锅炉烟气脱硫技术方案

1东立光伏电子2*130t/h高温高压循环流化床锅炉烟气脱硫岛工程项目技术文件2016-4-52一、工程概况东立光伏电子2*130t/h高温高压循环硫化床锅炉，燃煤发热量为5000大卡/千克左右，燃煤含硫量≤2.5％，锅炉运行效率80-85％；本次建设2×130循环流化床锅炉烟气脱硫,两炉一塔、一用一备烟气脱硫工程。脱硫系统处理的废气对象为锅炉除尘器后引风机出口的全烟气量，要求脱硫系统的保证脱硫效率≥95%（满足设计煤质和校核煤种B-MCR工况），SO2排放浓度控制在200mg/Nm3(干态)以下，烟尘排放浓度控制在50mg/Nm3以下。本脱硫工程为交钥匙工程，含除尘及脱硫系统的设计、制造、施工、安装及技术培训等，并对设计、制造、施工、安装的质量全权负责。二、基本资料1、主要技术参数和技术指标及技术性能1.1、锅炉技术参数：参数锅炉耗煤量（t/h）额定蒸发量（t/h）烟气温度（℃）年运行时间（h）额定烟气量（m3/h）1、2＃锅炉19.457515080003300001.2、引风机参数：参数风机数量风机型号单台风量（m3/h）风机全压（Pa）配套电机率（KW）引风机1G6—51。23。5D35000047007101.3、烟气条件如下：工况烟气量：≤330000m3/h燃煤含硫量≤2.5％1.4、本脱硫系统保证达到的技术指标：脱硫效率：＞95%脱硫尾气中SO2含量：≤200mg/Nm3（干态）3脱硫尾气含尘量：＜50mg/Nm3系统阻力：≤1000Pa设计条件下年可运行时间：≥8000小时（主体设备及部件使用寿命≥20年）。2、气象条件东立光伏电子2*130t/h厂址地区气象资料如下：多年平均气温℃历年极端最高气温℃历年极端最低气温℃地震荷载度历年最大风速m/s历年平均风速m/s海拔高度3、引用规范东立光伏电子2*130t/h·锅炉烟气治理技术要求·《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001·《大气污染物综合排放标准》GB16297-2003·《污水综合排放标准》（GB8978-1996）·《室外给排水设计规范》（GBJB-86）·《工业设备及管道绝热设计规范》（GB50264-97）·《工业企业噪声标准》（GB12348-90）·《工业企业设计卫生标准》（GB17055-1977）·《混凝土结构设计规范》和1993年局部修订（GBJ10-89）·《建筑防震设计规范》GBJ11-89·《低压配电装置规范》（GBJ54-83）·《工业及民用通用设备电力装置设计规范》（GBJ55-83）·《电业安全工作规程（热力和机械部分）》1997版·《电气装置安装施工及验收规范》GBJ232-824·《钢结构设计规范》（GBJ17-88）·《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）·《电力建筑施工及验收技术规范》·《1Kv及以下配线工程施工及验收规范》（GB50258-96）·《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-88）·《花岗石类湿式烟气脱硫除尘装置》（HCRJ040-1999）·《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）·《固定式工业钢平台》（GB4053.4-83）·《固定式工业防护栏杆》(GB4053.3-923)·《固定式钢直梯》（GB4053.1-93）·《固定式钢斜梯》（GB4053.2-93）·《电力建设施工及验收规范》热工仪表及控制装置篇(SDJ279-90)·《工业管道工程施工及验收规范》(GBJ235-82)·《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-78)·《压缩机风机泵安装工程施工及验收规范》(GB50275-98)·《工业建筑防腐设计规范》(GB50046-95)·《建筑结构荷载规范》(GBJ9-87)·《流体输送用无缝钢管》(GB/T8163-87)·《不锈钢冷轧钢板》(GB3280)·《