半干法脫硫技術方案.doc

1 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技 術 方 案 南京龍玖環(huán)境工程有限公司 二零一零年七月 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 i 目目 錄錄 第一章第一章 技術規(guī)范技術規(guī)范 1 1 1 總則 1 1 2 工程概況 1 1 3 設計和運行條件 1 1 3 1鍋爐 1 1 3 2 煙氣參數表 2 1 3 3吸收劑 2 1 3 4設計要求 2 1 4 規(guī)范與標準 3 第二章第二章技術方案技術方案 5 2 1對脫硫除塵裝置總的技術要求 5 3 2工藝化學原理 5 3 3工藝流程 7 3 3 1 煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng) 8 3 3 2 工藝水系統(tǒng)工藝水系統(tǒng) 8 3 3 3 脫硫劑系統(tǒng)脫硫劑系統(tǒng) 8 3 3 4 脫硫灰返料及外排系統(tǒng)脫硫灰返料及外排系統(tǒng) 9 3 4工藝特點 9 3 5技術優(yōu)勢 10 3 5 1 負荷可調的循環(huán)流化床脫硫塔負荷可調的循環(huán)流化床脫硫塔 10 3 5 2 低阻型循環(huán)流化床脫硫塔低阻型循環(huán)流化床脫硫塔 11 3 6工藝控制方案 12 3 6 1 系統(tǒng)設置系統(tǒng)設置 12 3 6 2 過程控制過程控制 12 3 7電氣方案 12 配套電氣設備 12 3 8儀控方案 14 脫硫工藝對控制的要求 14 3 9布袋除塵器 14 3 9 1 氣流分布氣流分布 14 3 9 2 布袋除塵器技術特點布袋除塵器技術特點 15 3 10保證值 16 第四章第四章設計和供貨范圍設計和供貨范圍 19 4 1 一般要求 19 4 2供貨范圍 19 4 2 1 工藝部分工藝部分 19 4 2 2 儀控部分儀控部分 20 4 2 3 電氣部分電氣部分 21 第五章第五章方案文件附圖方案文件附圖 23 第六章第六章主要經濟分析主要經濟分析 24 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 1 第一章第一章 技術規(guī)范技術規(guī)范 1 1 總則總則 本技術方案適用于 1 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程系統(tǒng)的功能設計 結構 性能 制造 供貨 安裝 調試 試運行 驗收等方面的基本技術要求 本技術方案提出的是最低限度的技術性能參數 本公司保證提供符合國家 或國際標準要求的優(yōu)質產品及其相應的服務 對國家有關安全 環(huán)保 勞衛(wèi) 消防等強制性標準保證滿足國家有關要求 1 2 工程概況工程概況 項目名稱 1 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 建設地點 項目規(guī)模 本期新建 1 臺 35t hCFB 鍋爐 現有 1 臺 35t h 鍋爐 根據該公司的環(huán)保目標 SO2達標排放濃度減排 90 以上 粉塵達標排放濃度為 30mg Nm3 由于原脫硫除塵系統(tǒng)在工藝上已不能 滿足現有環(huán)保標準 所以現對一臺鍋爐做出以下半干法脫硫配有單單元布袋除 塵器 本技術方案所涉及范圍為 1 臺 35 噸鍋爐爐后全套除塵 脫硫系統(tǒng) 包括系 統(tǒng)設計 制造 運輸 安裝 調試等 1 3 設計和運行條件設計和運行條件 1 3 1 鍋爐鍋爐 表表 1 3 1 3 35t hCFB 鍋爐參數鍋爐參數 序號序號名稱名稱單位單位數值數值 1鍋爐型號35t hCFB 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 2 2鍋爐臺數臺1 3額定燃煤量t h7 5 4燃煤含硫率 1 1 3 2 煙氣參數表煙氣參數表 表表 1 3 2 3 35t hCFB 鍋爐煙氣原始參數鍋爐煙氣原始參數 序號名稱單位數值 1鍋爐出口煙氣量m3 h80000 2最大煙氣量m3 h 3設計煙氣量m3 h 4鍋爐出口煙氣溫度 150 5鍋爐出口最高溫度 6煙塵g Nm330 7SO2濃度mg Nm3 8NOxmg Nm3 9煙氣中含 H2Okg Nm3 不確定 與煤中水分有關 10O2 11鍋爐運行負荷范圍 12年運行時間小時 13鍋爐出口煙氣壓力Pa 1 3 3 