炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案.docx

1、炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案130t/h循环流化床锅炉炉内喷钙脱硫工艺石灰石粉输送系统技术方案编制单位：编制日期： 1工程概况1.1概述业主方现有1台130t/h循环流化床锅炉，锅炉采用向炉内添加石灰石粉脱硫工艺。本方案设计的石灰石粉输送系统，是指将石灰石粉由炉前日用石灰石粉仓输送至锅炉炉膛石灰石粉接口的输送系统，单台炉为一个单元，设一个日用石灰石粉仓，输送气源由罗茨风机提供。本技术方案适用于1130t/h循环流化床锅炉所配套的石灰石粉输送系统工程。该系统的功能、设计、结构、性能、安装和调试等方面说明满足相应的技术要求。1.2设备运行环境气象特征与环境条件序号名 称单位数值1海拔高

2、度m（业主方提供）2环境温度：（业主方提供）3平均温度（业主方提供）4年平均相对湿度%（业主方提供）5最大风速m/s（业主方提供）6地震烈度（按6度设防）度（业主方提供）1.3 石灰石粉成份(煅烧前）石灰石成份分析如下：名称符号单位数值烧损量%41.98氧化镁MgO%0.72氧化钙CaO%52.9二氧化硅SiO2%1.12三氧化二铁Fe2O3%0.55三氧化二铝AL2O3%1.131.4 炉内喷钙脱硫系统设计指标（按常规130t循环流化床锅炉计算）序号项目名称指标备注1配用锅炉130t/h2烟气流量325000m3/h（140）3煤含硫量0.160.3%4锅炉产出SO2浓度2000mg/m3（

3、140）常规经验参数5系统总脱硫效率70%6SO2排放浓度400mg/Nm37钙硫比2.58SO2脱除量218.4kg/h 炉满负荷运行时9石灰石粉耗量1218.75kg/h炉满负荷运行时按石灰石纯度70计2炉内喷钙脱硫技术2.1概述干法烟气脱硫技术是指脱硫吸收和产物处理均在干燥状态下进行的烟气脱硫技术，目前，发展了多种工艺，包括吸收剂喷射技术、电法干式脱硫技术及干式催化脱硫技术，炉内喷钙是其中一种应用较广泛的吸收剂喷射技术。炉内喷钙是把干的吸收剂（石灰石粉、消石灰或白云石等）直接喷到锅炉炉膛的气流中去，炉膛内的热量将吸收剂煅烧成具有活性的CaO粒子，这些粒子与烟气中的SO2反应生成硫酸钙（C

4、aSO4）和亚硫酸钙（CaSO3），这些反应产物和飞灰一起被除尘设备所捕获。2.2工艺原理将石灰石粉磨至150目左右，用压缩空气喷射到炉内最佳温度区，并使脱硫剂石灰石与烟气有良好的接触和反应时间，石灰石受热分解成氧化钙和二氧化碳，再与烟气中二氧化硫，反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，最终被氧化成硫酸钙。CaCO3Cao+CO2CaO+SO2+1/2O2CaSO42.3技术特点该系统具有配置简洁、能耗低、无污染、自动化程度高、操作简单、占用空间小、投资省、脱硫效率高。适用于燃中低硫煤，也可用于燃高硫煤。能以合理的钙硫比，得到较高的脱硫率8095；吸着剂为石灰石(CaCO3)，等钙基物料，资源广，价格便宜

5、，脱硫渣为中性固态渣，无二次污染。2.4系统简介该系统包括一个石灰石粉仓，粉仓设置一个出口，出口配置1套石灰石粉一级气力输送系统。石灰石粉仓的物料由散装罐车运来送入石灰石粉仓内。物料从石灰石粉仓的下部手动插板阀，通过气动进料阀进入计量料仓，装料量达到设定值后，打开计量料仓下的排料阀，物料进入下料料仓，流入变频调节给料螺旋输送机，利用压缩空气将物料吹送到锅炉炉膛。可通过系统软件累计每小时的输送量，也可校核螺旋输送机实际的输送能力。系统中，计量料仓与称重系统用于计量输送物料的量，并可用来校核变频给料螺旋输送机的转速。为保证计量的准确，计量料仓对外接口均采用软连接。考虑物料的特性、温度，软连接采用耐

