锅炉烟气除尘治理提效改造工程技术协议DOCX 44页Word文档格式.docx
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额定蒸汽压力(表压)9.8MPa
给水温度215℃
锅炉排烟温度~136℃
锅炉热效率90.8%
燃料消耗量38.6t/h
2、电袋复合式除尘器
处理烟气量:
455000m³
/h
除尘效率:
99.9%
除尘阻力:
<1300Pa
出口粉尘浓度:
<20mg/Nm³
3、引风机
流量:
140340Nm³
/h244676m3
全压:
10500Pa
额定转速:
980rpm(变频调节)
电机功率:
1120kw
电压:
10.5KV
4、烟囱
高度:
150m,出口直径:
4500mm;
(四)燃料来源、燃料种类、耗量及燃料元素分析
1、燃料来源、燃料种类和耗量
燃料来源:
外购商品煤
设计煤种:
烟煤
耗量:
项目
小时耗煤量t/h
日耗煤量t/d
年耗煤量t/a
1×
220t/h
38.6
849.2
308800
注:
1、年运行小时数8000h,日平均运行小时数22h;
2、燃料元素分析
名称
符号
单位
设计煤种
校核煤种
碳(收到基)
Car
%
46.0
氢(收到基)
Har
2.94
氧(收到基)
Oar
6.48
氮(收到基)
Nar
0.86
硫(收到基)
St.ar
0.8
灰份(收到基)
Aar
39.89
水份(收到基)
Mar
4.26
干燥无灰基挥发份
Vdaf
26
收到基低位发热量
Qnet.ar
kcal/kg
4200
燃煤量(单台)
Kg/h
38600
四、工程环境
1、工程地址
********有限公司3×
240t/h锅炉烟气除尘治理提效改造工程项目地址位于**********有限公司厂区内,在原有设备的基础上进行改造,不新增建设用地。
2、交通运输
厂区位于集团南侧,交通便利,地理环境优越。
3、大气污染排放状况
*******有限公司同期配套除尘、脱硫和脱硝设施,除尘采用电袋复合式除尘器,三炉配三台除尘器,除尘效率达99.9%。
脱硫采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺,采用三炉两塔,入口烟道采用母管制,匹配锅炉两运一备,脱硫效率大于90%,两塔共用一套公用设施。
脱硝采用氨水SNCR脱硝工艺,三炉共用一套储存、给予系统,给予系统采用母管制,各炉喷射系统采用单元制调节系统,脱硝效率大于75%。
现状排放表
序号
mg/Nm³
备注
1
粉尘
<30
2
二氧化硫
<200
3
氮氧化合物
<50
水分
<75
4、建设条件
4.1本项目除尘提效拟采用湿式电除尘,所需要的电源取自电厂低压段,水源取自脱硫系统,所产生的冲洗水回收后送至脱硫系统。
4.2湿电会有冲洗水产生,冲洗废水含固体颗粒、酸性可溶物等,可以统一收集,作为脱硫系统的补充水,不会引起二次污染。
4.3湿电安装位置在吸收塔出口至水平烟道段,并根据现有设施布局合理优化。
4.4系统增加湿式电除尘,预计需要增加烟气阻力约400Pa,目前引风机压力余量1000Pa,满足改造所需要求。
五、主要设计参数及性能要求
1、烟气参数:
数值
烟气量
m³
410000
烟气温度
℃
55
4
5
含氧量
<7
6
含水
2、设计性能要求:
45
<5
除尘效率
>75
其它去除率
50
3、设备选型
采取湿式电除尘器WESP的形式
WESP主要由电晕线(放电极)、沉淀极(集尘极)、绝缘箱和供电电源组成。
其工作原理为:
在WESP的集尘极和放电极之间施加数万伏直流高压电,在强电场的作用下,电晕线周围产生电晕层,电晕层中的空气发生雪崩式电离,从而产生大量的负离子和少量的阳离子,这个过程叫电晕放电;
