XXXX焦炉烟气深度除尘脱硫脱白项目含报价.docx

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XXXX焦炉烟气深度除尘脱硫脱白项目含报价

XXXXXX公司

焦炉烟气深度除尘脱硫脱白项目

设计方案

日期：

2019年3月10日

1.前言

XXXXXX公司现有捣鼓焦炉1座。

现时环保要求更高于国家要求的超低排放要求，且要求对烟气消白，如达不到面临的是限产停产。

在环保部门的严格要求下，在该公司领导的高度重视下，现计划对该烟气深度治理以满足更高的环保要求。

我公司是烟气治理专业公司，已有二十多年的设计、制造与施工调试经验，尤其对于烟气深度治理方案更是走在行业的前例，拥有自主研发的处于国际先进水平的除尘除雾脱水技术设备，对本项目具体情况充分了解并到现场实地考察后做此设计方案，供业主审定。

2.设计条件

2.1烟气主要参数

序号

名称

参数

单位

1

型式

捣鼓焦炉

2

焦炉烟气量

250000

Nm3/h

3

脱硫塔进口温度

≤160

℃

4

脱硫塔出口温度

≤62

℃

2.2基本条件

1.原脱硫工艺为石灰石-石膏法；

2.原脱硫设备（提资）Ø6200mm，含湿电总高50米，入口烟气量

250000Nm3/h，入口烟温160℃，出口烟温62℃；

3.排放烟气含尘与含SO2浓度可达超低排放要求；

4.塔内有湿电除雾器与二层平板除雾器；

5.可用场地有限。

3.设计依据

（1）依据现场的实际情况；

（2）依据业主提供的相关图纸资料及文件；

（3）依据业主提供的相关参数与相关要求；

（4）依据我公司对同类型项目烟气深度治理的成功经验与研发的相关技术；

（5）依据当地环保部门的相关要求；

（6）依据下列相关设计规范与文件：

序号

文件名称

编号

1

中华人民共和国大气污染防治法

2

火电厂大气污染物排放标准

GB13223-2011

4

污水综合排放标准

GB8978

5

建设工程质量管理条例

国务院令279号

6

小型火力发电厂设计技术规程

GB50049-2011

7

火力发电厂厂用电设计技术规定

DL/T5153-2002

8

火电厂烟气排放连续监测技术规范

HJ/T75-2001

9

火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程

DL/T659

10

火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程

DL5121-2000

11

火力发电厂保温油漆设计规程

DL/T5072

12

火力发电厂化学设计技术规程

DL/T5068

13

工业循环冷却水处理设计规范

GB50050

14

火力发电厂金属技术监督规程

DL/T438

15

建筑地基基础工程施工质量验收规范

GB50202-2002

16

工业建筑防腐蚀设计规范

GB50046

17

建筑地面工程施工质量验收规范

GB50209-2002

18

混凝土结构设计规范

GB50010-2002

19

建筑地基基础设计规范

GB50007-2002

20

建筑结构荷载规范

GB50009-2001

序号

文件名称

编号

21

混凝土结构工程施工质量验收规范

GB50204-2002

22

砌体结构设计规范

GB50003-2001

23

地下防水工程质量验收规范

GB50208-2002

24

地下工程防水技术规范

GB50108-2001

25

高层建筑混凝土结构技术规程

J186-2002

26

建筑抗震设计规范

GB50011-2001

27

火力发电厂与变电所设计防火规范

GB50229

28

火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规定

DL/T5035

29

电气装置安装工程电揽线路施工及验收规范

GB50168

30

电力建设施工及验收技术规范（焊接篇）

DJ5007

31

电力建设施工及验收技术规范（管道篇）

DL5031

32

电力建设施工及验收技术规范（锅炉篇）

DL/T5047

33

电力建设施工及验收技术规范（化学篇）

