （1）脱硫工艺采用湿式石灰 石膏法。 （2）脱硫装置采用改造原有系统一炉一塔的形式，确能保证烟气二氧化 硫按国家规定的标准排放。 每套脱硫装置的烟气处理能力为 锅炉 110%工况 时的烟气量。脱硫效率按不小于

32、 95%设计。 （3）脱硫系统设置 100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不影响 锅炉的安全运行。 （4）吸收剂制浆方式采用厂外来石灰 。 （5）脱硫副产品石膏脱水后含湿量 20%，为综合利用提供条件。 （6）脱硫系统排放的烟气不对烟囱造成腐蚀、积水等不利影响。 （7）脱硫设备年利用小时按 7200 小时考虑。 （8）脱硫装置可用率不小于 95%。 （9）脱硫装置服务寿命为 30 年。 4.3 脱硫除尘装置布置原则 4.3.1 总平面布置 根据工厂总平面布置的规划，脱硫区整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节 省占地，节省投资。 浆液循环泵、石膏浆泵紧凑布置在吸收塔周围。吸收塔的氧化风机集中布

33、 置。 4.3.2 管线布置 工厂内各种管线和沟道，包括架空管线，直埋管线、与脱硫区外沟道相接 时，在设计分界线处标明位置、标高、管径或沟道断面尺寸、坡度、坡向管 沟名称，引向何处等等。有汽车通过的架空管道净空高度为5.5 米，室内管 道支架梁底部通道处净空高度为 2.2 米。 2.42.4 脱硫工艺原理脱硫工艺原理 除尘原理 烟气中大部分粉尘经除尘器脱除。剩余粉尘在吸收塔中脱除。 含尘烟气通过进口烟道进入 吸收塔，烟气被水均匀的喷入，由于烟气高 速运动，因此喷入的水被其溶化成细小的水雾，湿润了烟气中的灰 尘。在这 个过程烟气中的灰 尘被湿润，使它的重量加大而有利于被离心分离，在高速 呈絮流状

34、态中，由于水滴与尘粒差别较大，它们的速度差也较大。这样，灰 尘与水滴就发生了碰撞凝聚，尤其是粒径细小的灰尘料可以被水雾水溶，这 样含尘气体被水湿润，尘粒随水流到 吸收塔底部，从溢水孔排走，在 吸收塔 底部有清理孔便于进行清理。净化后的气体，通过 除雾器除水后排放。 脱硫原理 1 吸收原理 吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整 个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的 SO2、SO3 被吸收。SO2 吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完 成并最终形成石膏。 为了维持吸收液恒定的 pH 值并减少石灰耗量，石灰浆液被连续加入吸收 塔，同时吸

35、收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地 搅动，以加快石灰在浆液中的均布和溶解。 2 化学过程 （1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触 ,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如下： SO2H2OH2SO3（溶解） H2SO3HHSO3（电离） 吸收反应的机理： 吸收反应是传质和吸收的的过程，水吸收 SO2 属于中等溶解度的气体组 份的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制， 吸收速率吸收推动力 /吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数） （2）中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH 值。 中和后的浆液在吸收塔内再

36、循环。中和反应如下： Ca2CO322HSO42H2OCaSO42H2OCO2 2HCO32H2OCO2 中和反应的机理： 中和反应伴随着石灰的溶解和中和反应及结晶，由于石灰较为难溶，因 此本环节的关键是，如何增加石灰的溶解度，反应生成的石膏如何尽快结晶， 以降低石膏过饱和度。中和反应本身并不困难。 （3）氧化反应 一部分 HSO3在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3在 反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下： HSO31/2O2HSO4 HSO4HSO42 氧化反应的机理： 氧化反应的机理基本同吸收反应，不同的是氧化反应是液相连续，气相 离散。水吸收 O2 属于难溶解度的气体组份的

37、吸收，根据双膜理论，传质速率 受液膜传质阻力的控制。 （4）结晶过程 CaSO3+1/2H2O CaSO31/2H2O CaSO4+2H2OCaSO42H2O CaSO3 的结晶可以理解为一个中间过程 , CaSO31/2H2O 结晶体经氧 化后最终生成石膏结晶体。 脱硝原理 烟气进入吸收塔，与喷淋而下的碱液接触时，氮氧化物会与碱液反应， 从而达到脱除少部分氮氧化物的效果。 为了进一步增大设备的 脱硝效率，在 设备上设有喷嘴，向下喷淋碱液，与残留氮氧化物反应、净化 ，净化后的烟 气上升至除水折流板，脱水后经引风机进入烟囱排入大气 。 二噁英脱除原理 因二噁英在低温(200以下)下是以固态的形式

