75吨锅炉双碱法脱硫方案.docx
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75吨锅炉双碱法脱硫方案
1X75t/hCFB锅炉烟气脱硫系统
技
术
方
案
1建设方概况2...
2设计依据及设计原则2...
2.1设计依据和标准2...
2.2工程主要原始资料3..
2.3设计原则4...
3设计范围及要求5...
3.1设计范围5...
3.2主要技术要求5...
4工艺选择5...
4.1脱硫技术简介5...
5双碱法脱硫机理7...
6双碱法脱硫工艺的优势8..
7双碱法工艺描述8...
7.1双碱法工艺流程工艺描述8..
7.2分系统描述9...
1建设方概况
1台75t/h循环流化床锅炉，通过烟囱排放烟气；按国家环保要求，需要进行烟气脱硫和脱销，以保证锅炉出口烟气S02达标排放，本工艺建议采用钠钙双碱法脱硫工艺。
本方案为1炉1塔的烟气脱硫工程钠钙双碱法技术方案。
2设计依据及设计原则
2.1设计依据和标准
GB3095-1996
《环境空气质量标准》
GB16297-1996
《大气污染物综合排放标准》
GB13223-2011
《火电厂大气污染物排放标准》
HJ/T75-2001
《火电厂烟气排放连续监测技术规范》
GB12348-90
《工业企业厂界噪声标准》
GB8978-1996
《污水综合排放标准》
DLGJ102-91
《火力发电厂环境保护设计技术规疋（试仃）及条文说明》
HJ462-2009
《工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规范》
DL/T5196—2004
《火力发电厂烟气脱硫设计技术规程》
DL5000—2000
《火力发电厂设计技术规程》
DL/T5094—1999
《火力发电厂建筑设计规程》
DL/T5121—2000
《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》
DL/T5054-1996
《火力发电厂汽水管道设计技术规定》
GB/T17116.1-1997
《管道支吊架第一部分：
技术规范》
GB/T17116.2-1997
《管道支吊架第二部分：
管道连接部件》
GB/T17116.3-1997
《管道支吊架第三部分：
中间连接件和建筑结构连接件》
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》
GB50054-95
《低压配电设计规范》
GB50055-93
《通用用电设备配电设计规范》
GB50057-94
《建筑物防雷设计规范》
GB50217-94
《电力工程电缆设计规范》
GBJ65-83
《工业与民用电力装置的接地设计规范》
DL/T5175-2003
《火力发电厂热工控制系统设计技术规定》
NDGJ16-89
《火力发电厂热工自动化设计技术规疋》
SDGJ17-88
《火力发电厂厂用电设计技术规定》
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》
2.2工程主要原始资料
2.2.1
锅炉配置的主要设备
锅炉配置引风机：
Q约为150000m3/h,P约为5076-4912Pa
222锅炉参数（单台炉）
额定蒸发量（B—MCR）:
75t/h
额定蒸发压力（表压）：
5.29MPa
额定工况时耗煤量：
t/h
排烟温度：
暂按150°C-170r
收到基含硫量
<1.5%
烟气排放量
约为150000m3/h
223锅炉燃料成份
项目名称
代号
化验结果
单位
分析基固定碳含量
CfGD
57.5
%「
分析基全硫含量
Sf
1.5
%
分析基含氮量
Nf
0.68
%
分析基灰分含量1
Af
%
全水份
W°
%
固有水份
Wf
%
分析基低位发热量
QfDW
4864
卡/克
224脱硫剂成份
吸收剂采用当地生产的生石灰粉
根据《建筑石灰试验方法化学分析方法》（JC/T478.1-92）和《建筑石灰试验方法物理
试验方法》（JC/T478.1-92）规定的检验方法，生石灰粉品质应满足以下条件：
CaO纯度>85%
活性t6ow4min
（注：
t60表示石灰加水后升温60C所需时间，按DINEN459-2标准执行）
粒径<2mm
2.2.5烟气脱硫装置（FGD）设计参数（根据经验值）
项目
单位
数据
CO
Vol%
6.9
Q
Vol%
8.0
N2
Vol%
74.5
SQ
Vol%
0.003
HO
Vol%
10.6
FGD入口烟气量
nVh
150000
FGD入口烟气温度
C
150-170
FGD入口SO含量（计算值）
mg/m
3000
FGD出口SO含量
mg/Nni
<200
FGD入口NOX含量（计算值）
mg/m
350
FGD出口NOX含量
mg/Nm
<200
2.3设计原则
（1）脱硫和脱销系统能够安全可靠运行。
（2）具有足够的脱硫效率，保证达标排放：
烟尘浓度<100mg/Nm3SO2浓度<200mg/Nm3脱硫效率》85%NOX浓度<200mg/Nm3.
