2台35吨锅炉双碱脱硫技术方案.docx

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2台35吨锅炉双碱脱硫技术方案

*******2x35t/h循环流化床

锅炉烟气脱硫工程

技术方案

方案一、双碱法脱硫

1、技术规范

1．总要求

1.1本方案适用于2×35t/h循环流化床锅炉的炉外脱硫系统，它包括炉外脱硫系统、脱硫主体及辅助设备的功能设计、结构、性能、控制、设备安装、调试等方面的技术要求，总之除土建基础设计和土建基础施工外，为交钥匙工程；

1.2本方案提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，投标方应保证提供符合本方案和工业标准的优质产品。

1.3如果投标方没有以书面对本方案的条文提出异议，那么招标方可以认为其提出的产品应完全符合本方案的要求。

1.4方案所使用标准如遇与投标方所执行的标准发生矛盾时，按较高标准执行。

1.5烟气脱硫装置选用双碱法脱硫工艺。

1.6本工程的范围是：

自引风机蜗壳出口到烟囱入口之间的所有部分。

2．项目概述

2.1、本工程锅炉烟气除尘采用布袋除尘器，配有一台引风机/炉。

2.2、本项目根据环保要求，为2×35t/h循环流化床锅炉配备炉外烟气脱硫装置。

3基础设计资料

本锅炉为循环硫化床锅炉，型号：

ZG-35/3.82-M，由郑州锅炉厂2004年9月制造，于2005年5月投入使用。

采用三电场静电除尘器净化烟气，没有脱硫和脱硝装置，

35T/H锅炉设备和参数

主

要

参

数

锅炉蒸发量

额定蒸发量

吨/时

35

蒸汽压力

汽包工作压力

MPa

4.22

过热器出口压力

MPa

3.82

过热蒸汽温度

℃

450

给水温度

℃

105

冷风温度

℃

20

热风温度

℃

135

排烟温度

℃

166.8

锅炉热效率

％

83.9

燃烧效率96.5％

锅炉机组烟气阻力

Pa

950

空气预热器空气阻力

Pa

6800

一次风

锅

炉

主

要

承

压

部

件

及

受

热

面

汽包

内径

mm

1408

壁厚

mm

42

长度

mm

6960

材质

20G

水冷壁

形式

膜式

受热面积

m2

108.6

左膜式壁

根

46

中膜式壁

根

46

右膜式壁

根

46

前水冷壁

根

28

后烟屏

根

34

横埋管

根

16

出口屏

根

37

过

热

器

形式

蛇形管

受热面积

m2

246

管数

材质

外径及壁厚

高温段

40根

15crmoG

φ38*3.5mm

低温段

41根

20G

φ38*3.5mm

减

温

器

形式

蛇形管

温度调节范围

℃

33

425-450

减温水量

总给水50％

承

压

部

件

省

煤

器

形式

蛇形管

受热面积

m2

765

根数

根

194

外径及壁厚

mm

φ32*3

材质

20G

空

气

预

热

器

形式

管式

受热面积

m2

670

根数

根

682

外径及壁厚

mm

φ50*1.5

材质

20#

燃

烧

设

备

燃烧室

容积

m3

266.3

4.55*4.6*12.725

布风板

面积

m2

10.72

3.34*3.21

风帽

型式

蘑菇形

数量

个

1124

辅

属

设

备

鼓风机

型号

9-26No14D右90oC

电机：

YVP355M－4

功率：

250KW

台数

台

1

风量

m3/h

53013

风压

Pa

12260

叶轮直径

mm

引风机

型号

电机：

功率：

250KW

台数

台

1

风量

m3/h

104784

风压

Pa

4295

叶轮直径

mm

给煤机

型式

带式

输送量：

3～8t/h*2

功率：

0.75KW

转数调节范围

除

尘

器

型式

静电

4.0*12.0*8.0m

处理烟量

m3/h

95000

烟温

℃

160

设备阻力

Pa

300

通流面积

m2

38.4

烟气流速

m/s

0.79

除尘效率

≥99.5％

安

全

阀

汽包安全阀

型式

双杠杆重锤式

台数

台

1

动作压力

MPa

4.37

过热器

安全阀

型式

单杠杆重锤式

台数

台

1

动作压力

MPa

3.97

省煤器

安全阀

型式

台数

台

动作压力

MPa

近期用煤参数：

挥发分13%灰分30%含硫量0.3%

根据含硫量折算烟气中SO2浓度：

600mg/Nm3，排放要求小于：

200mg/Nm3，要求脱硫效率为：

67%左右；

4.设计依据及设计原则

4.1设计依据和标准

GB3095-1996《环境空气质量标准》

GB13271-2014《锅炉大气污染物排放标准》

GB12348－90《工业企业厂界噪声标准》

GB9078-1996《国家工业窑炉大气污染物排放标准》

GB8978-1996《污水综合排放标准》

HJ462-2009《工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规范》

GB4272-92《设备及管道保温技术通则》

GB50046-95《工业建筑防腐蚀设计规范》

GB50052-95《供配电系统设计规范》

GB50037-1996《建筑地面设计规范》

GBJ10-89《混凝土结构设计规范》

GB50017《钢结构设计规范》

