泰国脱硫方案.docx

1、泰国脱硫方案烟气散射钙基湿法脱硫布袋除尘技术方案北京清能创新科技有限公司20141. 工程概况1.1 工程名称XXX锅炉烟气脱硫除尘工程1.2 工程实施标准1）钢结构工程施工及验收规范GB50205952）工业管道施工及验收GBJ253823）采暖通风与空气调节设计规范（GBJ19-87）4）钢制压力容器GB150-19985）钢结构设计规范GBJ17-886）钢结构制造和安装施工规程（BZQ(TJ)0048-94）7）钢结构、非标设备、管道涂装工程技术规程（BZQ(TJ)0011-94）8）建筑钢结构荷载规范GBJ9-879）电器装置安装工程施工技术条件GBJ262-8210）大气污染物综合

2、排放标准GB16297-199611）锅炉大气污染物排放标准GB13271-200712）锅炉烟尘测试方法GB/T5468-9113）建筑抗震设计规范BJ11-8914）固定式钢斜梯GB4053.2-8315）固定式工业钢平台GB4053.4-8316）火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定SDGJ59-8417）工业企业噪声控制设计规范GBJ78-8518）焊接接头的基本型式与尺寸GB985-986-8819）普通碳素结构钢低合金结构钢热轧厚钢板技术条件GB3274-8320）以及现行有关除尘器脱硫设备国家各标准所涉及内容21）火电厂污染物排放标准GB13223-20111.3 工程范

3、围本工程脱硫工艺选用喷淋散射塔工艺。其技术选用我公司自主研发的核心烟气脱硫技术即：烟气喷淋散射湿法脱硫技术。它包括锅炉烟气脱硫系统所需的机务、电气、控制、防腐保温、照明、给排水等设计、设备制造及供货、施工安装及调试等。1.4 工程主要技术参数1）处理烟气量：278730m3/h 2）烟气入口温度：132 3）进口SO2浓度：3000 mg/Nm3 （估）4）进口烟尘浓度: 2.750g/m35）出口SO2浓度: 100 mg/m36) 出口烟尘含量： 50 mg/m3 7）漏风率：1%工程目标：本工程完成后，锅炉烟气出口SO2含量和尘含量可长期停留在100mg/Nm3以下。2. 工艺部分本工程

4、脱硫工艺是烟气散射钙基湿法脱硫工艺，该工艺的实施和完成可保证满足中国正在实行的火电厂大气污染物排放标准GB 13223-2011。2.1 烟气散射脱硫结构烟气散射脱硫塔技术是我公司多年来自主开发研究的一种新工艺。这种脱硫工艺可将SO2的吸收、氧化、溶解等工艺过程合并到一个单独的气液固相反应器中进行。其结构如下图1-1所示： （1）回原烟道型 （2）直排型图1-1 散射塔结构散射塔是由下仓、中仓和上仓组成。 下仓是由烟气通道和吸收液池组成，吸收液池被划分成反应区和氧化区，反应区中主要进行的是SO2的气相传质，氧化区主要是对SO32-进行氧化。 中仓是由烟道入口、喷淋装置、冲洗装置、上升烟道和烟气

5、散射器组成，喷淋装置在对烟气进行降温、增湿的同时，可对烟气进行初步脱硫。 上仓是由烟气除雾器和烟道出口组成，烟气除雾器可保证烟气夹带水量低于75mg/m3。2.2 散射塔脱硫原理图1-2 散射塔脱硫工作原理图烟气进入喷淋散射塔的中仓，通过喷淋装置将烟气中的60%以上的SO2吸收，同时将烟气均匀地分配到多个烟气散射器内，烟气通过散射器直接钻入到下仓的吸收液中，并以细小气泡形式进入吸收液的反应区。在反应区的吸收液将烟气中的多种污染物吸收和捕获。在完成了吸收反应后烟气通过上升烟道进入除雾装置作用下去除烟气中夹带的浆液和水分，除雾完后的净烟气通过直排烟囱排入到大气中。2.3 散射塔除尘原理通过布袋除尘

6、器的烟尘因具有干燥、密度小和比表面积大（因粒径细小）的特点，所以传统的喷淋法无法对粒径小的尘进行捕捉。除尘器一般运行一段时间后，其烟尘很难达到国家现执行火电厂大气污染物排放标准GB 13223-2011规定的尘含量30mg/Nm3的标准。但散射塔恰恰能对除尘后的粒径小、含尘量为100200mg/Nm3的烟气进行深度除尘。并且能达到我国现行的最新排放标准。散射塔的除尘类型属于湿式除尘。1. 散射塔一效除尘是在散射塔的中仓内进行，主要吸收过程如图1-4，高速流动的烟气经过散射塔喷淋浆液区时，烟气中尘颗粒与喷淋浆液雾滴接触、撞击等作 用下烟尘从烟气中分离出来。散射塔中仓内除尘有如下特点： 通过喷嘴喷

