氧化鎂脫硫技術方案分解

1、 2×20t/h鏈條爐煙氣脫硫工程 技 術 建 議 書 南京瑞宜恒有限公司2014年10月9日 目 錄1.工程概述22.工程設計22.1 總體設計原則22.2 設計依據(jù)32.3 設計參數(shù)及性能指標52.4氧化鎂法濕式煙氣脫硫工藝7工藝原理7脫硫工藝特點8本脫硫系統(tǒng)的特點9關于脫硫系統(tǒng)的認識102.5項目設計10設計范圍及原則10設計范圍10設備選用及設計原則112.5.2 工藝流程122.5.3 SO2吸收系統(tǒng)13旋流板塔脫硫裝置及構成13旋流板塔脫硫裝置的主要參數(shù)14全面深入的脫硫塔技術17結構特點18技術特點19循環(huán)液供應系統(tǒng)19脫硫循環(huán)泵20氧化風機20泥渣處理系統(tǒng)21排泥泵2

2、2水力旋流器22真空皮帶脫水機232.5.7 脫硫劑制備及供應系統(tǒng)232.5.8 工藝水系統(tǒng)（如果業(yè)主提供工藝水則此部分不用設計）242.5.9 電氣設計24設計依據(jù)24電氣控制25用電設備負荷282.5.10 運行費用估算292.6 安全運行指標312.6.1 煙氣脫硫除塵系統(tǒng)的主要安全問題312.6.2 安全措施322.6.3 工藝運行監(jiān)視及控制332.7 安全運行指標34設備及管路防腐34保溫及油漆353.供貨設備一覽表351.工程概述現(xiàn)有二臺20t/h鏈條爐，為了保護廠區(qū)周圍的生產、生活環(huán)境，并積極響應國家節(jié)能減排的號召，預建設鍋爐煙氣脫硫設施及相關的配套設備和構筑物，使煙塵、二氧化硫

3、等指標達到國家的排放標準，為企業(yè)自身的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。本方案將根據(jù)建設方提供的基礎數(shù)據(jù)和相關國家標準，按照建設方和環(huán)境保護管理部門的意見，從技術和經濟等方面，敘述其煙氣脫硫系統(tǒng)的可行性。煙氣脫硫系統(tǒng)參照國家規(guī)定的工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規(guī)范（HJ462-2009），采用成熟、先進、可靠的氧化鎂濕式煙氣脫硫工藝，20t/h采用2爐1塔的配置方式，塔內（外）氧化、塔外循環(huán)，副產物處理系統(tǒng)及電氣熱控系統(tǒng)為共用系統(tǒng)。2.工程設計2.1 總體設計原則1) 設計必須符合適用的要求：選擇的處理工藝、構筑物（建筑物）型式、主要設備、設計標準和數(shù)據(jù)等，應最大限度地滿足使用的需要，以保證煙氣脫硫系統(tǒng)

4、功能的實現(xiàn)。在充分尊重用戶需求和環(huán)境保護管理部門意見的同時，認真執(zhí)行國家有關法規(guī)、標準及規(guī)定。2) 設計應符合經濟的要求：選擇的處理工藝應能滿足系統(tǒng)需要和要求，并盡可能降低運行費用。設計中一方面盡可能選用質優(yōu)價廉的設備，以及采用合理措施降低工程造價；另一方面又必須保證在工程建成投入使用后，取得最大的經濟效益和使用效果。3) 技術應當力求先進、合理：設計中必須根據(jù)生產的需要和可能，在經濟合理的原則下，盡可能采用先進技術。在機械化、自動化與儀表化程度方面，要從實際出發(fā)，根據(jù)需要和可能及設備的供應情況，妥善確定。4) 實用、美觀，避免二次污染：平面布置和建、構筑物形式力求與廠區(qū)其它建筑和環(huán)境協(xié)調一致

5、。整個系統(tǒng)設計應充分考慮設備噪聲、處理藥劑等可能造成的二次污染。5) 不影響鍋爐正常運行：脫硫系統(tǒng)工作時不影響鍋爐的正常運行，并保證在給定設計條件下，確保煙氣中SO2的達標排放。脫硫裝置使用壽命長、操作維護簡單，布置緊湊、占地面積小。處理設施有較高的耐沖擊負荷能力，并能在北方冬季寒冷氣候條件下正常運行。2.2 設計依據(jù)1) 建設方提供的基礎資料及要求；2) 環(huán)境空氣質量標準（GB3095-19960）；3) 大氣污染物排放綜合標準（GB16297-1996）；4) 工業(yè)爐窯大氣污染物排放標準（GB9078-1996）；5) 鍋爐大氣污染物排放標準（GB13271-2001）；6) 工業(yè)鍋爐及爐

6、窯濕法煙氣脫硫工程技術規(guī)范（HJ462-2009）；7) 煤炭工業(yè)污染物排放標準（GB20426-2006）；8) 火電廠設計技術規(guī)程（DL5000-2000）；9) 火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2003）；10) 鍋爐煙塵測試方法（GB5468-91）；11) 環(huán)境保護產品技術要求濕式煙氣脫硫除塵裝置（HJT288-2006）；12) 工業(yè)管道工程施工及驗收規(guī)范（GBJ235-82）；13) 機械設備安裝工程施工及驗收規(guī)范（TJ231-78）；14) 氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的基本型式與尺寸（GB985）；15) 漆裝前鋼料表面銹蝕等級和除銹等級（GB 8923-1

7、988）；16) 機械密封試驗方法（GB/T14211）；17) 機械密封技術條件（JB4127.1-1999）18) 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準類混合區(qū)評價標準（GB12348）19) 焊接件通用技術要求（JB/ZQ4000.3-86）20) 裝配通用技術要求（JB/ZQ4000.9-86）21) 工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范（GB5026497）22) 設備及煙道保溫技術通則（GB427292）23) 固定式鋼直梯（GB4053.193）24) 固定式工業(yè)防護欄桿（GB4053.393）25) 固定式工業(yè)鋼平臺（GB4053.493）26) 工業(yè)企業(yè)照明設計規(guī)范（GB5003492）27) 低