6、压、耐磨的橡胶接头。经计量后的物料通过下料阀进入下料料仓，下料料仓与螺旋输送机的输送气连通，料仓与输送气源压力平衡，下料稳定均匀。下料料仓内的物料，进入变频螺旋给料机，可以在一定范围内调节给料量。在螺旋给料机的出料口与输送压缩空气混合，输送到输送管道内，将石灰石粉送至单台锅炉的二个给料口。螺旋输送机工作时，靠电机的旋转带动螺旋的旋转推动物料前进，达到输送的目的，螺旋输送机的输送量和螺旋转速成正比。因此螺旋输送机配有变频电机，达到改变输送量的目的。螺旋输送机电机转速根据上游的计量仓的石灰石的流量变化瞬时控制。输送管道采用厚壁耐压无缝钢管，管道上设有补偿器，以消除热胀冷缩的伸缩量。并配有管道分配器

7、，将输送管道一分为二，管道分配器采用内衬陶瓷的耐磨材料制造。为保证输送系统正常运行，在输送气源母管上设置压力变送器及压力开关，在仪用压缩空气母管上设置压力变送器及压力开关，在输送管道及上、下料料仓上设置法兰压力变送器，监测输送管道、螺旋给料机的输送压力，输送压力高于设定值时，具有堵管倾向，则停运螺旋给料机，停止进料，继续吹扫管道，直至管道压力降至设定的下限值，打开螺旋给料机继续输送。2.5石灰石粉气力系统原始资料2.5.1石灰石堆积容重：1.21.4t/m32.5.2石灰石粉对各种材料的磨损性：强2.5.3石灰石粉安息角： 30352.5.4粒度分布：最大粒度：1.0mm(暂定)。2.5.5石

8、灰石粉仓底卸料口：1个。2.5.6输送器套数：1套，单炉对应一套输送系统。2.5.7单炉石灰石系统设计出力：0.161.5t/h炉（连续可调）3、输送系统技术要求及技术保证3.1总的技术要求(1)提供的所有设备功能完整、技术先进成熟，并能满足人身安全和劳动保护条件。(2)所有设备均正确设计和制造，在所有工况下能满足安全和持续运行的要求。(3)所有设备零部件采用先进、可靠的加工制造技术。(4)对石灰石粉输送系统作全面技术保证，系统的预期寿命为20年以上，并且有快速启动和满足负荷变化的能力。3.2技术要求及性能保证3.2.1技术要求a. 石灰石粉输送系统技术要求设100m石灰石粉成品日用仓一座，下

9、设1个接口。接口下设置手动插板阀、缓冲仓、变频旋转密封给料阀、加速室、分配器、气化装置、输送罗茨风机、电加热器，就地控制柜等设备及相关控制仪表；其流程见下图： 石灰石粉仓手动插板阀缓冲仓变频旋转密封给料阀加速室输送管道分配器输送支管锅炉 罗茨风机炉前日用石灰石粉仓有效容积为：100m3；炉前日用石灰石粉仓设有连续料位信号和高低料位信号；炉前日用石灰石粉仓仓顶设有石灰石粉输送排气布袋除尘器；炉前日用石灰石粉仓设有真空压力释放阀和气化设备。b. 石灰石粉仓气化风系统的功能及要求石灰石粉仓气化风由罗茨风机提供，进入安装在石灰石粉仓的气化板。炉前日用石灰石粉仓配置高料位计、低料位计、连续料位计。炉前日

10、用石灰石粉仓仓顶配置真空压力释放阀及布袋除尘器。炉前日用石灰石粉仓仓底每落料口配置4块150300气化板。c石灰石粉输送系统防堵与排堵措施如下：输送系统采取连续输送形式，输送管道上安装有压力变送器对输送过程中管道内的压力进行监视，在正常状态下输送过程中管道内的压力在一定的区间处于稳定状态，当管道内的压力趋于升高时，控制系统将判断输送管道有堵塞的趋势，此时系统自动降低旋转给料阀机转数或停止旋转给料阀，减少或停止向输送管道内的供料量，同时停止对料仓相应落料口的流化风供给，使罗茨风机的所有风量全部用于对输送管道的吹扫，管道内压力恢复正常时，重新自动投入上述设备的运行。3.2.2性能保证及结构要求1）