7、出来的浆液被雾化，较均匀的分布在中仓内，而且喷淋浆液的黏结性比较强所以空间中的烟尘很容易被黏附在浆液里。其撞击黏附过程如图1-4的a、b过程，也就是高速气流摩擦力的作用下液滴会变成如图1-4中的过程b中显示的椭球面液滴，因为接近椭球面液滴上面的流线曲率半径很小，估除尘效果更好。 为散射塔的中仓内是微正压，所以烟气密度相对较高（通过理想气体方程：PM=eRT中可以得出此结论）、也就是尘在空间中的分布更加密集，所以单位体积内的烟尘被浆液液滴捕获的概率也随之提高。 烟道内的烟气流速为1012m/s, 当烟气进入散射塔中仓后速度极具下降，烟气往下拐进散射器内时，速度又将提高。这种扩大、变向、缩小等过程

8、加剧了烟气湍流程度，所以烟尘与浆液液滴的碰撞几率就提高了。图1-4 烟气在散射塔内除尘的过程2. 散射塔的二效除尘发生在散射塔下仓的散射器反应鼓泡区域。散射塔中仓内发生的除尘过程是浆液液滴与烟尘两个分散相之间的接触与吸附过程，而散射塔下仓发生的除尘过程是烟尘与连续相吸收液浆之间的接触与吸附过程。因此散射器反应鼓泡区中把一效除尘中未除掉的烟尘再次吸附进浆液池中，还有浆液池上部有段距离是鼓泡区域，在此区域也能除部分烟尘。2.4 脱硫化学反应式 1） 烟气中的SO2的吸收过程： SO2(g) SO2(aq) SO2(aq)+H2O(l) H+HSO3 2H+SO32-； 2） SO2的吸收：H2SO

9、3HSO3- + H+HSO3- SO32- + H+CaCO3+2H+ Ca2+ CO2+H2O Ca2+ SO32-+1/2H2OCaSO31/2H2O3） 亚盐的氧化反应：CaSO31/2H2O+1/2O2+3/2H2OCaSO42H2O 2.5 烟气散射脱硫工艺特点1) 投资省、运行费用低该技术是在借鉴国内外先进脱硫工艺基础上，自主研发的节能技术。烟气散射钙基湿法脱硫技术充分继承了喷淋法和鼓泡法两者的优势，在保证脱硫率的情况下塔高小于18米，而喷淋法的脱硫塔一般要在30m左右，所以散射塔的结构稳定性相对更好，而且施工更加方便。本工艺中喷淋的主要目的只是为了对烟气进行降温增湿，所以液气比

10、只需0.81.5: 1即可,远低于传统喷淋法的液气比。散射塔深度脱硫原理是通过增大烟气中的SO2与吸收液的接触比表面积来进行，所以无需大的液气比或 ,因此大大降低了浆液循环泵所要做的势能功，减少了浆液循环泵的耗电。比喷淋法脱硫省30%以上的电量2) 脱硫率高烟气散射钙基湿法脱硫工艺在脱硫时的步骤是：先用浆液对烟气喷淋，后使烟气鼓泡，它具有以下好处：a.在浆液喷淋时：因散射管造成的水封作用，烟气首先在均压仓中压缩，使烟气的密度提高了，也从而提高了烟气中SO2与喷淋浆液雾滴的碰撞频率，当它的液气比为：0.50.8: 1时就可以达到脱硫效率60%以上（指的是钙基吸收剂，若采用活性更强的吸收剂其脱硫效

11、率还会更高）。b.在烟气鼓泡时：由于塔釜中的吸收液为连续相，烟气中的SO2为离散相，连续相对离散相可大大提高了SO2与吸收剂的接触时间和碰撞频率，因此该技术的脱硫效率极高。3）具有去除PM10和PM2.5的功能 由于目前我国工业窑炉的烟尘处理大部分采用的是静电除尘器，通过静电除尘器的烟尘因具有干燥、密度小和比表面积大（因粒径细小）的特点，而散射塔又具有使烟气缩小、扩大、变向的功能；同时塔釜浆液池的吸收液是连续相，对低密度细小尘粒的较高的捕捉能力，因此静电除尘器后的烟气中的烟尘在通过散射塔时更容易吸湿膨胀而被去除。经北京翠林小区散射塔的实践证明：散射塔对经水膜除尘器的烟尘处理后可达：10mg/m