8、壓配電設計規(guī)范（GB5005495）28) 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范（GB50052-95）29) 通用用電設備配電設計規(guī)范（GB5005593）30) 機械設備焊接標準（JB47082000）31) 鋼結構設計規(guī)范（GBJ1791）2.3 設計參數(shù)及性能指標本工程設計、制造、安裝與2×20t/h鏈條爐相配套的脫硫系統(tǒng)。我公司嚴格按照建設方及相關標準要求，設計脫硫效率大于95%，保證煙氣脫硫效率大于90%，煙囪出口SO2排放濃度200mg/Nm3，煙塵排放濃度30mg/Nm3，相關的基本參數(shù)及燃煤煤質分析按下表設計。脫硫系統(tǒng)主要技術經濟性能指標序號項 目 名 稱單 位數(shù) 據(jù)1鍋爐出力t/h

9、2×20運行鍋爐臺2設計煙氣總處理量Nm3/h44458煙氣溫度180190設計工況煙氣處理量m3/h64000設計鍋爐總耗煤量t/h5煤的機械未完全燃燒熱損失%8燃煤含硫量%9燃煤硫的轉化率%11設計脫硫塔入口煙塵濃度mg/Nm320012脫硫處理后煙塵排放濃度mg/Nm33013煙塵排放速率kg/h14設計煙塵脫除量kg/hSO2產生量kg/h53.2815設計SO2初始排放濃度mg/Nm3120016設計脫硫效率%9517保證脫硫效率%9018處理后SO2排放濃度mg/Nm320019SO2排放速率kg/h2.6620SO2脫除量kg/h50.6221脫硫工藝氧化鎂濕法22脫硫

10、塔配置2爐一塔循環(huán)水形式塔內氧化、塔內循環(huán)23Mg/Smol/mol1.03脫硫劑氧化鎂粉脫硫劑品質85%純度24MgO小時耗量kg/h33.7625MgO日消耗量t/d0.8128系統(tǒng)裝機功率Kw30液氣比L/m3231脫硫裝置循環(huán)水量m3/h12832平均每天工藝水耗m3/d0.8133出口煙氣中霧滴濃度mg/Nm37529平均日電耗Kwh/d34脫硫系統(tǒng)阻力Pa140035脫硫主體設備使用壽命年152.4氧化鎂法濕式煙氣脫硫工藝2.4.1工藝原理氧化鎂脫硫技術是一種成熟度僅次于鈣法的脫硫工藝，氧化鎂脫硫工藝在世界各地都有非常多的應用業(yè)績，其中在日本已經應用了多個項目，臺灣的電站95%是用

11、氧化鎂法，另外在美國、德國等地都已經應用，并且目前在我國部分地區(qū)已經有了應用的業(yè)績。鎂法脫硫工藝是鎂的堿性氧化物與水反應生成氫氧化物，再與二氧化硫溶于水生成的亞硫酸溶液進行酸堿中和反應，氧化鎂反應生成的亞硫酸鎂和硫酸鎂，亞硫酸鎂氧化后生成硫酸鎂。脫硫過程中發(fā)生的主要化學反應有MgO+H2O=Mg(OH)2 Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2OMgSO3 H2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3 +1/2O2 =MgSO4氧化鎂法脫硫是一種前景較好的脫硫工藝，該工藝較為成熟，原料來源充足，在我國氧化鎂的儲量十分可觀，目前已探明的氧化鎂儲藏量約為160億噸,占全世界的80%左右。其資源主

12、要分布在遼寧、山東、四川、河北等省，其中遼寧占總量的84.7%，其次是山東萊州，占總量的10%，其它主要是在河北邢臺大河，四川干洛巖岱、漢源，甘肅肅北、別蓋等地。因此氧化鎂完全能夠作為脫硫劑應用于各單位的脫硫系統(tǒng)中去。鎂法投資少，運行費用低，脫硫效率高，結構簡單，并且能夠減少二次污染。鎂法脫硫相對于鈣法的最大優(yōu)勢是不會系統(tǒng)發(fā)生設備結垢堵塞問題，能保證整個脫硫系統(tǒng)能夠安全有效的運行，同時鎂法pH值控制在6.06.5之間，在這種條件下設備腐蝕問題也得到了一定程度的解決。同時與較為完整的石灰石/石膏法相比，占地面積小，運行性方面費用低，投資額大幅減小，綜合經濟效益得到很大的提高?？偟膩碚f，鎂法脫硫在

13、實際工程中的安全性能擁有非常有力的保證。由于鎂法脫硫的反應產物是亞硫酸鎂和硫酸鎂，既可以拋棄，也可進行綜合利用。一方面我們可以進行強制氧化全部生成硫酸鎂，然后再經過濃縮、提純生成七水硫酸鎂進行出售，另一方面也可以直接煅燒生成純度較高二氧化硫氣體來制硫酸。2.4.2脫硫工藝特點根據(jù)鍋爐煙氣脫硫工藝的特點，本方案采用氧化鎂法濕式煙氣脫硫工藝，并通過我公司近年來在工程實踐中不斷積累與探索，從設備的結構形式、材質選用、工藝系統(tǒng)做了一定改進和完善。2.4.2.1本脫硫系統(tǒng)的特點按照以上設計思想，煙氣脫硫系統(tǒng)并充分參照工業(yè)鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規(guī)范（HJ462-2009）等相關國家規(guī)范要求，本脫硫