11、整体结构：石灰石粉由石灰石粉仓通过手动插板阀的落料管落下，进入中间缓冲仓，再通过旋转密封给料阀，由变频控制调整给料量后通过加速室进入石灰石输送管道，单炉一套系统在加速室出口经分配器分配至锅炉两个石灰石给料口。整套设备应能保证正压运行，耐压能力100kPa。2）旋转密封给料阀结构要求：旋转密封给料阀应能实现旋转给料和密封的功能。转动部分与转子靴应实现跟踪密封结构，保证在运行过程中不卡塞。 转子应采用耐磨铸钢件，壳体保证密封，耐压能力100kPa。3）加速室结构要求：应能实现连续均匀给料，入料口部分应能实现负压区。4）插板阀采用手动密封插板阀。5）旋转密封给料阀采用变频调节，调整石灰石给料量。6）

12、输送采用罗茨风机，输送系统及输送设备应有良好的密封性，其设计、制造应保证运行时输送风不从给料设备返回石灰石粉仓，且不从设备向周围环境泄漏。3.3输送关键设备技术说明3.3.1输送器(包括输送器控制管路组件）1输送器的容量与系统容量和输送程序相匹配。当系统出力达最大工况时，进料阀和出料阀适应最大工况。2系统采用气力输送工艺，系统气密性能按空压机出口最大压力值设计，并有一定的安全裕量。3卸料口下设置一个手动隔离阀、一个进料阀、一个输送器。我方根据系统需要设置出料阀。4输送器成套供货。输送器包括控制管路组件。5输送器其他辅助设备保证压力输送系统正常运行。3.3.2手动插板阀1手动插板阀严密不漏，开关

13、灵活。2在不便操作的地方设有链轮或设置操作平台。3插板阀闸板采用耐磨材质，插板阀经过精密加工。3.3.3进料阀和平衡阀：1计量料仓和下料仓均配一个下料阀。下料阀具有良好的耐磨性能且开关灵活，密封可靠。2进料阀采用气动。3进料阀外壳及阀芯采用铸造加工，材料为耐磨材质。转动机械部分采用精密加工，保证开关灵活，到位准确。 3.3.4管道分配器1输送管道上设置管道分配器，将输送管一分为二，且保证输送稳定。2管道分配器采用内衬耐磨陶瓷制造。3.3.5管路切换阀1管路切换阀规格及数量根据系统设计需要配置。2管路切换阀外壳及阀芯采用铸造加工，材料为耐磨材质。转动机械部分采用精密加工，保证开关灵活，到位准确，

14、严密不漏。3.3.6石灰石粉仓1石灰石粉仓有效容积为100m32石灰石粉仓为全钢结构。3石灰石粉仓体耐磨，并采取保温措施。4石灰石粉仓装设气化装置。气源采用压缩空气减压。3.3.7仓顶布袋除尘器仓顶布袋除尘器除了满足上面有关条文外，同时满足下列要求：1在石灰石仓的库顶上安装一台布袋除尘器，库顶布袋除尘器的设计能连续地、百分之百地处理所有进入石灰石仓的空气量。2布袋除尘器考虑罐车用气力输送至石灰石仓的气量及石灰石气力输送系统的排气。3布袋除尘器带有自动程序脉冲空气吹扫装置，其过滤效率不低于99.9%，由它净化后的空气直接排入大气。4布袋除尘器的过滤风速小于0.8m/min。5布袋除尘器采取必要的

