20t锅炉烟气脱硫方案.docx
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20t锅炉烟气脱硫方案
20t/h锅炉烟气除尘脱硫脱硝工程
脱硫除尘
技
术
方
案
河北宏泰环保工程有限公司
2015年5月
本工程为本工程为交钥匙工程，含脱硫系统的设计、制造、设备安装、质量管理、环保验收及技术培训等，并对设计、制造、施工、安装的质量全权负责。
1、概述
从煤粉锅炉排出的烟气中含有SO2、氮氧化物、粉尘等，既影响操作区环境，又污染大气。
根据环保有关规定，SO2、颗粒物等污染物排入大气必须达标排放。
所以新建一台20t/h煤粉锅炉需要进行烟气治理。
公司领导十分重视环境保护工作，拟针对现行日益严格的环保要求，拟对20t/h锅炉烟气进行处理，做到达标排放。
本脱硫除尘工程设计为布袋除尘器除尘，双碱法脱硫。
在设计条件下，除尘保证效率≥95%，脱硫保证效率≥95%，使用寿命为20年。
脱硫系统出口SO2浓度≤160mg/Nm3，粉尘浓度≤40mg/Nm3。
我单位承诺保证提供符合业主文件要求和有关最新工业标准要求的一套优质的烟气除尘、脱硫（FGD）装置，满足国家有关安全、消防、环保、劳动卫生等强制性标准的要求。
未提及的内容均满足业主所列标准，有矛盾时，按较高标准执行。
我单位将做出符合实际的，可操作性强的工程组织方案和实施计划，建立完备的安全、质量和工程管理与监控体系，并确保系统正常运转。
除尘、脱硫装置考虑布局紧凑、合理、系统顺畅、运行成本，考虑安装及施工的可能性，以及日后维护和检修的方便。
所有设备和管道考虑最差运行条件及事故情况下的安全余量。
工程中设计施工安全防护设施齐全，保障原有建构筑物及其他设施的安全,建设施工不影响主机正常生产。
施工过程中杜绝人身伤亡事故和重大机械设备损坏事故，严格控制各种习惯性违章。
工程联系文件、技术资料、图纸、计算、仪表刻度和文件中的计量单位为国际计量单位（SI）制。
工程中的工作语言为中文，所有的文件、图纸均用中文进行编写。
2、设计依据及除尘脱硫工程建设条件
2.1设计依据
●《钢结构设计规范》GBJ17-88
●《工业噪声控制设计标准》GBJ87-85
●《电力工业技术管理法规》
●《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000
●《电业安全工作规程（火电厂动力部分）》2008版
●《火电厂烟气排放连续监测技术规范》HJ/T75-2001
●《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2003
●《火电厂大气污染物排放标准》DB37/664—2007
●《工业炉窑大气污染物排放标准》GB9078-1996
●《污水综合排放标准》GB8978-1996
●《工业企业厂界噪声标准》GB12348-2008
●《建筑防震设计规范》GBJ11-89；
●《电气装置安装工程施工及验收规范》GBJ232-82；
●《电力建设施工及验收技术规范》
●《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》HJ462—2009
●HJ/T75火电厂烟气排放连续监测技术规范
●DL/T5196火力发电厂烟气脱硫设计技术规程；规范
符合相关的法律、规范、以及最新版的国家标准、部颁标准、DL规程规定，上述标准有矛盾时，按较高标准执行。
2.2治理目标
按照《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）、《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）第二时段标准的规定和业主的要求，烟气脱硫后达到如下指标：
SO2≤160mg/Nm3，粉尘浓度≤40mg/Nm3；
2.3治理原则
1）烟气脱硫及烟尘同步治理，同步达标。
2）采取必要的措施确保脱硫系统不影响锅炉的正常运行。