38、吸附在粉尘表面 ,因而 喷水降温即能大大减少烟气中的二噁英。本工程采用湿法工艺 ,在脱硫反应 器内,通过喷淋,在较短的时间内使烟气温度 80左右,利用低温进行高效脱 除二口恶英。 此外除尘器能够同时去除吸附在粉尘上的部分二噁英。 2.52.5 第四代石灰石石膏法脱硫工艺的技术特点第四代石灰石石膏法脱硫工艺的技术特点 采用第四代石灰-石膏湿法脱硫主要有以下优点： （1）脱硫效率高。石灰 石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达 99%以上，脱硫 后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。 （2）技术成熟，运行可靠性好。国外石灰一石膏湿法脱硫装置投运率一 般可达 98%以上，由于其发展历史长，技术

39、成熟，运行经验多，因此不会因脱 硫设备而影响设备的正常运行。特别是新建 脱硫工程采用湿法脱硫工艺，使 用寿命长，可取得良好的投资效益 。 （3）吸收剂资源丰富，价格便宜。作为石灰一石膏湿法脱硫工艺吸收剂 的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸 钙含量在 90%以上，优者可达 95%以上，制得石灰价格也低廉。运行费用低。 （4）脱硫副产物便于综合利用。石灰一石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物 为脱硫石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为 250 万吨和 350 万吨左右， 基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副 产物综合利用，不仅可以增加厂效益、

40、降低运行费用，而且可以减少脱硫副 产物处置费用，延长灰场使用年限 。 （5）技术进步快。近年来国外对石灰一石膏湿法工艺进行了深入的研究 与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化 多塔合为一塔，塔内 流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可望使该 工艺占地面积较大 等问题逐步得到妥善解决。 2.62.6 脱硫工程整体设计改造方案脱硫工程整体设计改造方案 乙方根据厂方原有系统和现有实际情况 要求，将原有石灰石石膏法脱硫 系统，补充改造成为 完整的石灰石石膏法烟气脱硫装置工艺系统并保证脱硫 装置的性能。 改造后的脱硫系统 与锅炉运行匹配，脱硫装置保证能快速启停，且在锅 炉

41、负荷波动时有良好的适应特性。乙方保证脱硫装置和所有相关的辅助设备 的负荷适应范围和响应速度与现有锅炉相一致 ，即负荷变化范围为 70% BECR150%BMCR 时，响应速度大于 5%/min。 改造后的装置满足如下运行特性： 全套烟气脱硫装置包括辅助设施适应锅炉在最小和最大负荷范围 （70%BECR150%BMCR）的任何负荷点运行。装置在没有大量的和非 常规的操作或准备的情况下，能通过冷或热起动程序投入运行；特别 是在锅炉运行时，装置和所有辅助设备能投入运行而对锅炉负荷和锅 炉运行方式不会有任何干扰。而且装置能够在烟气污染物浓度为最小 值和最大值之间任何点运行，并确保装置的排放指标不超出保

42、证值。 装置故障及退出运行不会影响发电机组的正常运行， 整个系统的控制功能由乙方提供的 FGD-PLC 实现。FGD 装置及其辅助 设备的运行和监控在 FGD 控制室实现完全自动化。如果某台设备出现 故障（例如水泵等） ，备用设备应自动投入运行，且不会影响装置的 运行。因此对整个装置的运行是很重要和必需的设备，乙方应提供备 用设备。 在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统（如石灰和脱硫 液系统的泵、管道、箱罐等）无需做过多的或非常规的准备和操作即 可实现冲洗和排水。在短期停运或事故中断期间，主要设备和系统的 排水和冲洗均能通过中心控制室的远方操作实现，包括石灰脱硫液或 脱硫渣管道和其他

43、所有与石灰或脱硫渣接触的设备。 对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的设备（例 如吸收塔喷嘴、泵等） ，设有备用件，同时亦设计成易于更换、检修 和维护。 乙方对自动运行方式需要的全部阀门配置气动执行器。 烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，且容易开/关。所有的人 孔门附近均设有维护平台。 所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计的时候应考虑设备和管 道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。 所有设备和管道，包括烟道的设计应考虑最差运行条件（压力、温度、 流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。 乙方在设计中所选用的材料保证适应实际运行条件，包括考虑适当的 腐蚀余量，特别

44、是使用两种不同钢材连接时采取适当的措施。 乙方在布置所有设备与管道的时候应充分考虑系统功能的实现和运行 工作的方便。 2 2. .6 6. .1 1 F FG GD D 工工艺艺系系统统的的设设计计原原则则 改造后的 FGD 工艺系统主要由脱硫剂制备系统、烟气系统、 SO2吸收系 统、脱硫液循环系统、脱硫渣脱水系统等组成。 工艺系统改造设计原则包括： 新脱硫工艺采用 FGD 石灰石石膏法烟气脱硫工艺，乙方保证烟气脱 硫工艺是成熟和先进的。 本脱硫装置规模为一炉 1 塔。3 台脱硫设 备公用 1 整套脱硫工艺装置。处理 3 台 220t/h BMCR 工况下 100%的 烟气量（单台：m3/h）