（3）投资少、运行成本低。
（4）脱硫剂、脱销剂来源可靠，副产品处置合理。
（5）降低脱硫系统对锅炉的影响。
3设计范围及要求
3.1设计范围
本项烟气脱硫系统的设计范围为：
整套脱硫系统和脱销系统。
3.2主要技术要求
本工程不考虑征地，利用原厂用地，不能严重影响生产。
采用成熟的脱硫工艺和脱销工艺，要求技术安全可靠、经济合理。
副产品的处理，不应产生二次污染。
定员：
依设备控制水平定。
SO排放达到排放标准，执行《火电厂大气污染物排放标准（GB1322—2003）》中第3时段燃煤锅炉排放要求和地方环保部门要求：
烟尘浓度<100mg/m3,SO2浓度
<200mg/m3，并具有可满足更高标准的调节裕量。
4工艺选择
4.1脱硫技术简介
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。
F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
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%^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巩电热力脱硫现状，我们对下面三种脱硫技术做一详细比较：
1，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，有大量固体废弃物产生，基本无废水产生。
2，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、钙硫比咼，运行成本咼、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。
3，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，一次投资费用。
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。
脱硫系统设置一座脱硫塔、一套脱硫剂再生系统和一套脱硫产物处理系统共三套系统。
5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SQ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SQ:
NaSQ+SQ2+HQ—2NaHSQ
吸收液中尚有部分的NaQH因此吸收过程中还生成亚硫酸钠。
2NaQH+SQNa2SQ+H2Q
（2）再生反应
吸收液流到反应池中与加入的石灰料浆反应：
2NaHSQCa（QH）二NaSQ+CaSQ・丄HQJ+-H2Q
22
NaSQ+Ca（QH）+丄HlQ=2NaQH+Ca3SO1HQJ
22
再生后的浆液经钙盐沉淀后，NqSQ清液送回吸收塔循环使用。
（3）副反应
吸收过程的主要副反应为氧化反应
NaSQ+[Q=NaSQ
2
因此在再生过程中NaSQ发生下列反应
NaSG+Ca（QH）2+2HQ=2NaQH+CaSQ2HQj
2
但实际上，由于溶液中有相当量的SQ或QH存在，Ca2的浓度相应很低，所以要使CaSQ沉淀，再生时的QH<0.14M,要有足够高的SQ；浓度,例如QH浓度为0.1M,SQ2浓度为0.5M，才会产生CaSQ沉淀。
6双碱法脱硫工艺的优势
双碱法脱硫工艺是最适用于小型工业锅炉的脱硫工艺，特别是除尘脱硫一体化装置，可将除尘和脱硫同时进行，并且能提高除尘效率。
对于小型工业锅炉的脱硫除尘改造双碱法脱硫工艺具有以下特点：
（1）双碱法脱硫系统可与除尘相结合，采用除尘脱硫一体化装置，同时进行脱硫和除尘;
（2）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；
（3）塔内和循环管道内的液相为钠碱清液，吸收剂的溶解度较大，再生和沉淀分离在塔夕卜，可大大降低塔内和管内的结垢机会；
（4）钠碱循环利用，损耗少，运行成本低；
（5）正常操作下吸收过程无废水排放；
（6）灰水易沉
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