哈薩克斯坦煅后石油焦項目余熱鍋爐煙氣脫硫技術方案技術方案.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡，如有侵權，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除哈薩克斯坦煅后石油焦項目余熱鍋爐煙氣脫硫 技術方案書 鈉-鈣雙堿法工藝無錫宇澄環(huán)境工程設備有限公司2013年6月目 錄此文檔僅供學習與交流一 公司介紹無錫語澄環(huán)保工程設備有限公司添加二 工程概況本工程為回轉窯煅燒石油焦項目，共設2臺回轉窯，分兩期建設，每臺窯后設1臺余熱鍋爐。回轉窯的煙氣經(jīng)沉降后進入余熱鍋爐，余熱鍋爐的排煙溫度約180，煙氣含SO2濃度（3140mg/Nm3）高于允許的排放濃度（400mg/Nm3），為此設置脫硫成套裝置及脫硫產(chǎn)物處理，使其SO2排放濃度符合當?shù)嘏欧艠藴?，同時回收副產(chǎn)品石膏。2.1 設計條件高溫煙氣經(jīng)過余熱鍋爐降溫后，首先經(jīng)過布袋除塵器除去大部分煙塵，再進入脫硫吸收塔，脫硫吸收塔室外布置。2.1.1 當?shù)刈匀粭l件本項目所在地區(qū)為大陸性氣候，夏季炎熱干燥，冬季較冷，降雪少。2.1.2環(huán)境溫度表2.1.1室外平均氣溫月123456789101112年-17.9-17.2-10.53.212.919.021.218.712.33.2-7.6-15.02.1絕對最低溫度：-47；絕對最高溫度：42；氣溫達到零度以上的天數(shù)為165天；最熱月的月平均氣溫：21.5最熱月的平均最高月氣溫：27.9 C最冷月的月平均氣溫：-17.1 C最冷月的平均最低月氣溫：-22.4 C2.1.3環(huán)境濕度表2.1.2 相對濕度月123456789101112年MB82818369545660626372828269一年最冷的月份13點的平均相對濕度為82，一年最熱的月份13點的平均相對濕度為45。相對濕度達到80的天數(shù)為70-85天。2.1.4大氣壓力壓力：102000Pa2.1.5 降水量年降水總量為352mm,包括液相264mm。最干燥的月份：5月、6月、7月最初降雪日：一般為11月19日，至來年的4月4日平均最大降雪厚度：21cm。標準地面季節(jié)性凍結深度為2.6米。2.1.6風最高風速情況為27km/s（1年1遇），34km/s（10年1遇），36km/s（20年1遇）。冬季風向主要以南風為主：西南風、東南和西風最大風速為8-9公里/秒，比較特有。同時北風、東北風和東風重復率較低，各點平均風速在39公里/秒范圍波動。暖季，南風減弱，北風重復性加。該地區(qū)有西北風，還有北風和東北風，因此，風向變化呈季節(jié)性變化，主要風向呈反向。由于該區(qū)域位于草原區(qū)域，需要注意的是春季風蝕性發(fā)展較強。2.1.7 其他大氣現(xiàn)象霧天平均天數(shù)：26平均雷雨天數(shù)：20平均暴風雪天數(shù)：24平均冰雹天數(shù)：1平均沙塵暴天數(shù)：17.5平均結冰天數(shù)（電線結冰）：4電線平均白霜的天數(shù)（顆粒狀白霜）：2晶體白霜的平均天數(shù)：30結冰的最大厚度：15mm2.1.8 煙氣條件進入單臺脫硫吸收塔的煙氣參數(shù)如下：煙氣成分如下： 名稱CO2H2OO2SO2N2體積百分比，%6.2227.985.000.1160.69煙氣溫度： 180煙氣量： 95000105000Nm3/h（標態(tài)流量）含塵量：50mg/Nm3SO2含量：額定：2420mg/Nm3 最大：3140mg/Nm32.2脫硫系統(tǒng)技術要求2.2.1脫硫工藝采用濕式“鈉-鈣雙堿法”。 2.2.2脫硫裝置采用1爐1塔，2臺脫硫吸收塔的脫硫產(chǎn)物共用一個回收系統(tǒng)。脫硫后煙氣由脫硫吸收塔上部自帶煙囪（按高于地面70米考慮）排出，煙囪的固定考慮風載、雪載。2.2.3 脫硫效率要達95%以上，脫硫系統(tǒng)排除煙氣SO2濃度400mg/Nm3（此標準為中國標準）。2.2.4煙氣脫硫后的副產(chǎn)物石膏經(jīng)旋流脫水、真空皮帶機脫水后要袋裝外運。2.2.5脫硫成套裝置需設置100%煙氣旁路，以保證脫硫裝置在任何情況下不影響回轉窯的安全運行。2.2.6脫硫系統(tǒng)使用的堿請按照固體堿設計，而設置相應的溶堿、攪拌及計量等裝置。2.2.7脫硫及產(chǎn)物回收系統(tǒng)的電力和控制系統(tǒng)，由承包商成套提供。2.2.8脫硫吸收塔的照明、平臺扶梯、欄桿等請隨設備配套提供。2.2.9脫硫吸收塔露天布置，設計考慮脫硫吸收塔及各液體池的防風、防雨、防凍保溫或加熱等措施。2.3脫硫系統(tǒng)技術指標2.3.1 脫硫保證效率 90 %2.3.2操作彈性 30110%2.3.3出口SO2排放濃度 400mg/Nm32.3.4煙氣通過脫硫系統(tǒng)的壓降 1500Pa2.3.5脫硫系統(tǒng)耗電量 kW2.3.6脫硫系統(tǒng)耗水量 t/h 2.3.7脫硫系統(tǒng)設備的噪音不高于 85dB(A)（距離設備外1m，操作平臺1.2m處測試）2.3.8脫硫系統(tǒng)可用率不低于 952.3.9脫硫系統(tǒng)穩(wěn)定連續(xù)運行時間 7500小時2.3.10 除霧后煙氣中霧滴濃度 75mg/Nm32.3.11 除霧器除霧效率 98%2.3.12主設備使用壽命 30年2.3.13脫硫吸收塔本體漏風率 2%2.3.14脫硫吸收劑條件1）生石灰生石灰粉的成分分析見下表。