3）选用成熟、稳定、可靠的烟气脱硫和除尘工艺方案，确保经脱硫装置处理后排放的烟气满足当地的环保要求。
4）脱硫副产物应易于处理，无二次污染。
5）在满足上述要求的前提下，应尽可能降低工程造价和运行成本。
6）现有场地能满足脱硫设备布置要求。
2.4设计基础资料及要求
（1）由于锅炉的相关参数提供不充足，以下部分设计参数为我公司经验值。
项目
单位
参数
锅炉数量
台
1
锅炉额定出力
t/h
20
燃煤量
t/h
3t
煤中全硫分
%
0.6
引风机烟气量
m³/h
60000
引风机全压
Pa
7800
除尘器阻力
Pa
1200
除尘器效率
%
99.95%
除尘后烟气含尘量
mg/Nm³
≤50
SO2初始浓度
mg/Nm³
3000
（2）烧结机年运行小时数：
按8000小时/年计算。
（3）脱硫副产物处理要求：
本方案脱硫副产物做脱水、再处理。
（4）脱硫系统保证性能要求
序号
指标项目
单位
要求指标
1
脱硫效率
%
≥95
2
脱硫后烟气SO2浓度
mg/Nm3
≤160
3
脱硫后烟气烟尘浓度
mg/Nm3
≤40
4
钙硫比
Ca/S
＜1.05
5
脱硫系统总阻力（包括脱硫塔、进出口烟道和挡板）
Pa
＜1200
6
系统漏风率
%
≤3
7
脱硫副产品石膏纯度
%
＞85
8
脱硫副产品的含水量
%
≤15
9
脱硫装置负荷适应范围
%
40~110
10
脱硫装置出口烟气温度
℃
≥60
11
液气比
≥3
12
设计条件下年可运行时间
小时
≥8000
13
脱硫塔主体设备及主要部件使用寿命
年
≥20
14
脱硫塔出口烟气雾滴浓度
mg/Nm3
＜75
3、设计范围及界限
3.1设计界限
从煤粉锅炉出口到公共烟囱之间的除尘、脱硫范围内所有与除尘、脱硫项目相关设施设计。
除尘装置设计为单台锅炉配一台布袋除尘器。
3.2设计范围
3.2.1机务部分
◆锅炉烟气出口至烟囱水平烟道进口挡板范围内所有工艺系统设计。
◆工艺系统设备本体、烟道、过渡管道及设施、设备保温油漆。
◆平台、步道（含除尘、脱硫装置进口、烟囱水平烟道进口挡板烟气采集、温度、压力测点、检修人孔等处）。
◆吸收剂的储存、消化及供应系统。
◆脱硫液循环系统。
3.2.2电气部分
◆电源系统电气主接线方式及负荷分配。
◆本体设备防雷保护及接地系统。
◆设备就地控制系统。
◆电气控制系统和相关设备清册。
◆所有电缆及电缆桥架并提供详细的图纸及清册。
3.2.3控制系统
◆脱硫控制系统采用DCS控制，采用成熟、可靠、完善的控制方案，可在少量操作员的操作下安全、稳定的运行，从而提高效率，减轻工人劳动强度。
◆脱硫系统能实现自动运行和停运，并具备自动与手动就地操作切换功能。
◆脱硫DCS系统可完成数据采集（DAS）、模拟量控制（MCS）、顺序控制（SCS）、事件顺序记录（SOE）等功能以满足脱硫系统各种运行工况的要求，确保脱硫系统安全、高效运行。
◆脱硫DCS系统中心控制处理单元、电源、网络设置冗余。
DCS系统I/O点有20%的余量。
3.3工程范围
1）脱硫剂制备系统
包括从脱硫剂运输到厂后储存、输送到脱硫系统等全套主辅设备。
2）除尘、脱硫系统
从煤粉鼓励出口烟道到烟囱之间除尘、脱硫的主辅设备。
3）脱硫副产品处理系统
处理脱硫灰渣、废水等脱硫副产品的全套主辅设备。
4）仪表控制系统
包括主控制屏、就地测量传感器和执行机构、仪控仪表、控制阀门、等全部相关设备。
5）电气系统
包括所有必要的低压电气设备。
6）烟道系统
所有必要的连接烟道以及必要的烟道挡板阀等。
7）监测系统
在线监测部分投标方预留标准设备接口（在线检测设备由业主根据环保部门要求后期采购）。
3.4设计的基本原则
1）除尘、脱硫工程的设计结合现场的场地条件，力求使工艺流程和设备布置紧凑、合理,且不影响已建项目的正常使用。
2）除尘采用布袋除尘器，一炉一除尘；吸收塔采用逆流喷淋空塔（碳钢防腐）。
脱硫装置的烟气处理能力按锅炉负荷40～110%工况时的烟气量；一炉一塔，配套辅助系统。
