240t循环流化床锅炉烟气脱硝脱硫除尘超低排放改造Word文档格式.docx
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度不大于50mg/Nn3,达到天然气燃气轮机污染物排放标准。
2)装置设计寿命为30年。
系统可用率》98%
3)设备年利用小时数按7500小时考虑。
4)减排技术要求安全可靠。
5)尽量减少对原机组系统、设备、管道布置的影响。
6)改造时间合理,能够在机组停机检修期内完成改造。
7)工艺应尽可能减少噪音对环境的影响。
8)改造费用经济合理。
2燃煤CFB锅炉烟气污染物超低排放方案
总体技术方案简介
根据业主提供资料,本着提高电厂燃煤效率、响应国家环保标准的原则,为实现热电燃煤锅炉烟气污染物超低排放的目标,对原脱硫系统、脱硝系统及除尘系统进行改造,提出SNCR兑硝系统增效改造、循环流化床反应器改造、改造布袋除尘器、加装臭氧氧化系统及其辅助设备,实现燃煤烟气污染物超低排放。
兑硝系统提效方案
本工程采用选择性非催化还原法(SNCR兑硝工艺,还原剂为尿素。
采用循环流化
床锅炉,燃用设计煤种、校核煤种、投入设计石灰石,锅炉最大连续出力工况(BMCR、)
处理100%烟气量、锅炉原始设计氮氧化物排放浓度不高于200mg/Nm3(6%含氧量,标态干烟气)条件下脱硝效率》50%。
雾化喷枪设置在旋风分离器内侧,共六支。
对于此浓度范围的氮氧化物脱硝,若过分增加SNCR勺效率,则尿素消耗量急剧上升,并且存在严重的氨逃逸问题。
而增设催化还原脱硝系统,则投资过大,且系统改造难度较高。
为此,建议增加喷枪数量,同时采用氧化脱硝进行辅助,从而实现脱硝的超低排放。
在氧化脱硝过程中,最关键的技术环节是如何提高氧化剂的利用率,而导致氧化剂利用率降低的最主要因素是二氧化硫的竞争反应。
选择性氧化脱硝技术的基本原理为氧化剂氧化法脱硝主要是利用氧化剂的强氧化性,将不可溶的低价态氮氧化物氧化为可溶的高价态氮氧化物,然后在洗涤塔内将氮氧化物吸收,达到脱除的目的。
已有的研究证明,在所有可选择的氧化剂中,臭氧是最为有效的NO氧化剂,而双氧水单独则无明显作用。
亚氯酸钠虽然也有一定的氧化效果,但由于其含氯易导致严重的设备腐蚀。
根据臭氧及双氧水与氮氧化物和二氧化硫之间的化学反应特性可知,在气相条件下(无滴状水或水雾存在),臭氧与NO的反应速率远高于臭氧与二氧化硫间的反应速率,在这种情况下,臭氧对NO氧化的选择性非常高,被二氧化硫所消耗的臭氧很少,所以在烟气进入脱硫塔之前的“干燥”条件下,非常有利于发挥臭氧的氧化脱硝作用。
主要涉及的反应如下:
NO+ONO,NO等
上述反应在“干燥”情况下可快速进行,臭氧的利用率很高。
经过臭氧氧化的氮氧化物(主要以NO存在),可在下游烟气脱硫设备中,得到高
效去除。
在设备设计方面,结合氧化剂使用的量、场内布置条件,特别是电厂周边条件
等,选择液氧为原料气体。
主要特点如下:
1)技术成熟,系统运行可靠性好。
选择氧化脱硝技术脱硝效率最高通常可以达到50%
以上,使脱硝系统最终出口的氮氧化物排放会达到w50mg/Nm的标准。
2)只需对风机后烟道进行加装布气装置,并不对锅炉进行改造,简单易行控制方便。
3)能够满足锅炉50%~100%BM负荷情况下的脱硝要求,保证出口NO含量满足排放要求。
4)系统简单,反应迅速,易于控制,是技术经济安全综合优势较好的选择。
脱硝装置无二次污染,脱硝产物为完全吸收,完全无害。
经过技术经济和安全性的综合比较分析,结合本工程具体情况,并综合考虑各方
面的因素,采用SNCR曾效+选择氧化脱硝改造的方案
序号
项目
小改方案
1
NOx排放浓度
3
v50mg/Nm
2
飞灰含碳量
不升高
排烟温度
4
炉膛出口烟温偏差
v50C
5
锅炉效率
不降低
6
风机电耗
不变
脱硫除尘系统提效
