脱硫除尘改造工程方案详解Word格式文档下载.docx

1、硫量最大按2400m3/h计算。按当地环保部门的要求，烟气排放要达到现在锦州市新的除尘脱硫排放标准要求，用户决定对该2台锅炉进行除尘、脱硫改造，改造原有的除尘、脱硫装置，减少烟尘和SO2 排放对大气的污染，达到理想排放标准。原有设备配置1、 引风机：Q=52586m3/h，P=4271 Pa W=110KW 运行温度 200C,电机转速 1450r/min施法脱硫除尘器（自激式） 随着国家对大气污染排放要求不断提高，按新标准限值要求，烟气浓度50mg/m3, SO2浓度100 mg/m3该锅炉烟气的排放远远不够达标，急需对现有设备装置进行升级改造，确保达标排放。改造基本思路和原则1、 拆除现有

2、的施法脱硫除尘器，原因：阻力过大，除尘器、脱硫效率低：风机带水，叶轮腐蚀磨损严重，经常更换叶轮2、更换现有引风机叶轮，更换电机，计划电机功率不变。原因：风机压头低不能满足除尘脱硫需要，电机易超流烧损。3、在原施法除尘器位置，新装干式陶瓷多管除尘器，降低烟大 颗粒尘含量，减轻对风机叶轮的磨损。除尘器下装冲灰沟，有灰池捞渣方式不变。4、室外，烟囱一侧，新装除尘脱硫塔，两炉一塔除尘脱硫一体 化。现有风机进出口烟道不变。脱硫除尘塔设双向进气口，分别安装烟道闸板阀。5、在现有存灰场位置，新建循环沉淀水池，新建脱硫水泵房安装循环水泵、制浆搅拌装置，氧化风机。新建航车式抓灰机。1.1.2工程范围一、脱硫塔：

3、316L不锈钢材料，厚度3mm，直径3200mm高1300mm 内装无喷头洗涤，气动雾化器，和二级脱水器。三、 引风机改造：110KW，5000pa压力，52000m3/h风量。四、 除尘器：处理风量单台：50000-55000m3/h。一炉一台配置五、 循环水池：8000015000mm,深4000mm，水泵房加药间，地上,40008000mm,房高3500mm.六、 脱硫循环水泵：Q=100m3/h, H=25m,三台，两用一备。七、 脱硫剂储存、制备、输送系统。脱硫剂为氧化钙，配3-5%的氧化镁。袋装氧化钙，储量10吨以上，制浆直径1500mm,高1500mm，搅拌器转速80r/min,

4、电机功率4KM。八、 除雾器清洗水箱，清洗泵，水箱容积2 m3，水箱扬程44m,流量11 m3/h。电控采用时间继电器或PLC控制。工艺来水管道，保温电伴热。九、 脱硫循环水管道采用PPR材质。一十、 烟道基本不做调整。一十一、 风机电控系统不做调整。一十二、 土建工程：脱硫塔基础，脱硫回水沟，水封槽。1.1.3引用标准 中华人民共和国大气污染防治法环境空气质量标准 GB3095-1996大气污染物排放综合标准 GB16297-1996工业炉窑大气污染物排放标准 GB9076-1996锅炉大气污染物排放标准 GB13271-2001煤炭工业污染物排放标准 GB20426-2006火电厂设计技术

5、规范 DL5000-2000火电厂大气污染物排放标准 GB13223-2003锅炉烟尘测试方法 GB5468-91恶臭污染物排放标准 GB14554-931.2设计原理及依据1.2.1 严格执行国家环保总局、锦州市环境保护有关标准、废物综合排放各向项政策。充分利用现有设施和场地，节约投资，通过设计方案的优化，保证技术先进性、稳定性可靠性。（1）“两炉一塔”设计： （2）工艺先进、流程简洁、脱硫效率高，无二次污染：（3）经济合理，即在满足各项指标的前提下，工程投资省运行费用低：（4）脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行：（5）保证再给定设计条件下，确保烟气中的达标排放：（6）烟气脱硫系统布置紧凑、