15、全套控制仪表（仪表阀门、法兰等附件）、阀门、过滤器部件、配管电磁阀、支撑结构、平台、扶梯及排气风机等附件。6布袋除尘器为脉冲反吹，为便于检修，除尘器采用侧开门取袋。7布袋除尘器配有必要的监测控制装置，如压差、滤袋破损等。8布袋除尘器的结构能够确保使用寿命不少于20年。9布袋除尘器排尘浓度不大于30 mg/m3。10滤袋、龙骨具有足够的柔韧性和强度，以避免使用过程中脆裂和变形。采用100%PPS滤料，滤袋使用寿命不小于25000 h。11滤袋材料要求能防静电而且检修时能用水冲洗，耐温不小于150 。12电磁阀均使用寿命在500000次以上。13布袋反吹清扫系统自动、有效。14反吹清扫系统具备在过

16、滤器处于工作状态下连续工作的能力。15布袋除尘器的控制系统可使布袋在允许的压差下运行，并有压差报警。16我方提供布袋除尘器脉冲吹扫和气动阀门所需的压缩空气用量和参数。17每套布袋除尘装置设防护外罩。19布袋除尘器配带一个电控柜（箱）。该控制柜（箱）具有就地/远方控制功能，提供设备的运行、停止、远控及故障信号给DCS（该信号为无源干接点，接点最小容量为220VAC，5A）；并能接受从DCS来的启动、停止信号（无源干接点）。3.3.8设备维护用梯子、平台对不便接近的设备和管件（包括仪表），设置维护和操作用平台和相应的梯子。3.3.9管道、耐磨弯头及阀门1所使用的各种管道、耐磨弯头及阀门具有长的使用

17、寿命(管道、耐磨弯头在18000小时内不能出现漏灰现象)。2保证各种管道、耐磨弯头及阀门满足石灰石粉输送系统安全、正常、自动的运行。3.4系统主要技术数据3.4.1系统出力：每台机组石灰石粉系统出力： 0.52t/h；小时燃煤量：130t/h801044.18（15.071060.89）=25.7t/h锅炉出口SO2量：20.7825.71030.980.0024=94.3kg/h脱硫效率70%,则脱除SO2量为：94.3kg/h0.7=66kg/h小时需CaCO3量：80.2kg/h100640.62.5=430kg/h0.52t/h1.3t/m3=0.4m3/h3.4.2灰气比单台炉输送灰

18、气比： 2.2kgkg；3.4.3耗气量单台机组平均输送用气量： 7.2 m3min；单台机组最大输送用气量： 7.85 m3min；单台机组仪用空气量： 0.85m3min；单台库顶排气过滤器布袋清扫用气量： 0.85 m3min；3.4.4系统运行所需功率平均功率： 18.2kw；峰值功率： 18.8kw3.4.5每吨石灰石粉输送电耗： 4.15kwht；3.4.6速度输送管初始流速： 18 ms；输送管末端流速： 17.5 ms；3.5仪表及控制3.5.1 一般要求3.5.1.1石灰石输送系统纳入DCS控制。石灰石输送系统全部仪表及安装附件均由我方人成套供货，包括：压力表、温度表、压力开

19、关、压力变送器、连续料位计、料位开关、电磁阀箱、就地控制盘（柜）、仪表保护箱、仪表保温箱、DCS控制系统等。3.5.1.2 我方对其所供热控仪表设备（元件）包括每一块压力表、温度表、变送器、仪表阀门等提供相关的资料。提供的资料齐全，并附带详细说明其规格、用途、安装地点及制造厂家。进口仪表提供中文资料。3.5.1.3 随设备所供的就地仪表和检测元件符合国家标准，禁止选用国家宣布的淘汰产品，热控测量元件的选择符合监视控制系统的要求，并根据安装地点满足防爆、防火、防水、防尘、防堵、防腐蚀的有关要求。3.5.1.4 所有同类型的仪表、控制设备、将尽可能采用同一制造厂的产品，以确保机组自动化系统的完整性

20、，减少仪表控制设备的品种和备品备件的数量。3.5.1.5就地压力表采用不锈钢材质。就地温度计采用万向型可抽芯双金属温度计，避免采用水银温度计。就地双金属温度计、就地压力表表盘尺寸均为150。压力表精度为1.6级。3.5.1.6配供的测量仪表均配供安装附件（包括管座、仪表阀门、导管、安装法兰、仪表接头等），安装附件材质1Cr18Ni9Ti。3.5.7开关量仪表的接点信号应为无源干接点，其接点数量满足控制要求，接点容量为220VAC 3A。3.5.1.8 为安装在配供控制盘、柜内部或上面的设备提供环境保护措施，即能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结露、防昆虫及啮齿动物，能耐高低温以及支撑结构的振动，厚