本工程采用干法脱硫除尘一体化工艺,按炉内脱硫率为85%进行设计,保证净烟气SO2浓度w100mg/Nm3同时系统满足在不需改变任何工艺设备,只需增加吸收剂加入量,即可满足净烟气中S02浓度小于100mg/Nm3的要求。
脱硫后采用布袋除尘器,布袋除尘器同时适应脱硫装置运行和不运行时的烟气与粉尘条
件,并保证布袋除尘器出口粉尘浓度不大于30mg/Nm3
脱硫除尘岛采用一炉一套独立的系统,所有的工艺、电气、仪表均为一炉一套。
通常情况下,炉内石灰石煅烧产生的生石灰能够满足炉外脱硫时的生石灰用量要求。
但当炉内脱硫不能满足要求或者循环灰中生石灰含量不足以满足炉外脱硫的要求时,需要通过另行添加生石灰来满足炉外脱硫的要求,生石灰粉经过干式石灰消化器消化后,生成的消石灰干粉输送至消石灰仓,然后根据脱硫需要,计量调节吸收剂加入到脱硫塔中进行脱硫反应。
本工程也可采用电石渣做脱硫剂。
经过考察,xxx热电原半干法脱硫工艺运行时间超过2年,运行期间经常结壁,结壁区域无明显规律可循,同时排放S02浓度不稳定偶尔超标。
从运行参数和状况分析,可能是雾化系统和吸收塔内流场问题。
烟囱出口SO的排放浓度从100mg/Nm3降低到35mg/Nni以下,实现烟气排放指标优于重点地区排放要求,达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)中燃气轮机组的
SO排放指标,实现燃煤锅炉SO超低排放改造目标。
经SNCR兑硝工艺完成NOx脱除后,烟气进入循环流化床反应塔,在塔内烟气与形成流化状态的吸收剂物料接触,在喷水降温共同作用下,其中SO3SO2等酸性污染物质完成反应脱除。
同时,湍动流化床塔内,烟气中细微粉尘颗粒和重金属汞等物质通过凝并作用,汇集成较粗颗粒,进入后级配套布袋除尘器后,利用织密滤袋及表面滤饼层,两级滤袋过滤脱除。
(一)调整吸收塔内流场的均匀性
循环流化床半干法脱硫工艺吸收塔中,气、固混合程度是其内部反应的决定性因素之一,吸收塔内文丘里的气流分布将直接影响吸收塔内床层的稳定性。
(二)增加导灰环吸收塔结壁是造成循环流化床半干法脱硫装置无法可靠运行的主要原因之一,因此,要提升装置的可靠性,必须先处理好结壁问题。
循环流化床半干法脱硫工艺吸收塔内是“灰包水”反应,只有避免液态水与反应器的直接接触,才能降低结壁的风险。
在反应器直筒段每
隔4~5m安装导灰环装置,其目的在于将湿灰导向吸收塔中心,避免湿灰直接贴壁,可最大限度降低吸收塔内结壁的风险,保证了系统的正常稳定运行。
(三)延长化学吸收反应时间
烟气中的SO2与吸收剂的反应是在液相离子状态下发生的,延长液相挥发时间可增加化学吸收反应时间,从而提高脱硫效率。
因此,液体雾化粒径的大小尤为重要,过大则蒸发时
间过长,不但增加设备的投资,也增加了结壁风险;
过小则反应时间过短,不利于效率的提
升。
本项目选择了高压回流式雾化喷枪,平均粒径(D32)为200卩m
(四)提高吸收塔内循环灰浓度
循环流化床半干法脱硫工艺中,吸收塔内循环灰浓度是影响脱硫效率的又一关键因素,
循环灰浓度越高,则脱硫效率越高。
常规半干法脱硫工艺,吸收塔内循环灰浓度通常为800
~1000g/m3为提高脱硫效率,将循环灰浓度控制在1000~1200g/m3为防止塌床,须对文丘里进行相应的改造,缩小喉口尺寸,将喉口流速从45m/s提高到50m/s。
(五)降低近绝热饱和温度
反应器出口烟气温度与烟气绝热饱和温度之差称为近绝热饱和温度(△T),△T的降低能
促进脱硫效率的提高。
△T越低,烟气的含湿率越大,液滴干燥时间就越长,化学吸收反应
时间也越长,从而脱硫效率就越高。
改造后,吸收塔出口烟气温度控制在75C左右,增加
烟气含湿率,同时避免糊袋的发生。
脱硫配套除尘改造技术
由于除尘需要做到粉尘排放低于10mg/Nm3考虑首先要保证过滤风速低于min,减小除尘器的漏风率,漏风率控制在最低;
其次采用高硅氧覆膜滤料,同时清灰的脉冲阀采用低压的4”活塞式脉冲阀,尽量减少因为清灰造成的排放超标。
©
165x8000,如再增加高度,一般的脉冲阀清灰时的脉冲压力很难达到超过8米的©