6、合理、美观、占地面积小，并考虑与厂区现有设施的相互影响：（7）脱硫主体设备运行稳定可靠，使用寿命长，操作维修简单：（8）项目设施后，有显著地社会、经济和环境效益：1.2.2设计指标序号项 目设计指标1二氧化硫排放浓度50mg/Nm32脱硫效率98%3烟尘排放浓度30 mg/m34烟气含湿量75 mg/Nm351.2.3设计标准工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工业技术规范（HJ462-2009）环境保护产品技术要求湿法烟气脱硫除尘装置（HJ462-2009）钢结构设计规范 （GBJ117-88）工业管道工程施工及验收规范 （GBJ235-82）机械设备安装工程施工及验收规范 （TJ231-78）压缩机

7、、风机、泵安装工程施工及验收规范（GB50273-98）建筑防腐蚀工程施工及验收规范 （GB50212-2002）1.2.4 设计依据 烟气脱硫后达到目标效果：二氧化硫100毫克立米以下，烟尘含量50毫克立米以下。二、方案设计 （一）方案设计说明1、根据贵厂现场条件考虑，脱硫两炉一塔，考虑采用氧化钙作为脱硫固硫剂。新建循环水池，冬天运行时，由于循环水管温度在30-40C左右，循环水池不会结冰，利用现有水池储灰。2、脱硫除尘塔设备运行时设备本体温度在30-40C，另外脱硫设备内部没有传动部件，设备外部不考虑保温，循环水管道、自动清洗管道、渣浆管道要求伴热、保温。为防止净化烟气温度下降出现冷凝，脱

8、硫设备出口至烟囱的烟道要求保温。3、方案附件包括：工艺系统图，平面布置图（根据业主现有）， 设备结构简图，附后。4、（二）除尘脱硫岛工艺系统设计 （1）除尘脱硫系统：本方案选用FGD湿法一级EITM无喷头洗涤传质技术，新增无喷头洗涤器和降温除尘预处理，风机正压运行，使二氧化硫和烟尘排放浓度达到排放标准。（或者用户要求的标准）（2）烟气降温预热处理系统：新增烟气降温除尘预热处理系统， 工艺水循环温度。（3）除尘脱硫设备范围：新建脱硫塔，新建陶瓷多管除尘器， 除尘脱硫一体化处理：本方案未考虑GGH换热器。（4）除尘脱硫剂：脱硫剂采用氧化剂作为脱硫固化剂，成本较低。 当脱硫液pH值低于要求时，系统添

9、加氧化钙浆液，以达到SO2 设计排放标准需要的pH值。（双碱法相同）。氧化镁作为催化剂使用。 （5）排水系统：除尘脱硫液循环使用，不产生废水。（6）自动控制：根据甲方要求和实际工作情况确定，本除尘脱硫工程采用PH计输出信号自动控制新浆液的加注量。根据出口烟气SO2浓度、除尘脱硫浆液pH值及除尘脱硫效率的测量，设定氧化钙浆液的供给量，保证出口SO2浓度、除尘脱硫效率稳定在设定值范围内。（7）本工程设备设计年开工时间为8000小时，连续生产。（暂估）（8）设备可利用率为98%.（9）设备设计使用年限不少于15年（主要设备。）（三）除尘脱硫设备工艺流程； 气 路：锅炉出口原烟气 烟道 除尘器 引风机