DL/T58

34

电力建设施工及验收技术规范（热工自动化篇）

SDJ279

35

火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程

电建[1996]159号

4.设计目标

（1）改造后排放烟气的相关指标优于下列数据要求排放烟气含尘浓度≤10mg/Nm3；

排放烟气含SO2浓度≤35mg/Nm3；

排放烟气温度冬季<45℃，夏季<48℃；

排放烟气含湿量冬季<8.5%，夏季<9.5%，基本无白烟。

（2）方案先进可靠在保证达到上述环保要求的前提下尽量节省投资费用与运行费用。

（3）自动化程度高，操作管理简单，运行维护方便。

（4）需停炉施工的工期短，尽量不影响业主的生产。

5.设计思路

对除尘后160℃的烟气采用气气热交换器先降温至100℃以下，再进入原脱硫塔脱硫，则烟气体积减小，脱硫效率增高，至顶层喷淋层后的烟气温度由原来的62℃可降低至50℃左右，然后进入冷凝微碱液喷淋系统降温与二次脱硫，使排出烟气温度在42℃左右，SO2浓度<30mg/Nm3，及脱除绝大部分SO3；再进入国际先进水平的兰金涡流微湿电除尘除雾器，使排放烟气含尘浓度<5mg/Nm3，含湿量<8.0%，含液量<15mg/Nm3，再自兰金涡流微湿电除尘除雾器上部抽出20%左右的烟气引入脱硫塔前的热交换器，加热至110℃左右后，在新增引风机的作用下送入脱硫塔顶部烟囱与脱硫后42℃左右80%的烟气混和升温至45~48℃左右，自烟囱顶排出，则可保证排放烟气的烟尘浓度、SO2浓度、烟气温度、烟气含湿量都优于当地环保部门的参数，并在-10℃左右基本无白烟。

经实地了解与查实及相关计算，由于现有焦炉的脱硫塔略大于标准配置的设计，加之本次设计方案采用热交换器先对烟气大幅度降温后再进入脱硫塔，烟气体积有较大的变小，这样，改造的投资更少、运行费用更节省、管理更简单。

6.改造设计的工艺流程图

8

7.工艺流程说明

除尘后160℃的烟气先进入热交换器A降温至120℃左右，再进入热交换器B调节烟气温度，经热交换器B调节降温至95~100℃，再进入脱硫塔，经脱硫喷淋层脱硫降温后，烟气温度约50℃，烟气含SO2浓度控制在200mg/Nm3以下，再进入上部的低温碱液冷凝与二次脱硫，然后进入兰金涡流微湿电除尘除雾器，除尘除雾脱水。

经兰金涡流微湿电除尘除雾器排出后烟气含尘浓度<10mg/Nm3，含SO2浓度<20mg/Nm3，温度≤42℃，含液量<20mg/Nm3，再将其烟气量的20%排出塔外进入热交换器A升温至110℃左右，在新增引风机的作用下再排入脱硫塔顶烟囱与脱硫后80%左右的烟气混和，混和后烟气温度约45~48℃排向大气。

脱硫塔顶排出的20%烟气量带含有42℃以下饱和蒸汽和水雾及微量液滴有较强的腐蚀性，为解决腐蚀问题，本工艺设计在脱硫塔排出此烟气时，立刻混入高温烟气，对其升温后远离饱和点，为较干烟气，基本没有腐蚀，则对后段的热交换器及烟道腐蚀性较弱，则换热材质采用316L材质，可保证热交换器较长的使用寿命，这样相对于采用其它更高等的防腐材料的投资会更少。

设计热交换器分为热交换器A与热交换器B,主要是采用热交换器B对应的引风机电机变频来改变交换风量，来调节降温后排出的烟温，其次是环境空气温度低对烟气的降温效果好，换热气体阻力小，节约热交换器的投资成本与运行成本。

低温冷凝微碱性液体喷淋系统，是采用低温碱性液体在泵的作用下经管道与喷嘴喷入脱硫塔上部，对原脱硫后的烟气冷凝降温与二次脱硫，喷淋后的液体通过特设的低阻接水器，将液体收集，经管道自脱硫塔中部排出，不落入脱硫塔底，不影响原脱硫系统的水平衡，脱硫塔中部排出的液体，由于对烟气降温而使其液体升温到45℃左右排出后，先进入冷却塔降温，再在散热效果较好的泵前调节罐内停留到半小时以上自然降温，冬季降温至20℃以下循环使用，夏季降温较少，夏季主要作用是二次脱硫与清洗作用，夏季排烟温度高一点也不会呈现白烟，但运行与设计时必须注意的是此脱硫液的Ca（OH）2量，必须保持在循环液量的千分之二以下方可保证不出现结垢问题，其PH值正常运行一段时间后应大于6.5小于7，方可保证SO2浓度自200降到20以下，同时保证不结垢，冷凝与脱下来的水量约20g/m3，即本项目1台炉开启时，每小时本循环系统增加5t左右，会自动溢流至集水池，此部分水可排给石灰乳化系统使用，也可泵入脱硫塔底部，调节液位高度，即改造后脱硫系统每小时可节约用水5t左右。