序號礦源CaOMgOFe2O3Al2O3SiO2酸不溶物等180%2）鈉堿鈉堿采用純度95%的固體氫氧化鈉或碳酸鈉。2.4主要設計原則2.4.1技術先進、經(jīng)濟合理、切實有效的煙氣治理工藝。2.4.2設備運行可靠、阻力小，不產(chǎn)生對余熱鍋爐運行工況的影響。2.4.3具有足夠的脫硫效率，保證達標排放。2.4.4為降低運行費用，脫硫劑來源可靠，副產(chǎn)品處置合理；不外排不產(chǎn)生二次污染；脫硫液循環(huán)利用。2.4.5充分考慮場地要求，使整套脫硫系統(tǒng)結構緊湊，減少占地面積。2.4.6盡量利用廠內已有設施和資源，以減少投資。2.4.7運行操作簡便，維護方便，過程控制自動化程度高，采用PLC可編程序控制可進入余熱鍋爐DCS系統(tǒng)進行操作。2.4.8采取適當措施避免脫硫系統(tǒng)結垢和堵塞的發(fā)生。2.4.9使用壽命長，噪音小，設計設有可靠防腐措施。2.4.10設計考慮到大部分工作量境外安裝施工，合理安排施工工藝，施工工期短。2.4.11脫硫除塵裝置布局合理、操作維護簡單、不結垢、不堵塞，與余熱鍋爐同步運行率100%。2.4.12統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，煙道對接在鍋爐轉換期間，不影響熱源廠的正常生產(chǎn)。2.5規(guī)范和標準哈薩克斯坦煅后石油焦項目余熱鍋爐煙氣鈉鈣雙堿法脫硫工程標準的采用符合下述原則： 與安全、環(huán)保、健康等相關的事項必須執(zhí)行中國及哈薩克斯坦國家有關法規(guī)、標準； 系統(tǒng)設計、安裝、調試、檢驗、性能試驗等執(zhí)行我方所在國標準，若安裝采用的標準低于中國電力行業(yè)標準則按照中國電力行業(yè)標準執(zhí)行。 設備和材料執(zhí)行設備和材料制造商所在國標準； 建筑工程執(zhí)行中國電力行業(yè)標準。我公司在設計階段提交脫硫裝置的設計、制造、試驗和安裝中采用的所有標準、規(guī)定及相關標準的清單，在合同執(zhí)行過程中采用的標準需經(jīng)業(yè)主方及貴公司確認。工程聯(lián)系文件、技術資料、圖紙、計算、儀表刻度和文件中的計量單位為國際計量單位(SI)制。 工程中的工作語言為中文，所有的文件、圖紙、設備標識等均有中文。執(zhí)行的標準如下：設備標準DL/T 5196-2004 火力發(fā)電廠煙氣脫硫設計技術規(guī)程HJ/T 178-2005 火電廠煙氣脫硫工程技術規(guī)范 （煙氣循環(huán)流化床法）DL/T5032-2005 火力發(fā)電廠總圖運輸設計規(guī)程DL/T5035-2005 火力發(fā)電廠采暖通風與空氣調節(jié)設計技術規(guī)定DL/T5041-95 火力發(fā)電廠廠內通信設計技術規(guī)定DL/T5054-1996 火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定DL/T5072-2007 火力發(fā)電廠保溫油漆設計規(guī)范DL/T5094-1999 火力發(fā)電廠建筑設計規(guī)程DL/T621-1997 交流電氣裝置的接線DL/T680-1999 耐磨管道技術條件DL468-92 電站鍋爐風機選型和使用導則DL5000-2000 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程DL5004-91 火力發(fā)電廠熱工自動化實驗室設計標準DL5022-93 火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)定DL5027-93 電力設備典型消防規(guī)程DL5053-1996 火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程DLGJ102-91 火力發(fā)電廠環(huán)境保護設計技術規(guī)定（試行）及條文說明DLGJ24-91 火力發(fā)電廠生活消防給水及排水設計技術規(guī)定及條文說明：DLGJ56-95 火力發(fā)電廠和變電所照明設計技術規(guī)定DL/T5121-2000 火力發(fā)電廠煙風煤粉管道設計技術規(guī)定GB12348-90 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準GB13223-2003 火力發(fā)電廠大氣污染物排放標準GB3095-1996 環(huán)境空氣質量標準GB4053.1-93 固定式鋼直梯GB4053.2-93 固定式鋼斜梯GB4053.3-93 固定式工業(yè)的防護欄桿GB4053.4-93 固定式工業(yè)鋼平臺GB50033-2001 建筑采光設計標準GB50034-92 工業(yè)企業(yè)照明設計規(guī)范GB50037-1996 建筑地面設計規(guī)范GB50046-95 