吸收劑吸收劑 本技術方案的脫硫劑采用當地生產的消石灰 根據 建筑石灰試驗方法化學分析方法 JC T478 1 一 92 和 建筑石灰 試驗方法物理試驗方法 JC T478 1 一 92 檢驗結果如下 氫氧化鈣 Ca 0H 2 含量 90 粒度 100 1mm 90 0 8mm 消化速度 T60 4min 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 3 1 3 4 設計要求設計要求 表表 1 3 3 3 35t hCFB 鍋爐脫硫除塵設計參數鍋爐脫硫除塵設計參數 序號序號項目項目參數參數 1脫硫效率 90 2排放煙氣二氧化硫濃度 200mg Nm3 3排放煙氣粉塵濃度50mg Nm3 1 4 規(guī)范與標準規(guī)范與標準 脫硫除塵系統(tǒng)及其配套輔機設計 制造 檢驗原則上采用中國現行規(guī)范和 標準 但凡按引進技術設計制造的設備 均按引進技術相應的標準 ASME ASTM NFPA 及相應的技術轉讓公司的標準規(guī)范進行設計 制造 檢 驗 若本公司使用的規(guī)范及標準與本技術規(guī)范所用標準發(fā)生矛盾時 按較高標 準執(zhí)行 若有新標準頒布時 應按相應的新標準執(zhí)行 本技術規(guī)范書要求符合 但不限于 下列規(guī)范及標準 國際電工委員會 IEC 國際標準化組織 ISO 美國機械工程師學會 ASME 中華人民共和國國家標準 GB 電力部標準 DL 機械部標準 JB 冶金部標準 YB 石油部標準 SB 設計標準設計標準 1 技術方案的設計符合 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程 DL5000 2000 規(guī) 定 2 設計標準 3 DL T5032 94 火力發(fā)電廠總圖運輸設計規(guī)程 4 DL T5035 94 火力發(fā)電廠采暖通風與空氣調節(jié)設計技術 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 4 規(guī)定 5 DL T5041 95 火力發(fā)電廠廠內通信設計技術規(guī)定 6 DL T5054 1996 火力發(fā)電廠汽水管道設計技術規(guī)定 7 DL T5072 1997 火力發(fā)電廠保溫油漆技術規(guī)范 8 DL T5094 1999 火力發(fā)電廠建筑設計規(guī)程 9 DL T621 1997 交流電氣裝置的接線 10 DL T680 1999 耐磨管道技術條件 11 DL468 92 電站鍋爐風機選型和使用導則 12 DL5000 2000 火力發(fā)電廠設計技術規(guī)程 13 DL5004 91 火力發(fā)電廠熱工自動化實驗室設計標準 14 DL5022 93 火力發(fā)電廠土建結構設計技術規(guī)定 15 DL5027 93 電力設備典型消防規(guī)程 16 DL5053 1996 火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程 17 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 18 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 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 5 第二章第二章 技術方案技術方案 2 1 對脫硫除塵裝置總的技術要求對脫硫除塵裝置總的技術要求 19 鍋爐脫硫系統(tǒng)在正常工況下運行時 保證系統(tǒng)的脫硫效率大于 90 除塵效率高于 99 8 脫硫后除塵器出口煙溫不低于煙氣的露點溫度以 上 15 20 20 脫硫除塵裝置技術先進 所有設備的制造和設計符合安全可靠 連續(xù)有 效運行的要求 性能驗收試驗合格后一年質保期內保證裝置作業(yè)率 97 21 采用消石灰作為吸收劑 22 脫硫系統(tǒng)運行及停運不會造成鍋爐正常工作 不影響鍋爐的負荷 脫硫 除塵裝置的負荷范圍與鍋爐負荷范圍相協調 在鍋爐正常運行的條件下 可靠和穩(wěn)定地連續(xù)運行 23 脫硫后除塵器出口煙氣溫度不低于出口煙氣的露點溫度 本公司承諾提 供脫硫反應器入口和出口處煙氣露點溫度以及計算方法 24 本公司提供的脫硫系統(tǒng)概述 本公司所采用的技術是具有自主知識產權的 CFB 循環(huán)干法煙氣脫硫技術 是目前干法類脫硫技術中處理能力大 