本工艺技术关键在于除雾脱水，如脱水除雾不佳，则后段的腐蚀性较强，后段的升温难，升温时烟气中的水雾再次雾化，则升温后很可能还是带饱和蒸汽，排出时同样呈现白烟，故此必须采用国际先进水平的兰金涡流微湿电除尘除雾器。

8.主要设备清单

序号

名称

规格型号参数

单位

数量

备注

一

低温冷凝除尘脱水除雾系统

1

兰金涡流微湿电除尘除雾器A，B

CXL-6200-1300ACXL-6200-580A

套

1

2

低阻接水器

Ø6.2m、H2000mm

套

2

3

喷淋层

Ø6.2m、Q250m3/h

套

2

4

冷却塔

Ø4000mm，H20000mm

座

1

5

综合罐

V=120m³,Ø6000mm,H=4500

mm

座

1

6

地坑

3000×3000×4000mm

座

1

6

循环泵

Q250m3/h、H45m、W55kw

台

4

7

污泥泵

Q15m3/h、H20m、W3.0kw

台

4

二

热交换系统

1

热交换器A

板式多模块组成，换热面积

1000m2

套

2

2

热交换器B

板式多模块组成，换热面积

1000m2

套

2

3

引风机A

风量60000m3/h,全压1200pa，电机功率40kw

台

2

带变频

4

引风机B

风量60000m3/h,全压600pa，电机功率20kw

台

2

带变频

5

电动调节风量阀

1000×1000×800mm

个

2

6

热交换器进口烟道

含喇叭口

T

20

7

热交换器出口烟道

T

24

8

烟道除雾器

2000×2000×2000mm

台

2

不锈钢材质

三

烟气混合系统

1

混合器

套

2

2

保温及防腐

项

2

3

出口环形烟箱

Ø4.8m、H1.2m，玻璃钢

个

2

4

入口环形烟箱

Ø3.8m、H1.2m

个

2

四

管道系统

1

烟气管道

T

50

2

清液管道

Ø250，316L不锈钢

m

120

3

外排管道

DN400，玻璃钢

m

120

4

浆液管道

m

200

5

管件及管道支架

T

20

五

钢支架平台楼梯部分

T

60

六

电气及控制系统

含电缆及桥架

项

2

9.兰金涡流微湿电除尘除雾器介绍

a、主要原理、技术内容

设备主要原理为对含湿度较大的烟气首先通过凝并作用使之变大，然后通过吸附球的吸附，除去湿烟气中的微尘与水雾，再通过解吸回收微尘与液滴，其具体技术内容如下：

湿法脱硫后含湿量较大的烟气自“兰金涡流微湿电除尘除雾器”底部，加速进入多环导流板位置后，由于导流板的优化设计，首先对烟气划区处理，将烟气分为N份，每份烟气处理量为40～50m3/h，然后使烟气一方面作多次变速变向运动，另一方面沿着相应的环流控制板作旋转上升运动，在特设的向心风力下，含湿度较大的烟气在变速、变向的运动中，不同粒径的液滴与液滴之间、液滴与固粒之间、固粒与固粒之间，会相互碰撞、相互凝结，在这个传质传热的过程中，发生凝并现象。

就像滚雪球一样，越滚越大，从而使液滴与尘粒变大进入下一级；在多环导向板的上方环卷内设有多层特殊设计的吸尘球，这些吸尘球在旋转上升的风力作用下被吹向空中，并沿着各自的环卷控制板作“公转”运动，而这些吸尘球在公转时，球与球之间会相互摩擦，从而产生自转，由于这些吸尘球的公转与自转，相互摩擦会产生“静电”，特设的吸尘球选用摩擦时极易产生静电的高分子树脂配方组成，对吸附在球面上的小液滴与微尘解吸能力是一个常量，不会因本设备内的风力再从球面带走微尘与微小液滴，更能提高除尘效率，稳定除尘除雾率。