165
的滤袋底部,运行时会造成清灰效果不好,相对来说就是没有增加过滤面积。
在不改变整个布袋除尘器外形的情况下,考虑采用©
130x8000的滤袋代替原滤袋,在原有花板布置的空间,更换花板,更换脉冲阀(采用4”活塞式脉冲阀,喷吹压力),更换喷吹管,更换袋笼。
更换滤袋后过滤面积11903m2过滤风速min。
<
10mg/Nm3勺滤料);
袋笼能满足超净排放要求含尘浓度w10mg/Nm3勺滤料的要求。
单位
数值
煤的含硫量
(%)
烟气量(工况)
(m/h)
498000
进口粉尘浓度
(mg/Nni)
(设计煤种)
(校核煤种)
出口SQ浓度
(mg/Nn3)
35(6%O2,dry)
除尘粉尘浓度
w10(6%O2,dry)
小结
综上所述,通过对现有脱硫除尘工艺改造,脱硫塔出口SQ排放浓度小于35mg/Nrh通过
对除尘器进行改造,可实现粉尘浓度排放低于10mg/NrK。
引风机核算
待补充
名称
备注
现有锅炉系统阻力(脱硫进口前)
现有脱硫除尘系统阻力
2400Pa
改造后脱硫除尘系统阻力
2600Pa
小于3000Pa
SNCR兑硝改造增加阻力
0Pa
本次改造后引风机新增阻力
200Pa
对引风机影响较小
结论:
根据引风机性能曲线,现有引风机型号可满足新工况点的运行要求,可不进行改造。
3主要设计依据
系统设备、装置的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等,应符合相关的中国法律、规范以及最新版的ISO和IEC标准。
对于标准的采
用应符合下述原则:
首先应符合中国国家标准(GB、部颁标准及电力行业标准(DL)上述标准中不包含的部分采用技术来源国标准或国际通用标准。
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《机械设备安装工程施工及验收通用规范》
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《火力发热电厂开关量控制系统验收测试规程》
DL/T659-2006
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4工程详细内容
工程构成:
主要工艺改造部分包括保留引风机,对SNC脱硝系统、脱硫除尘系统进行改造,新增了臭氧氧化系统。
脱硝系统:
(1)臭氧发生系统
(2)制氧系统(3)臭氧喷射系统
主要工艺设备及材料表(单台炉)
规格型号
数量
脱硝系统提效
雾化喷枪
个
12
管道阀门管件
套
脱硫系统改造
脱硫塔内改造
文丘里管
改造布袋除尘器
除尘器本体改造
碳钢,花板更换,内部结构改造等
阀分气箱、喷吹管等
4”活塞式脉冲阀
只
168
咼硅氧覆膜滤袋
0130x8000
3636
袋笼
0125x7970
电缆及控制卡件
臭氧氧化系统
臭氧发生器
12kg/h
台
制氧机
喷枪
管道阀门等
仪控系统
5投资及运行费用估算
投资费用估算
设备购置费(万元)
一一一
工程费用
3270
1、除尘改造X4套
1920
2、FGD改造X4套
420
3、脱硝改造X4套
230
4、臭氧发生系统X4套
700
二二二
其它费用
265
1、项目管理费
20
2、项目设计费
3、调试费
15
4、运费
5、不可预见费用
25
&
税费
165
总投资:
3535
运行费用估算
本次改造后,主要增加的运行成本在于电耗(臭氧系统)的增加,以及水耗,每年约增加150万元。
6涂装、包装和运输
钢结构
钢结构、管道涂装工程技术规程按《钢结构、管道涂装工程技术规程》YB/T9256-96执行。
所有钢结构件制造完毕后,采用喷砂或喷丸除锈,达到国家标准(GB8923-88Sa2
1/2级。
钢结构内外均刷防锈底漆2道,再刷中间漆一道,面漆2道。
油漆按重工业大气环境选用。
涂装
用于本项目的涂装材料,应选用符合业主提供的技术资料规定的经过实践证明其综合性能优良的一流产品。
