12万m3双减法脱硫工程技术方案.docx
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12万m3双减法脱硫工程技术方案
12万风量烟气脱硫工程
技
术
方
案
（双碱法）
目 录
一、总 述
二、设计依据
三、编制依据、设计原则和范围
四、工程技术方案
五、主要工艺设备、材料及构筑物明细
六、工程投资
七、主要技术经济指标
八、工程范围与施工周期
九、技术服务方案及技术培训方案
十、技术服务承诺
十一、项目总价及工期
一、总 述
1．工程概况：
工程现场资料及炼炉相关技术指标:
1）.烟气温度为800度。
2）.烟气量为120000m3/h。
为结合场地面积的实际情况、对脱硫效率要求以及经济性等多方面综合因素，针对三个厂区的炼炉的脱硫除尘工程，投标人提出以下系统配置及布置方案：
每个厂区的四台炼炉使用一套脱硫除尘系统的方案，脱硫除尘系统前装一套冷却系统。
即四炉一塔。
共三个厂区，三套脱硫除尘系统。
项目名称：
新疆库车碳素有限公司炼炉脱硫除尘系统工程设
项目地点：
新疆库车碳素有限公司厂区
2．治理的背景、治理的必要性：
该公司有三个厂区，每个厂区有四台炼炉，拟在每个厂区的四台炼炉使用一套脱硫除尘系统，因燃料煤过程中含有一定的硫份，在高温燃烧过程中产生的SO2对周围的大气环境造成了一定的污染，根据国家环保排放标准和当地环保部门的要求，该公司决定对炼炉增加脱硫设施，确保尾部排放SO2按照国家和当地环保排放要求达标排放，并按照环保总量控制要求在确保达标的同时进一步削减SO2的排放量。
二、设计依据
1、设计工况参数
厂方提供的设计工况参数如下：
烟气量：
120000m3/h（工况烟气量）
出口烟气温度：
800℃
SO2排放浓度：
mg/m3
烟尘浓度：
mg/m3
2、排放标准
SO2排放浓度：
＜300mg/Nm3
脱硫效率：
≥85%
烟尘排放浓度：
＜17mg/Nm3
除尘效率：
≥98%。
脱硫系统阻力：
≤1500Pa
风机全压：
3000Pa
三、编制依据、设计原则和范围
1、编制依据
Ø《中华人民共和国环境保护法》；
Ø《大气污染控制法》；
Ø《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2001；
Ø《燃煤烟气脱硫设备》GB/T19229-2003；
Ø《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
Ø《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）；
Ø《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
Ø《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
Ø国家环境保护总局、国家经济贸易委员会、国家科学技术部关于“燃煤二氧化硫排放污染防治技术政策”相关规定；
Ø国家、地方现行的环境保护法律法规和技术政策；
Ø国内同行业工程的有关数据报告及工程经验；
2、设计原则
Ø烟气净化装置的设置，不能影响加热炉的正常运行；
Ø药剂的选择以廉价、易得、运输方便为主，脱硫副产物不能造成二次污染。
Ø装置设计充分考虑系统的安全、可靠性以及保证净化效率；
Ø装置设计充分考虑锅炉的容量，以及锅炉在各种运行状况下系统的适应性和运行经济性。
Ø系统阻力低，尽量降低系统能耗；
Ø按现场场地条件布置净化系统设备，力求紧凑合理，节约用地；
Ø尽量降低人工劳动负荷，使系统自动化程度高，操作方便、维护简单；
Ø维修方便，在原烟道进入烟囱处加装闸板阀，以便于检修脱硫除尘装置时炼炉的正常工作。
3、设计范围
本技术方案拟采用旋流板脱硫塔双碱法脱硫系统，包括烟气系统、乳液制备系统、二氧化硫吸收和除尘系统、脱硫液处理系统和电气控制系统。
设计范围包括从烟道闸板阀到烟气排放的整个脱硫除尘系统的工艺设计、设备设计、土建设计、电气控制。
本工程用水、暖、电、热等公用设施由厂方提供，故从原厂到本工程界区内水、电、热等系统的连接不在本设计的范围内，脱硫剂的运输及相
应设备也不在本设计的范围内。
四、工程设计方案
1、烟气净化工艺方案选择
燃煤炼炉二氧化硫污染控制技术由以下三部分组成：
燃煤前脱硫技术、燃煤中脱硫技术、燃煤后脱硫技术。
而其中燃煤后脱硫技术（简称FGD）是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫技术。