当然最主要的是烟气通过凝并作用后冲击各层球的表面，微小的液滴冲击到球的表面时，吸附在球面上形成水膜，随着水膜的增厚形成液滴，液滴在重力作用下流向导流板与微小的雾滴与微尘再凝并，当被吸附的尘粒克服水膜的表面张力后，发生解吸，水滴在重力作用下落入脱硫塔底完成除尘，宝贵的水资源进入脱硫塔循环使用。

b、兰金涡流微湿电除尘除雾器部件构成平面图

c、兰金涡流微湿电除尘除雾器部件构成剖面图

d、受力示意图

e、部件介绍与作用说明

①定位控制件

设备在设计过程中，根据设备的重量与不同位置的受力点，确定设备的承重点，并根据设备所需的相对空间，设计了定位控制件，设备支架的设计根据设备的承重点与定位控制件来设计。

②烟气导向板

烟气导向板是本设备的关键部件，其长度限制在350～500mm，它将烟气均布平分成N等份（每等份每小时处理烟气量约40～50m³/h），使烟气按设定的流速与流向做变速与变向运动，对烟气做激烈搅拌，从而产生凝并。

本设备根据直径不同分为多个不同直径的环，环底部装有多块烟气导向板，使烟气进入本设备后分成多个环卷，利用兰金涡流体力学原理设计，使烟气的阻力更小，其材质设计为电木+纤维，利用特定模具生产，安装在本设备的底部。

每件烟气导流板的两端设一个螺母孔，与安装支座上的孔相合用螺母紧固安装。

③环流控制墙板

作用：

控制吸尘球在固定轨迹内作“公转”而设定的环形墙板。

材质：

316L不锈钢材质或更好的防腐材料。

④限位网格

作用：

当烟气发生突变时,设备内的吸尘球可能出现向上飞的现象，为使吸尘球不严重偏离设定的运行轨迹，使吸尘球在限定的位置内运动而设置的，设置在吸尘球的上方固定的位置，且起到一定的均布稳流作用。

材质：

pp+纤（特定模具生产）

外形：

网格式弧形件

⑤负荷控制环

作用：

负荷控制环是一个下大上小切面为三角形的环，组装在本设备的环形沟内的下部，则环形沟的横切面成为了下小上大的倒梯形，当一定量烟气从下向上运动时，由于该环形沟下小上大，则烟气速度会下大上小，而设备中的吸尘球需要一个相对确定的烟气速度,方能给吸尘球的托力与吸尘球的重力平衡，才能使吸尘球停留在空中，这样单位烟气量变化时，处于梯形内自下向上运动的烟气速度同样会发生变化，但只要最大风速大于吸尘球所需的托力的风速，吸尘球就能在空中运转，设备能达到稳定运行，当单位烟气量发生变化时，只是吸尘球停留的高度不一样，则其负荷控制环起着当烟气量发生一定额度变化时，可使环形沟内某一个高度的烟气速度等于吸尘球托力所需对应的速度，从而提高烟气量变化的适应性（设定最低可正常运行的负荷在倒梯形环沟底的烟气速度产生的相应对球层的托力≥球重力）。

材质：

pp（特定模具生产）

形状：

切面为三角形，整体为弧形环，下大上小

⑥吸尘球

由高分子阴阳离子树脂材料配比制成，直径50mm（偏差小于0.1mm），重量22g（偏差小于0.1g），本设备内设有3～4层吸尘球，当上升的烟气给吸尘球的托力大于吸尘球的重量时，吸尘球则会上升，离开原有拖住它的导向板，当吸尘球达到一定高度时，即找到上升烟气给他的托力与吸尘球的重力相等时，则吸尘球会停留在空中，这些吸尘球再在旋转风作用下沿着本设备的控制环墙板、控制风环及离心力与向心力平衡条件下产生“公转”，在球与球转力作用下，相互摩擦而产生自转，这样带有水雾的烟气都必须从球与球之间的缝隙中通过，烟气在球层中走的是S型路线，并做多次变速变向运动，产生多级凝并现象，这些凝并后的液滴，都向吸尘球的表面冲击，这样烟气中的微小液滴会吸附在球面上，较多微小水滴吸附则生成液膜，更多微小液滴吸附在球的表面上，则液膜变厚后，形成液滴流出，烟气中的微尘冲击到球的表面后，则会被液膜吸附，随水滴流至塔底而被除去，应特别应说明的是此吸尘球使用的材质为高分子阴阳离子树脂材料配比制成，在摩擦中更易产生静电，更有吸附力，更难解吸、更难发生被球吸附后的尘粒在风力作用下又被吹走，更能保证除尘效率的稳定性，由于该吸尘球的直径与比重要求很高，对材质的配比与生产的设备要求很高，其造价相对较高。