21、度不小于3mm。控制盘、柜的设计，材料选择和工艺保持其内、外表面光滑整洁，没有焊接、铆钉或外侧出现的螺栓头，整个外表端正光滑，防护等级为IP65。3.5.1.9 控制盘、柜（如果有）内主要电气元件：接触器、继电器，配电回路保护元件，空气开关，操作按钮、开关、信号灯、选接线端子等原件选用优质产品。交流、直流端子颜色不同，且端子排分开设置。3.5.1.10我方配供的控制盘、柜至我方本体设备的所有电缆、导线、电缆保护管、金属软管、接头等安装附件均由我方成套供货。3.5.1.11 石灰石输送系统所需控制气源管路均由我公司成套供货。3.5.1.12 由招标人提供石灰石输送系统所需控制电源、动力电源，及至

22、招标人控制系统（DCS）的控制电缆。3.5.2技术要求3.5.2.1在设计石灰石输送系统时，充分考虑各种工况下的安全及合理的运行操作方式，并以书面文件提出系统参数测点布置图、控制和联锁保护的要求、逻辑框图（必须提供）及每个子系统的运行步序、联锁条件、SAMA 图。3.5.2.2在运行、安装、使用说明书中详述设备和系统启动、停止、运行及事故处理过程中的检测、控制、报警、联锁和保护的内容和要求，并详细列出各项参数的正常值、报警值、联锁和保护动作值。3.5.2.3压力表、变送器、压力开关考虑防堵的要求，优先选用法兰安装方式。3.5.2.4石灰石粉仓均配置连续料位计、高料位开关、低料位开关。计量料仓、

23、下料料仓均配置料位开关。3.5.2.5螺旋输送机的变频器包括过流、过压、缺相、过热等保护功能，并可实现恒力矩起动。变频器能接收DCS系统420mA控制信号，并将420mA转速反馈信号送至DCS。3.5.2.6螺旋输送机变频控制柜设有螺旋输送机运行、故障、就地/远控等状态指示灯，螺旋输送机控制联锁均在DCS内完成，变频控制柜能接受DCS发出的启动、停止两个接点控制指令，并能将设备运行、停止、故障、就地/远控等反馈接点（无源干接点，接点容量为220VAC 3A）送至DCS。变频控制柜接口测点签定技术协议时确定。3.5.2.7气动阀门配有开/关方向行程开关，行程开关的接点容量为220VAC，3A。我

24、方配供的电磁阀箱内配有总气管球阀、气源三联件、气管、分气管球阀、电磁阀等配件，电磁阀箱面板有手动操作电磁阀的开关及气动阀门状态指示灯。3.5.3设备和设备支架设备和设备支架设计能承受地震负荷，并保证其结构的完整性。3.5.4电动机3.5.4.1 根据ANSIC50及中国标准（GB755-81：电机基本技术要求；GB755-87：旋转电机基本技术条件；电机试验标准）设计和生产，并对其进行试验。3.5.4.2 电动机外壳防护等级为IP54，电机绝缘等级为F级，温升考核为B级。3.5.4.3 电动机环境条件等级符合国标要求。电动机的绝缘端子标明相序，铭牌上标记易懂的旋转方向。电动机各技术参数的选定应

25、能满足实际运行的需要。电动机的轴承选用名牌优质轴承。3.5.4.4 电动机保持在电源电压变化为额定电压10%内，或频率变化为额定频率的5%内，或电压和频率同时改变，但变化之和的绝对值在10%内时，连续满载运行。3.5.4.5 电机保证在70%额定电压下满负荷平稳起动，且能在55%额定电压下自起动。电动机能承受电源快速切换过程中失电而不受损坏，且电动机在切换前是满载运行。3.5.4.6 电机在额定电压和频率下，其性能保证值为以下规定：效率（%） 94.5功率因数 0.8最大转矩/额定转矩 2.0堵转转矩/额定转矩 2.03.5.4.7 在空载情况下，电动机能承受提高转速至其额定值的120%，历时