随烟气进入WESP内的尘(雾)粒子与这些正、负离子相碰撞而荷电,荷电后的尘(雾)粒子由于受到高压静电场库仑力的作用,向集尘极运动。
大量的粉尘和液滴颗粒不断地被驱向集尘极,同时迅速释放电荷,尘(雾)粒子就被集尘极所收集,在水膜的作用下靠重力自流向下而与烟气分离,实现微细颗粒物及雾滴的高效脱除。
4、材料要求
湿式电除尘根据沉淀极材质分为金属极板和非金属板,非金属极板又分柔性极和非柔性。
综合项目自身条件,推荐采用非金属极板,极板材质选用导电玻璃钢。
5、结构要求
根据本工程现有条件选用立式布置,管式极板。
6、湿电除尘器性能表
湿式电除尘基本技术参数表(单台)
项目名称
单位
进口粉尘浓度
mg/Nm3
≤45
除尘器进口烟气量
m3/h
除尘器进口烟气温度
除尘器进口烟气湿度
≥90
除尘器进口雾滴浓度
≤150
除尘器出口粉尘排放浓度
≤5(保证值)
7
除尘器出口雾滴浓度
≤30
保证效率80%
8
除尘器出口烟气温度
45~50
9
除尘器内烟气流速
m/s
2.5~3
10
湿式电除尘效率
11
PM2.5脱除率
≥70(保证值)
12
SO3去除率
≥50
13
本体阻力
Pa
14
本体漏风率
<1
15
电场有效截面
m2
~41
根据除尘效率及
通道数设计
16
比集尘面积
m²
/(m3/s)
23
17
总集尘面积
2678
18
阳极板型式
蜂窝管式正六边形
极距360mm
19
阳极板材质
导电玻璃钢
20
阳极板高度
m
高度(6m)
21
管数
个
352
根据除尘效率设计
22
阴极线型式
锯齿形
阴极线材质
铅锑合金
24
阳极喷淋方式
雾化喷淋间断
25
阴极、进口分布板喷淋方式
间断定时冲洗
阳极通道数量
27
喷淋冲洗水
间断冲洗
28
耗量
t/d
1.5~4
1.5~4m3/天次
29
水质
30
含固量
mg/l
<
4100
31
pH
3~4
32
高压直流电源
72KV/0.8A
高频恒源流
33
型式
恒压控制
34
数量
台
35
布置型式
控制柜-室内
变压器-室外
36
整流变压器型式及重量
/t
1.5~2
37
每台整流变压器的额定容量
kVA
72
38
整流变压器适用的海拔高度和环境温度
m、℃
1000/-25~+40
39
耗电量
kw
≤110
含高压电源、风机
及加热器
40
壳体厚度
mm
Q235+防腐
41
进口气流均布板
316L/2205
42
保温构件及外护板
Q235(灰色)
颜色与原厂设备一致
43
热风吹扫管路
无缝碳钢管20
44
内部喷淋管路
316L/FRPP
喷淋喷嘴
不锈钢
46
噪声
dB
<80
7、设备技术要求
7.1湿式电除尘器应能承受80℃操作温度和-12KPa操作压力;
7.2湿式电除尘器壳体截面积均应为吸收塔吸收区截面积的1.5倍以上,均匀分布性应不小于90%;
7.3湿式电除尘器除尘效率应不小于90%,当湿式电除尘器入口烟尘浓度为45mg/Nm3时,保证湿式电除尘器出口净化烟气粉尘含量不超过允许最大浓度5mg/Nm3;
7.4湿式除尘设备故障年运行小时应不小于8000小时,并能保证长期稳定运行;
7.5式电除尘器使用寿命不低于30年;
7.6湿式电除尘器阻力应不大于300Pa;
7.7湿式除尘器系统能在低负荷和以煤为主油助燃时投入运行;
湿式除尘器应允许在锅炉最低稳燃(不投油助燃)负荷时运行正常不发生堵塞;
7.8气体通过分布板后速度场相对均方根偏差小于0.15,且流速最大、最小偏差不超过15%;
7.9湿式电除尘器须综合考虑烟气与废水的腐蚀情况。
所有接触烟气的材料必须耐磨耐腐蚀;
7.10湿式电除尘器出口烟气水雾液滴含量<
30mg/Nm3;
7.11湿式除尘器钢结构应能承受除尘器荷载(自重、附属设备、最大存灰水重等)、地震荷载、风载、检修荷载等.