⑦防波动止水除雾器

本设备设计的所有吸尘球都在环型沟内做“公转”与“自转”运动，通过多次实验与现场运行，这些球很难完全处于理想状态下运行，因多方面原因，经常会有一些球跳动，而这些吸尘球跳动时，球面上的小液滴会随着碰撞而飞出，尤其是向上跳动时与限位网碰撞时，小液滴会向上飞出，在风力的作用下可能出现二次雾化，从而导致排放烟气带水带尘，使排放烟气的含湿率与含尘浓度增大，为更好的提高烟气的均布，减少吸尘球的跳动，同时在球跳动时不让小水滴产生二次雾化而从本设备内排出，本设备特设了防波动止水除雾器在本设备的顶部，让漏网之鱼再次被捕集，其结构类似涡流除雾装置，材质为316L加工精度要求较高。

⑧自动清洗装置

在本设备的下部装有自动清洗装置，当烟气湿度较低或烟气含尘浓度较大时，设置了定时定阻清洗，其装置由喷嘴、管道、电动阀、水泵、工艺水箱差压变送器PLC功控系统组成。

10.报价明细表

序号

设备材料名称

规格型号参数

单位

数量

单价

（万元）

金额

（万元）

生产厂家

备注

一

设备材料部分

1

板式热交换器

放热烟气195℃，烟气量16万Nm3/h,吸热烟气45℃，烟气量16万Nm3/h，换热后放热烟气排出时烟气温度≤140℃，换热面积2100㎡

台

1

换热面材质304，厚度0.8mm，外型尺寸：

3200×4110×5140mm，设备静重21T

2

兰金涡流微湿电除尘除雾器

CXL-5600-1300B

台

1

3

浆液冷却器（含风机）

外型尺寸：

Φ3200，H11800，Q=600m3/h，W18.5kw

台

2

在环境温度15℃时，对浆液降温至42℃以下

4

浆液冷却循环泵

Q=600m3/h，H=22m，N=75kw

台

2

无备用　

5

热交换器放热烟气进出口大小头方变圆

3060×5000-4500×4500-L3000mm，方变圆

个

2

Q235材质

6

吸热烟气进口大小头

3060×4000-Φ2200-L1000mm

个

1

Q235材质，方变圆，含对接法兰

7

吸热烟气出口大小头与弯头

3060×4000-φ2400，异型偏心

个

1

8

脱硫塔顶至热交换器烟管

Φ2500mm，厚6mm

米

35

含弯头

9

管道脱水器

Φ2500mm，316L不锈钢，旋流导流式

套

1

10

浆液冷却管道、管件

Φ300，Φ350，Φ450

批

1

11

浆液阀门

DN350，防腐阀门

套

2

12

浆液进出口不锈钢连接管与法兰

套

5

13

热交换器至烟囱改造材料

T

15

含制作

14

热交换器与烟道支架材料

多规格

T

12

含制作

15

浆液冷却塔支架与管道支架材料

T

6

16

工艺水冲洗管道、阀门、支架材料

项

1

17

引风机

Q250000

H1300

W132

台

1

18

膨胀节

φ2500

个

4

19

温度变送器

个

6

20

差压变送器

个

3

21

电控柜、热控、自控设备

套

1

含变频

22

控制电缆

项

1

23

动力电缆

项

1

24

电缆桥架及支架材料

项

1

25

防腐

玻璃鳞片

㎡

350

26

保温油漆

项

1

二

施工费用明细表

（一）

拆除部分

1

原热交换器及支架拆除、再联接

含吊车

项

1

2

原烟管拆除、含支架拆除

自脱硫塔顶至方形烟道，含脱硫塔顶烟囱

项

1

3

原热交换器至烟囱烟道拆除保温

项

1

4

原空冷器排空管改造

个

3

（二）

现场施工安装费

项

1

（三）

安全措施费、赶工人员差旅费

项

1

三

设备材料运杂费及保险费

项

1

四

技术服务费，含设计费、资料费、调试费等

项

1

五

税收

项

1

六

合计