脫硫綜合效益優(yōu)越的一種方法 3 2 工藝化學原理工藝化學原理 CFB 煙氣脫硫工藝是八十年代末德國魯奇 LURGI 公司開發(fā)的一種新的干 法脫硫工藝 這種工藝以循環(huán)流化床原理為基礎 通過吸收劑的多次再循環(huán) 延長吸收劑與煙氣的接觸時間 大大提高了吸收劑的利用率 它不但具有干法 工藝的許多優(yōu)點 如流程簡單 占地少 投資小以及副產品可以綜合利用等 而且能在很低的鈣硫比 Ca S 1 1 1 3 情況下達到濕法工藝的脫硫效率 即 95 以上 實踐證明 CFB 煙氣脫硫工藝處理能力大 對負荷變動的適應能力 很強 運行可靠 維護工作量少 且具有很高的脫硫效率 CFB 工藝的原理是 Ca OH 2粉末和煙氣中的 SO2和幾乎全部的 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 6 SO3 HCl HF 等酸性氣體 在 Ca OH 2粒子的液相表面發(fā)生反應 反應如下 Ca OH 2 2HCl CaCl2 2H2O Ca OH 2 2HF CaF2 2H2O Ca OH 2 SO2 CaSO3 H2O Ca OH 2 SO3 CaSO4 H2O Ca OH 2 SO2 1 2O2 CaSO4 H2O 在 CFB 工藝的循環(huán)流化床內 Ca OH 2粉末 煙氣及噴入的水分 在流化 狀態(tài)下充分混合 并通過 Ca OH 2粉末的多次再循環(huán) 使得床內參加反應的 Ca OH 2量遠遠大于新投加的 Ca OH 2量 即實際反應的吸收劑與酸性氣體的 摩爾比遠遠大于表觀摩比 從而使 HCI HF SO2 SO3等酸性氣體能被充分 地吸收 實現高效脫硫 循環(huán)干法工藝系統(tǒng)主要由消石灰貯存輸送系統(tǒng) 循環(huán)流化床吸收塔 噴水 增濕系統(tǒng) 回料系統(tǒng) 脫硫渣輸送系統(tǒng) 脫硫除塵器以及儀表控制系統(tǒng)組成 見附圖工藝流程圖 從鍋爐的空氣預熱器出來的煙氣溫度約 150 左右 通過煙道從底部進入 吸收塔 煙氣通過吸收塔底部的文丘里管的加速 進入循環(huán)流化床體 物料在 循環(huán)流化床里 氣固兩相由于氣流的作用 產生激烈的湍動與混合 充分接觸 在上升的過程中 不斷形成聚團物向下返回 而聚團物在激烈湍動中又不斷解 體重新被氣流提升 使得氣固間的滑移速度高達單顆?；扑俣鹊臄凳?這 樣的循環(huán)流化床內氣固兩相流機制 極大地強化了氣固間的傳質與傳熱 為實 現高脫硫率提供了保證 在文丘里的出口擴管段設一套噴水裝置 噴入用于降低煙氣溫度的水 通過 以激烈湍動的 擁有巨大表面積的顆粒作為載體 在塔內得到充分蒸發(fā) 保證 了進入后續(xù)除塵器中的灰具有良好的流動性能 同時噴入霧化水可以降低脫硫 反應器內的煙溫 使煙溫降至高于煙氣露點 20 左右 從而使得 SO2與 Ca OH 2的反應轉化為可以瞬間完成的離子型反應 吸收劑 循環(huán)脫硫灰在 文丘里段以上的塔內進行第二步的充分反應 生成副產物 CaSO3 1 2H2O 還與 SO3 HF 和 HCl 反應生成相應的副產物 CaSO4 1 2H2O CaF2 CaCl2 Ca OH 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 7 2 2H2O 等 煙氣在上升過程中 顆粒一部分隨煙氣被帶出吸收塔 一部分因自重重新 回流到循環(huán)流化床內 進一步增加了流化床的床層顆粒濃度和延長吸收劑的反 應時間 從而有效地保證了脫硫效率 由于 SO3幾乎全部得以去除 加上排煙溫度始終控制在高于露點溫度 20 因此煙氣不需要再加熱 同時整個系統(tǒng)也無須任何防腐處理 凈化后的含塵煙氣從吸收塔頂部側向排出 然后轉向進入脫硫后布袋除塵 器 再通過鍋爐引風機排入煙囪 經布袋除塵器捕集下來的固體顆粒 通過布 袋除塵器下的再循環(huán)系統(tǒng) 返回吸收塔繼續(xù)參加反應 如此循環(huán) 多余的少量 脫硫灰渣通過物料輸送至脫硫灰倉內 再通過罐車或二級輸送設備外排 CFB 煙氣脫硫產物主要由飛灰 CaSO3 CaSO4和少量未反應的 Ca OH 2 CaO 等組成 可用于筑路或礦井填埋等用途材料 不需特別處理 無二次污 染 3 3 工藝流程工藝流程 在工藝化學原理的基礎上 根據本項目實際情況 依據確定的設計原則 制定了本項目脫硫除塵系統(tǒng)的工藝流程 布置方案 工藝控制方案和電氣方案 CFB 工藝是本公司在自主知識產權干法脫硫技術的基礎上 結合本公司在 煙氣脫硫工程實踐中積累的豐富經驗 