45、，其中瞬时能满足 BMCR 工况下 150%的烟气量。 吸收塔脱硫率按9 99 9% %设计。 脱硫系统自成体系， 脱硫系统设置 100%烟气旁路，脱硫装置在任何 情况下均不会影响发电机组的安全运行。 脱硫系统不设置独立的脱硫增压风机， 如果原风机还有 8000Pa 的风 压余量（含布袋除尘器系统），则 对原引风机不做新动，在脱硫系 统正常运行或事故状态时均不会影响发电系统本身的运行。 脱硫装置在尽量少新动或折迁地面管道和地下设施的前提下，因地 制宜，合理布局，尽可能减少 改建脱硫装置的占地面积 。公共设施 包括：脱硫剂制备系统、脱硫液循环系统、控制系统、 渣处理系统。 脱硫剂采用外购石灰粉。

46、 为了最大限度的减少工艺水的消耗量，乙方在设计中充分考虑了工艺 水的循环利用。真空皮带过滤机的滤液和冲洗水汇集至沉淀池再利用， 使工艺水的补给量最小。 脱硫设备按发电机组实际年平均运行时间 7 72 20 00 0 小小时考虑。 改造后的 FGD 系统的可用率9 95 5%。 FGD 装置设计寿命不小于 30 年。 2 2. .6 6. .2 2 F FG GD D 工工艺艺系系统统的的工工艺艺流流程程 1 1) ) 烟烟气气流流程程 锅炉烟气从布袋除尘器出来后，通过新造后的 二氧化硫吸收系统进入引 风机，到烟囱排出。在脱硫系统中，烟气先经过入口处急冷喷淋的降温，然 后进入吸收塔，在塔内完成脱

47、硫洗涤，洁净烟气由塔内除雾器除雾脱水，最 后由引风机出来的热空气混合提高排烟温度后通过烟囱排空。由于采用布袋 除尘器后的烟气脱硫，所以对现有布袋除尘器的运行状态不会产生任何影响。 不会新变布袋除尘器干灰的质量，不会对布袋除尘器产生任何腐蚀 。 2 2） 脱脱硫硫液液流流程程 脱硫液（钠盐）在吸收塔内与 二氧化硫充分接触、反应后，由在塔底流 入循环再生池；经过反应池，与石灰脱硫液进行再生反应。反应后进入沉淀 池，清液返回脱硫液缓冲池，在缓冲池中补充一定量的钠碱液，然后用回流 泵泵送至吸收塔的一级一级喷淋从而与烟气接触；使脱硫液形成循环。 3 3） 脱脱硫硫副副产产物物后后处处理理流流程程 脱硫液

48、在反应池再生后，钙离子 得到再生，二氧化硫以半水亚硫酸钙的 形式在沉淀池内沉淀下来，上清液回流到脱硫液流程中循环使用。脱硫渣经 过脱水机进一步脱水，皮带上的物料层厚度为一定值以确保脱水性能，过滤 层通过脱硫渣冲洗水及下面的真空来冲洗和脱水，使最后产物的含固率达到 75%。 2 2. .6 6. .3 3 S SO O2 2 吸吸收收系系统统 技技术术要要求求 3 台 220t/h 锅炉用 1 套公共系统,能瞬时满足 1.15 倍锅炉气量共用 1 套工艺系统的特殊情况。 脱硫清液通过循环泵从缓冲池送至塔内喷嘴，喷雾液滴与烟气接触发生 化学反应吸收烟气中的 SO2，脱硫液再生泵将脱硫液从吸收塔送到

49、脱硫液循 环系统。 脱硫后的烟气夹带的液滴在吸收塔出口的除雾器中收集，使净烟气的液 滴含量不超过保证值 85mg/m3。 吸收塔和整个脱硫液循环系统进行了优化设计，保证脱硫效率及其他各 项技术指标达到合同要求。 SO2吸收系统包括吸收塔、吸收塔循环 泵、脱硫液再生泵、除雾器、冲 洗、事故喷淋等几个部分，还包括辅助的放空、排空设施。 所有设备的噪音符合 生产环境的要求。 2 2. .6 6. .4 4 吸吸收收塔塔 2.6.4.1 设计改造原则 建造 3 套石灰石石膏法湿式脱硫吸收塔，采用 四层喷淋、三层除雾的形 式。 包括喷嘴及所有内部构件、除雾器、塔体防腐涂料及外紧固件等。塔内 防腐及外部钢

50、结构（如平台扶梯等）的施工也在原除尘器上完成。 新造后使得吸收塔内所有部件能承受最高入口烟气温度的冲击，高温烟 气不会对任何系统和设备造成损害。 新造后的吸收塔底面设计能保证完全排空脱硫液，吸收塔内配有足够的 喷咀。 塔的整体设计应方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部的导流板、喷 淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。 吸收塔烟道入口段能防止烟气、液体倒流和固体物堆积。 2.6.4.2 吸收塔结构尺寸 改建吸收塔 3 座，详细规格见下表。 为确保塔体渗漏、耐磨的需要，塔体采用了一种特殊涂料。 吸吸收收塔塔外外形形尺尺寸寸及及设设计计参参数数 项目220t/h 燃煤锅炉 吸收塔