六、工艺方案
1、机务部分
1.1本方案中变更原设计脱硫塔出口部分烟道,在烟道处加装湿式静电除雾装置,另起框架进行支撑。
吸收塔中的烟气经湿法脱硫塔脱硫后,进入湿式静电除尘器,采用上进下出布置形式,经湿式静电除尘器去除大量水分、各种气溶胶、微细粉尘、石膏雾滴、重金属离子后接原有共用烟道经烟囱排出,除尘器排液收集后采用自流排入收集水箱。
1.2本体采用方形筒体结构,直径为ø
8.0X8.0m(可以根据现场空间设计),总高度约12.5m。
湿式静电除尘器外壳体为碳钢内衬玻璃鳞片防腐结构,湿式电除尘器壳体钢板壁厚10mm,玻璃鳞片厚度2mm。
1.3特点:
改造涉及吸收塔较少,施工相对简单,工程量小,工期较短。
湿电安装位置低,支架耗材比较少。
烟气与液流为竖流,水滴二次夹带极其少,除水效果理想。
检修维护平台可以与吸收塔平台水平连接,巡检维修方便。
废液易于单独收集。
1.4烟气均流装置布置在湿式电除尘器本体入口,与入口烟道扩口导流板联合设计,确保进入湿式除尘器的烟气流场均匀,保证良好的除尘效果。
避免形成局部低速区堵灰结垢的情况。
1.5合理选择多孔板孔径和开孔率,避免产生小孔易堵塞或大孔局部烟气回流等原因造成的结垢。
在均流板处布置间隙运行的冲洗水系统,通过冲洗水降低均布板表面腐蚀性元素的浓度;
同时,对造成堵塞和结垢的介质进行冲洗。
1.6湿式静电除尘器上下绝缘箱附近各设有一个检修孔,检修孔直径不小于600mm,矩形人孔门不小于600×
600mm。
WESP内部梁、桁架及支撑采用Q235+FRP。
1.7阳极装置包括沉淀极和支撑梁。
正常运行时,烟气中的液滴不断向沉淀极移动,在沉淀极表面形成一层连续水膜,水膜靠重力自流至吸收塔底部的浆液池,实现在线清灰。
沉淀极采用正六边形CFRP(碳纤维+玻璃纤维增强塑料,内切圆为300mm)作为沉淀极,采用模块化设计,安装维修方便。
CFRP内表面光滑,易形成水膜,不易结垢。
CFRP具有优异的耐腐蚀性能,其使用寿命可达30年。
1.8阴极装置包括阴极线、上下部吊挂装置、绝缘箱。
每个烟气通道中心布置有一条阴极线,采用芒刺型合金材质,阴极线固定于上下框架上,框架材料采用为2205双相钢,框架通过绝缘箱支撑。
绝缘箱内吊杆采用陶瓷管支撑,绝缘箱内配有电加热装置,以保证阴极装置时刻与阳极及塔体保持干燥绝缘状态。
除雾器设二个电场,电场通过一个绝缘箱采用高压直流恒流电源为场区供电。
上下共设置8个绝缘箱。
每个支撑绝缘子室都有吹扫风系统的热空气来保持支撑绝缘子的干燥和清洁。
空气吹扫系统包括高压风机、电加热器和控制柜。
1.9在湿式静电除雾器内部上方布置有一层冲洗水装置,对阴阳极进行周期性冲洗(阴阳极冲洗周期为15~20天),每次冲洗约30分钟,正常运行状态下无冲洗水量消耗。
2、电气部分
2.1电源取自电厂厂用低压段,电压等级400V.