工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范GB50052-95 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50054-95 低壓配電設計規(guī)范GB50055-93 通用用電調備配電設計規(guī)范GB50057-94 建筑物防雷設計規(guī)范GB50058-92 爆炸與火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB500116-1998 火災自動報警系統(tǒng)技術規(guī)范GB50191-93 構筑物抗震設計規(guī)范GB50193-93 二氧化碳滅火系統(tǒng)規(guī)范GB50217-94 電力工程電纜設計規(guī)范GB50222-95 建筑內部裝修設計防火規(guī)范GB 50229-1996 火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范GB 50260-1996 電力設施抗震設計規(guī)范GBJ10-89 混凝土結構設計規(guī)范GB50116-1998 火災自動報警系統(tǒng)設計規(guī)范GB50011-2001 建筑抗震設計規(guī)范GBJ13-1997 室外給水設計規(guī)范GBJ140-90 建筑滅火器配置設計規(guī)范GBJ14-1997 室外排水設計規(guī)范GBJ15-1997 建筑給水排水設計規(guī)范GBJ16-1997 建筑設計防火規(guī)范GBJ19-87 采暖通風與空氣調節(jié)設計規(guī)范BJ22-87 廠礦道路設計規(guī)范GBJ242-82 采暖與衛(wèi)生工程及施工驗收規(guī)范GB50010-96 動力機器基礎設計規(guī)范GBJ63-90 電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范及條文說明GBJ64-83 工業(yè)與民用電力裝置的過電壓保護設計規(guī)范GJB65-83 工業(yè)與民用電力裝置的接地設計規(guī)范GBJ79-85 工業(yè)企業(yè)通訊接地設計規(guī)范GBJ87-85 工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范GJB9-87 建筑結構荷載規(guī)范NDGJ16-89 火力發(fā)電廠熱工自動化設計技術規(guī)定NDGJ5-88 火力發(fā)電廠水工設計技術規(guī)定NDGJ8-89 火力發(fā)電廠變電所二次接線設計技術規(guī)定NDGJ91-89 火力發(fā)電廠電子計算機監(jiān)視系統(tǒng)設計技術規(guī)定（試行）SDGJ11-90 火力發(fā)電廠除灰設計技術規(guī)定及編制說明SDGJ17-88 火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定GB/T17116.1-1997 管道支吊架 第一部分：技術規(guī)范GB/T17116.2-1997 管道支吊架 第二部分：管道連接部件GB/T17116.3-1997 管道支吊架 第三部分：中間連接件和建筑結構連接件SDGJ6-90 火力發(fā)電廠汽水管道應力計算技術規(guī)定及條文說明SDJ26-89 發(fā)電廠變電所電纜選擇與敷設設計技術規(guī)程DL647-1998 電力工業(yè)鍋爐壓力容器檢驗規(guī)程GB/T13275-91 一般用途離心通風機技術條件GB/T13276-91 進氣濾清消聲器制造檢測標準GB/T13927-92 通用閥門壓力試驗GB/T14976-94 流體輸送用不銹鋼無縫鋼管GB/T2888-91 風機和羅茨風機噪音測量方法GB/T3091-93 低壓流體輸送用鍍鋅焊接鋼管GB/T3092-93 低壓流體輸送用焊接鋼管GB/T3384-92 機電產(chǎn)品包裝通用技術條件GB/T8163-1999 流體輸送用無縫鋼管GB10889-89 泵的振動測量與評價方法GB12221-89 法蘭連接金屬閥門的結構長度GB2270-80 不銹鋼無縫鋼管GB2888-91 風機和羅茨鼓風機噪聲測量方法GB3078-94 優(yōu)質結構鋼冷拉鋼材技術條件GB3087-1999 低中壓鍋爐用無縫鋼管GB3214-91 水泵流量測定方法GB3216-91 離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵試驗方法GB3274-88 碳素結構鋼和低合金結構鋼熱軋厚鋼板和鋼帶GB3280-92 不銹鋼冷軋鋼板GB3323-87 鋼熔化焊對接接頭射線照相質量分級GB3522-82 優(yōu)質碳素結構鋼冷軋鋼鋼帶GB3526-82 低碳鋼冷軋鋼帶GB4230-92 不銹鋼熱軋鋼帶GB4239-91 不銹鋼冷軋鋼板GB4879-85 防銹包裝GB50229-96 火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范GB5117-1995 碳鋼焊條GB5118-85 低合金鋼焊條GB5310-95 高壓鍋爐用無縫鋼管GB699-1999 優(yōu)質碳素結構鋼GB699-88 