12、3；据有关资料显示：采用散射塔原理的设备对烟气中1m以下的烟尘脱除效率可达60%，1 10m的烟尘脱除效率为90%，大于10m的烟尘脱除效率为99%。4）适用范围广 烟气散射钙基湿法脱硫工艺不仅可将烟气中的SO2含量长期稳定在20mg/Nm3以下，而且可以通过调节塔釜浆液池的液面来满足国家不同时段对大气SO2的排放要求。 烟气散射钙基湿法脱硫工艺使用的脱硫剂除了本工程拟采用的CaCO3外，也可以使用：氧化钙、氢氧化钙、氨基、钠基、镁基及造纸厂排出的白泥粉等碱性物质。 烟气散射钙基湿法脱硫工艺的烟气负荷弹性较大，理论上可适应锅炉BMCR工况下的15%10%范围内变化（依据是引风机或脱硫增压风机的

13、运行曲线），因此不会影响锅炉的正常运行。3. 工艺流程图详细工艺流程图查看附录14. 技术部分 烟气散射钙基湿法脱硫系统主要有以下分系统烟气系统、浆液制备系统、SO2吸收系统、液固分离系统、辅助系统、电气与控制系统等。4.1 烟气系统锅炉的烟气通过引风机和入口风门进入散射塔的均压仓内。设计时需考虑锅炉引风机的出口压力2000Pa（其中脱硫塔增加1500Pa，烟道弯头、风门增加200Pa,压头余量300Pa）。在引风机至原有风道上设旁路风门。散射塔正常工作时，散射塔旁路门关闭、入口门和出口门打开；当散射塔故障或检修时，散射塔旁路门打开、入口门和出口门关闭。散射塔出口烟道需返回到原烟道后再进入烟囱

14、。本工程对所有烟道外壁进行保温，并严格按照国家有关规定进行设计、制造和安装。4.2 浆液制备系统散射塔的吸收液用的是采用石灰石浆液制备系统提供的吸收液。CaCO3粉末由汽车通过气体输送的方式送入到CaCO3料仓内，气体从布袋尘器排出。料仓安装在综合楼旁，其容积可供两台锅炉满负荷状态下三天的脱硫剂用量，为避免料仓在下料时CaCO3粉末搭桥，本工程配有流化装置和振打装置。制浆时首先通过料仓下部的给料机按一定的比例将CaCO3粉末送入制浆罐中，同时向制浆罐加水搅拌，并通过浆液供给泵对散射塔浆液池提供脱硫浆液。4.3 SO2吸收系统本工程的散射塔，其塔径约为：7.2m，塔高约为：16m；散射塔的壁为耐

15、高温FRP，塔外壁采取防绣保温措施。吸收脱硫塔配浆液搅拌器，是用于避免塔釜浆液池的浆液沉淀和快速均匀分布吸收反应成分。浆液循环泵是用来对进入散射塔的烟气进行降温、增湿的；当散射塔的浆液达到一定的PH和密度时，浆液排出泵将石膏浆液首先送入液固分离系统。本工程采用的氧化风机是将塔釜浆液池内的不稳定的亚盐转变为稳定地正盐。为减少脱硫后烟气带水问题，本工程的散射塔顶部安装有屋脊式除雾器，其除雾效果可达到99%以上。4.4 液固分离系统散射塔浆液排出泵将石膏浆液首先送入旋流器，旋流器的溢流浆液回流至散射塔，底部的浓浆液进入真空皮带机。真空皮带机将石膏浆液的滤液排入事故溶液池，石膏固体掉入综合楼底部的石膏

16、仓内，定期由汽车外运。 本工程装有两套旋流器和一套真空皮带脱水机，可满足两台锅炉的满负荷工况下的石膏浆液分离。4.5 辅助系统a) 事故溶液池建在综合楼附近。事故溶液池负责收集烟气散射钙基湿法脱硫系统的脱硫废液和管道清洗水，当事故溶液池的液位达到一定高度时，由事故溶液泵将液体送入塔釜浆液池中。b) 本工程需建设一座综合楼、泵房二座，用于泵、风机、真空皮带脱水机等设备的安放及脱硫石膏的暂存，脱硫系统的配电间和控制室也布置在综合楼内。c) 工艺水箱的用水由电厂提供，通过工艺水泵对散射塔的除雾器进行冲洗，并提供整个脱硫系统的补水和对管道的清洗。工艺水可用电厂的碱性废水。d) 供气系统主要用于料仓的流

