炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案

130t/h循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案编制单位：编制日期：目录11工程概况........................................................................................22炉内喷钙脱硫技术........................................................................33、输送系统技术要求及技术保证.................................................54规程和标准..................................................................................145质量保证及考核试验..................................................................146设计界限及接口..........................................................................157、包装、运输和储存...................................................................198技术服务和设计联络..................................................................209、运行费用及效益分析...............................................................2010、工程投资估算.........................................................................2111、系统工艺流程图（附图）.....................................................2321工程概况1.1概述业主方现有1台130t/h循环流化床锅炉，锅炉采用向炉内添加石灰石粉脱硫工艺。本方案设计的石灰石粉输送系统，是指将石灰石粉由炉前日用石灰石粉仓输送至锅炉炉膛石灰石粉接口的输送系统，单台炉为一个单元，设一个日用石灰石粉仓，输送气源由罗茨风机提供。本技术方案适用于1×130t/h循环流化床锅炉所配套的石灰石粉输送系统工程。该系统的功能、设计、结构、性能、安装和调试等方面说明满足相应的技术要求。1.2设备运行环境气象特征与环境条件序号名称单位数值1海拔高度m（业主方提供）2环境温度：℃（业主方提供）3平均温度℃（业主方提供）4年平均相对湿度%（业主方提供）5最大风速m/s（业主方提供）6地震烈度（按6度设防）度（业主方提供）1.3石灰石粉成份(煅烧前）石灰石成份分析如下：名称符号单位数值烧损量%41.98氧化镁MgO%0.72氧化钙CaO%52.9二氧化硅SiO2%1.12三氧化二铁Fe2O3%0.55三氧化二铝AL2O3%1.1331.4炉内喷钙脱硫系统设计指标（按常规130t循环流化床锅炉计算）序号项目名称指标备注1配用锅炉130t/h2烟气流量325000m3/h（140℃）3煤含硫量0.16—0.3%4锅炉产出SO2浓度2000mg/m3（140℃）常规经验参数5系统总脱硫效率≥70%6SO2排放浓度≤400mg/Nm37钙硫比2.58SO2脱除量218.4kg/h·炉满负荷运行时9石灰石粉耗量1218.75kg/h·炉满负荷运行时按石灰石纯度70％计2炉内喷钙脱硫技术2.1概述干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干燥状态下进行的烟气脱硫技术，目前，发展了多种工艺，包括吸收剂喷射技术、电法干式脱硫技术及干式催化脱硫技术，炉内喷钙是其中一种应用较广泛的吸收剂喷射技术。