優(yōu)質碳素結構鋼技術條件GB700-88 碳素結構鋼GB702-86 熱軋圓鋼和方鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB704-88 熱軋扁鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB706-88 熱軋工字鋼尺寸、外形、重量及允許偏差GB707-88 熱軋工字鋼尺寸外形重量及允許偏差GB708-88 冷軋鋼板和帶鋼尺寸外形重量及允許偏差GB709-88 熱軋鋼板和帶鋼尺寸外形重量及允許偏差GB7932-82 氣動系統(tǒng)通用技術條件GB8162-1999 結構用無縫鋼管尺寸外形重量及允許偏差GB8163-87 輸送流體用無縫鋼管尺寸外形重量及允許偏差GB8196-87 機械設備防護罩安全要求GB912-89 普通碳素結構鋼和低合金結構鋼薄板技術條件GB9787-88 熱軋等邊角鋼尺寸外形重量及允許偏差GB9788-88 熱軋不等邊角鋼尺寸外形重量及允許偏差GB985-88 氣焊、手工電弧焊及氣體保護焊焊縫坡口的形式與尺寸GB986-88 埋弧焊焊縫坡口的形式與尺寸GB50055-93 通用用電設備配電設計規(guī)范IEC60034-1 電機制造標準JB/T4297-92 泵產(chǎn)品涂漆技術條件JB/T4735-1997 鋼制焊接常壓容器JB/T5000.10-1998 重型機械通用技術條件裝配JB/T5000.11-1998 重型機械通用技術條件配管JB/T5000.1-1998 重型機械通用技術條件產(chǎn)品檢驗JB/T5000.12-1998 重型機械通用技術條件涂裝JB/T5000.13-1998 重型機械通用技術條件包裝JB/T5000.14-1998 重型機械通用技術條件鑄鋼件無損探傷JB/T5000.2-1998 重型機械通用技術條件火焰切割件JB/T5000.3-1998 重型機械通用技術條件焊接件JB/T5000.4-1998 重型機械通用技術條件 鑄鐵件JB/T5000.5-1998 重型機械通用技術條件有色金屬鑄件JB/T5000.6-1998 重型機械通用技術條件鑄鋼件JB/T5000.7-1998 重型機械通用技術條件鑄鋼件補焊JB/T5000.9-1998 重型機械通用技術條件切削加工件JB/T5295-91 離心式渣漿泵技術條件JB/T8097-95 泵的振動測量與評價方法JB/T8098-95 泵的噪聲測量與評價方法JB/T4127-1999 機械密封技術條件JB470047072000 壓力容器法蘭JB4710-92 鋼制塔式容器驗收標準DL/T 657-2006 火力發(fā)電廠模擬量控制系統(tǒng)驗收測試規(guī)程DL/T 658-2006 火力發(fā)電廠順序控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程DL/T 659-2006 火力發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)在線驗收測試規(guī)程DL/T5048-2002 電力建設施工及驗收技術規(guī)范 （管道焊接接頭超聲波檢驗篇）DL5007-92 電力建設施工及驗收技術規(guī)范 （火力發(fā)電廠焊接篇）DL5017-93 壓力鋼管制造安裝及驗收規(guī)范DL5031-2004 電力建設施工及驗收技術規(guī)范（管道篇）GB3216-89 離心泵、混流泵、軸流泵、旋流泵試驗方法GB50037-96 建筑地面設計規(guī)范GB50212-91 建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范及條文說明GB50231-98 機械設備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范GB50235-97 工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范GB50236-1998 現(xiàn)場設備工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50254GB50259-96 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范GB50270-98 連續(xù)輸送設備安裝工程施工及驗收規(guī)范GB50275-98 壓縮機風機泵安裝工程施工及驗收規(guī)范GBJ149-90 電氣裝置安裝工程母線裝置施工及驗收規(guī)范SDJ69-87 電力建設施工及驗收規(guī)范（建筑工程） 火力發(fā)電廠基本建設工程啟動及竣工規(guī)程（1996）SDJ279-90 電力建設施工及驗收規(guī)范 （熱工儀表及控制裝置篇）YB237-70 石油裂化用鋼管YB3301-92 焊接H型鋼行業(yè)內部標準 火電施工質量檢驗及評定標準熱工儀表及控制裝置（1998年版）行業(yè)內部標準 火電工程調整試運質量檢驗及評定標準（1996年版）GB50268-1997 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范其他相關的國家、部頒標準。