并消化吸收國外先進技術 開發(fā)的一種 先進的干法脫硫工藝 CFB 工藝系統(tǒng)由吸收劑加料系統(tǒng) 吸收塔 吸收劑循環(huán) 除塵器以及控制系統(tǒng)等組成 煙氣由流化床下部布風板進入流化床反應塔 與 消石灰顆粒充分混合 HCL HF SO2 SO3和其他有害氣體與消石灰反應 生成 CaCL2 2H2O CaF 2CaSO3 1 2H2O CaSO4 2H2O 和 CaCO3 反應產物由 煙氣從反應塔上部帶出 經循環(huán)除塵器分離 分離出的固體絕大部分被送回流 化床反應器 以延長吸收劑的作用時間 提高利用效率 將水直接噴入反應室 下部 使反應溫度盡可能接近露點溫度 以提高脫硫效率 CFB 煙氣脫硫工藝的吸收劑可以用消石灰細粉 由于這種消石灰顆粒很細 因此無須磨細 即節(jié)省了購買磨機等大型設備的投資費用 也減少了能源消耗 使運行費用大為降低 而且省去了龐大的漿液貯備罐易磨損的漿液輸送泵等組 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 8 成的復雜的吸收劑制備 輸送系統(tǒng) 采用氣力輸送系統(tǒng)就可以實現輸運 從而 大大簡化了工藝流程 在本項目脫硫工藝為 在保證脫硫除塵效率的前提下 盡量減小業(yè)主投資 脫硫塔后面設置布袋除塵器 保證脫硫系統(tǒng)出口粉塵的排放要求 布袋除塵器 入口設置機械預除塵器 脫除煙氣中大顆粒脫硫灰 布袋除塵器灰斗的下端 分別設置返料口和一緊急排灰口 大部分脫硫灰和未反應過的消石灰粉通過返 料口經送料螺旋進入中間灰倉 再由返料螺旋返回脫硫塔參與脫硫反應 多余 的煙灰會落入中間灰倉中 再由脫硫灰輸送倉泵送入脫硫灰?guī)?本項目脫硫系統(tǒng)由脫硫劑加料系統(tǒng) 脫硫塔系統(tǒng) 脫硫灰返料系統(tǒng) 工藝 水系統(tǒng) 中 低壓空氣系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成 3 3 1 煙氣煙氣系統(tǒng)系統(tǒng) 煙氣經煙道進入脫硫塔后入布袋除塵器 布袋除塵器采用旋轉式低壓脈沖 清灰袋式除塵器 清灰壓力僅僅 0 085 0 10MPa 濾袋以同心圓狀布置 采用 動態(tài)清灰方式 使用進口大型脈沖閥 控制簡單 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠 煙氣進 出氣方式具有水平進氣 水平出氣的技術特色 流程合理 因此 從結構上保證了較低的阻力損失 除塵器分離下的脫硫反應產物 連同飛灰及未反應的脫硫劑 大部分通過 返料裝置返回反應塔參與循環(huán)脫硫 凈化后的煙氣被引入引風機 由引風機引排至煙囪達標排放 3 3 2 工藝水工藝水系統(tǒng)系統(tǒng) 工藝水由廠區(qū)供水管網直接供至脫硫除塵島 通過我公司的專利雙相流噴 嘴進行霧化 根據脫硫系統(tǒng)出口煙氣溫度調節(jié)工藝水噴入量 工藝水要求水中 碳酸鹽的含量不可高到限制管中水的流動 可允許的最高固體濃度 100ppm 可允許的磨損物含量 10ppm 可允許的懸浮物最大粒徑 20mm 3 3 3 脫硫劑脫硫劑系統(tǒng)系統(tǒng) 3 3 3 1 脫硫劑來源 本脫硫工藝采用的脫硫劑為消石灰粉 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 9 3 3 3 2 脫硫劑系統(tǒng) 系統(tǒng)工作時 脫硫劑由加料倉經過倉底螺旋給料機送入脫硫塔 該螺旋給 料機通過變頻器控制螺旋輸送機電機轉速 從而控制加料量 根據鍋爐的燃煤量 除塵器出口煙氣 SO2含量控制脫硫劑投加量 進入脫 硫塔內的脫硫劑 與霧化工藝水液滴接觸并結合 此時脫硫劑表面濕潤 與煙 氣中的二氧化硫及其他酸性氣體進行反應 從而脫除煙氣中的二氧化硫及其它 酸性氣體 在脫硫塔內進行脫硫反應的反應生成物和未進行脫硫反應的脫硫劑同煙塵 一起從反應塔出口流出 進入塔后布袋除塵器 布袋除塵器分離下的固體顆粒大部分作為返料灰 通過返料系統(tǒng)回送到脫 硫塔 3 3 4 脫硫灰返料及外排系統(tǒng)脫硫灰返料及外排系統(tǒng) 3 3 4 1 脫硫灰返料系統(tǒng) 除塵器灰斗側部開一返料口 通過變頻螺旋輸送機將脫硫灰送入中間灰倉 再由中間灰倉內的返料螺旋輸送機送回脫硫塔繼續(xù)參與脫硫反應 根據脫硫塔 進 出口壓差 通過控制變頻螺旋輸送機調節(jié)脫硫灰的返料量 3 3 4 2 脫硫灰外排 被除塵器分離下的脫硫渣和粉煤灰 除回送循環(huán)使用部分外 