14、方案的主要特點如下：1) 脫硫塔主體采用二爐一塔形式，系統(tǒng)設置合理的閥門切換程序，可以滿足任何一臺鍋爐或二臺鍋爐脫硫功能的實現(xiàn)。2) 考慮到系統(tǒng)造價及脫硫工藝要求，脫硫塔主體采用Q-235碳鋼加有機硅玻璃鱗片防腐，旋流板、噴淋管、螺旋噴嘴等主要部件采用316L材質，延長設備整體設有壽命。3) 本方案脫硫液采用塔內（或外）氧化、塔外循環(huán)方式，脫硫液經過部分氧化、沉淀，調節(jié)pH后,再利用耐腐耐磨循環(huán)泵打入脫硫塔循環(huán)使用。4) 泥渣沉淀采用濃縮罐濃縮，起到一定的濃縮作用，減輕了后續(xù)泥渣脫水系統(tǒng)的負荷及造價。5) 考慮到現(xiàn)場的環(huán)境美觀及系統(tǒng)工藝水耗，泥渣經過充分沉淀濃縮后，本方案設水力旋流器與真空皮帶

15、兩級脫水系統(tǒng)。首先利用泥漿泵打入水力旋流分離器中進行固液分離及濃縮，底部濃縮漿液重力進入真空皮帶脫水機進一步脫水，分離后大量含水率較低的固體殘渣進行儲存利用或外運拋棄。6) 除霧器沖洗采用工業(yè)水，定期對除霧器進行沖洗，并作為系統(tǒng)補水。2.4.2.2關于脫硫系統(tǒng)的認識1) 煙氣脫硫不僅是一個裝置，更重要的是一個工藝系統(tǒng)：無論采用何種工藝，它都是一個系統(tǒng)工程，涉及化工、水處理、機械制造、電氣自控DCS等行業(yè)，所以一個完善的系統(tǒng)需要多專業(yè)的緊密配合。2) 脫硫技術的成熟度、完善性（穩(wěn)定運行）、先進性（達標排放），以及選擇質量可靠過硬的產品對于脫硫系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運行至關重要，特別對于高寒地區(qū)，系統(tǒng)

16、的完善性尤為重要。3) 濕法煙氣脫硫工藝的腐蝕結垢問題，應引起足夠重視，設計中應根據(jù)各個部位介質特性，采取經濟、合理的措施，實際運行中應嚴格操作，防止系統(tǒng)癱瘓。2.5項目設計2.5.1設計范圍及原則2.5.1.1設計范圍本工程設計范圍包括鍋爐煙氣脫硫塔系統(tǒng)，進、出口煙道、循環(huán)水系統(tǒng)、泥渣處理系統(tǒng)以及相關配套設備和控制系統(tǒng)。動力和控制系統(tǒng)的設計和報價分界點為系統(tǒng)動力電纜進戶線。鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)的主要內容及范圍包括：1) SO2吸收系統(tǒng)2) 煙氣系統(tǒng)3) 吸收劑供應與制備系統(tǒng)4) FGD循環(huán)水供應系統(tǒng)5) FGD泥渣處理系統(tǒng)6) DCS控制系統(tǒng)7) 附屬管道和輔助設施8) 閥門和配件9) 保溫、緊

17、固件和外覆層10) 防腐2.5.1.2設備選用及設計原則1) 脫硫設備：主體采用碳鋼+有機硅玻璃鱗片防腐（采用耐高溫、耐酸堿的高標準產品）。2) 脫硫系統(tǒng)用泵：采用配套的水泵、管路及閥門，應具備良好的防腐、耐磨性能。為了保證脫硫系統(tǒng)的安全運行，主要設備應設置備用。泥渣系統(tǒng)管路設反沖洗系統(tǒng)，并充分考慮冬季溫度，在零下20攝氏度運行的保溫。設計液氣比小于等于2L/m3。3) 工藝系統(tǒng)設備：本系統(tǒng)水濃縮罐、配料罐、漿料罐、濾液地坑、水力旋流器、真空皮帶機。4) 脫硫塔內噴淋管采用不銹鋼316L，內部做耐磨處理。5) 以上脫硫系統(tǒng)含有配套的全部附屬設備及鋼架平臺扶梯。6) 濕式脫硫裝置正壓運行，煙道包

18、括脫硫裝置入口斜管段和煙氣出口至煙囪水平煙道入口的煙道。脫硫塔出口至公共煙室的鋼煙道采用玻璃鱗片防腐。7) 脫硫設備的電器和自控系統(tǒng)滿足脫硫設備獨立控制，并能將主要參數(shù)反饋到控制室，采用DCS自控系統(tǒng)，設有工程師站和操作員站。8) 脫硫設備從技術和工藝上考慮煙氣帶水，煙道腐蝕等問題，脫硫塔內采用除霧器脫水并設有自動反沖洗控制系統(tǒng)。9) 脫硫設備從技術和工藝上充分考慮解決脫硫設備的結垢、堵塞等問題。脫硫設備自控程度高，操作簡單方便，運行穩(wěn)定，維修方便。10) 脫硫設備運行可靠，具有可靠的運行安全保護措施。充分考慮供熱鍋爐負荷變化頻繁及頻繁啟停，對脫硫設備的影響，鍋爐非正常運行下脫硫設備的自動保護

19、措施，在自動控制或設備設計上要能夠保證鍋爐脫硫設備穩(wěn)定安全運行。11) 綜合池的pH自動控制，保證系統(tǒng)的水平衡。脫硫設備的控制系統(tǒng)采用先進、成熟符合有關工業(yè)標準。系統(tǒng)具備自動與手動控制兩種功能。從機組一體化考慮，提供的控制系統(tǒng)，在配置上與廠內自控系統(tǒng)相匹配。12) 煙道部分應布置短捷、平直且密封性好、阻力小，煙速1015 m/s。脫硫設備外形美觀，應與整個廠內建筑物協(xié)調一致。2.5.2 工藝流程鍋爐產生的煙氣，經過空氣預熱器降溫后，首先進入除塵器，去除大部分煙塵后，由引風機經煙道切向進入旋流板塔脫硫裝置。煙氣經噴淋除塵、堿液吸收SO2等酸性氣體、脫水除霧后，凈化煙氣引入主煙道，通過煙囪排入大氣