2.6工程范圍無錫語澄環(huán)境工程設備有限公司在哈薩克斯坦回轉窯煅燒石油焦項目脫硫工程中將提供自有的核心技術，即：文丘里棒層鈉鈣雙堿法脫硫技術，它包括本脫硫工程的所有機務、電氣、控制、土建、防腐保溫、照明、采暖通風、給排水等方面的設計，設備制造及供貨，設備安裝及調試等項施工工作。2.7工程目標本工程完成后，確保哈薩克斯坦回轉窯煅燒石油焦項目鍋爐煙氣將達到二氧化硫濃度400mg/Nm3的排放標準。三 鈉鈣雙堿法脫硫工藝介紹3.1文丘里棒層結構工藝原理鈉-鈣雙堿法脫硫工藝【Na2CO3或NaOH/Ca(OH)2】是在石灰石/石膏法基礎上結合鈉堿法發(fā)展起來的工藝，它克服了石灰石/石膏法容易結垢、鈉堿法運行費用高的缺點。利用鈉鹽易溶于水，在吸收塔內部采用鈉堿吸收SO2，吸收后的脫硫液在再生池內利用廉價的石灰進行再生，從而使得鈉離子循環(huán)吸收利用。本工程為了達到95%以上的脫硫效率，在脫硫吸收塔的設計上我們采用文丘里棒層結構設計。在脫硫吸收塔內部設置相應的文丘里平臺，由于文丘里結構，使之煙氣流速在通過文丘里層時，大大提高了煙氣流速，由于漿液的附壁效應，也即在文丘里棒上粘附了脫硫吸收液，當煙氣以高速相向接觸時，剝離了原來的漿液表面，形成了新的氣液接觸面，打破了原來的二相傳質表面，因而使氣液二相傳質速率加快，也即提高了SO2的吸收。文丘里結構的另一特點是在文丘里棒層上部形成了一個氣液湍流層（我公司根據(jù)長期的試驗及實際運行經(jīng)驗，控制1.5英尺高度的湍流層），在這一湍流層中，氣液的傳質反應非常激烈，與常規(guī)的噴淋塔相比，文丘里湍流層以液體包圍氣體的形式而大大提高了SO2的吸收效果。文丘里專利的另一個優(yōu)點是改善了脫硫吸收塔內部的氣體分布狀態(tài)，在氣流分布方面，除了進口段的特別設計（包括煙氣流速和流動方向等），由于配置了文丘里結構，把已合理配置氣流分布的情況下，再度優(yōu)化它的整個橫截面上的煙氣分布，使均勻進入脫硫吸收塔的煙氣由于文丘里棒層的分割作用，把原煙氣充分打破，形成多股分流煙氣與液體接觸，這對充分利用脫硫吸收塔的利用率體現(xiàn)了明顯的效果，增加了脫硫率。文丘里的應用，使整個脫硫吸收塔相比常規(guī)噴淋塔，具有更緊湊的效果，盡管文丘里層會增加部分的壓力損失（每層文丘里約200Pa壓損），但由于使用了該技術，在同等脫硫效率情況下，液氣比（L/G）比常規(guī)噴淋塔減少2025%，整個脫硫島能耗可節(jié)省1015%；同時煙氣所帶粉塵由于被潤濕，經(jīng)過文丘里層面被黏附在棒表面，而上部噴淋落入層面又把粉塵給剝離而落入塔底部排出。3.2鈉鈣雙堿法脫硫化學反應式鈉-鈣雙堿法脫硫工藝【Na2CO3或NaOH/Ca(OH)2】采用純堿啟動，鈉鈣吸收SO2、石灰再生的方法。其基本化學原理可分脫硫過程和再生過程：3.2.1脫硫過程NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O （1）2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O （2）Na2CO3 + SO2 + H2O NaHSO3 （3）（1）式為吸收啟動反應式；（2）式為主要反應式，pH9（堿性較高時）（3）式為當堿性降低到中性甚至酸性時（5pH9）3.2.2再生過程2NaHSO3 + Ca(OH)2 Na2SO3 + +CaSO3 + 2H2O （4）Na2SO3 + Ca(OH)2 2NaOH + CaSO3 （5）在石灰漿液（石灰達到飽和狀況）中，中性（兩性）的NaHSO3很快跟石灰反應從而釋放出Na+，隨后生成的SO32-又繼續(xù)跟石灰反應，反應生成的亞硫酸鈣以半水化合物形式慢慢沉淀下來，從而使Na+得到再生，吸收液恢復對SO2的吸收能力，循環(huán)使用。脫硫副產(chǎn)物按照本脫硫工藝要求為硫酸鈣（氧化后），用戶可以根據(jù)自己的需要，采用不同的方法對副產(chǎn)品進行處理。3.3鈉鈣雙堿法脫硫工藝流程結合本工程余熱鍋爐布置脫硫系統(tǒng)布置工藝要求，脫硫系統(tǒng)具體由SO2吸收系統(tǒng)、煙風道系統(tǒng)、脫硫劑制備系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處理系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、儀表自控系統(tǒng)等單元組成（參見工藝流程簡圖）。2臺余熱鍋爐脫硫系統(tǒng)采用1爐1塔配置，其中脫硫劑供給系統(tǒng)、脫硫副產(chǎn)物處理等公共部分統(tǒng)一配置。余熱鍋爐燃燒過程中產(chǎn)生的煙氣現(xiàn)經(jīng)布袋除塵器除塵后，由引風機正壓送入脫硫吸收塔內（煙氣進口設置在脫硫吸收塔下部），在脫硫吸收塔的入口處設置了煙氣增濕降溫系統(tǒng)，當煙氣經(jīng)進口煙道，與布置在進口煙道段的噴淋水霧進行傳質換熱，得到初步降溫和去除部分二氧化硫，再進入脫硫吸收塔內。在脫硫吸收塔內煙氣首先通過設置的2層文丘里棒層（煙氣與脫硫劑混合反應層），煙氣由下而上與噴淋漿液逆流接觸，兩者充分混合反應，脫出部分SO2，在文丘里棒層上部設置3層高效霧化系統(tǒng)，在該區(qū)段空間充滿著由霧化器噴出的粒徑為100300的霧化液滴，煙氣中SO2與吸收堿液再次反應，從而保證脫除95%以上的二氧化硫。