剩余的脫硫 渣排至中間灰倉后有廠區(qū)統(tǒng)一安排排放 3 3 4 3 脫硫塔落渣 在脫硫塔下部有脫硫渣排放口 用于排放脫硫塔落下的少量脫硫渣 3 4 工藝特點工藝特點 本公司采用的循環(huán)干法煙氣脫硫技術的工藝 結構特點如下 1 設備使用壽命長 維護量小 塔內完全沒有任何運動部件和支撐桿件 操作氣速合理 塔內磨損小 沒 有堆積死角 設備使用壽命長 檢修方便 2 煙氣 物料 水在劇烈的摻混升降運動中接觸時間長 接觸充分 脫硫效率高 由于設計選擇最佳的操作氣速 使得氣固兩相流在吸收塔內的滑移速度最 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 10 大 脫硫反應區(qū)床層密度高 顆粒在吸收塔內單程的平均停留時間長 煙氣在 塔內的氣固接觸時間高達 6 秒以上 使得脫硫塔內的氣固混合 傳質 傳熱更 加充分 優(yōu)化了脫硫反應效果 從而保證了達到較高的脫硫效率 3 單塔處理能力大 已有大型化的應用業(yè)績 通過采用一個塔內配置多個文丘里管的結構 單塔理論上最高可處理 2 5 106Nm3 h 的煙氣 單塔流化床系統(tǒng)已經在 100MW 燃煤機組得到成功運行 在 200MW 機組上已有應用業(yè)績 4 采用計算機直接模擬底部進氣結構 保證了脫硫塔入口氣流分布均 勻 為了適應處理大煙氣量 必須使進入塔內的煙氣流場分布較為均勻 否則 因流速差異較大 可能導致固體顆粒物從某個部分向下滑落 為了解決布氣不均勻造成塔內形成不均勻的固體顆粒分布的問題 本公司 采用了直接數值模擬的蒙特卡洛方法 DSMC 對循環(huán)流化床內的氣固兩相流 動進行直接模擬 通過計算機全尺寸直接模擬 來確定脫硫塔底部進氣結構 從而保證了脫硫塔入口氣流分布均勻 5 無須防腐 吸收塔內具有優(yōu)良的傳質傳熱條件 使塔內的水分迅速蒸發(fā) 并且可脫除 幾乎全部的 SO3 煙氣溫度高于露點 20 以上 可確保吸收塔及其下游設備不 會產生腐蝕 6 良好的入口煙氣二氧化硫濃度變化適應性 當煤的含硫量或要求的脫硫效率發(fā)生變化時 無需增加任何工藝設備 僅 需調節(jié)脫硫劑的耗量便可以滿足更高的脫硫率的要求 7 安全穩(wěn)定性 CFB 能夠適應負荷波動 在滿足用戶生產的同時 煙氣脫硫系統(tǒng)工作正常 即便脫硫系統(tǒng)出現故障 有必要的安全保證措施 以確保鍋爐組的正常運行 9 無廢水排放 不產生二次污染 3 5 技術優(yōu)勢技術優(yōu)勢 本方案采用南京龍玖環(huán)境工程有限公司擁有自主知識產權的煙氣循環(huán)流化 床干法脫硫技術 并結合近十年來在鍋爐煙氣脫硫除塵項目中的成功經驗進行 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 11 編制 具有以下優(yōu)勢 3 5 1 負荷可調的循環(huán)流化床脫硫塔負荷可調的循環(huán)流化床脫硫塔 針對煙氣負荷波動 我公司研制了一種負荷可調的脫硫塔 從而適應鍋爐 運行負荷波動 目前對于此問題的解決方法有 設計時 為保證反應塔在最低負荷運行 縮小反應塔喉管部直徑 使 得低負荷運行時 反應塔空塔壓損達 500 600Pa 這樣當反應塔滿負 荷運行時 反應塔空塔壓損可達 1000 Pa 以上 清潔煙氣回流法 在煙囪之前設管道接至反應塔進口 管道上安裝閥 門 反應塔滿負荷運行時 關閉閥門 低負荷運行時 打開閥門 將 清潔煙氣與待處理煙氣混合后進入反應塔 這樣保證塔內煙氣負荷為 滿負荷 第一種方法由于反應塔內壓力損失較大 耗能大 第二種方法投資較大 且清潔煙氣輸送耗能大 本實用新型的優(yōu)點是 能保證不同運行負荷下 空塔運行壓力損失始終穩(wěn)定 不需回流清潔煙氣 比清潔煙氣回流法投資小 且該法煙氣不用經過 長距離運輸 耗能小 能穩(wěn)定反應塔內流場 延長脫硫劑停留時間 從而更高效脫硫 阻力可以根據不同負荷調整 增加了脫硫塔的運行適應范圍 提高了 循環(huán)流化床干法脫硫工藝對負荷的適應性 針對本工程實際情況作如下說明 針對本工程實際情況作如下說明 本脫硫塔可承受的負荷波動范圍為本脫硫塔可承受的負荷波動范圍為 40 110 因此能滿足鍋爐運行時的負 因此能滿足鍋爐運行時的負 荷變化 荷變化 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 12 3 5 2 低阻型循環(huán)流化床脫硫塔低阻型循環(huán)流化床脫硫塔 本公司為提供一種適用于燃煤鍋爐 低阻型 負荷適應強的干法煙氣脫硫 裝置 