40吨锅炉脱硫技术方案氧化镁法塔外氧化循环1Word格式.docx
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2.5.7脱硫剂制备及供应系统
2.5.8匸艺水系统
2.5.9电气设讣
••••••••
・・・・・・・
・•・・・・・1
13
14
2.5.10运行费用估算
2.6安全运行指标
2.6.1烟气脱硫除尘系统的主要安全问题
18
19
2.6.2安全描施
20
2.6.3匸艺运行监视及控制
21
2.7安全运行指标…….
2.7」设备及管路防腐
2・7・2保温及油漆
22
3•供货设备一览表
23
1•工程概述
广阳热源厂拟建3台29MW煤粉锅炉，为了积极响应国家节能减排的号召，拟同时配套建设锅炉烟气除尘、脱硫、脱硝设施及相关的配套设备和构筑物，使二氧化硫、氮氧化物、烟尘等指标达到国家的排放标准。
本方案将根据提供的基础数据和相关国家标准，按照建设方和环境保护管理部门的意见，从技术和经济等方面，叙述其烟气脱硫除尘系统的可行性。
烟气脱硫除尘系统参照国家规定的《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）,采用成熟、先进、可靠的氧化镁湿式烟气脱硫工艺，3X40t/h锅炉采用3炉1塔的配置方式，塔内氧化、循环。
2.1总体设计原则
1）设讣必须符合适用的要求：
选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设讣标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证烟气脱硫系统功能的实现。
在充分嫁墮用户需求和环境保护管理部门意见的同时，认真执行国家有关法规、标准及规定。
2）设计应符合经济的要求：
选择的处理工艺应能满足系统需要和要求，并尽可能降低运行费用。
设计中一方面尽可能选用质优价廉的设备，以及采用合理措施降低工程造价；
另一方面乂必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。
3）技术应、"
I力求先进、合理：
设讣中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。
在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。
4）实用、美观，避免二次污染：
平面布置和建、构筑物形式力求与厂区其它建筑和环境协调一致。
整个系统设计应充分考虑设备噪声、处理药剂等可能造成的二次污染。
5）不影响锅炉正常运行：
脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行，并保证在给定设讣条件下，确保烟气中SO2的达标排放。
脱硫装置使用寿命长、操作维护简单，布置紧凑、占地面积小。
处理设施有较高的耐冲击负荷能力，并能在北方冬季寒
冷气候条件下正常运行。
1）建设方提供的基础资料及要求；
2）《环境空气质量标准》（GB3095-19960）；
3）《大气污染物排放综合标准》（GB16297-1996）；
4）《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）；
5）《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2014）；
6）《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）；
7）《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）；
8）《火电厂设计技术规程》（DL5000-2000）；
9）《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）；
10）《锅炉烟尘测试方法》（GB5468-91）；
11）《环境保护产品技术要求湿式烟气脱硫除尘装置》（HJT288-2006）；
12）《工业管道工程施工及验收规范》（GBJ235-82）；
13）《机械设备安装工程施工及验收规范》（TJ231-78）；
14）《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸》（GB985）；
15）《漆装前钢料表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）；
16）《机械密封试验方法》（GB/T14211）；
17）《机械密封技术条件》（JB4127.1-1999）
18）《工业企业厂界噪声标准II类混合区评价标准》（GB12348）
19）《焊接件通用技术要求》（JB/ZQ4000.3-86）
20）《装配通用技术要求》（JB/ZQ4000.9-86）
21）《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264—97）
22）《设备及烟道保温技术通则》（GB4272—92）
23）《固定式钢直梯》（GB4053.1—93）
24）《固定式工业防护栏杆》（GB4053.3—93）
25）《固定式工业钢平台》（GB4053.4—93）
26）《工业企业照明设计规范》（GB50034—92）
27）《低压配电设计规范》（GB50054—95）
28）《供配电系统设讣规范》（GB50052-95）
29）《通用用电设备配电设讣规范》（GB50055—93）
30）《机械设备焊接标准》（JB4708—2000）
31）《钢结构设计规范》（GBJ17—91）
2.3设计参数及性能指标
本工程设计、制造、安装与3X40t/h煤粉锅炉相配套的脱硫系统。
我公司严格按照建设方及相关标准要求，设讣脱硫效率大于97%,保证烟气脱硫效率大于94%,烟囱出口SO2排放浓度WlOOmg/Nm—烟尘排放浓度^20mg/Nm\相关的基本参数及燃煤煤质分析按下表设计。
脱硫系统主要技术经济性能指标
序号
项目名称
单位
数据
1
锅炉出力
t/h
3X40
2
运行锅炉
台
3
设计烟气总处理量
m3/h
259500
4
烟气温度
°
C
80-120
7
锅炉SO2初始排放浓度
me/Nm3
j
1500
8
设计脱硫效率
%
>
97
9
保证脱硫效率
94
10
处理后SO2排放浓度
mg/Nm?