17、化、仪表和液固分离系统的用气。4.6 电气与控制系统为了便于管理本工程的电气系统和控制系统采用集中分散控制方式，并在就地设有就地控制箱和保温箱。本工程电气系统设低压开关柜可由电厂接入0.4KV两路。如图1-5，本工程脱硫系统采用西门子S7-300型PLC+CRT控制方案，其中一台操作员站、一台工程师站。 图1-5 分散集中控制原理图整个系统具有连续采集和处理所有与脱硫系统有关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的运行信息，实现脱硫系统自动、安全、经济地运行。为减少人员费用，本工程采用国内先进控制理念，做到在四班三运转的情况下，使整个脱硫系统的每班运行人员不超过3人。 本系统

18、包括1套自动控制系统、1套数据采集系统、1套顺序控制系统、1套连锁保护系统及1套分析检测系统（可按甲方需求提供）。4.7 主要设备1）烟气系统 烟道 60米（待定） 风门 3个（待定） 风门密封系统 1套（待定） 膨胀节 3套（待定）2）浆液制备系统 CaCO3料仓 1套 布袋除尘系统 1套 流化、振打装置 1套 星型给料机 1套 制浆罐 2个 顶进式搅拌器 2个 浆液供给泵 2台（1用1备）3）SO2吸收系统 散射塔 1套 除雾系统 1套 搅拌器 3台 浆液循环泵 2台（1用1备） 浆液排出泵 2台（1用1备） 氧化风机 2台（1用1备）4）液固分离系统 水利旋流器站 1套 真空转鼓脱水机

19、1套5）辅助系统 综合楼（二层） 1座 事故溶液池 1座 事故溶液池搅拌器 1个 事故溶液泵 2台（1用1备） 工艺水系统 1套 空气压缩机 2台 储气罐 1个6）电气与控制系统 低压开关柜 5面 电控柜 1套 上、下位机 1套 一、二次仪表 1套 监控系统 1套5. 工程初步概算系统分类子系统名称设备费建筑费安装费其他费用分项总价(万元)(万元)(万元)(万元)一、布袋除尘器3304560435二、脱硫部分烟气系统982636160吸收剂制备系统62.51212.386.8吸收系统350.542.556.2449.2副产物处理系统69.51620105.5辅助系统34131259电、控系统6

20、7.51428109.5土建01400140三、其他费用设计费69调试费46管理费23不可预见费50计划利润80税金46分项总价1012308.5224.5314分类比例（%）54.4%16.6%12.1%17%总 计 (万元)人民币1859万元(壹仟捌佰伍拾玖万元整)少甘蔗，无脱硫，报价1200万附件2：脱硫工程业绩表年份工程地点数量发电量烟气净化工艺2001清华大学200号1供热电子束半干法脱硫脱硝2002重庆九龙发电厂200MW机组1200MW石灰石石膏湿法2003北京经济开发区开拓热力中心5供热氨基湿法脱硫2005北京回龙观慧华苑小区华润置地供热中心2供热烟气散射钙基湿法脱硫2005山

21、西河津电厂2期机组脱硫装置22300MW石灰石石膏湿法2006北京天房市政工程管理中心供热房2供热烟气散射钙基湿法脱硫2006临沂电厂烟气脱硫工程1135MW循环流化床干法2007安徽合肥经济技术开发区金源热电厂脱硫工程3350MW氨基湿法脱硫2007北京丰台翠林小区供热所3供热烟气散射镁基湿法脱硫2007北京天房市政工程管理中心供热房1供热烟气散射镁基湿法脱硫2008山东利津力能热电有限公司1225MW氨基湿法脱硫2009河北遵化新力能源开发有限公司烟气脱硫工程1250MW烟气散射钙基湿法脱硫2010山东龙口嘉元东盛热电有限公司1325MW烟气散射钙基湿法脱硫2011唐山长城钢铁集团公司九江线材1290m2烧结炉石灰石石膏湿法2011金晶北京2600t/d全氧玻璃窑烟气进化系统22600t/d全氧玻璃窑高温脱硫、高温除尘、SCR脱硝2012新疆生产建设兵团农四师73团发电厂22135MW氨基低温脱硫脱硝2012张家口兆华供热有限公司供热站 1供热氨基低温脱硫脱硝