2.2电气系统纳入湿式静电除尘器DCS控制,不设常规控制屏。
电气系统与湿式静电除尘器DCS采用硬接线连接。
2.3新增高压电源开关柜等电气设备布置在原脱硫低压配电室内。
升压变压器布置在绝缘箱附近,并在变压器和绝缘箱之间设置隔离装置,确保运行及检修的安全。
2.4湿式静电除尘器防雷根据需要设置。
所有主要的电气设备将在其两侧至少设置两个接地点。
纳入脱硫系统接地网。
接地电阻不大于2欧姆。
2.5绝缘箱加热器采用温度自动控制装置,自动控制温度。
确保绝缘箱维持在合适的温度,既能保证绝缘子的正常工作,使系统在较高的电压时能稳定工作,又可以节能。
绝缘箱加热系统温度上传到脱硫DCS,并可以在集控室进行远方启停。
绝缘箱外设硅酸铝保温层。
3、控制部分
3.1WESP装置控制系统(DCS),完成WESP装置系统除电除尘装置外的所有热工量的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等效用,以及电气系统的远程检测和控制。
3.2WESP装置仪控设备所用各类常规电源由装置内部提供,DCS电源应由2路供电,其中一路由UPS提供。
3.3湿式静电除雾系统配套的仪表控制设备及执行器,输入输出信号为标准信号(模拟量为4-20mADC,开关量为继电器无源接点)。
乙方控制装置送出的接点信号,容量220VAC,3A;
220VDC,1A,DPDT。
I/O点总数为67,其中AI:
24DI:
22DO:
16RTD:
5。
提供的I/O点的规格如下:
AI:
4-20mA,DI:
无源接点,DO:
无源接点,RTD:
Pt100铂热电阻。
3.4在脱硫控制室内,运行人员通过操作员站以LCD、键盘和鼠标为主要操作手段,可实现对WESP装置和电气系统正常工况下监视和控制;
以及异常工况的报警和紧急事故的处理,报警具有声音报警效用,控制室不设常规仪控表盘。
3.5在湿式静电除尘器进口及出口烟道内设置压差测点以考察运行阻力,设置取样口以取样检测烟气成分
4、防腐及保温
4.1烟道采用硅酸铝壳+铝皮保温,玻璃鳞片防腐;
4.3湿式静电除尘器外壳采用硅酸铝板+铝皮保温,烟气流经的壳体及钢性支撑结构表面刷玻璃鳞片进行防腐;
其它不能防腐的部件采用双相合金钢。
所有管道硅酸铝壳+铝皮保温。
5、工艺用水和气
5.1系统工艺用水采用电厂循环水或脱硫工艺水。
5.2工艺水系统设置工艺水箱,冲洗水泵,采用定时定量冲洗。
5.3系统仪用空气取自电厂空压站,系统内设置压缩空气储罐,为控制阀门供气。
6、废水处理
6.1废水来源是冲洗水和管道冷凝水,需要合理优化,尽量减少废水产生量。
6.2废水汇流后收集到中间水箱,水箱采用防腐材料,自带搅拌装置,收集的废水定时送入脱硫废水处理系统,加药、絮凝、沉淀等工序,清液返回脱硫系统,滤渣用板框压滤机脱水后交由危废处理单位无公害化处置。
7、土建部分
土建基础根据地勘资料,需要做地基处理,可以采用粉喷桩或灌注桩,考虑到拟建场地位置空间有限,推荐采用灌注桩。
零米以下采用钢筋混凝土结构,零米以上采用钢结构。
8、需要进口设备
湿式电除尘在现有电厂已经有投运项目,但投运时间都较短,需要经过运行一段时间,根据运行结果综合评价。
在国外运行比较成熟,本项目可以使用进口技术和设备。
9、改造后环境效益及社会效益
9.1环境效益目标
在湿法脱硫之后增加湿式静电除尘器控制PM2.5、控制SO3酸雾、脱除汞等重金属,一方面取消了振打,避免了粉尘的二次飞扬,可将烟尘排放浓度控制在5mg/m3以下,也就是大大降低了PM2.5的排放浓度;
另一方面还可以对SO3酸雾、汞等重金属进行有效控制。
在电除尘器内部通过喷雾增湿,荷电后的SO3酸雾在静电凝聚作用下粒径增大,被捕集于极板并与水膜形成稀酸,去除效率可达95%以上。
同时,基于电除尘器内部过饱和环境和静电脱除效应,对烟气中颗粒汞、氧化汞的脱除效率高达60%以上。
除尘:
出口粉尘<5mg/Nm³
;
脱硫:
液滴含量<30mg/Nm³
其它污染物可以减少一半。
升级后烟气排放指标可达到近零排放的最高标准:
粉尘<5mg/Nm³
二氧化硫<35mg/Nm³
水<30mg/Nm³
每年减少排放:
粉尘77.62t,二氧化硫336.34t,水232.85t;
9.2其它污染物
9.2.1废水,废渣
湿电产生的废水经过处理后,清液返回脱硫系统利用,固废因含有重金属污染物,交由专业微废处理单位无害化处理,不会对环境造成二次污染。