噴霧系統(tǒng)的合理選型及科學布置，使該霧化區(qū)形成無死角、重疊少的霧狀液體均勻分布的霧化區(qū)段，煙氣較長時間內在霧化區(qū)中穿行，煙氣中SO2有了充足的機會與脫硫液接觸，并不斷與霧滴相碰，其中SO2與吸收液進行反應，從而被脫除，同時殘留煙塵被帶上“水珠”，質量增大，落入脫硫吸收塔底部后流入到漿液置換池中，投入石灰CaO進行Na+置換，適當補充一定量的堿液后經(jīng)循環(huán)泵再次送入噴霧和配液系統(tǒng)中再次利用，脫硫劑始終處于循環(huán)狀態(tài)。經(jīng)循環(huán)后的脫硫漿液部份排入再生、氧化、沉淀系統(tǒng)，經(jīng)脫硫后的煙氣通過塔頂旋流板除霧器時，將煙氣中的液滴分離出來，達到除霧的效果。潔凈煙氣最終由塔頂上的直排煙囪達標排放。3.4鈉鈣雙堿法脫硫脫硫工藝特點3.4.1脫硫效率高：鈉-鈣雙堿法【Na2CO3或NaOH/Ca(OH)2】采用鈉堿吸收煙氣中的SO2；鈉堿作為強堿，活性高、反應快且充分，吸收劑利用率高，脫硫效率很容易達到90%以上；3.4.2脫硫工藝技術成熟，運行可靠性高，不會因脫硫設備故障影響鍋爐的安全運行；3.4.3操作彈性大，對煤種變化的適應性強。用堿液作為脫硫劑，工藝吸收效果好，可根據(jù)鍋爐煤種變化，選擇適當液氣比等因素，以保證設計脫硫率的實現(xiàn)；3.4.4再生反應和沉淀分離在塔外，脫硫吸收塔內主要是可溶性的鈉堿溶液循環(huán)，從根本上克服了用石灰作為脫硫劑造成的脫硫吸收塔和管道內的結垢問題；3.4.5鈉堿循環(huán)利用，損耗少，運行成本低；3.4.6正常操作下吸收過程無廢水排放；3.4.7灰水易沉淀分離，可大大降低水池的投資；3.4.8脫硫渣無毒，溶解度極小，無二次污染，可綜合利用；3.4.9鈉堿吸收劑反應活性高、吸收速度快，可降低液氣比，從而既可降低運行費用，又可減少水池、水泵和管道的投資；3.4.10石灰作再生劑（實際消耗物），運行成本低。3.4.11 較之其他普通的鈉鈣雙堿法脫硫工藝，我公司設計的脫硫吸收塔文丘里棒式結構，更是具有以下優(yōu)點：1）脫硫效率高：脫硫吸收塔采用文丘里棒層結構，增加了氣流的紊動，大大降低了系統(tǒng)阻力，同時提高了脫硫效率，而且避免了旋流板在大塔徑脫硫吸收塔（直徑大于3米）內不能充分發(fā)揮其吸收作用的缺點；另外采用二層循環(huán)高效霧化噴淋層，這大大增加了氣液的接觸面積，脫硫吸收效率高，實際可達95%以上，為今后提高環(huán)保要求奠定了基礎；2）液氣比低：由于采用高效霧化層與旋流板的雙層作用，在同樣脫硫效率的情況下，液氣比大大低于其他類的雙堿法工藝技術，因此脫硫系統(tǒng)的循環(huán)量減少，循環(huán)泵選型小，節(jié)省動力消耗，運行費用得到降低，本脫硫工程液氣比2。3.5鈉鈣雙堿法脫硫工程方案本鈉鈣雙堿法脫硫工程采用1爐1塔配置，脫硫系統(tǒng)主要包括脫硫吸收塔、煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備和供給系統(tǒng)、漿液排出及石膏脫水系統(tǒng)、電氣與控制系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)六部分組成。3.5.1脫硫吸收塔脫硫吸收塔與塔頂直排煙囪合為一體，室外露天布置，根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，為了有效的防止風載和雪載。我們在設計上采用脫硫吸收塔的四周混凝土（鋼結構）框架結構，使得脫硫吸收塔與頂部直排煙囪有機的結合為一體。本工程脫硫吸收塔的塔內徑為：4200mm；塔高為：21000mm。選用的材料適合工藝過程的特性，所有部件能夠承受最大入口氣流及最高進口煙氣溫度的沖擊，高溫煙氣不會對任何系統(tǒng)和設備造成損害，并且能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內部結構設計考慮腐蝕余度。脫硫吸收塔材質為12mm厚的優(yōu)質Q235-B鋼板卷制圓柱形塔，塔體內壁做乙烯基樹脂玻璃鱗片防腐，能適應40180的溫度，耐酸堿腐蝕、耐磨損、抗剝離強度高、脫硫吸收塔使用壽命在20年以上。在脫硫吸收塔內安裝2層文丘里平臺、漿液噴霧系統(tǒng)、旋流板除霧器、反沖洗裝置以及其他輔助設施（維修人孔）等。漿液管道、供水管道、維修平臺及爬梯等可以借助脫硫吸收塔四周的混凝土或者鋼結構立柱，使得整個脫硫島的設計美觀、實用、方便。1）脫硫吸收塔內部噴霧系統(tǒng)包括管線、噴嘴、支撐、加強件和配件等。漿液噴淋系統(tǒng)的設計使噴淋層的布置達到200%的噴淋漿液覆蓋率，使吸收溶液與煙氣充分接觸，從而保證在適當?shù)囊?氣比（L/G）下可靠地實現(xiàn)所要求的脫硫效率。噴淋組件及噴嘴的布置設計成均勻覆蓋吸收塔的橫截面。一個噴淋層由帶連接支管的母管制溶液分布管道和噴嘴組成。塔內噴霧管道及噴嘴采用不銹鋼316L材質，空心錐形噴霧，霧徑為50150m，霧化效果好，霧化角度1200；耐腐蝕，不堵塞，全面霧化，不滴流。2）除霧器除霧器用于分離煙氣攜帶的液滴，本脫硫工程脫硫吸收塔采用除霧效率高的旋流板除霧器，旋流板的葉片向外旋，使得液滴在選擇工程當中碰壁落下，從而達到除霧效果，旋流板除霧器采用316L材質制作。