20、。脫硫塔底部廢液流入循環(huán)廢水處理系統(tǒng)。脫硫塔底部廢液首先于空氣充分接觸發(fā)生氧化反應，然后流入濃縮罐，經充分沉淀，脫硫液溢流回脫硫塔進行循環(huán)利用，沉淀后的亞硫酸鎂和硫酸鎂漿液等泥渣由專用泥泵打入高效水力旋流器，脫水后的廢渣進入真空皮帶脫水機進一步脫水，分離后大量含水率較低的固體殘渣進行儲存利用，或外運拋棄，脫水系統(tǒng)上清液收集到地坑中，澄清后作為藥劑溶解水和濾布沖洗水。2.5.3 SO2吸收系統(tǒng)煙氣經過引風機由塔底切向進入脫硫塔，與向下噴淋的堿液以逆流方式使氣液充分接觸（兩層噴淋）。脫硫塔采用內置一層旋流板的方式，增長氣液反應時間，提高效率，充分吸收煙氣中SO2、SO3、HCl和HF等酸性氣體。在

21、吸收塔出口處裝有一級旋流板（或折流板）除霧器，用來除去煙氣在洗滌過程中帶出的水霧。在此過程中，煙氣攜帶的煙塵和其它固體顆粒也被除霧器捕獲，兩級除霧器都設有水沖洗噴嘴，定時對其進行沖洗，避免除霧器堵塞。2.5.3.1旋流板塔脫硫裝置及構成旋流板脫硫塔是一種可廣泛應用于中小型燃煤鍋爐治理煙氣中SO2的設備，利用旋流板的特點，使氣液充分逆流接觸，比一般的吸收器效果要好，從現(xiàn)場實測看，脫硫率能達90%以上，同時兼有除塵效果，基建投資少，操作較簡單，該技術較有效的解決了結垢和腐蝕這兩個問題。因此，本項目選擇旋流板脫硫塔作為脫硫主體設備，其主要構件：1) 結構框架及主體：塔釜段、吸收段、脫水段等；2) 塔

22、內構件：旋流板、噴淋系統(tǒng)、脫水板及反沖洗系統(tǒng)。 旋流板塔脫硫裝置各功能區(qū)：1) 吸收區(qū)：該區(qū)包括吸收塔入口及其以上的1層旋流板和2層噴淋，其主要功能是用于吸收煙氣中的酸性污染物及飛灰等物質。. 塔內配有噴淋層，每組噴淋層由連接支管的母管、制漿液分布管道和噴嘴組成。. 噴淋管及噴嘴的布置設計均勻，覆蓋吸收塔上流區(qū)的橫截面。. 噴淋系統(tǒng)采用二臺循環(huán)泵供應二層噴淋方式。2) 除霧區(qū)：該區(qū)包括一級除霧器和兩層反沖洗系統(tǒng)。用于分離煙氣中夾帶的霧滴，降低對下游設備的腐蝕、減少結垢和降低吸收劑及水的損耗。. 離開吸收塔托盤的煙氣穿過一層旋流板和兩層逆流噴淋層后，再連續(xù)經兩層除霧器除去所含漿液霧滴，除霧器出口

23、的水滴攜帶量不大于75mg/Nm³。. 在一級除霧器的上、下各布置一層清洗噴嘴。清洗水的噴淋將帶走一級除霧器順流面和逆流面上的固體顆粒。經洗滌和凈化的煙氣通過出口流出吸收塔，經過煙道排入煙囪。. 除霧器采用316L材料制作而成，兩級除霧器均用工藝水沖洗，沖洗過程通過程序控制自動完成，整個脫硫系統(tǒng)補水可通過除霧器反沖洗實現(xiàn)。3) 塔釜區(qū)：塔釜主要功能是暫時貯存脫硫液，氧化和結晶反應。2.5.3.2旋流板塔脫硫裝置的主要參數(shù)吸收塔殼體設計能承受壓力、管道推力和力矩、風和地震荷載，以及承受所有其他作用于吸收塔上的荷載。支撐和加強件能防止塔體傾斜和晃動。塔內管道、除霧器支架應有足夠的強度和剛

24、度。吸收塔支撐結構的應力根據(jù)相應標準，按最大運行荷載設計，設計計算值要求的厚度應加上腐蝕余度。旋流板塔主要性能參數(shù)表序號項 目單 位參 數(shù)1脫硫塔設計處理煙氣量m3/h320002設計煙氣溫度1803煙氣進口SO2濃度mg/Nm312004煙氣出口SO2濃度mg/Nm31005液氣比L/Nm326循環(huán)水流量m3/h1287循環(huán)水pH678Mg/smol/mol1.039煙氣流速m/s3.6310塔徑m2.511煙氣接觸時間s24012總高度m10.713塔體材質碳鋼14吸收塔內防腐措施有機硅鱗片樹脂內襯15旋流板層數(shù)層116旋流板材質316L17漿液噴淋層數(shù)層218噴淋管材質316L19噴嘴形

25、式螺旋噴嘴20噴嘴材質316L21噴嘴壓力Bar22單個噴嘴流量L/min.24023噴嘴規(guī)格大小英寸11/224噴嘴角度度9025每層噴嘴數(shù)量個1026除霧器位置吸收塔出口27除霧器級數(shù)級128除霧器形式折流板29除霧器材質316L30反沖洗層數(shù)層231反沖洗強度m3/m2·h2.5/1.532吸收塔保溫局部33保溫厚度mm10034保溫材質玻璃棉35保溫層數(shù)層136外包層型式0.5mm彩鋼板37脫硫效率%9038除塵效率%9739設備阻力Pa140040排煙溫度80（換熱后）41煙氣含濕率%842漏風率%543排煙黑度林格曼級44循環(huán)水利用率%8545設備可利用率%982.5.3