9.2.2噪音
湿电本体经过流场均布后,震动很小,再加外部保温,本体外噪声<15dBA;
机械选择低噪声设备,泵类设备保温后噪声<45dBA;
电气和控制设备统一布置在脱硫综合楼,设备间和控制室已经经过降噪处理,不会对环境和运行人员造成污染和伤害。
七、劳动安全和工艺卫生要求
1、概述
为了保护劳动者在电力生产中的安全和健康,改善劳动条件,火力发电厂设计必须贯彻执行国家及部颁现行的有关劳动安全和工业卫生的法令,遵守《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》,以提高劳动安全和工业卫生的设计水平。
2、防火、防爆
2.1新建建(构)筑物的安全间距满足《建筑设计防火规范》及《火力发电厂设计技术规程》的规定。
2.2各新建建(构)筑物的耐火等级,按其在生产过程中的火灾危险性,将满足《建筑设计防火规范》及《火力发电厂设计技术规程》的规定。
2.3各新建建(构)筑物之间根据生产、消防的需要设置车行道、人行道和消防通道。
2.4电缆采用阻燃电缆。
局部电缆沟、段、分支处设置防火隔墙,电缆竖井采用耐火隔板,涂防火涂料等措施,盘、柜小孔洞用防火材料封堵。
3、防尘、防毒、防化学伤害
3.1湿式静电除尘器除尘,烟气为脱硫后湿烟气,极板采用水冲洗,无二次粉尘飞扬。
3.2全部与介质接触的设备、内构件及管道均采用防腐设计。
3.3烟道采用碳钢、除尘器本体和内构件采用玻璃鳞片衬里,关键内部件采用导电玻璃钢或耐磨耐腐合金。
3.4烟道、设备本体采用密封设计,电极悬挂采用热风密封,防止烟气泄漏。
设备本体采用后置布置,位于吸收塔下游侧,运行处于为负压或微正压区,无烟气外泄。
3.5人孔门、检修孔采用耐腐密封,防止液体外渗。
4、防电伤、防机械伤害及其它伤害
4.1防电伤
4.1.1电气设备采取必要的机械、电气联锁装置以防止误操作;
4.1.2电气设备设计严格按照带电部分最小安全净距执行;
4.1.3电气设备选用有五防设施的设备,对配电室加锁,严格执行工作票制度;
4.1.4在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏,遮拦或屏蔽装置;
4.1.5紧急事故采取声光显示及必要的其它知识信号,设置自动联锁装置以给出处理事故的方法;
4.1.6各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施;
4.1.7所有电气设备有防雷击设施,并有有效利用厂区和脱硫区接地设施。
4.2防机械伤害
4.2.1所有转动机械外露部分均加装防护罩或采取其它防护措施;
4.2.2设备布置设计时留有足够的检修场地;
4.3防其它伤害
4.3.1所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒;
4.3.2所有楼梯、钢梯、平台、走道边缘设置保护沿和栏杆,以防高处跌伤,保证运行人员安全。
4.3.3电气设备进可能统一放置在脱硫配电室,就地放置要做好防护措施。
5、防暑、防寒、防潮
5.1利用脱硫系统电子设备间、控制室,统一布局,合理优化,充分利用原有空调装置。
5.2对设备及管道均设置保温或隔热套,以减少热辐射、防冻。
5.3脱硫岛内各工作间均设采暖系统,满足冬季采暖要求,建筑物的外墙厚度和屋面保温层厚度满足保温设计要求。
各生产厂房零米以下墙体设防潮层,地下设施用防水砂浆抹面,技改项目可以合理利用。
6、防噪声、防振动
6.1在设备选型上要求选用符合国家有关标准的设备,以便从根本上根治。
6.2对于长期连续运行产生高噪声的场所采取消声、隔声措施,装设防噪声罩或消音器。
6.3控置室和值班室采用隔声性能良好的门窗及有较好吸声性能的墙面材料,使其噪声满足《工业企业噪声卫生标准》的要求。
6.4设备的基础及平台的防振处理,符合《作业场所局部振动卫生标准》和《动力机器基础设计规范》。
八、施工要求
1、工程项目的实施条件
本技改项目需要利用现有场地条件,充分考虑现有设施和拟建设施之间的相互影响,合理优化,兼顾安全、可靠和经济等方面。
施工方案:
是在空地先预制构件,待土建完成后将各构件依次吊装就位后组装施工。
主体为非标设备,采用来料现场加工,电气元件采用汽运到场,本次技改不涉及大件运输,施工场地在凉水塔北侧,点火油泵房东侧,施工场地150㎡,