<
100
11
SO2脱除量
kg/h
252
12
脱硫工艺
湿式氧化镁
脱硫塔配置
一炉一塔
循环水形式
塔内氧化、循环
15
Mg/S
mol/mol
1.03
16
脱硫剂
氧化镁粉
17
脱硫剂品质
325目、90%纯度
MgO小时耗量
194
MgO日消耗量
t/d
4.7
系统装机功率
kW
212.6
液气比
L7n?
6
脱硫装置循环水量
1550
平均每天工艺水耗
m3/d
318
24
出口烟气中雾滴浓度
mg/Nm3
75
25
脱硫系统阻力
Pa
1200
26
脱硫主体设备使用寿命
年
2.4氧化镁法湿式烟气脱硫工艺
2.4.1工艺原理
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多个项口，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I」前在我国部分地区已经有了应用的业绩。
镁法脱硫工艺是镁的碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。
脱硫过程中发生的主要化学反应有：
MgO+H2O=Mg（OH）2
Mg（OH）2+SO2=MgSO34-H2O
MgSO3+H2O+SO2二Mg（HSCh）2
MgSO3+1/202=MgSO4
氧化镁法脱硫是一种前景较好的脱硫匸艺，该匸艺较为成熟，原料来源充足，在我国氧化镁的储量十分可观，LI就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亍、山东、四川、河北等省，其中辽亍占总量的84.7%,其次是山东莱州，占总量的10%,其它主要是在河北邢台大河，四川干洛岩岱、汉源，I扌肃肃北、别盖等地。
因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于各单位的脱硫系统中去。
镁法投资少，运行费用低，脱硫效率高，结构简单，并且能够减少二次污染。
镁法脱硫相对于钙法的最大优势是不会系统发生设备结垢堵塞问题，能保证整个脱硫系统能够安全有效的运行，同时镁法pH值控制在6.0〜6.5之间，在这种条件下设备腐蚀问题也得到了一定程度的解决。
同时与较为完整的石灰石/石育法相比，占地面积小，运行性方面费用低，投资额大幅减小，综合经济效益得到很大的提高。
总的来说，镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证。
山于镁法脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁，既可以抛弃，也可进行综合利用。
一方面我们可以进行强制氧化全部生成硫酸镁，然后再经过浓缩、提纯生成七水硫酸镁进行出售，另一方面也可以直接锻烧生成纯度较高二氧化硫气体来制硫酸，本方案建议直接外排。
2.4.2脱硫工艺特点
根据锅炉烟气脱硫工艺的特点，本方案釆用氧化镁法湿式烟气脱硫工艺，并通过我公司近年来在匸程实践中不断积累与探索，从设备的结构形式、材质选用、丄艺系统做了一定改进和完善。
2.4.2.1本脱硫系统的特点
按照以上设讣思想，烟气脱硫系统并充分参照《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）等相关国家规范要求，本脱硫方案的主要特点如下：
1）脱硫塔主体采用三炉一塔形式，系统设置合理的阀门切换程序，可以满足任何一台锅炉或三台锅炉脱硫功能的实现。
2）脱硫塔主体采用SUS316L,喷淋管釆用FRP材质，延长设备整体设有寿命。
3）本方案脱硫液采用塔外氧化、塔外循环方式，脱硫液经过部分氧化、沉淀，调节pH后，再利用耐腐耐磨循环泵打入脱硫塔循环使用。
4）泥渣沉淀釆用斜板式沉淀池，起到一定的浓缩作用，减轻了后续泥渣脱水系统的负荷及造价。
5）考虑到节约成本，沉淀池泥渣山排泥泵打入板框式压滤机过滤，滤渣外运定点存放，滤液外排。
6）除雾器冲洗釆用工业水，定期对除雾器进行冲洗，并作为系统补水。
2.422关于脱硫系统的认识
1）烟气脱硫不仅是一个装置，更重要的是一个工艺系统：
无论采用何种工艺，它都是一个系统工程，涉及化工、水处理、机械制造、电气自控等行业，所以一个完善的系统需要多专业的紧密配合。
2）脱硫技术的成熟度、完善性（稳定运行）、先进性（达标排放），以及选择质量可幕过硬的产品对于脱硫系统能够安全、稳定运行至关重要，特别对于高寒地区，系统的完善性尤为重要。
3）湿法烟气脱硫工艺的腐蚀结垢问题，应引起足够重视，设讣中应根据各个部位介质特性，采取经济、合理的措施，实际运行中应严格操作，防止系统瘫痪。
2.5项目设计
2.5.1设计范围及原则
2.5.1.1设计范围
本工程设计范围包括锅炉烟气脱硫塔系统，进、出口烟道、循环水系统、泥渣处理系统以及相关配套设备和控制系统。
动力和控制系统的设计和报价分界点为系统动力电缆进户线。
3X40t/h锅炉烟气脱硫系统的主要内容及范围包括：
1）SO?
吸收系统
2）烟气系统
3）吸收剂供应与制备系统
4）FGD循环水供应系统
5）DCS控制系统
6）附属管道和辅助设施
7）阀门和配件
8）保温、紧固件和外覆层
9）防腐
2.5.1.2设备选用及设计原则
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