26、.3全面深入的脫硫塔技術吸收塔是脫硫系統(tǒng)的核心，吸收塔設計好壞將影響整個系統(tǒng)脫硫性能、投資及運行費用。對系統(tǒng)吸收塔的設計和優(yōu)化必須考慮一系列的相關因素，包括塔內噴淋密度、氣相流量、有效段高度、煙氣流速、壓降、S02脫除效率、漿液液滴夾帶以及塔的幾何結構等。吸收塔內情況比較復雜，其涉及以下情況: 氣液固多相流場分布；氣液之間的傳熱和傳質；水分的蒸發(fā)；煙氣和漿液之間的化學反應；液滴大小、聚并和破碎對塔內流場、傳質和傳熱影響；除霧器區(qū)域液滴的捕集；漿液池內的流場和化學反應等等。.吸收塔內噴淋系統(tǒng)、流場及其他構件經過優(yōu)化，可實現(xiàn)高效能噴淋洗滌，消除煙氣走廊，增強氣液接觸效果，實現(xiàn)高脫硫效率，采用熱煙氣

27、再熱脫硫效率可達90%以上，采用熱空氣或蒸汽再熱，脫硫率可達92%以上。脫硫系統(tǒng)設備的優(yōu)化整合，可靈活利用現(xiàn)場條件，操作運行方便，同時可優(yōu)化系統(tǒng)投資和運行費用比，使得系統(tǒng)總費用最優(yōu)化。2.5.3.4結構特點.抗堵旋流塔盤，適用于易聚合、結焦或含有固體雜質的工況。塔盤不易結垢，塔內上下貫通易于排出贓物。為液相提供了最大限度的吸收和洗滌過程。.塔內具有增強煙氣導向的導流肋片，更新液膜界面，優(yōu)化的傾斜角度和結構，錯位的連接方式，導向交錯的狀氣液通道，最大限度的防止結焦、聚合和結構中心的形成。具有很好的抗堵性能，保證傳熱傳質的正常進行。.塔內具有雨披式氣流引出裝置，最大限度的防止氣液中的固體雜質對塔壁

28、的磨損。. 吸收塔煙氣入口角度，對塔內空氣動力場在預除塵區(qū)的影響。. 噴淋層間按一定角度采取交錯布置，操作彈性大，壓強降小，持液量小，大部分液體被吹成滴狀，故塔板液體的存流量極少，液面落差小，避免了板上液體的返混。. 齒形出口堰具有大液流工況下降低液流強度。. 旋流洗滌除霧器具有多次旋流、離心除霧除塵作用。. 富塵煙氣雙回路裝置，原煙氣通過預除塵裝置，具有脫硫液在塔釜內閉路雙循環(huán)，節(jié)省了動力消耗及脫硫液的循環(huán)利用降低了消耗，減少綜合水池的投資。. 保證采用符合脫硫行業(yè)要求的優(yōu)質材料及附屬設備，采用絕對安全可靠的防腐技術。保證三年的穩(wěn)定運行，使用壽命20年。2.5.3.6技術特點.技術成熟，系統(tǒng)

29、功能完善, 運行可靠性好。.系統(tǒng)及設備實現(xiàn)了優(yōu)化整合，關鍵在于吸收塔塔內構件實現(xiàn)了優(yōu)化，使得系統(tǒng)高效，脫硫效率高。.保證脫硫系統(tǒng)高效安全穩(wěn)定運行的基礎上，采用合理必要簡化措施,降低了系統(tǒng)的初投資和運行費用。.預除塵區(qū)與塔釜之間設置的液面隔板、回流裝置及控制的溫度、水量的調整使含塵的高溫煙氣達到脫硫效率最高的適合溫度。.雙回路的脫硫循環(huán)裝置設置的pH檢測信號能及時、準確的保持脫硫液的供給要求，大大降低了運行成本。2.5.4循環(huán)液供應系統(tǒng)脫硫塔底部廢液流入循環(huán)廢水處理系統(tǒng)。廢水首先進入濃縮罐，經充分沉淀，脫硫液溢流回脫硫塔塔循環(huán)利用。沉淀后的亞硫酸鎂和硫酸鎂漿液等泥渣由專用泥泵打入高效水力旋流器，

30、脫水后的廢渣進入真空皮帶脫水機進一步脫水，分離后大量含水率較低的固體殘渣進行儲存利用，或外運拋棄，脫水系統(tǒng)上清液收集到地坑中作為藥劑溶解水和濾袋沖洗水，濾餅沖洗采用工業(yè)水。綜合池容積及設備清單序號名 稱單位數(shù) 量主 要 參 數(shù)1濃縮罐座1V有效=35m3，脫硫液氧化，碳鋼2濃縮泵臺2Q=50m3/h，H=8m，N=11kwR=1450r/min.3循環(huán)泵臺2Q=70m3/h，H=10m，N=11kwR=1450r/min.4氧化風機臺2Q=2.27m3/min.，P=14.7KPa，N=1.14kwR=1460r/min.,一用一備2.5.5.1脫硫循環(huán)泵一臺脫硫塔配置2臺循環(huán)泵，泵的每個吸入

31、端裝設自動關斷閥，吸入口配備濾網。吸收塔漿液循環(huán)泵為單級單吸懸臂式離心泵，過流部件采用鋼襯超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。該材料是目前國際上新一代的泵用耐腐耐磨工程塑料，其最突出的優(yōu)點是在所有的塑料中它具有優(yōu)異的耐磨性、耐沖擊性（尤其是耐低溫沖擊），抗蠕變性（耐環(huán)境應力開裂）和極好的耐腐蝕性。2.5.5.2氧化風機羅茨型氧化風機為容積式風機，輸送的風量與轉數(shù)成比例。具有高效節(jié)能，精度高，噪音低，壽命長，結構緊湊，體積小，重量輕，使用方便，產品用途廣泛的特點。氧化風機能提供足夠的氧化空氣，氧化風管布置合理，使吸收塔內的亞硫酸鈣充分轉化成硫酸鈣。在設計煤BMCR工況條件下，氧化風機流量裕量為10