炉内喷钙是把干的吸收剂（石灰石粉、消石灰或白云石等）直接喷到锅炉炉膛的气流中去，炉膛内的热量将吸收剂煅烧成具有活性的CaO粒子，这些粒子与烟气中的SO2反应生成硫酸钙（CaSO4）和亚硫酸钙（CaSO3），这些反应产物和飞灰一起被除尘设备所捕获。2.2工艺原理将石灰石粉磨至150目左右，用压缩空气喷射到炉内最佳温度区，并使脱硫剂4石灰石与烟气有良好的接触和反应时间，石灰石受热分解成氧化钙和二氧化碳，再与烟气中二氧化硫，反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，最终被氧化成硫酸钙。CaCO3→Cao+CO2CaO+SO2+1/2O2→CaSO42.3技术特点①该系统具有配置简洁、能耗低、无污染、自动化程度高、操作简单、占用空间小、投资省、脱硫效率高。②适用于燃中低硫煤，也可用于燃高硫煤。能以合理的钙硫比，得到较高的脱硫率80～95％；③吸着剂为石灰石(CaCO3)，等钙基物料，资源广，价格便宜，脱硫渣为中性固态渣，无二次污染。2.4系统简介该系统包括一个石灰石粉仓，粉仓设置一个出口，出口配置1套石灰石粉一级气力输送系统。石灰石粉仓的物料由散装罐车运来送入石灰石粉仓内。物料从石灰石粉仓的下部手动插板阀，通过气动进料阀进入计量料仓，装料量达到设定值后，打开计量料仓下的排料阀，物料进入下料料仓，流入变频调节给料螺旋输送机，利用压缩空气将物料吹送到锅炉炉膛。可通过系统软件累计每小时的输送量，也可校核螺旋输送机实际的输送能力。系统中，计量料仓与称重系统用于计量输送物料的量，并可用来校核变频给料螺旋输送机的转速。为保证计量的准确，计量料仓对外接口均采用软连接。考虑物料的特性、温度，软连接采用耐压、耐磨的橡胶接头。经计量后的物料通过下料阀进入下料料仓，下料料仓与螺旋输送机的输送气连通，料仓与输送气源压力平衡，下料稳定均匀。下料料仓内的物料，进入变频螺旋给料机，可以在一定范围内调节给料量。在螺旋给料机的出料口与输送压缩空气混合，输送到输送管道内，将石灰石粉送至单台锅炉的二个给料口。螺旋输送机工作时，靠电机的旋转带动螺旋的旋转推动物料前进，达到输送的目的，螺旋输送机的输送量和螺旋转速成正比。因此螺旋输送机配有变频电机，达到改变输送量的目的。螺旋输送机电机转速根据上游的计量仓的石灰石的流量变化瞬时控制。5输送管道采用厚壁耐压无缝钢管，管道上设有补偿器，以消除热胀冷缩的伸缩量。并配有管道分配器，将输送管道一分为二，管道分配器采用内衬陶瓷的耐磨材料制造。为保证输送系统正常运行，在输送气源母管上设置压力变送器及压力开关，在仪用压缩空气母管上设置压力变送器及压力开关，在输送管道及上、下料料仓上设置法兰压力变送器，监测输送管道、螺旋给料机的输送压力，输送压力高于设定值时，具有堵管倾向，则停运螺旋给料机，停止进料，继续吹扫管道，直至管道压力降至设定的下限值，打开螺旋给料机继续输送。2.5石灰石粉气力系统原始资料2.5.1石灰石堆积容重：1.2～1.4t/m32.5.2石灰石粉对各种材料的磨损性：强2.5.3石灰石粉安息角：30°～35°2.5.4粒度分布：最大粒度：1.0mm(暂定)。2.5.5石灰石粉仓底卸料口：1个。2.5.6输送器套数：1套，单炉对应一套输送系统。2.5.7单炉石灰石系统设计出力：0.16～1.5t/h炉（连续可调）3、输送系统技术要求及技术保证3.1总的技术要求(1)提供的所有设备功能完整、技术先进成熟，并能满足人身安全和劳动保护条件。(2)所有设备均正确设计和制造，在所有工况下能满足安全和持续运行的要求。(3)所有设备零部件采用先进、可靠的加工制造技术。(4)对石灰石粉输送系统作全面技术保证，系统的预期寿命为20年以上，并且有快速启动和满足负荷变化的能力。3.2技术要求及性能保证3.2.1技术要求a.石灰石粉输送系统技术要求设100m³石灰石粉成品日用仓一座，下设1个接口。