按脱硫过程是否加水和脱硫产物的干湿形态，烟气脱硫又可分为湿法、半干法、干法三类。
干法烟气脱硫是指无论加入的脱硫剂是干态的还是湿态的，脱硫的最终反应物都是干态的，该工艺与湿法相比有以下优点：
投资费用较低；脱硫产物呈干态，并与飞灰相混；无需装设除雾器及烟气再热器；设备不易腐蚀，不易发生结构及堵塞，该工艺的缺点是：
吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；脱硫效率较低；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求很高。
目前干法脱硫装置约占全世界烟气脱硫装置容量的10%。
湿法烟气脱硫（WFGD）技术的特点是整个脱硫系统位于燃煤炼炉之后，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，脱硫以后的烟气一般需再加热才能从烟囱排出。
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，适合于大型燃煤锅炉的烟气脱硫。
目前，湿法脱硫技术占世界安装烟气脱硫的机组总容量的90%。
湿法脱硫的技术可根据脱硫剂的不同分为石灰石（石灰）湿法脱硫、镁法脱硫、氨法脱硫、海水脱硫、双碱法脱硫等多种工艺。
本方案中采用麻石旋流板脱硫塔对烟气进行脱硫处理。
烟气脱硫工艺采用钠-钙双碱法，以钠碱为吸收剂，以石灰为置换沉淀剂。
2.工艺流程描述
2．1工艺流程图
（1）烟气工艺流程图：
（2）脱硫液循环流程图：
2.2工艺流程说明
在工艺先进、运行可靠和经济合理的原则下，为了最大限度的减小一次性投资、节能降耗和系统维护方便，设计了如附图一的钠-钙双碱法工艺流程。
钠-钙双碱法【Na2CO3--Ca（OH）2】采用纯碱吸收SO2，石灰还原再生，再生后吸收剂循环使用，无废水排放。
从锻造加热炉来的烟气经烟道沿切线方向进入旋流板塔。
烟气在旋流板的导向作用下螺旋上升，并在旋流板上与脱硫液逆向对流接触，将脱硫液雾化成直径0.1-1.0mm的液滴，形成良好的雾化吸收区。
烟气与脱硫液中的碱性脱硫剂在雾化区内充分接触反应，完成烟气的脱硫吸收和进一步除尘。
经脱硫后的烟气向上通过塔顶的除雾板，利用烟气本身的旋转作用与旋流除雾板的强导向作用，产生强大的离心力，将烟气中的液滴甩向塔壁，从而有效地除去烟气中的水滴。
脱硫并除去水雾后的烟气可直接进入烟道并由烟囱排放。
同时，为了方便脱硫系统的检修和应付紧急情况，并建一旁路烟道。
脱硫液采用外循环吸收方式。
吸收了SO2的脱硫液流入再生池，与新来的石灰水进行再生反应，反应后的浆液流入再生池沉淀，当一个再生沉淀池沉淀物集满时，浆液切换流入到另一个沉淀再生池，然后由人工清理再生沉淀池的沉渣，废渣混入煤渣外运处理。
循环池内经再生和沉淀后的液体由循环泵打入预脱硫塔和主脱硫塔，经喷嘴雾化后与烟充分接触，吸收烟气中的SO2和粉尘，然后流入再生沉淀池再生循环使用。
另外，由于渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子，故需在循环池内补充少量纯碱或废碱液。
2.3化学反应原理
基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。
一、在塔内吸收SO2：
Na2CO3＋SO2＝Na2SO3＋CO2
（1）
2NaOH＋SO2＝Na2SO3+H2O
（2）
Na2SO3＋SO2＋H2O＝2NaHSO3 （3）
以上三式视吸收液酸碱度不同而异，碱性较高时（PH＞9）以
（2）式为主要反应；碱性稍为降低时以
（1）式为主要反应；碱性到中性甚至酸性时（5＜PH＜9），则按（3）式反应。
二、用消石灰再生：
Ca（OH）2＋Na2SO3＝2NaOH＋CaSO3
Ca（OH）2＋2NaHSO3＝Na2SO3＋CaSO3• H2O＋H2O
在石灰浆液（石灰达到达饱和状况）中，NaHSO3很快与Ca（OH）2反应从而释放出〔Na＋〕，〔SO32-〕与〔Ca2＋〕反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使〔Na＋〕得到再生。
Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱（只是清渣时会带也一些，因而有少量损耗），再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。