表面预处理应按招标方提供的技术资料规定执行。
根据业主的提供的技术资料制定涂装施工工艺,并按制定的工艺进行涂装施工。
对于需在现场进行焊组装的设备,除按业主提供的技术资料要求进行涂装外,应留下因运输需要需在现场拼焊的安装焊缝区左右各10mm只涂装一道30〜50卩m且不影响焊接质量的车间底漆,作为临时除锈保护。
包装
项目承接方交付的设备在出厂前都必须进行防锈处理,防锈处理应符合国标要求
设备的包装应能满足长途运输、多次搬运及存储的需要。
包括要坚固、牢靠、防腐、防盗。
裸露件和捆扎件应有金属标签。
安装调试所需的易损件、特殊吊具、专用工具等,应单独装箱,并在箱体上注明标记。
货物的标记按国家有关货物运输的规定执行。
箱面上各种标记必须安全,如箱号、名称、合同号、收货单位、发货单位、收发货站、重量、外形尺寸、吊装位置、防雨、防碎、防倒置标记等。
箱内零部件要挂标签,裸件和浸油件要牢的,要单独包装并标明主机名称和安装调试易损件字样。
交付的设备应单独有装箱清单,而大箱装箱单应标明小箱的个数。
每件零部件箱均应附有标签标明零部件图号、名称、数量。
主要、关键、价值高的设备组合件、零部件应经招标方同意采取集装箱运输。
产品标志和标牌
1)各设备组装件和零部件应在其明显处作出能见度高的编号号和标志。
2)设备的标牌内容包括:
制造厂家、设计单位、产品名称、产品型号或主要技术参数、制造日期等。
运输
设备的运输应符合国家有关规范的规定。
运输方式:
汽车运输。
7设计和技术文件
合同签订后,我方按规定时间提供下列文件:
装置说明:
包括装置的设计能力、操作弹性、年操作时间、主要工艺流程描述、主要工艺控制方法、设备特性等。
工艺流程图(PFD)。
原料及公用工程消耗。
总图和建议的设备布置图,土建条件图。
详细设计图(含配管设计、电气、仪表、自控等)
推荐的装置操作人员数量。
最终图纸交付:
骨口.
技术文件名称
套数
(发往最终用户)
基础设计文件
4份
最终文件
4份
标准或规范
2份
制造厂家样本
1份
设备和材料资料
制造厂提供的设备说明书
7
施工和安装说明书
8
生产和维修技术文件
8性能保证
前提
保证的前提条件:
——装置安装规定的额定能力运转。
——原料和公用工程按照规定规格连续稳定供应。
——装置按照我方的指示安装完毕,保温完毕,调试完毕。
我方保证:
性能保证整个工艺达到设计标准。
质量保证在初步验收合格后,对装置的必要调整工作,包含测量调整和操作规程的调整,由对方负责。
保修期对于正常操作过程中的,由我方和我方提名的供应商所提供的,且在我方的监督
和指导下安装的机械设备,保修期从开车起到12个月后结束,对于主要部件的保修期从发货日期起最长不超过24个月。
我方不对易损件进行保证。
由对方所执行的保修工作需要得到我方的书面同意。
在任何情况下,我方补偿的金额不超过由我方自行实施解决所会发生的金额,以及我方考虑订单支付金额为限。
如果对方或者第三方在没有得到我方书面同意的情况下对设备进行了修改或者修理,或者是对方没有能够采取迅速的措施防止损坏的进一步扩大,让我方来消除缺陷,所有的我方的保证将失效。
所有的部件都在保修期内发货到现场。
以下原因造成的损坏将不在我方的质保范围内:
-合理磨损(例如机械磨损和类似机械磨损的情况,所有的密封,除雾器等)造成的损坏;
-忽视服务手册造成的损坏;
-没有进行及时的维修造成的损坏;
-误操作造成的损坏;
-不合适的设备或材料;
-润滑,以及含沙造成的损坏;
-由结垢或生锈的污染过的水造成的损坏;
-使用非特定的原材料造成的损坏;
-其他非专业的操作,或者不恰当的操作所造成的损坏;
-以及一些不是由我方所能影响的原因造成的损坏。
设备保质期
本次深度脱硫、脱硝除尘主要设备的保期为两年,设备使用寿命为10年。
在质保
期内设备若产生问题,乙方在48小时内进行响应,并派遣技术人员到现场进行服务。
9项目进度一览表
10联系方式