能使煙氣攜帶水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。 旋流板除霧器的上下面設有沖洗噴嘴，正常運行時下層除霧器的底面和頂面自動按程序輪流清洗各區(qū)域。除霧器的沖洗可根據(jù)煙氣負荷、除霧器兩端的壓差自動調節(jié)沖洗的頻率。沖洗水由除霧器沖洗水泵提供，沖洗水還用于補充吸收塔中的水分蒸發(fā)損失。3.5.2 煙氣系統(tǒng)1）鍋爐引風機鍋爐引風機全壓須4500Pa，余量必須滿足要求。該方案的特點是：風機在脫硫吸收塔前，脫硫系統(tǒng)正壓運行，可以避免風機的腐蝕問題。2）煙氣擋板門煙氣擋板門設計選用優(yōu)質百葉窗雙層密封擋板門，漏風率不大于1.5 %。煙氣入口擋板門選用普通碳鋼制造，密封件選用316 L。出口擋板門的框架、葉片和軸采取防腐措施，擋板的彈性密封片及其與擋板主體連接的螺栓應全部采用耐腐合金。數(shù)量保證鍋爐單臺爐運行的靈活切換。煙氣擋板門水平主軸布置，采用電動執(zhí)行機構室外布置，配就地電控制箱操作，擋板位置和開關狀態(tài)反饋進入鍋爐DCS系統(tǒng)和脫硫的PLC控制系統(tǒng)。為保證鍋爐安全運行，設置風機故障與煙道和脫硫擋板門的連鎖功能，并設有風機故障自動報警功能，一旦PID控制器發(fā)生故障，可立即由自動改為手動操作。分散了故障風險，系統(tǒng)可靠性高。3）膨脹器 采用304不銹鋼金屬膨脹節(jié)，設計考慮防腐要求。接觸濕煙氣并位于水平煙道段的膨脹節(jié)通過膨脹節(jié)框架排水，排水孔最小為DN150，排水注意防凍，排水返回到FGD區(qū)域的排水坑。 最少在膨脹節(jié)每邊提供1 m的凈空，包括平臺扶梯和鋼結構通道的距離。不銹鋼與普通鋼的焊接盡量將腐蝕減至最小。4）煙道煙道根據(jù)可能發(fā)生的最差運行條件（例如：溫度、壓力、流量、污染物含量等）進行設計。脫硫吸收塔及塔頂直排煙囪內襯乙烯基樹脂玻璃鱗片防腐。煙道設計能夠承受如下負荷：煙道自重、風雪荷載、地震荷載、灰塵積累、內襯和保溫的重量等。煙道最小壁厚至少按5mm設計，并考慮一定的腐蝕余量。煙道內煙氣流速設計不超過18m/s。煙道能夠承壓為5000Pa。煙道具有氣密性的雙面焊接結構，所有非法蘭連接的接口都進行連續(xù)焊接。煙道的布置能確保冷凝液的排放，不允許有水或冷凝液的聚積。因此，煙道要提供低位點的排水和預防冷凝液的聚積措施，任何情況下膨脹節(jié)和擋板都不能布置在低位點。煙道外部要充分加固和支撐，以防止顫動和振動，并且設計滿足在各種煙氣溫度和壓力下能提供穩(wěn)定的運行。所有需防腐保護的煙道僅采用外部加強筋。煙道外部加強筋統(tǒng)一間隔排列。加強筋使用統(tǒng)一的規(guī)格尺寸或盡量減少加強筋的規(guī)格尺寸，以便使敷設在加強筋上的保溫層易于安裝，并且增加外層美觀，加強筋的布置要防止積水。煙道保溫根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件，保溫巖棉厚度80mm，外面彩色壓型鋼板，厚度為0.6mm。煙道的設計盡量減小煙道系統(tǒng)的壓降，其布置、形狀和內部件（如導流板和轉彎處導向板）等均進行優(yōu)化設計。5）防腐處理經(jīng)熱量衡算，煙氣經(jīng)脫硫吸收塔直排煙囪排出，溫度在5060左右，經(jīng)過煙道和煙囪后會產(chǎn)生部分冷凝液，對煙道和煙囪將產(chǎn)生酸露點腐蝕。本工程設計施工方案要對煙道及煙囪進行乙烯基樹脂玻璃鱗片防腐處理。3.5.3 脫硫劑制備及供給系統(tǒng)1）石灰漿制備系統(tǒng)石灰干粉（粒徑小于200目（100）的粉狀石灰）由罐車直接運送到廠區(qū)內，送入粉倉。在粉倉下部經(jīng)給料機直接供熟化池。為便于粉倉內的生石灰粉給料通暢，在粉倉底部設有氣化風裝置和稱重給料機，根據(jù)工藝需要定量將生石灰送入熟化池內，同時按一定比例加水并攪拌配制成20%濃度的（Ca(OH)2）漿液，通過石灰漿液泵輸送至再生池。鈉堿由運輸車給料至鈉堿槽，在槽中與工藝水進行混合直至達到所需的濃度，自流到再生池。2）吸收塔循環(huán)系統(tǒng)吸收塔再循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵、管道閥門及熱控儀表系統(tǒng)、噴淋組件及噴嘴或旋流板。吸收液循環(huán)泵符合對“泵”的基本要求外，并滿足循環(huán)泵及驅動電機適應戶外露天布置的要求。吸收塔再循環(huán)系統(tǒng)的設計要求是使噴淋層的布置達到所要求的噴淋漿液覆蓋率，使吸收溶液與煙氣充分接觸，從而保證在適當?shù)囊?氣比（L/G）下可靠地實現(xiàn)所要求的脫硫效率。3）脫硫工藝水用量鍋爐煙氣脫硫設計用水量盡可能小。根據(jù)系統(tǒng)的需要補充工藝水，工藝水可以通過配制漿液或沖洗除霧器等方式補充，從而達到一舉兩得的功效。4）脫硫循環(huán)泵根據(jù)脫硫方案所設計用水量要求，按1臺余熱鍋爐脫硫運行設計，設計選擇防腐、耐磨雙相不銹鋼泵。