4.2设计原则

（1）脱硫系统能够安全可靠运行。

（2）采用先进有效的烟气脱硫治理技术工艺和设备，提高治理效率，保证达标排放。

（3）实际情况和地形、条件及环境要求，设计选用治理工艺、设施和设备，投资少、运行成本低。

（4）力求设计工艺简单，操作、运行、维护方便，在保证不妨碍工人操作，又能有效抽走炉中产生的废气，降低除尘系统对原来设备的影响。

5、设计、工作、供货范围

烟气净化系统内所有的工艺、电气、仪控设备和材料都在供货和服务范围之内。

·烟气

入口：

引风机出口。

出口：

烟囱入口。

·工艺水：

进口：

—烟气脱硫系统外1米。

出口：

—烟气脱硫系统内部。

·采暖蒸汽、消防水、冷却水：

入口－烟气脱硫系统外1米

出口－烟气脱硫系统外1米。

·压缩空气：

入口－烟气脱硫系统外1米

出口－烟气脱硫系统内部。

·热工：

烟气脱硫系统内所有测控系统、装置、仪表、元件、材料、盘箱柜、安装试验检修所需平台等。

·电气：

从脱硫系统进线电源开关的上桩头以内的烟气脱硫系统内所有电气测控设备、装置、仪表、元件、材料、盘箱柜、安装试验检修所需平台等；直流电源供至直流分电屏接线端子；烟气脱硫系统接地网与全厂接地网接口。

二、方案描述

根据厂方提供资料数据和技术要求，综合考虑占地、脱硫剂来源等各种因素，本设计方案推荐采用适用于烟气脱硫的工艺成熟、运行稳定、占地面积小、脱硫效率高、不易磨损、堵塞和结垢的双碱法作为本项目的设计方案。

本工程采用为1炉1塔的钠钙双碱法脱硫技术。

目前，我国燃煤锅炉烟气脱硫技术可分为四类：

（1）燃烧前控制-原煤净化；

（2）燃烧中控制-流化床燃烧（CFB）和炉内喷吸收剂；（3）燃烧后控制-烟气脱硫（4）新工艺（如煤气化/联合循环系统、液态排渣燃烧器）。

其中主要采用燃烧后烟气脱硫工艺。

烟气脱硫则以湿式脱硫工艺作为主流。

下面就这几种脱硫方法做一简单比较：

项  目

石灰石/石膏湿法脱硫工艺

双碱法脱硫工艺

海水脱硫

工艺

炉内喷钙脱硫工艺

氨法脱硫工艺

循环流化床脱硫工艺

电子束法脱硫工艺

工  艺

型  式

湿    法

湿    法

湿法

干法

湿法

半干法

干法

脱硫剂

石灰石

镁基和钠基石灰

海水

石灰石

氨

石灰

氨

副产品

状  态

湿    态

湿    态

湿态

干态

湿态

半干态

干态

燃  煤

含硫量

无限制

可适用

高硫煤

1%

左右

低硫煤

中、低

硫煤

高

硫煤

中、低硫煤

中、低硫煤

脱硫率

95%以上

95％以上

80%

60-70％

85%

85%

75-80％

Ca/S比

1.05

1.1

2.5

1.2

1.5

适  用

范  围

大容量

最大装机容量1000MW

中等容量

地理位置限制

中小

容量

最大200MW机组

中、小容量

小型工业试验阶段

投  资

中

中

低

低

中

中

中

运行费

中

低

低

高

低

中

高

具体来讲，以上脱硫方法各有其优缺点针对目前脱硫现状，我们对下面三种脱硫技术做一详细比较：

钠钙双碱法：

适用于中小型锅炉，脱硫效率较高，（可达95%以上）。

操作运行简便，无堵塞，不结垢，吸收剂资源丰富，投资较少，占地较小，系统不太复杂，设备维护量较小，但运行费用略高，有固体废弃物产生，基本无废水产生。

炉内喷钙法：

工艺流程比钠钙双碱法简单，投资也较小。

缺点：

脱硫率较低：

约60-70%、操作弹性较小、钙硫比高，运行成本高、副产物无法利用且易发生二次污染（亚硫酸钙分解），对炉膛磨损较为严重，造成锅炉运行不太稳定。

循环流化床CFB脱硫：

适用于大中型锅炉，脱硫效率高，节省空间，无污水产生，但系统阻力损失大，设备维护量大，吸收剂要求成份严格，投资费用大。

根据厂方提供资料数据和技术要求，综合考虑占地、脱硫剂来源等各种因素，本设计方案推荐采用适用于锅炉烟气脱硫的工艺成熟、运行稳定、占地面积小、脱硫效率高、不易磨损、堵塞和结垢的钠钙双碱法作为本项目的设计方案。

因此我公司推荐采用脱硫系统设置为1炉1塔的设计方案，其中包括一座脱硫塔、一套脱硫剂再生系统和一套脱硫产物处理系统和电气仪控系统。

1、双碱法脱硫机理

双碱法是采用钠基脱硫法脱硫机理剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。

另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。

双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠或碳酸钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠或碳酸钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池再生成亚硫酸钠或氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。

脱硫工艺主要包括5个部分：

（1）吸收剂制备与补充；

（2）吸收液喷淋；（3）塔内雾滴与烟气逆流接触；（4）再生池吸收液再生成钠基碱；（5）石膏脱水处理。

双碱法脱硫的化学反应如下：

（1）吸收反应

在主塔中以钠碱溶液吸收烟气中的SO2：

Na2SO3+SO2+H2O2NaHSO3

吸收液中尚有部分的NaOH，因此吸收过程中还生成亚硫酸钠。

2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O

（2）再生反应

吸收液流到反应池中与加入的石灰料浆反应：

2NaHSO3+Ca（OH）2=Na2SO3