26、2分钟而不发生有害变形。3.5.4.8 电动机的振动值符合或优于国家有关标准。3.5.4.9 设备和设备支架的设计能承受地震负荷，并保证其结构的完整性。3.5.4.10电动机的连接线与绕线的绝缘具有相同的绝缘等级。3.5.4.11电机应带有标明相序的端子标志、相序要符合铭牌上标明的旋转方向，并且用箭头表示旋转方向。3.5.4.12 每1台电机设有敞开的泄水孔，以防止内部积水。3.5.4.13 电机定子绕组的耐压试验和匝间耐压试验按JB/T7128-93要求进行。3.5.4.14 电动机的噪音在离机壳1米处测量小于85dB（A）。3.5.4.15 电机接线盒大小满足电源电缆的接线需要，接线盒引接

27、应方便。在接线盒内标明电动机的相序，接线端子相间、相对地有足够的安全距离，并有电缆固定的措施。电动机内部接线与外部电缆进行连接的连接器我方负责提供。3.5.4.16 电机冷却方式采用空气冷却。3.5.4.17 电动机的设计与构造，与设备的布置运行条件和维护要求相一致，当确认满足设计要求的旋转方向后，仅要求电动机能承受空载下的反转。3.5.4.18电动机有防止过电压的措施。3.5.4.19 电动机的起动电流，达到与满足其应用要求的良好性能与经济设计一致的最低电流值。在规定的起动电压极限值范围之内，电动机转子允许起动时间不得低于其加速时间。在额定功率下运行时，电动机能承受电源快速切换过程中的电源中

28、断而不损坏（假定原有电源与新电源在切换之前是同步的）。3.5.4.20电动机装设有电动机机座接地装置，两个接地装置位于电动机完全相反的两侧（一个接地装置位于电源电缆接线盒的下方，另一个接地装置位于与第一个接地装置相差180度的位置）。3.5.4.21 电动机装有起吊环、起吊钩或其它便于安全起吊电动机的装置。3.5.4.22 电动机执行的规范和标准:所提供的电动机满足下面所列规范和标准的要求，但不限于此。 GB755-87旋转电机基本技术要求 GB997-81电机结构及安装型式代号 GB1971-80电机线端标志与旋转方向 GB1993-80电机冷却方法 GB4942.1-85电机外壳分级 GB

29、10068.1-GB10068.2-88旋转电机振动测定方法及限值 GB10069.1-GB10069.3-88旋转电机噪声测定方法及限值 GB1032-85三相异步电机试验方法4规程和标准本项目所设计的炉内喷钙石灰石系统必须符合(但不限于)下列在设备采购期间均将有效的规程和标准。GB13271-2001 锅炉大气污染物排放标准GB3095-1996 环境空气质量标准GB3838-88 地面水环境质量标准GB8978-1996 污水综合排放标准GB1234890 工业企业厂界噪声标准（类标准）GB4720 低压电器电控设备GB17-88 钢结构设计规范GB150-89 钢制压力容器GB1511

30、998 钢制管壳式换热器JB/T4709 钢制压力容器焊接规程GB/T13278 一般螺杆空气压缩机的技术条件TJ231(四)-78 机械设备安装工程施工及验收规范GBJ232-82 电气装置工程施工验收规范GBJ29-90 压缩空气站设计规范 GBJ 19-87 采暖通风与空气调节设计规范（2001版）5质量保证及考核试验5.1 质量保证5.1.1气力输送石灰石粉系统主要设备及部件，均按图纸及技术文件要求进行功能检查和试验，以保证设计和结构满足要求。5.1.2主要零部件的材料，应有材料质量保证书或试验报告。5.1.3将严格遵照GB/T19000设计、开发、生产、安装和服务的质量保证模式及ISO9000系列国际质量认证体系。5.1.4提出施工现场安装注意事项及安装质量保证方法。5.2 试验5.2.1设备将进行工厂试验和现场试验，以证实材料、工艺及设备性能能满足所采用的标准及技术协议的要求。检验、试验工作在工厂进行，验