2.4脱硫系统
本脱硫系统由脱硫塔主体、脱水筒、接管、喷嘴及旋流板、除雾器、操作平台、爬梯、风机及电气控制系统等组成。
2.5引风系统
引风系统主要包括风机和烟道。
设备故障检修时，需关闭吸收塔进口挡板门，将旁路挡板门打开，烟气直接从旁路烟道直接排向烟囱，这样就不会影响加热炉本身的正常运行。
塔进口烟道需做防腐处理，烟道均进行保温。
2.6渣处理系统
脱硫系统产生的脱硫渣的成分主要为亚硫酸钙和硫酸钙的混合物，同时还含有脱硫剂石灰带入的杂质和烟气中带入的少量烟尘。
脱硫渣浆流入再生沉淀池沉淀，分离后的清液进入循环池，用循环泵打入塔内循环利用，再生沉淀池内沉淀物由渣浆泵排入灰渣脱水池，沉淀物脱水后由人工清至煤渣堆外运。
3、技术特点
本方案采用我公司已经在多个项目上已经应用成熟的TY双碱法脱硫工艺技术。
钠钙双碱法【Na2CO3-Ca（OH）2】采用钠碱启动、钠碱吸收SO2、钙碱再生的方法。
较之石灰石法等其它脱硫工艺，该工艺具有以下优点：
（1）具有最佳的性价比。
该工艺技术与国内外其它脱硫技术相比脱硫效率很容易达到95%以上，而且液气比远远低于其它钙法技术。
具有工艺流程简单，投资省、综合运行成本低的特点。
脱硫后的烟气SO2排放可以在高浓度情况下完全满足环保排放要求，并且烟气含尘量进一步减少，可以实现花钱少、办实事的目的；
（2）该工艺在燃煤锅炉的除尘脱硫项目中运行效果非常好，这已从多个项目中得到了证实；
（3）技术成熟，运行可靠性高。
该工艺技术烟气脱硫装置投入率为98%以上，系统主要设备很少发生故障，因此不会因脱硫设备故障影响正常生产系统的安全运行；
（4）对操作弹性大，对煤种变化的适应性强。
该技术用碱液作为脱硫剂，工艺吸收效果好，吸收剂利用率高，可根据炉窑煤种变化，适当调节pH值、液气比等因素，以保证设计脱硫率的实现；
（5）再生和沉淀分离在塔外，大大降低塔内和管道内的结垢机会；
（6）钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；
（7）正常操作下吸收过程无废水排放；
（8）灰水易沉淀分离，可大大降低水池的投资；
（9）脱硫渣无毒，溶解度极小，无二次污染，可考虑综合利用；
（10）钠碱吸收剂反应活性高、吸收速度快，可降低液气比，从而既可降低运行费用，又可减少水池、水泵和管道的投资；
（11）石灰作再生剂（实际消耗物），运行成本低。
五、单套脱硫及冷却系统主要工艺设备、材料及构筑物明细
序号
名称
规格型号
材质
数量
备注
1
冷却系统
1套
2
脱硫塔
Φ3500×16500
麻石
1台
3
脱水筒
Φ2000×16500
麻石
1台
4
钢平台
Φ3400×800
Q235
2套
5
直爬梯
Q235
1套
6
循环泵
衬塑
2台
一开一备
7
石灰乳液泵
衬塑
1台
8
渣浆泵
衬塑
1台
9
搅拌器
Φ1200×1500
Q235防腐
2台
10
溶碱罐
Φ1000×1200
Q235防腐
1台
配搅拌机
11
脱硫塔基础
7000×5000×2000
钢混
1座
12
脱水筒基础
13
循环泵基础
700×400×500
混凝土
2 个
14
沉淀池
6000×2000×2000
钢混
1座
15
再生池
2000×2000×2000
钢混
1座
16
循环水池
8000×2000×2000
钢混
1座
17
化灰池
1500×1500×800
砖混
1座
18
石灰乳液池
2000×2000×1500
砖混
1座
19
虹吸罐
Φ716×1000×8
Q235B
2台
20
烟气管道
Q235防腐
25米
δ=2.5㎜
21
循环总管
Φ150
UPVC
30m
包括管件
22
循环管道
Φ100
UPVC
40m
包括管件
23
乳液管道
Φ80
UPVC
10m
包括管件
24
阀门
Φ100、Φ80
8个
蝶阀、止回阀
25
引风机
1台
26
风机蝶阀
Φ1000
1台
27
PH显示仪
1台
28
电控系统
1套
六、单套脱硫除尘及冷却系统工程投资
工艺设备材料投资概算表
序号
名称
数量
单价（万元）
合价（万元）
备注
1
冷却系统
1套
2
脱硫塔
1台
含旋流板、喷头
脱水筒
1台
含除雾器
3
钢平台
2套
4
直爬梯
1套
5
循环泵
2台
一开一备
6
石灰乳液泵
1台
7
渣浆泵
1台
8
搅拌器
2台
带减速机、电机