結合公司歷年來的工作經驗 研制了低阻型的循環(huán)流化床煙氣脫硫塔 該裝置通過合理設置脫硫塔喉部結構和煙氣旁路系統(tǒng) 達到穩(wěn)定脫硫塔內 流場 降低脫硫塔內阻力損失和提高脫硫塔的負荷適應性的目的 3 6 工藝控制方案工藝控制方案 3 6 1 系統(tǒng)設置系統(tǒng)設置 根據工藝流程的要求 采用 PLC 來實現對整個脫硫系統(tǒng)的自動控制 脫硫系統(tǒng)的控制系統(tǒng)與鍋爐系統(tǒng)的控制系統(tǒng)可置于一個操作室內 但各自 獨立操作 在控制室內 操作人員通過計算機屏幕顯示的系統(tǒng)實時工況數據 對脫硫系統(tǒng)實時工況進行監(jiān)控 也可對異常工況和突發(fā)事故實施緊急處置 3 6 2 過程控制過程控制 3 6 2 1 脫硫劑加入量控制 根據鍋爐燃煤含硫量 鍋爐燃燒負荷及布袋除塵器出口煙氣 SO2含量等參 數來控制脫硫劑的加入量 3 6 2 2 工藝溫度控制 通過流化床反應塔出口設置的煙氣溫度測量值 反應塔出口實際煙氣溫度 值 設定的工藝趨近溫差來控制工藝噴水量 保證脫硫工藝設定的趨近溫差 3 6 2 3 系統(tǒng)運行調節(jié) 根據流化床反應器進出口的壓降測量值 調節(jié)回送灰量 使該壓降值在正 常脫硫工藝要求控制范圍內 3 6 2 4 事故處置 脫硫塔內設有可快速拆卸的水霧化噴嘴系統(tǒng) 當霧化系統(tǒng)發(fā)生故障時 可 用備件快速修復 修復時不需要停機 不影響鍋爐的正常生產運行 3 7 電氣方案電氣方案 配配套套電電氣氣設設備備 1 低壓配電柜采用抽出式開關柜 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 13 2 柜內的斷路器 測量及控制滿足工藝系統(tǒng)的運行要求 3 低壓開關柜的所有母線 分支線及連接點都要絕緣 母線和分支線均用 銅材 柜內的空氣斷路器應具備瞬時 短延時 長延時保護 接地保護按需設 置 為水平抽出式結構 對于采用塑殼斷路器的回路 塑殼斷路器應具有熱磁 式或可調電磁脫扣器跳閘元件 熱過負荷元件的選擇 以電動機數據為依據并 與斷路器的電磁脫扣器整定值相配合 接地保護附件按需設置 4 每一單元的門應與斷路器聯鎖 使斷路器在閉合位置時 單元門不能打 開 每個單元門有電氣連鎖回路 防止誤操作 5 低壓配電柜應設不少于 20 的備用回路 最少不低于 4 回 布置在配電 室的設備防護等級不低于 IP32 就地 MCC 及配電箱檢修箱外殼防護等級為 IP54 6 電流互感器 對于電源進線回路 電流互感器可裝于開關柜固定的位置 電流互感器采用環(huán)氧樹脂澆注 絕緣型電流互感器 其動 熱穩(wěn)定能達到開關 柜和相關的 GB DL 標準要求 電流互感器選用適當地容量和變比以保證保護的可靠性 計量和測量的準 確性 測量精度 準確及 0 5 保護精度 準確及 10P10 電流互感器提供用于保護和測量的獨立線芯 7 斷路器控制 斷路器的控制電源為 220VDC 斷路器能就地或通過 DCS 系統(tǒng)控制 開關 柜上設帶鑰匙的 遠方控制轉換開關 安裝防重合閘裝置 改裝置隨開關柜內配套提供 8 電動機 電動機應滿足 IEC 所規(guī)定的要求 電機的絕緣為 F 級 電機外殼的防護等 級不低于 IP54 并具有防腐蝕的能力 電動機允許在 90 110 額定電壓范圍中正常運行 在 70 的額定電壓下能 可靠起動 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 14 電動機有固定需方接地導線的核實裝置 若采用螺栓連接 在金屬墊片或 是電動機的底座上 有足夠數量的螺栓保證連接固定 電動機的軸承結構應該是密封的 能隔絕污物和水 并不使?jié)櫥瑒┻M入線 圈 接線盒應能防日曬盒雨淋盒抗腐蝕 電動機的所有引線都應接到各自的接線盒 并要求帶有適當地標記和標識 符號 電動機有吊環(huán)和其它起吊設施 使電動機能夠簡便安全地起吊 電動機有銘牌 銘牌上標注電動機的名稱 型號 接線方式和額定數據 如 額定功率 額定電壓 額定電流 額定頻率 額定轉速 轉動方向和絕緣等級 還要標寫制造廠家 出廠編號和出廠年月 3 8 儀控方案儀控方案 脫脫硫硫工工藝藝對對控控制制的的要要求求 1 系統(tǒng)設置 根據工藝流程的要求 采用 PLC 來實現對整個脫硫系統(tǒng)的自動控制 在控制室內 操作人員通過計算機屏幕顯示的系統(tǒng)實時工況數據 對脫硫 系統(tǒng)實時工況進行監(jiān)控 也可對異常工況和突發(fā)事故實施緊急處置 2 過程控制 