10、 降温预热处理室（暂定） 脱硫塔 气水 分离除雾器 烟道 烟囱 大气： 脱硫水路：脱硫循环水池 循环水泵（加脱硫剂原浆液） 脱硫液管道 布水器 脱硫塔 脱硫循环水池： 脱硫产物分离：脱硫塔 循环水池 氧化沉淀 沉淀池 抓斗机 灰渣一起处理。（四）无喷头洗涤传质塔除尘脱硫的原理 涡轮无喷头洗涤传质场是利用气流本身的能量，通过改变流到的大小和方向，加速（矢量加速）气流速度和增强气流的扩散，形成无喷头洗涤场，液体进入无喷头洗涤场，被撞击分散，气体本身在撞击液体时也伴随分散。建立无喷头洗涤场，传质塔可建的很小，水量也用的很少。在无喷头洗涤场中，液体的比表面积比起喷淋塔、填料塔、板式塔的液体比表面积成数

11、十倍增加。 无喷头洗涤传质是一种有别于现有FGD湿法分离机理的崭新概念 建立了无喷头洗涤传质场，在无喷头洗涤场中，参与传质的各相都处于分散状态。即多相物料在无喷头洗涤场中，实现多相都处于分散状态，多相分散状态的基元相互撞击、凝并，实现基元细化，大大提高相间的接触面积 气、液、固比表面积，同时，基元间实现高速的表面更新，保持稳定高速的传质，特别是在传质场中，存在化学反应时相间远离平衡，传质始终保持高速，这就大大提高了设备分离、反应效率。（五）无喷头洗涤传质塔的特点 无喷头洗涤传质除尘脱硫技术和设备具有以下突出特点：（1）无喷头洗涤传质除尘脱硫技术原理与现有湿法技术根本不同，它利用无喷头洗涤传质场

12、强化传质的机理，提高了液体的比面积，从而大大提高了除尘、脱硫效率，在国内处于先进水平。 （2）除尘脱硫设备一体，同时除尘、脱硫，适应能力强，处理烟气含尘量可达100000mg / m3以上，烟气含SO2量达10000 mg / m3以上。（3）该塔体不设喷头，设备不堵塞，不结垢，水气比小，占地面积小，水循环使用，没有二次污染。（4）设备耐腐蚀、耐磨，主体设备使用寿命15年以上。（5）本方案设计脱硫工艺采用氧化钙（其他诸如碳酸氢铵、氢氧化钙、石灰石、废碱液等在其他工业中均有业绩）作固硫剂，脱硫产物抛弃处理。（6）钙法脱硫基本原理 脱硫剂采用公司买回的纯度80%、粒度200目的氧化钙。充分考虑系统

13、防腐、防堵、防冲刷磨损、防结构等措施。系统设置生石灰存放场地及自动制浆系统； 脱硫产物最终达到含水率不低于50%的石膏和煤灰混合物，存渣场量设置为不小于2天存量，用汽车外运。反应机理（1） 吸收反应 烟气与脱硫管道喷出的脱硫浆液在脱硫塔内有效接触，同时经过我方专利设备进行充分传质、反应，脱硫浆液和充分反应，发生的反应过程如下： SO2 H2OH2 S O3 （溶解） H2 SO3 HHS O3 （电离）吸收反应的机理：吸收反应是传质和吸收的过程，水吸收SO2 属于中等溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质数率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制。 吸收数率=吸收推动了/吸收系数（传质阻力为吸

14、收系数的倒数）强化系数反应的措施：A） 提高SO2在气相中的分压力（浓度），提高气相传质动力。B） 采用逆流传质，增加吸收区平均传质动力。C） 增加气相与液相的流速，高的Re数改变了气膜和液膜的界面，从而引起强烈传质。D） 强化氧化，加快以溶解SO2的电力和氧化，当亚硫酸被氧化以后，它的浓度就会降低，会促进了SO2的吸收。E） 提高pH值,减少电离的逆向过程，增加液相的推动力。F） 在总的吸收系数一定的情况下，加大相对脱硫塔内的气液接触的反应空间，进行充分的传质、放应。G）保持均匀的流场分布和喷淋密度，提高气液接触的有效性。 （2） 氧化反应 一部分HS O3 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化