接口下设置手动插板阀、缓冲仓、变频旋转密封给料阀、加速室、分配器、气化装置、输送罗茨风机、电6加热器，就地控制柜等设备及相关控制仪表；其流程见下图：石灰石粉仓→手动插板阀→缓冲仓→变频旋转密封给料阀→加速室→输送管道→↑分配器→输送支管→锅炉罗茨风机炉前日用石灰石粉仓有效容积为：100m3；炉前日用石灰石粉仓设有连续料位信号和高低料位信号；炉前日用石灰石粉仓仓顶设有石灰石粉输送排气布袋除尘器；炉前日用石灰石粉仓设有真空压力释放阀和气化设备。b.石灰石粉仓气化风系统的功能及要求石灰石粉仓气化风由罗茨风机提供，进入安装在石灰石粉仓的气化板。炉前日用石灰石粉仓配置高料位计、低料位计、连续料位计。炉前日用石灰石粉仓仓顶配置真空压力释放阀及布袋除尘器。炉前日用石灰石粉仓仓底每落料口配置4块150×300气化板。c．石灰石粉输送系统防堵与排堵措施如下：输送系统采取连续输送形式，输送管道上安装有压力变送器对输送过程中管道内的压力进行监视，在正常状态下输送过程中管道内的压力在一定的区间处于稳定状态，当管道内的压力趋于升高时，控制系统将判断输送管道有堵塞的趋势，此时系统自动降低旋转给料阀机转数或停止旋转给料阀，减少或停止向输送管道内的供料量，同时停止对料仓相应落料口的流化风供给，使罗茨风机的所有风量全部用于对输送管道的吹扫，管道内压力恢复正常时，重新自动投入上述设备的运行。3.2.2性能保证及结构要求1）整体结构：石灰石粉由石灰石粉仓通过手动插板阀的落料管落下，进入中间缓冲仓，再通过旋转密封给料阀，由变频控制调整给料量后通过加速室进入石灰石输送管道，单炉一套系统在加速室出口经分配器分配至锅炉两个石灰石给料口。整套设备应能保证正压运行，耐压能力100kPa。2）旋转密封给料阀结构要求：旋转密封给料阀应能实现旋转给料和密封的功能。7转动部分与转子靴应实现跟踪密封结构，保证在运行过程中不卡塞。转子应采用耐磨铸钢件，壳体保证密封，耐压能力100kPa。3）加速室结构要求：应能实现连续均匀给料，入料口部分应能实现负压区。4）插板阀采用手动密封插板阀。5）旋转密封给料阀采用变频调节，调整石灰石给料量。6）输送采用罗茨风机，输送系统及输送设备应有良好的密封性，其设计、制造应保证运行时输送风不从给料设备返回石灰石粉仓，且不从设备向周围环境泄漏。3.3输送关键设备技术说明3.3.1输送器(包括输送器控制管路组件）〔1〕输送器的容量与系统容量和输送程序相匹配。当系统出力达最大工况时，进料阀和出料阀适应最大工况。〔2〕系统采用气力输送工艺，系统气密性能按空压机出口最大压力值设计，并有一定的安全裕量。〔3〕卸料口下设置一个手动隔离阀、一个进料阀、一个输送器。我方根据系统需要设置出料阀。〔4〕输送器成套供货。输送器包括控制管路组件。〔5〕输送器其他辅助设备保证压力输送系统正常运行。3.3.2手动插板阀〔1〕手动插板阀严密不漏，开关灵活。〔2〕在不便操作的地方设有链轮或设置操作平台。〔3〕插板阀闸板采用耐磨材质，插板阀经过精密加工。3.3.3进料阀和平衡阀：〔1〕计量料仓和下料仓均配一个下料阀。下料阀具有良好的耐磨性能且开关灵活，密封可靠。〔2〕进料阀采用气动。〔3〕进料阀外壳及阀芯采用铸造加工，材料为耐磨材质。转动机械部分采用精密加工，保证开关灵活，到位准确。3.3.4管道分配器〔1〕输送管道上设置管道分配器，将输送管一分为二，且保证输送稳定。8〔2〕管道分配器采用内衬耐磨陶瓷制造。3.3.5管路切换阀〔1〕管路切换阀规格及数量根据系统设计需要配置。〔2〕管路切换阀外壳及阀芯采用铸造加工，材料为耐磨材质。转动机械部分采用精密加工，保证开关灵活，到位准确，严密不漏。3.3.6石灰石粉仓〔1〕石灰石粉仓有效容积为100m3〔2〕石灰石粉仓为全钢结构。〔3〕石灰石粉仓体耐磨，并采取保温措施。〔4〕石灰石粉仓装设气化装置。气源采用压缩空气减压。3.3.7仓顶布袋除尘器仓顶布袋除尘器除了满足上面有关条文外，同时满足下列要求：〔1〕在石灰石仓的库顶上安装一台布袋除尘器，库顶布袋除尘器的设计能连续地、百分之百地处理所