9
溶碱罐
1台
配搅拌机
10
虹吸罐
2台
11
烟气管道
25米
δ=2.5㎜
12
管道阀门
1批
包括管件
13
引风机
1台
含蝶阀、软连接
14
PH显示仪
1台
15
电控系统
1套
16
防腐保温
1批
17
电线电缆
1批
18
总计
七、主要技术经济指标
主要技术经济指标
1、烟气量120000m3/h
2FGD进口烟气温度800℃
3进口二氧化硫浓度2000 mg/m3
4出口二氧化硫浓度＜200mg/Nm3
5系统脱硫效率≥95%
6脱硫系统压降≤1500Pa
7年工作小时数7200小时
八、工程范围与施工周期
1、工程范围
本工程范围如下：
冷却系统；水泵、阀及管道等。
烟气部分包括冷却系统、烟道闸板阀、烟气管道、旋流板脱硫塔、脱水筒、风机和风机至烟囱闸板阀间的烟气管及附属设施。
脱硫循环液系统包括循环泵、虹吸罐、循环液管道、再生池搅拌、沉淀池渣浆泵及管道，PH值显示仪。
吸收剂配置系统包括溶碱罐及其管道、石灰乳液泵及其管道。
电气控制系统包括电气控制箱、控制箱至泵和风机的电缆。
土建工程中包括：
供水管路、供电电缆、设备间及相关地基。
2、工程进度
脱硫除尘工程项目总工期为厂方具有施工条件起90天（日历日）。
拟设计划进度如下表（单位为10天）
时间
项目
10
20
30
40
50
60
70
80
90
施工设计
工程筹备
工程施工
培训
调试
九、技术服务方案及技术培训方案
1）、技术服务方案
我公司负责此脱硫除尘工程总体设计及设备现场安装、调试、试运行、处理设备质量问题，承担在质量保证期的所有义务。
负责对需方人员进行技术培训。
我方以最迅捷的方式提供合同范围内的供货和服务；建立有效的管理机构，按需方要求，对相关人员进行责任内的培训。
按用户要求提供所需的使用、维护和技术咨询。
并确保接到用户相关通知后2小时内抵达现场。
派出两名以上的技术人员参与疑难故障的分析和排除，建立用户档案，定期组织对用户访问和咨询对产品质量的意见，提高产品质量和服务质量。
2）、技术培训方案
我公司免费负责对买方的操作人员、维护人员、相关工程技术人员进行全面的培训。
1、培训范围包括：
1.1、设备试运行前对岗位工及相关工程技术人员进行专业技术培训和现场技术培训。
1.2、 设备正常运转后我公司派专人对岗位操作人员逐个培训。
2、培训内容包括：
设备的工作原理、结构、调试、操作、维修、保养、安全运行的技术要求、帮助建立岗位责任等。
对重要技术问题进行现场演示和讲解。
3、培训人员安排：
我公司到用户现场进行专业技术培训的人员由总工程师带队、一名机械工程师、一名电器工程师。
4、培训时间：
从我公司设备正常运转后10个工作日，随时随地进行相关内容的培训。
5、技术培训费用：
我公司提供免费的技术培训。
十、技术服务承诺
公司本着为用户服务，让用户满意的原则，对使用本公司技术和产品的用户做出以下技术及售后服务承诺和安全保证：
（1）我方保证在约定的时间内完成设计、制造、供货及安装调试。
（2）我方按照要求提供有关的设计资料和图纸；
（3）我方提供供货设备在制造、安装、调试、试生产过程中必要的技术服务；
（4）产品使用中出现问题时，我方保证二十四小时内做出响应；
（5）我方保证对用户提供长期备件的供应和技术服务，我方有义务尽快提供用户所需要更换的部件，对于要求紧急部件，我方将安排最快的方式运输，我方长期优惠提供备品备件以供用户使用；
（6）我方为用户制定切实可行的操作规程和使用指南；
（7）我方在产品设计、生产、服务和销售过程中，以用户的需求为目标，以用户满意为追求；
（8）我方不定期的对用户进行回访和技术交流。
以便用户不断提高使用水平和发挥所购系统的作用。
十一、项目总价及工期
施工单位：
乌鲁木齐润天源环境检测有限公司（单位：
人民币/万）
序号
项目名称
报价
工期
备注
1
冷却系统
90天
2
脱硫除尘系统
3
刮板机
4
压滤机
5
设备间（彩钢搭建）
50㎡
6
土建施工
设备基础
脱硫系统循环池
500m³
冷却系统水池
设备间基础
其他
7
辅材
8
机械及运杂费
9
安装费、调试、试运行
10
环境监测达标费用
11
备品备件
免费
12
技术服务费
免费
13
管理费
0
14
税费
3.41%
15
合计
合计总报价（大写）
￥：
工期为：
90个日历日
施工单位法人授权代表签字：
施工单位公章：
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