15、，其他的HS O3 在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下：HS O3 +1/2O2 HS O4 HS O4 H+ S O4 2-氧化反应的机理：氧化反应的机理基本同吸收反应，不同的是氧化反应是液相连续，气相离散。水吸收O2属于难溶度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质数率受液膜传质阻力的控制。强化氧化反应的措施：a） 降低PH值，增加氧气的溶解度。b） 增加氧化空气的过量系数，增加氧的浓度。c） 改善氧气的分布均匀性，减小气泡平均粒径，增加气液接触面积。A 吸收反应脱硫浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一的PH值。中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下： CaO+H2O Ca2+

16、2OH- Ca2+ O H+ H+SO42+H2OCaSO4. 2H2O（4）其他副反应烟气中的其他污染物如SO32、CI、F和尘都将被脱浆液吸收和埔集。SO32HCI和HF与悬浮液中的生灰石按一下反应式发生反应：SO32+ H2O2H+ SO42CaO+2HCICa CI2+ H2OCaO+2HFCaF2+ H2OB过程控制1） PH值对脱硫过程的影响： PH值对脱硫过程的影响较大，PH值过高，经济运行不利：但当PH过低则又影响SO2的溶解，甚至导致脱硫反应速度的影响脱硫效率，因此应控制PH值5.8-6.8。 2）温度对脱硫过程的影响： 温度低有力于SO2的吸收和水合。但使中和反应速度变慢。

17、温度高可使反应速度加快，但不利于SO2的溶解水合。因此应控制温度在4545C之间。 基于以上理论分析，结合实际生产中的数据，作为本次工程设计和主要设备选择的依据。（七）循环池和氧化曝气系统 本系统为塔外循环，循环池设在塔外，吸收了烟气所含二氧化硫后的酸性洗涤液在循环池内底部鼓入空气，将亚硫酸钙、亚硫酸镁万全氧化成为硫酸钙、硫酸镁，最后排除脱硫副产物。 本系统的主要设备是氧化风机和曝气装置。（八）脱硫剂制备系统脱硫剂经由上料装置加入到消化槽，同时汇入滤液泵送来的滤液水（或工艺水）经搅拌制成浆液。循环池PH计测量循环池中脱硫液的PH值，当测量值超过设定值时发出警报，提醒吸收浆液加入到循环池。（九）

18、运行达标情况分析：1、根据锅炉远行特点分析，在整个运行周期内，锅炉负荷是根据实际情况的变化作相对调整，为此要求脱硫除尘器在不同的锅炉负荷情况下，都能达到高的除尘脱硫的效率：2、除尘脱硫装置阻力在1200-1500Pa左右，为此要求风机最大风压不能低于5000Pa，以保证锅炉正常运行。3、运行过程中结垢，要保证脱硫液在酸性条件下运行，采用PH计自动控制系统，根据PH计自数值显示，调节进入脱硫循环泵进口的脱硫浆液的流量，保持基本恒定的PH值，当低于脱硫要求的ph值时加药泵自动启动，添加脱硫剂，达到设定的PH值最大值时，加药泵自动停止。另外在循环水池增加曝气装置，使循环液中存在的亚硫酸钙、亚硫酸镁等

19、在池中强制氧化生成硫酸盐，并结晶沉淀，以防止脱硫塔内结晶结垢。4、安装PLC自动控制系统定时对脱硫器清洗，减轻人工工作强度，保证设备稳定运行。（十）改造后运行结果 改造后FGD 烟气出口参数设计值执行标准FGD出口SO2的浓度（mg/Nm3，干）50400FGD出口烟气的浓度（mg/Nm3，干）3080烟囱林格曼黑度一级一级吸收塔除污器出口烟气含湿量75mg/Nm3150mg/Nm3FGD出口烟气温度45C说明：考虑到技术的前瞻性，安装后的设备在当地排放标准提高时，应能达到更高标准的排放要求。 （十一）经济指标分析（略） （十二）除尘、脱硫系统主要设备1、 除尘器2、 除尘脱硫塔3、 制浆搅拌