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001·《国产碳素钢Q235材质标准》QB700-88·《钢结构施工验收规范》GB50205-95·《钢结构工程质量检验评定标准》GB50221-95·《焊接接头的基本形式与尺寸》GB985-986-88·《钢焊接手工超声波探伤方法和探伤结果分析》GB/T11345-86·《金属融化焊焊缝缺陷分类及说明》GB/T6417-86·《钢融化焊对接接头射线照相和质量分级》GB/T3323-87·《建筑抗震设计规范》GBJ11-89·《建筑钢结构负载规范》GBJ9-875·《钢制压力容器Ⅰ》GB150-1998·《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923-88·《包装储运图示标志》GB/T191-90·《包装和清漆漆膜的规格试验》GB/T9286-88·《工业设备施工及验收技术规范》·《电器设备接地设计技术规范》SDJ8-79·《电气测量仪表装置设计技术规程》SDJ9-89·《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB93-964、设计范围及界限从脱硫系统吸收塔原烟气烟道入口接点（含入口挡板门）到脱硫系统吸收塔净烟气出口接点（含出口挡板门）范围内所有与脱硫项目相关设施及土建设计。脱硫系统出入口的具体接入口具体接口位置以业主提供的图纸为准。4.1、土建部分脱硫装置范围内部分土建（具体见报价单）,不含地面处理等。4.2、机务部分•锅炉引风机出口烟道接口后至烟囱水平烟道接口挡板范围内所有工艺系统及基础土建设计。•工艺系统设备本体、烟道、过渡管道及设施、设备保温油漆。•平台、步道（含脱硫装置进口、烟囱水平烟道进口挡板烟气采集、温度、压力测点、检修人孔等处）。•脱硫液循环系统。•脱硫渣处理系统。•脱硫吸收塔系统。4.3、电气部分•电源系统电气主接线方式及负荷分配。•本体设备防雷保护及接地系统。•设备就地控制系统。•电气控制系统和相关设备清册。•所有电缆及电缆桥架并提供详细的图纸及清册。6•不含脱硫岛内道路照明4.4、控制系统整套系统设计为自动运行或机旁操作，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、稳定的运行。从而提高效率，减轻工人劳动强度。为提高控制效率，减轻工人劳动强度，保证设备正常运行，控制系统具有以下主要功能：•逻辑控制及联锁保护；•重要工艺参数显示/趋势查询/上下限报警。5、工程范围供货范围包括了为满足脱硫技术规范要求所需所有设备、技术资料、专用工具、备品备件、设计、安装、服务及技术指导等。包括烟道系统、脱硫剂制备系统、脱硫系统、脱硫副产品处理系统、仪表控制系统、电气系统、备品备件、专用工具等。三、设计原则1、脱硫工艺采用石灰石石膏法(钠钙双碱法＋空塔喷淋)脱硫工艺。脱硫系统的设计脱硫效率应满足当前国家排放标准和地方环保局的要求，并考虑满足今后不断趋于严格的SO2排放标准。2、脱硫工程的设计结合现场的场地条件，力求使流程和布置紧凑、合理。3、除尘器引风机余压较大，不增设增压风机。4、脱硫后净烟气不加热，烟气出口温度为～52℃。5、脱硫系统设置100%烟气旁路，保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全运行。6、脱硫系统设有可靠的保护系统，以避免因系统的故障引起脱硫塔内装置的损坏。7、脱硫系统采用PLC控制系统。8、脱硫工艺尽可能节约能源和水源，尽可能降低脱硫系统的投资与运行费7用。9、脱硫系统可利用率95％以上。10、满足今后不断趋于严格的SO2排放标准，设计脱硫后烟气的SO2排放值≤200mg/Nm3。11、脱硫系统技术经济指标：序号参数单位参数指标1设计脱硫效率%962保证脱硫效率%≥953脱硫装置负荷适应范围%30～1104液气比L/Nm3~1.35净烟气SO2含量mg/Nm3≤2006净烟气排放温度℃527净烟气含水量mg/Nm3≤758钙硫比Ca/S≤1.039脱硫系统总阻力Pa≤100010吸收剂耗量Ca(OH)2Kg/h910Na2CO3Kg/h35运行耗电量KW·h/h≤12011年运行时间h≥8000四、工艺流程及说明81、双碱法脱硫工艺根据烟气量的大小和性质，以及业主的要求，选择双碱法(钠钙双碱法＋空塔喷淋)脱硫工艺。