脫硫劑加入量控制 根據入爐燃煤含硫量 排放煙氣殘留二氧化硫含量 煙氣量來控制脫硫劑的加入量 工藝溫度控制 通過流化床反應塔出口設置的煙氣露點溫度測量值 反應 塔出口實際煙氣溫度值 設定的工藝趨近溫差來控制工藝噴水量 保證脫硫工 藝設定的趨近溫差 系統(tǒng)運行調節(jié) 根據流化床反應器進出口的壓降測量值 調節(jié)回送灰量和 排料量 使該壓降值在正常脫硫工藝要求控制范圍內 事故處置 流化床反應塔內設有可快速拆卸的水霧化噴嘴系統(tǒng) 當霧化系 統(tǒng)發(fā)生故障時 可用備件快速修復 修復時不需要停機 因此 不影響機組的 正常生產運行 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 15 3 9 布袋除塵器布袋除塵器 3 9 1 氣流分布氣流分布 袋式除塵器的氣流分布是影響袋式除塵器整機性能 除塵設備安全以及鍋 爐系統(tǒng)安全運行的關鍵因素之一 氣流分布的好壞直接影響到除塵器濾袋的壽命 設備阻力 除塵效率 鍋 爐系統(tǒng)安全等 氣流分布的好壞是對袋式除塵器整機性能考核的關鍵參數 也 是評價一臺袋式除塵器裝機水平高低的標志性參數之一 本次布袋除塵器完全 能滿足布袋除塵器對氣流分布的要求 本項目袋式除塵器的進氣方式采用水平進氣 水平出氣的方式 最大限度 的避免了二次揚塵 局部射流 磨損濾袋等缺點 從根本上最大限度的降低了 設備阻力 降低運行能耗 節(jié)省了運行費用 本設計中除塵器內部氣流組織具備以下幾個特點 1 煙氣水平進入袋式除塵器內部 過濾后的干凈煙氣排出袋式除塵器時 也采用了水平出氣的方式 這種水平進氣 水平出氣的煙氣流程特點決定了設 備阻力較低 2 袋式除塵器內部流場中各部位的煙氣流速完全不同 設計中最大限度的 降低了濾袋束及其周邊最小的氣流上升速度 保證了高效落灰 3 9 2 布袋除塵器技術特點布袋除塵器技術特點 1 設備阻力低 除塵器內部煙氣流場分布合理 進氣采用水平進氣 實現濾袋束周邊煙氣 低速擴散 避免了局部射流對濾袋的磨損 同時也避免了從灰斗進氣引起的二 次揚塵以及氣流分布不均引起濾袋負荷不均的情況 具有良好的空氣動力學性 能 旋轉式低壓脈沖袋式除塵器 采用煙氣水平進氣 水平出氣的大室結構型 式 從根本上保證了較低的設備阻力損失 2 數量極少的大型脈沖閥 脈沖閥是袋式除塵器最為關鍵的設備之一 本方案采用進口大型脈沖閥 大大節(jié)省了脈沖閥的數量 由于大型脈沖閥的加工體積大 強度高 因此使用 壽命長 不易損壞 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 16 3 脈沖閥膜片壽命長 由于采用了大型脈沖閥 閥門的尺寸大 強度高 相應的膜片也明顯加厚 加強 使膜片運行故障平均時間延長 大大減少了維修工作量 動作次數可達 100 萬次 4 檢修換袋方便 由于旋轉風管可以用手自由地轉動 這使得維修人員很容易到達花板的任 何部位進行檢查或更換濾袋 無需象管式袋式除塵器那樣 需要先拆除清灰噴 吹風管后 才能完成檢查或換袋工作 另外 我們在凈氣室的前墻設置有觀察視窗和檢修門 平時對濾袋和清灰 機構的檢查 通過觀察視窗就可以完成 通過檢修門運行人員可以非常方便的 進入凈氣室 凈氣室比較寬敞 可以將濾袋 袋籠方便的取出和裝入 可以隨時進行檢 修維護 凈氣室頂部通風孔可以自然通風降溫 如果需要快速降溫 則可以通 過強制通風來實現 3 10 保證值保證值 本公司性能保證數據表本公司性能保證數據表 性能和設計數據性能和設計數據單位單位數據數據 設計脫硫效率 90 Ca S mol mol 1 3 脫硫吸收劑耗量 規(guī)定品質 t h 0 35 吸收劑循環(huán)倍率倍50 煙氣進入后除塵器前溫度 75 煙氣通過脫硫島的壓降Pa 2700 煙氣進入布袋除塵器前煙塵濃度g Nm3 800 煙氣進入煙囪前煙塵濃度mg Nm3 30 脫硫島總耗水量t h 3 脫硫島設備總耗電量kWh 60 脫硫島設備總裝置電功率kW 80 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 17 性能和設計數據性能和設計數據單位單位數據數據 脫硫島用壓縮空氣量m3 min 30 引風機入口總煙氣量Nm3 h80000 脫硫除塵島噪音 距離設備 1 米處 dB A 85 以上保證值執(zhí)行下列標準和方法 大氣污染物綜合排放標準 GB16297 1996 固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法 GB T16157 1996 1 