20、系统4、 除污器自动清洗系统5、 脱硫液循环系统6、 脱硫产物氧化、捞渣系统（十三）用电负荷脱硫泵：18.5KW,冲洗泵：5.5 KW,搅拌器：4KW.罗茨风机：5.5 KW新增负荷：52 KW（十四）土建工程 循环沉淀池：8000150004000，脱硫塔基础：回水沟基础，水泵房基础。40003500（十五）脱硫系统供水 脱硫供水可循环利用，并不断补充工艺水。工艺补水从厂区工艺水管网直接引入，也可利用工艺废水作为补充水，管道采用PPR材料。（十六）废水 脱硫废水在系统内循环，基本不产生废水。待循环一定浓度后部分结晶废水需定期置换，并补充工艺水进入以达到水平衡。再生方案见结晶问题分析。三、运行

21、成本的估算3.1.公用工程及原材料价格价格构成表名称单位价格备注电元/吨0.6水3.5氧化钙5303.2运行成本分析 本项目实施并投入运行后，由锅炉锅炉人员统一锅炉，固不计人工费。数 量备 注排放烟气量5.2万m3/h脱除二氧化硫量949吨/年8000小时/年运行成本项目总耗量年成本（万元）8000吨2.83.5元/吨电*132万度19.20.6元/吨石灰*2800吨42.4530元/吨合计64.4减少二氧化硫排量75.9国际补贴0.8元/公斤年运行时间8000h/年 在充分利用现有设备设施的前提下，保证达标排放， 四、主要工艺设备制造、安装技术要求及相关说明4.1脱硫系统中烟风道、主要设备、

22、设备制造、安装技术要求。（1）脱硫塔 脱硫塔长期处于酸碱腐蚀环境，塔内无喷头洗涤器等装置全部采用316L不锈钢。正常使用寿命15年以上。（2） 泵 脱硫循环泵、石灰浆液泵、石膏泵和碱液泵均采用宜兴市宙斯泵业有限公司生产改进型UHBZK系列耐腐蚀磨泵。该产品具有如下特点： 泵体内的耐腐耐磨衬里采用超高分子量聚乙烯或耐磨聚氨酯，不易变形衬层牢固，使泵的机械性能稳定，使用寿命长。. 采用自平衡双端面机械密封，确保在输送含固料浆情况下，泵体不泄露、不损坏。（3）烟道 烟道系统中所有不接触低温饱和烟气冷凝液或从脱硫塔带出的雾气和液滴部分（脱硫塔进口连接烟道），用普通碳钢制作，内部进行普通防腐处理。所有接

23、触低温饱和烟气冷凝液或从脱硫塔带出的雾气和液滴部分根据不同的防腐要求进行足够的防腐保护，如脱硫塔进口预处理段，采用玻璃鳞片防腐，出口烟道内部采用环氧树脂防腐。 烟道的布置中需考虑确保低位冷凝液的排出，避免冷凝液积聚。（4）搅拌机 再生池、化灰器配有的搅拌设备，需作防腐处理。（5）水池和箱、灌等容器脱硫系统各钢制箱、灌与浆液有接触的内表面，采用环氧树脂漆防腐。室外放置时，根据储存介质特性考虑外表面作必要的保温处理。保温层厚度50mm,外护0.5mm压型彩钢板。4.2管道系统防震、防磨损、防腐蚀、防堵塞、防冻等专题说明（1）管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，选用衬塑钢管、阀门和附件