5）脫硫液系統(tǒng)首先將NaOH儲存槽中的NaOH堿液(30%)放入循環(huán)池中，配成一定濃度的 NaOH溶液，經(jīng)過循環(huán)泵，從脫硫吸收塔的上部噴下，以霧狀液滴與煙氣中的SO2充分反應，脫硫液通過噴淋系統(tǒng)在脫硫吸收塔內與SO2充分接觸、反應后，落入塔底，溢流至循環(huán)池，脫硫液由循環(huán)泵泵入脫硫吸收塔循環(huán)使用，在正常運行過程中，向循環(huán)池加入NaOH是通過PH計測定PH值后定量加入，循環(huán)液保持脫硫工藝所設定的PH值。3.5.4 工藝水系統(tǒng)為了避免除霧器發(fā)生積灰現(xiàn)象，設計了除霧器沖洗裝置，沖洗采用電動閥實現(xiàn)自動控制。除此之外，系統(tǒng)中化灰及管道、罐體沖洗均需要用工藝水，本系統(tǒng)工藝水直接采用廠區(qū)工藝水，在工藝水槽蓄積，通過工藝水泵打入脫硫系統(tǒng)。所有水系統(tǒng)用材為國標無縫管道、碳鋼閥門，泵類使用耐腐、耐磨材質。3.5.5脫硫液再生及副產(chǎn)物處理系統(tǒng)落入塔底循環(huán)液大部分溢流至循環(huán)池，當PH值降低到一定程度時，通過調節(jié)再生泵出口電動調節(jié)閥開度，另一部分循環(huán)液由再生泵送入到再生池，與從熟化池來的石灰（Ca(OH)2）進行再生反應，生成CaSO3漿液。向再生池中加Ca(OH)2是通過PH計測定PH值后確定加入量，達到脫硫工藝要求的PH值。將漿液送入氧化池氧化，生成CaSO4沉渣，送入濃縮池。生成的鈣鹽在濃縮池快速沉淀, 清液返回循環(huán)池，沉渣進入渣漿池，由渣漿泵打入旋流器進行一級脫水后再進入下級的真空皮帶過濾機進行二級脫水，生成的二水CaSO4含水量小于10%。脫硫副產(chǎn)物處理設備包括：再生池、濃縮池、渣漿泵、旋流器、真空皮帶過濾機、熱控儀表等設備。3.5.6 電氣、熱控儀表系統(tǒng)3.5.6.1熱控系統(tǒng)1）概述設計系統(tǒng)由PLC及上位機組成，進入鍋爐DCS系統(tǒng)，人員直接控制操作，應該采用目前最流行的總線技術，現(xiàn)場設備帶有總線接口，連接方便，節(jié)省電纜，在任何地方的電腦通過網(wǎng)絡都能訪問到現(xiàn)場級的設備，可以在線診斷、設置，為整個脫硫過程提供穩(wěn)定可靠的監(jiān)督控制與管理。必須具有以下特點： 某一控制回路發(fā)生故障，不影響其它回路的控制。一旦某回路的自動控制發(fā)生故障，可立即將該回路改為手動操作。分散故障風險，系統(tǒng)可靠性高。 整個脫硫系統(tǒng)的運行參數(shù)進行自動連續(xù)監(jiān)測，并可在上位機的系統(tǒng)流程圖中顯示，在實現(xiàn)分散控制，集中管理的同時提高通訊速率。 系統(tǒng)集成簡化，維護簡便，使用成本和維護成本低。 設計脫硫控制系統(tǒng)自控程度高，完全滿足整個脫硫系統(tǒng)的安全運行和控制，對整個脫硫系統(tǒng)進行實時監(jiān)控，并且能在故障發(fā)生時及時報警，保證整個脫硫系統(tǒng)的高可靠性。2）系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)由一個現(xiàn)場控制站傳入鍋爐DCS系統(tǒng)監(jiān)控。整套裝置設有旁路煙道和管道放空閥，當系統(tǒng)出現(xiàn)故障或發(fā)生其他事故需要緊急停運時，煙氣可通過旁路煙道直接排入煙囪，不會影響鍋爐運行。停運時通過管道放空閥將管道及塔內煙氣放掉，并通入空氣吹歸，以便對整套系統(tǒng)進行維修和檢修。脫硫吸收塔配有足夠數(shù)量的入孔，以便檢修?，F(xiàn)場控制站：主要完成現(xiàn)場工藝數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和控制輸出。上位監(jiān)控站：通過與現(xiàn)場控制站之間的數(shù)據(jù)通訊，完成人機對話功能，實現(xiàn)操作控制、數(shù)據(jù)管理，與現(xiàn)場控制站通過實時控制冗余網(wǎng)絡互聯(lián)，完成實時數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)的采集，實時控制，工藝流程的動態(tài)監(jiān)測，各個過程量的趨勢記錄，并可掛接局域網(wǎng)。3）主要的模擬量煙道：進口擋板門狀態(tài)，旁路擋板門狀態(tài)，出口擋板門狀態(tài)吸收塔入口：煙氣溫度，煙氣壓力，煙氣流量除霧器出口：煙氣溫度吸收塔：液位,進液流量，進液壓力，循環(huán)液PH值液堿儲槽：液位石灰漿液槽：液位儲料倉、料斗：料位計混合池：液位、pH值反應池：液位沉淀池：液位4）聯(lián)鎖回路 為了保障系統(tǒng)的可靠運行及設備的使用壽命，本控制系統(tǒng)特增加重要的聯(lián)鎖： 引風機的故障 循環(huán)泵停止工作 進口煙氣溫度過高 進口煙氣壓力過高 進口或出口擋板門關閉3.5.6.2電氣控制系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)主要是對脫硫系統(tǒng)中的脫硫劑循環(huán)泵、加藥泵、漿液循環(huán)泵、泥漿泵等設備進行控制，采用現(xiàn)場控制和PLC控制兩種方式，以使整個脫硫工藝在一個具有高可靠性、易操作、高性能的情況下來完成。在電氣設備和元器件的設計選型和價位上，本著電氣產(chǎn)品要