32、%，壓頭裕量為20%，保證系統(tǒng)正常運行。2.5.6泥渣處理系統(tǒng)氧化鎂法濕式脫硫系統(tǒng)的最終產物為亞硫酸鎂、硫酸鎂等漿液(固體含量約5)，氧化池、沉淀池、清水池、藥劑溶解池、濾液地坑均設有排泥管?？紤]到排泥管的堵塞問題，在排泥管末端設計有水力沖洗系統(tǒng)。沉淀濃縮后的泥渣由專用泥泵首先打入高效水力旋流器進行一級脫水，底部脫水漿液(固體含量約60)重力進入真空皮帶脫水機進一步脫水，分離后大量含水率較低的固體殘渣(固體含量約20)進行儲存利用或外運拋棄，濾餅沖洗采用工業(yè)水。水力旋流分離器的溢流液及濾布沖洗水收集在濾液地坑中，經澄清后可作為藥劑溶解水、濾布沖洗水及部分除霧器沖洗水，設兩臺濾液泵（一用一備），

33、底部泥渣由排泥泵排出。泥渣處理系統(tǒng)設備清單序號名 稱單 位數(shù) 量主 要 參 數(shù)1排泥泵臺2Q=20m3/h，H=10m，N=4.0kwR=1450r/min.,一用一備2旋流器組1Q=20m3/h，P=0.15MPa3濾液地坑座1V有效=30.0m3，鋼砼4濾液泵臺2Q=10m3/h，H=10m，N=2.2kwR=1450r/min.,一用一備5真空皮帶脫水機套1G=1.5t/h，20%含水率2.5.6.1排泥泵漿液排渣泵為單螺桿泵，它屬于轉子式容積泵，依靠螺桿與襯套相互嚙合在吸入腔和排出腔產生容積變化來輸送液體的。它是一種內嚙合的密閉式螺桿泵，主要工作部件由具有雙頭螺旋空腔的襯套（定子）和在

34、定子腔內與其嚙合的單頭螺旋螺桿（轉子）組成。當輸入軸通過萬向節(jié)驅動轉子繞定子中心作行星回轉時，定子轉子副就連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運動，把輸送介質從吸入端經定子轉子副輸送至壓出端，吸入密閉腔內的介質流過定子而不被攪動和破壞。這種泵能輸送高固體含量的介質，具有耐腐耐磨性能，且流量均勻、壓力穩(wěn)定。2.5.6.2水力旋流器泥渣的脫水處理采用高效水力旋流器，它是一種利用流體壓力產生旋轉運動的裝置。當料漿以一定的速度進入旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回轉運動。由于所受的離心力不同，料漿中的固體粗顆粒所受的離心力大，能夠克服水力阻力向器壁運動，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺

35、旋向下運動，細而小的顆粒及大部分水則因所受的離心力小，未及靠近器壁即隨料漿做回轉運動。在后續(xù)給料的推動下，料漿繼續(xù)向下和回轉運動，于是粗顆粒繼續(xù)向周邊濃集，而細小顆粒則停留在中心區(qū)域，顆粒粒徑由中心向器壁越來越大，形成分層排列。隨著料漿從旋流器的柱體部分流向錐體部分，流動斷面越來越小，在外層料漿收縮壓迫之下，含有大量細小顆粒的內層料漿不得不改表方向，轉而向上運動，形成內旋流，自溢流管排出，成為溢流，而粗大顆粒則繼續(xù)沿器壁螺旋向下運動，形成外旋流，最終由底流口排出，成為沉砂。2.5.6.3真空皮帶脫水機在整個二級脫水系統(tǒng)中，真空皮帶脫水機是整個二級脫水系統(tǒng)的核心。其作用原理為：通過真空泵抽真空的

36、作用，在濾餅上下表面形成壓力差，并以此來擠出水分，達到脫水的目的。在通常情況下，對石膏濾餅的Cl-含量有一定的要求，所以在脫水的同時使用濾餅沖洗水對濾餅進行沖洗，以達到沖洗Cl-的效果。2.5.7 脫硫劑制備及供應系統(tǒng)脫硫劑主要為氧化鎂粉，粒徑325目，MgO含量為85 %，配置氫氧化鎂溶液濃度15%。氧化鎂粉設有貯存?zhèn)}和自動投加裝置，粉倉的容量按BMCR工況運行2天（每天按24小時計）的吸收劑耗量設計。氧化鎂粉堆積密度按0.3t/m3設計，藥劑貯倉采用Q235內襯防腐結構，設有插板閥、自動調速計量給料機、倉壁振動器、料位計等，氧化鎂粉由業(yè)主用氣力輸送送至儲倉。考慮到系統(tǒng)造價及工藝防腐要求，本

37、方案藥劑溶解和貯存槽罐（脫硫系統(tǒng)連續(xù)運行12h儲量）采用碳鋼結構。氫氧化鎂漿液濃度為15%，藥劑溶解采用攪拌器機械攪拌，底部泥渣定期排至沉淀池處理。脫硫劑貯存及漿液制備、供應系統(tǒng)序號名 稱單位數(shù)量性 能 參 數(shù)1氧化鎂粉貯存?zhèn)}座1V有效=48m3，Q235內襯防腐結構2液位計臺23配料罐座1V有效=4m3，碳鋼結構4漿料罐座1V有效=4m3，碳鋼結構5溶解攪拌器臺1L=2.0m，N=0.75kw6漿料泵臺3Q=1m3/h，H=5m，N=0.5kwR=1450r/min.,二用一備2.5.8 工藝水系統(tǒng)（如果業(yè)主提供工藝水則此部分不用設計）工藝水系統(tǒng)包括除霧器、真空皮帶脫水機濾布沖洗水，并應滿足

38、裝置正常運行和事故工況下脫硫工藝系統(tǒng)的用水。工藝水系統(tǒng)主要設備序號名 稱單位數(shù)量性 能 參 數(shù)1工藝水槽座1V有效=25.0m3，碳鋼構2反洗水泵臺2Q=15.0m3/h，H=20m，N=5.5kwR=1450r/min.,一用一備2.5.9 電氣設計2.5.9.1設計依據(jù)鍋爐脫硫工程電氣及控制系統(tǒng)設計主要參照以下規(guī)范：1) 工廠電力設計技術規(guī)范（GBJ685）；2) 低壓配電設計規(guī)范（GB50054-95）；3) 建筑電氣通用圖集（92DQ）4) 通用用電設備配電設計規(guī)范（GB50053-93）5) 建筑物防雷設計規(guī)范（GB50057-94）6) 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范（GBJ232