双碱法脱硫机理可分为吸收反应过程和再生过程。吸收反应：SO2+H2O→H2SO32NaOH+H2SO3→Na2SO3+2H2ONa2SO3+H2SO3→2NaHSO3再生反应（吸收液再生）：2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3·1/2H2O↓+3/2H2ONa2SO3+Ca(OH)2+1/2H2O→2NaOH+CaSO3·1/2H2O↓氧化反应：CaSO3·1/2H2O+1/2O2+3/2H2O→CaSO4·2H2O↓在石灰浆液（石灰达到过饱和状态）中，NaHSO3很快与石灰反应从而释放出Na+，随后生成的SO32-又继续跟石灰反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来，从而使Na+得到再生，吸收液恢复对SO2的吸收能力，并循环使用。钠钙双碱法脱硫工艺具有以下特点：（1）钠碱吸收剂对SO2亲和力强，吸收速度快，用较小的液气比可获得较高的脱硫效率。（2）利用钠碱吸收SO2，廉价的石灰进行再生，钠碱循环使用，它是取钠法和石灰法二者的优势而避其不足，是在两种脱硫技术改进的基础上发展起来的。（3）钠碱吸收剂溶解度大，SO2的吸收和再生及泥浆的沉淀完全分开，塔内和管道内液相为钠基溶液，从而可以避免石灰法脱硫系统遇到的结垢问题。（4）采用钠碱吸收剂，吸收速度快，液气比小，减少了动力消耗，降低了运行费用。（5）钠碱在系统运行中循环利用，损耗小，只需适量补充。再生剂石灰资源易得、价廉，总体运行费用低。（6）用石灰中和反应比用石灰石中和反应更完全，提高了石灰的利用率。（7）操作简单方便，启停灵活，由于克服了结垢，系统长期安全稳定运行。92、工艺流程3、工艺流程说明脱硫工艺的选择根据锅炉负荷变化、硫含量及脱硫效率、脱硫工艺成熟程度、脱硫剂供应条件、水源情况、脱硫副产物的处理、厂址场地布置条件等因素，经全面技术经济比较后确定。本方案采用钠钙双碱法+空塔喷淋的脱脱硫工艺处理锅炉烟气。从锅炉排出的烟气进入静电除尘器，去除烟气中的粉尘后，烟气引入吸收塔进口烟道。烟气在塔内自下而上流动，其间与从吸收塔上部喷淋下来的吸收液充分接触，并发生化学反应，烟气中的二氧化硫被除去，同时烟气温度降低，净化后的烟气经吸收塔顶部的两级除雾器除去雾滴后，离开吸收塔，经过脱硫系统出口挡板门回到主烟道，再经过烟囱排入大气。在脱除SO2的过程中，同步对布袋除尘器未除尽的粉尘在碰撞、拦截、凝聚、粘附的机理中进一步脱除。吸收塔污水经排污口水封排出塔外，由排污沟溢流入置换池，与氢氧化钙浆液发生反应，使钠基脱硫吸收液得以再生。再生反应后形成的部分亚硫酸钙被氧锅炉烟气布袋除尘器脱硫吸收塔排污液浓缩池PH调节池渣浆泵压滤机机烟囱钠碱循环泵净烟气溶解池石灰乳液置换池上清液底流渣浆吸收液钠碱投加装置10化成稳定的硫酸钙，硫酸钙及灰浆等进入浓缩池进行浓缩处理，浓缩后的渣浆由下置渣浆泵排入后处理系统。浓缩后的上清液（即再生后的钠基碱液）溢流入pH调节池。由于在排走的渣浆中会损失部分钠碱，所以在pH调节池的溢流入口通过钠碱投加装置及时对钠碱进行补充，并通过调节钠碱的投加量，调节脱硫吸收液合适的pH值，经循环泵加压后供脱硫除尘塔喷淋装置净化烟气用。热烟气穿过脱硫吸收塔，传质换热带走部分水份，可通过废水补充来保持系统水量平衡。钠/钙双碱法[Na2CO3/Ca(OH)2]是使用溶解度大，对SO2亲和力强，反应产物不易结垢的碱液吸收烟气中的SO2，吸收SO2后的浆液在塔外置换池中用石灰[Ca(OH)2]反应再生成钠基碱液，再生后的钠基碱液返回吸收塔重新吸收SO2，使吸收液能循环使用，反应生成的亚硫酸钙经氧化、浓缩、沉淀后由渣浆泵排出。泊头市润天设备有限公司的钠钙双碱法+空塔喷淋脱硫技术，经不断总结、完善、创新，其系统运行稳定可靠，运行费用低，除尘脱硫效率高，节省投资，改造工期短。五、主要设备/构筑物说明1、烟道系统1.1、设计原则当锅炉从30～110%BMCR的工况条件下，FGD装置的烟气系统都能正常运行，并且在BMCR工况下进烟温度增加