24、。（2）管道系统的设计参数（如压力、温度、流量、流数等）符合相关标准；介质流数的选择既要考虑避免浆液沉淀，又要考虑管道磨损和压力损失尽可能小。（3）浆液管线设计有必要的浆液清洗系统和低位排水系统。（4）输送浆液管道的布置要尽可能短，尽量减少弯头数量，以避免浆液在管道内沉淀。（5）衬胶、衬塑管道和配件的设计采用法兰连接；内衬方式要能防止流体接触金属表面。法兰连接时，衬胶管、衬塑管伸出管道端部至法兰面的外径。（设计采用PPR管道）（6）室外管道做保温处理保温层厚度50mm，材质为憎水岩棉，外护板满足防水要求。4.3施工进度计划 我公司各类劳动力富足，公司完全有能力提供足够的高素质的各类劳动力，满足

25、工程需要，确保工程质量和进度。4.4质量目标、质量保证措施 （1）质量目标执行公司质量方针。保证本工程达到优良工程标准。（2）质量保证措施 根据工程的特点和质量等级要求，我公司特采取如下质量保证措施： （3）根据本公司通过国际认证的ISO9002质量保证体系文件，工程中标即开工之前，按照工程质量目标，总体质量控制措施，资源和活动顺序；提供质量保证和质量管理依据。（4）由主任工程师负责工程技术和工程技术管理，建立完善的质量保证体系。（5）实行严格的验收制度，做好现场各项验收工作。凡掩蔽工程不经自检合格和建设单位验收合格签字，绝不进行下到工序施工。验收评定执行市政工程质量检验评定标准和辽宁省建设工

26、程质量检验评定 实施细则（6）原材料，半成品的采购和加工，进厂院必须有出厂合格证，并坚持原材料的材质复验制度，从根本上（材质）上保证工程质量，凡未经专职质量检验和质量验收，即不合格材料一律不能进场。（7）所有分项工程在施工前，必须由现场技术人员进行技术交底，依据作业指导书进行施工。关键部位、特殊工艺由项目部主任工程师编制特殊技术措施，报总工批准后方可实施。（8）认真熟悉和研究图纸，明确施工工艺、方法，严格按规范和质量标准要求进行操作、检查、认真做好技术复核工作，实施双控管理，在本工程的施工中，定位放线、标高抄测、设备安装等，都要由技术人员进行技术复核，做到技术问题万无一失。（9） 真诚接受建设

27、单位，监理单位，政府监督部门对工程质量的监督检查，对提出意见立即改正，尽量做到“问题不过夜”，并经复查合格后方可进行下到工序。（10）根据工程进度情况，及时编制本工程的终期施工措施和专项施工技术措施。（11）做好成品保护工作，现场的任何产品在交付之前，我方都有义务保护不受损坏，交付使用后定期做好回访与保修，严格执行我公司防护与支付程序。（12）严格执行公司ISO9002质量体系文件规定，规范质量管理程序。（13）实行经济保证措施。项目部制定并落实各项奖罚制定，总体工程执行本工程工程质量奖罚实施办法。4.5安全保护措施 2.8.1安全目标：执行新的建筑施工安全检查标准（JGJ599）安全达标优良

28、。杜绝死亡和重伤事故，轻伤事故频率控制在千分之五以下。 2.8.2安全保护措施（1）本工程所有进场人员，全部进行三级教育，组织学习安全法规，操作规程；实现标准化挂牌作业，作业人员佩戴胸卡，非作业人员和未受现场教育的作业人员不得培证进场。（2）保证现场安全标识、安全制度、操作规程、安全宣传措施齐全完善。（3）现场用电采用三线五线制，即TX用电系统，如下图示：各种用电设备均采用标准的金属配电箱、配电柜，并采用“一机、一闸、一保护”安全措施。（4）临时用电线路采用标准地埋电缆，铺设至各配电箱。（5）上下两道并用醒目的红白相间的标识漆警示，出入口设安全标志。（6）安全帽、安全带，安全网是保证施工安全的“三宝”要正确使用并经常检查，有效降低轻伤事故频率。（7）电工、机械工、架子工、起重工等事关安全的特殊工程，必须此证上岗，严格无证操作。（8）严格遵守安全操作规程，狠抓措施落实。安全帽、安全带、安全网、安