39、）7) 電力建設施工及驗收技術規(guī)范8) 電氣裝置安裝工程施工技術條件（GBJ232）2.5.9.2電氣控制1) 控制方式及水平本工程將根據(jù)現(xiàn)場實際情況設置控制室，完成對脫硫設備及其公用、輔助系統(tǒng)包括電氣設備的監(jiān)視與控制。脫硫系統(tǒng)擬采用分散控制系統(tǒng)(DCS)進行監(jiān)視與控制。在脫硫控制室內能做到：.在鍋爐正常運行工況下，對脫硫裝置的運行參數(shù)和設備的運行狀況進行有效的監(jiān)視和控制，并能夠鍋爐運行工況自動維持SOX等污染物的排放總量及排放濃度在正常范圍內。.出現(xiàn)異?；蛳到y(tǒng)出現(xiàn)非正常工況時，能按預定的順序進行處理。 .出現(xiàn)危及單元機組運行以及脫硫工藝系統(tǒng)運行的工況時，能自動進行系統(tǒng)的聯(lián)鎖保護。.在少量就地

40、巡檢人員的配合下，完成整套脫硫系統(tǒng)的啟動與停止控制。脫硫系統(tǒng)的正常運行以CRT和鍵盤為監(jiān)控手段?？刂剖也辉O常規(guī)的控制表盤，僅設少量的緊急操作開關或按鈕。整套脫硫系統(tǒng)擬配備2-3人運值人員（包括巡檢）。2) 供配電系統(tǒng)分散控制系統(tǒng)擬由操作員站、工程師站、冗余配置的數(shù)據(jù)高速公路及控制器等所組成。系統(tǒng)共擬設置操作員站2臺、工程師站1臺。3) 分散控制系統(tǒng)的功能，擬包括脫硫數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)（DAS）、模擬量控制系統(tǒng)（MCS）、輔機順序控制系統(tǒng)（SCS）。4) 脫硫控制系統(tǒng)的運行與停止，其工作狀態(tài)與單元機組密切相關。因此脫硫控制系統(tǒng)的設計將考慮單元機組與脫硫控制必要的信號通訊接口，其接口的實現(xiàn)方式根據(jù)

41、條件將采用數(shù)據(jù)通訊或硬接線通訊連接。涉及安全、保護的信號均采用硬接線連接。 鍋爐至脫硫裝置的信號：MFT、引風機狀態(tài)、鍋爐負荷。脫硫裝置至鍋爐的信號：脫硫系統(tǒng)“投入”和“退出”。脫硫裝置DCS與機組DCS通過MODBUS協(xié)議進行通訊。5) DCS的可靠性指標系統(tǒng)可用率：99.9%系統(tǒng)精度：輸入信號：±0.1%（高電平），±0.2%（低電平） 輸出信號：±0.25%抗干擾能力：共模電壓：250V 共模抑制比：90dB 差模電壓：60V 差模抑制比：60dB數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)（DAS） 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)（DAS）應連續(xù)采集和處理所有與脫硫工藝系統(tǒng)有關的重要測點信號及

42、設備狀態(tài)信號，以便及時向操作人員提供有關的實時信息。6) 繼電保護（1）低壓電動機保護短路保護、斷相保護、過負荷保護（整定值1.1倍）。（2）低壓配電線路保護配電線路采用上下級保護電器，應有選擇性動作，干線上的空氣開關宜選用短延時脫扣裝置；用空氣開關保護的線路，短路電流不應小于空氣開關瞬時或短延時過電流脫扣整定電流的1.3倍。（3）繼電保護的時限配合要有階梯性和選擇性（4）常用儀表7) 材料選擇電氣設備選擇在滿足工藝要求以及確保人身安全的前提下，最大程度的選用操作方便、可靠性高、便于維護、自動化程度高的設備，以便使整個電氣系統(tǒng)能高效、可靠的運行。低壓控制柜選用標準型控制柜，控制柜采用鍍鋅鋼板制

43、作而成，具有抗腐、耐潮、防塵等功能，安全可靠性高、發(fā)生故障后影響范圍小。各回路主開關選用高分段能力的塑殼斷路器。高壓電纜選用阻燃型交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套內鋼帶凱裝銅芯電力電纜，低壓進線電纜選用阻燃型交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯電力電纜，其它低壓動力電纜選用阻燃型聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套銅芯控制電纜，電纜沿電纜橋架或電纜溝敷設。所有電力電纜均按允許載流量選擇，電壓降校驗（工作電流按100%負荷計算）、短路電流熱穩(wěn)定校驗及保護靈敏度校驗。電纜橋架選用有孔帶蓋板的鋼制托盤，表面噴涂防腐、防火，額定均布負荷等級A級；橋架分雙層，控制電纜放下層，動力電纜放上層；電纜橋架具有可靠的電氣連接并接地；對

44、于震蕩的場所，與固定裝置連接處設置減震線圈；電纜充填率符合相關標準規(guī)范的規(guī)定。8) 防雷及接地本工程為三類防雷，房屋、除塵器等采用避雷網（帶）、避雷針或其他金屬結構作為閃接器，每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30，防直擊雷接地宜和放感應雷、防靜電，保護和工作接地共用接地系統(tǒng)，該接地系統(tǒng)和全廠接地網相接。裝置內和建筑物內要進行總等電位連接和局部等電位連接；每個單元均有自己的接地網，接地網間用接地干線連成一個整體。接地干線采用鍍鋅扁鋼，其截面不小于100mm，接地極采用鍍鋅角鋼，厚度為4mm，裝置內正常不帶電的金屬外殼與接地裝置連接，儀表接地根據(jù)其專業(yè)要求確定。9) 照明及檢修在煙氣脫硫除塵系統(tǒng)區(qū)

45、域內設置正常照明。配置手持式應急燈用于檢修照明（由甲方自行配置）。2.5.9.3用電設備負荷2×20t/h鏈條爐煙氣脫硫工程主要用電設備電氣負荷的計算，采用需要系數(shù)法，計算結果見下表：主要用電設備電氣負荷一覽表序號設備名稱功率（kw）數(shù)量備用數(shù)量裝機功率（kw）運行功率（kw）日平均運行時間（h/d）1循環(huán)泵11101111242漿料泵0.5311.51123濃縮泵11212211244氧化風機1.14212.281.14245排泥泵4.0218.04.0126反洗水泵5.52111.05.547濾液泵2.2214.42.248藥劑攪拌器0.75201.51.5129濃縮罐攪拌器1.