煙氣流速 流量的測量通過如下公式計算 實際煙氣密度 5 0 10013 1 273 273 yamb PP t 煙氣流速 2 1 2 dp dy P KW 煙氣排放量 AWq yy 3600 標準煙氣排放量 100 13600 2 0 oH ygy X AWq 2 脫硫除塵島出入口煙塵排放量的測定 采取等速采樣原理進行測試 按截面比法計算 出入口截面總灰量 60 i ii i ft qA G 3 脫硫除塵島出入口煙塵排放濃度的測定 在測得除塵器煙氣流量和煙塵排放量后 脫硫除塵島出入口排放濃度 可由下式計算 實際條件的濕煙氣含塵濃度 ys qGC 1000 標準狀況下干煙氣含塵濃度 yg qGC 1000 4 脫硫除塵島阻力測定 在脫硫除塵島出入口煙道中心測點處測量煙道內煙氣靜壓 并測量該 煙道截面的煙氣平均動壓值 兩者算術和為煙氣平均全壓值 脫硫除塵島 出入口煙氣全壓值之差為脫硫除塵島阻力 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 18 PPP 5 脫硫除塵島溫降測定 在脫硫除塵島出入口同時用溫度計測量煙氣溫度 其差值為脫硫除塵 島溫降 TTT 6 脫硫除塵島漏風系數測定 采用氧平衡法 在脫硫除塵島出入口煙道測點處同時抽取煙氣樣 測 得煙氣含氧量 通過下式可以計算出測點處的過量空氣系數 2 21 21 o X 脫硫除塵島出入口的過量空氣系數的差值 即為脫硫除塵島漏風系數 7 除塵效率的測定 根據脫硫除塵島出入口煙塵排放量 通過下式可計算出除塵效率 G GG 8 脫硫效率的測定 利用煙氣監(jiān)測系統(tǒng)中的 SO2分析儀分別測出脫硫除塵島出入口煙氣中 SO2含量 通過下式可以計算脫硫效率 inso utsoinSO SO G GG 2 22 2 達到保證值的工況下允許存在的偏差值為 最高允許煙氣量 100 工況煙氣量 10 煙氣溫度 設計溫度為 160 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 19 第四章第四章設計和供貨范圍設計和供貨范圍 4 1 一般要求一般要求 4 1 1 供貨范圍包括整套系統(tǒng)的的設計 制造 檢驗 測試 包裝 運輸 現場拆除 安裝 調試 試運行 驗收及對用戶操作和維修人員提供培訓等 4 1 2 提供一套煙氣凈化系統(tǒng)及相關設備 4 2 供貨范圍供貨范圍 4 2 1 工藝部分工藝部分 4 2 1 1 吸收劑系統(tǒng) 進口 一吸收劑儲倉入口 出口 一脫硫除塵島內部 4 2 1 2 煙氣系統(tǒng) 煙氣系統(tǒng)包括 從引風機出口法蘭至煙囪入口法蘭之間的成套設備 包含 煙道 含配對法蘭及連接件 引風機等 4 2 1 3 SO2吸收系統(tǒng) 一套完整的反應器供貨包括 鋼制塔體 噴嘴及內部構件 攪拌設備及驅 動裝置 反應器外表面固定保溫材料 滿足保溫設計要求的金屬 配套的泵 電機 聯軸器 法蘭 入口過濾器 內襯 沖洗裝置及其必要 的附件 泵和電機的共用基礎底板及地腳螺栓等 脫硫反應器配套的其他附屬 系統(tǒng)及設備 4 2 1 4 工藝水系統(tǒng) 進口 一脫硫除塵島外 lm 出口 一脫硫除塵島內部 4 2 1 5 保溫 油漆 隔音和防腐 脫硫除塵系統(tǒng)內所有的保溫 油漆 隔音和防腐材料和設施 4 2 1 6 樓梯 平臺 包括所有鋼結構及鋼制品 金屬制品 的結構 樓梯和平臺 3 35t hCFB 鍋爐煙氣脫硫除塵工程 技術方案 20 全套包括 所有設備的鋼結構框架 裝置需要的所有輔助支撐結構 例如水泵和電機的底座等 所有樓梯 平臺 欄桿 底座和所有設備間的通道 包括所有緊急 通道 除了建筑物的樓面 反應器的所有支撐結構 連接部件的全部必需的設備 按照規(guī)定或要求設置外保護層或小間 以隔音或防雨 4 2 1 7 管道和附屬件 脫硫除塵系統(tǒng)裝置的全套管道系統(tǒng) 至少包括 但不限于此 所有管道 水系統(tǒng)設備 吸收劑存儲至反應器之間的管道系統(tǒng) 脫硫系統(tǒng)和輔助設備之間的管道系統(tǒng) 加熱設備的蒸汽 疏水管道系統(tǒng) 如果有 轉動設備的冷卻水管道 我方提供冷卻水回收利用的方案及說明 供 業(yè)主方確認 雜用和儀表空氣的空氣分布管道 就地壓力表 閥門和附屬件 所有必要的通風 排水和排水漏斗等 所有過濾器 閥門 壓力表 配件 法蘭 補償器 緊固件等 供貨范圍還包括按業(yè)主方要求提供的管接頭 閥門 法蘭和壓力表 4 2 1 8 泵 箱體 閥門和配件 包括在各種條件下為保證整個裝置的安全 正常和自動運行所必要的全部 泵 箱