3）脱硫液采用塔外循环。
4）脱硫后净烟气不加热，脱硫后烟气温度≥60℃。
5）脱硫系统设置100%烟气旁路，实现烟气挡板门的自动切换，保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉的安全运行；当脱硫系统受到以下干扰时
●引风机故障
●循环浆泵没有运行
●原烟气挡板门或净烟气挡板门没有打开
●原烟气温度过高（超过150℃）
●烟道压力超出了设计允许范围
●除尘器出口烟尘浓度大于设计要求。
此时，需要原烟道闸板门立即打开，使烟气进从原烟道进入烟囱。
6）设计高效脱水除雾装置，有效降低烟气中雾滴含量，烟气中的含水量小于75mg/Nm3，以防止烟气带水；
7）吸收剂制浆方式采用厂外来石灰粉，制成浆液。
8）脱硫副产物石膏经脱水后达到含水率小于15%，采用汽车外运。
9）采用烟气在线自动监测系统，对脱硫前后的烟气单独进行连续实时监控（投标单位预留接口，设备采购由招标方负责）；
10）脱硫工艺尽可能节约能源和水源，降低脱硫系统的投资与运行费用
11）在设备及管道运行中溢流、冲洗和清扫过程中产生的废水应收集在废水坑（箱）内，然后送至吸收塔系统中重复利用，废水不得直接排放。
4、除尘装置
4.1布袋除尘器原理
设计选用布袋除尘器，该除尘器主要由上箱体、中箱体、进风通信、支架、滤袋及喷吹装置，卸灰装置等组成。
含尘空气从除尘器的进风通道进入各室灰斗开在灰斗导流装置的导流下，大颗粒的粉尘被分离，直接落入灰斗，而较细粉尘均匀的进入中部箱体而吸附在滤袋的外表面上，干净气体透过滤袋进入上箱体，并经各切换阀和排风管排入大气。
随着过滤工况的进行，滤袋上的粉尘越积越多，当设备阻力达到限定的阻力值（一般设定为1500Pa）时，由清灰控制装置按差压设定值或清灰时间设定值，按设定程序打开电磁脉冲阀，进行停风喷吹，利用压缩空气瞬间喷吹使袋内压力聚增，将滤袋上的粉尘进行拌落（即使粘细粉尘亦能较底地清灰）至灰斗中，由排灰机构排出。
保证运行中除尘效率达到99.8%以上。
4.2布袋除尘器运行性能简介
布袋除尘器采用低压离线脉冲清灰。
它是一种处理风量大、清灰效果好，除尘效率高，运行可靠，维修方便，占地面积小的单元组合式除尘器。
除尘器有上箱体、中箱体、灰斗、导流管、支架、滤袋组件及喷吹装置、卸灰阀等组成。
本除尘器按双列布置，每列设2个仓室，以缩短除尘器长度，便于布置，每个仓室设1个灰斗。
滤袋上端采用了弹簧涨圈，密封性能好，换袋方便快速，每个滤袋设一个碳钢袋笼。
采用可编程序控制器（PLC）控制仪。
为了保证布袋除尘器高效和安全运行，除尘器还设有1套滤袋检漏装置。
含尘气体由导流管进入各单元灰斗，在灰斗导流系统的引导下大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗，其余粉尘随气流进入中箱体过滤区，过滤后的清净气体透过滤袋，经上箱体、离线阀、排风管排出。
随着过滤的进行，当滤袋表面积达到一定量时，由清灰控制装置按设定程序关闭离线阀，打开电磁脉冲阀喷吹，抖落滤袋上的粉尘，落入灰斗的粉尘经卸灰阀排出。
滤袋喷吹每仓室轮流进行，每个仓室约5min，各仓室轮流一次约半小时，喷吹这个仓室，这个仓室一排一排的喷吹，第一排喷吹后，再喷吹第二排，以此类推。
本除尘器设有旁路烟道，当锅炉启动时，开启旁路烟道，以防止点火投油燃烧不好，油粘在滤袋上，遇明火将滤袋烧毁。
当锅炉发生事故排烟温度超过滤袋允许温度时，开启旁路。
5、脱硫装置
5.1脱硫工艺的选择
湿法烟气脱硫技术（WFGD）是目前应用较广泛的脱硫技术，其特点是整个脱硫系统位于烟道的末端、除尘系统之后。
湿法烟气脱硫过程是气液反应，其脱硫反应速度快，脱硫效率高，适合于燃煤锅炉的烟气脱硫和钢铁厂的烧结脱硫。
由于脱硫过程在溶液中进行，脱硫剂和脱硫生成物均为湿态，其脱硫过程的反应温度低于露点，传统工艺是脱硫以后的烟气一般需再加热才能
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