46、5101.51.52410地坑攪拌器1.5101.51.52411真空皮帶機3.7103.73.712合 計19576.3846.542.5.10 運行費用估算 根據(jù)設計基礎參數(shù)，鍋爐總耗煤42.0t/h,收到基全硫Aar為0.6%，三臺鍋爐排放二氧化硫約為426.38 kg/h。按照招標文件要求，設計脫硫效率95%，鍋爐總煙氣量340000Nm³/h，脫硫塔進口SO2濃度為1380mg/Nm³，SO2排放濃度為小于100mg/Nm³。那么根據(jù)理論計算，每脫除1kg SO2消耗氧化鎂的量為0.66 kg。本脫硫方案單位運行費用基準計算單價：90%純度固態(tài)粉狀MgO

47、 為500元/噸，電價為0.56元/kw·h，水費為2.5元/m3。脫硫劑每天運行費用核算序號脫硫劑純 度單 價（元/噸）運行時間（h）用 量（噸/d）費 用（元）1MgO85%500240.81405.00合 計405.00每天主要設備用電消耗序號設備名稱設備功率（kw）數(shù)量運行功率（kw）運行時間（h/d）費 用（元）備用數(shù)量1循環(huán)泵112222402氧化風機1.1422.282413排泥泵4.024.01214反洗水泵5.525.5415濃縮泵112111216濾液泵2.222.2417藥劑泵0.7520.752418藥劑攪拌器0.7521.51209濃縮罐攪拌器1.511.5

48、24010地坑攪拌器1.511.524011真空皮帶機3.713.7120合 計195日物資消耗經濟指標序號項目耗量單價費用（元）備注1水耗0.81m3/d2.5元/m32電耗968.0kw0.56元/kw.h3MgO0.81t500元/噸純度85%固體合計40t/h鍋爐脫硫每天運行費用總計每脫除1噸SO2運行費用2×20t/h鍋爐脫硫年運行費用總計8000小時/年2.6 安全運行指標2.6.1 煙氣脫硫除塵系統(tǒng)的主要安全問題煙氣脫硫除塵系統(tǒng)在設計運行中盡可能做到安全、有效、穩(wěn)定，但也存在一些潛在的安全方面的問題，主要有：（1）電傷 電傷是指脫硫除塵系統(tǒng)設備由于雷擊所造成的損壞或接地

49、不良給工作人員帶來的傷害，高壓電器設備由于運行人員的誤操作及保護不當而給人員帶來的傷害。（2）機械傷害 脫硫除塵系統(tǒng)中有風機、水泵、漿液泵等機械設備，在運行和檢修過程中如果作不當有可能給工作人員造成傷害。（3）其它傷害其它傷害包括:鋼平臺及鋼樓梯踏板造成人員滑倒，人員在高處作業(yè)時的跌倒等。2.6.2 安全措施（1）防電傷措施1) 電氣設備采取必要的機械、電氣聯(lián)鎖裝置以防止誤操作；2) 電氣設備設計嚴格按照帶電部分不低于最小安全凈距執(zhí)行；3) 電氣設備選用有五防設施的設備，對配電室加鎖，嚴格執(zhí)行工作制度；4) 在高壓電氣設備的周圍按規(guī)程規(guī)定設置柵欄，遮攔或屏蔽裝置；5) 緊急事故采取聲光顯示及必

50、要的其它指示信號，設置自動聯(lián)鎖裝置以給出 處理事故的方法；6) 各元件的控制回路均設有保險、信號、監(jiān)視、跳閘等保護措施；7) 所有電氣設備應有防雷擊和接地設施。（2）防機械傷害措施 所有轉動機械外露部分均應加裝防護罩或采取其它防護措施，設備布置在設計時留有足夠的檢修場地。（3）防止其它傷害的措施1) 所有鋼平臺及鋼樓梯踏板采用花紋鋼板或格柵板以防人員滑倒；2) 在樓梯孔平臺等處周圍設置保護沿和欄桿，以防高處跌傷；3) 脫硫系統(tǒng)的一些設備在運行過程中產生噪聲，如不采取措施將對工作人員的健康帶來一定的影響。特別是氧化風機噪聲較大，因此設有防音罩，為了減輕噪聲對運行人員的身體健康造成的影響，在設備訂

51、貨時，根據(jù)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準向設備制造廠家提出限制設備噪聲的要求，將設備噪聲控制在允許范圍之內，對工作場所采取必要的噪聲防治措施，如隔聲玻璃門、吸聲頂棚等，以保護工作人員的身體健康。（4）裝置和設備保護措施1) 負荷波動時的保護：由于鍋爐運行參數(shù)發(fā)生變化，如鍋爐吸風機出口煙氣流量波動及煙溫的波動等會對設備的運行造成影響，本設計中已充分考慮了系統(tǒng)對負荷波動的適應能力。當煙量低于設計值時，吸收塔內氣液接觸時間更會延長，有利于脫硫反應的發(fā)生；當風量高于設計值一定范圍時，由于系統(tǒng)設計有一定余量，吸收塔內煙氣速度不會超過除霧器的允許流速，除霧器仍能正常操作。2) 保安電源保護：當脫硫系統(tǒng)發(fā)生突然失電故障時，系統(tǒng)內設置了相應的應急保安電源，對于一些關鍵設備，如工藝水泵、攪拌器等連接有保安電源，可確保在整個脫硫裝置失電后的安全停機和設