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******有限公司熱力分廠2#和3#爐雙堿法煙氣脫硫工程可行告PAGE35PAGE1 一、概述1、項(xiàng)目背景******有限公司是以生產(chǎn)乳酸及系列產(chǎn)品,集科、工、貿(mào)于一體的國家大二型、高度人工智能化的現(xiàn)代化企業(yè)。現(xiàn)有干部職工860人,其中大專以上學(xué)歷人員338人,工程技術(shù)人員276人,高中級(jí)以上技術(shù)人員112人。從事研究與試驗(yàn)發(fā)展人員233人,占職工總數(shù)的27%,擁有高級(jí)專家、博士21人。是國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè),河南省百戶重點(diǎn)企業(yè),河南省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化龍頭企業(yè)??傎Y產(chǎn)49158萬元,占地260畝。具有年產(chǎn)10萬噸乳酸及系列產(chǎn)品的生產(chǎn)能力,生產(chǎn)規(guī)模居世界第二位、亞洲第一位,其中DL-乳酸產(chǎn)量居世界首位,是國內(nèi)最大的乳酸生產(chǎn)和出口創(chuàng)匯基地,屬典型的農(nóng)產(chǎn)品深加工外向型企業(yè)。
設(shè)有國家博士后科研工作站、全國首家乳酸工程技術(shù)研究中心和省級(jí)企業(yè)技術(shù)中心。在國內(nèi)同行業(yè)中獨(dú)家通過ISO9001國際質(zhì)量管理體系認(rèn)證、ISO14001環(huán)境管理體系認(rèn)證、HACCP食品安全管理體系認(rèn)證、OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證、FAMI-QS歐洲飼料添加劑認(rèn)證、Kosher認(rèn)證和Halal伊斯蘭清真認(rèn)證?!敖鸬ぁ鄙虡?biāo)被命名為河南省著名商標(biāo),“金丹乳酸”被命名為河南省知名商品和河南省名牌產(chǎn)品。目前,金丹正在瞄準(zhǔn)國際乳酸發(fā)展的最新技術(shù),開展技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng),按照創(chuàng)建節(jié)約型、環(huán)保型、生態(tài)友好型企業(yè)及循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求,開展乳酸更高品質(zhì)的研究,進(jìn)一步開發(fā)多功能乳酸系列產(chǎn)品,加快市場(chǎng)前景廣闊的聚乳酸技術(shù)的研發(fā)。在不斷創(chuàng)新基礎(chǔ)上,加快工程項(xiàng)目的建設(shè),走出一條技術(shù)含量高、資源得到綜合利用的新型工業(yè)化之路?,F(xiàn)******有限公司熱力分廠擬建兩臺(tái)75t/h循環(huán)流化床鍋爐(2#和3#爐),在燃煤鍋爐運(yùn)行過程中,產(chǎn)生的煙氣含有大量的有害物質(zhì),其中最重要的污染物就是二氧化硫,二氧化硫的超標(biāo)排放嚴(yán)重危害人們的身體健康及造成大氣污染,所以必須對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫處理,使其達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)。環(huán)境條件2.1氣象河南金丹位于周口市鄲城縣,周口屬于典型的暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候,見表1所示。表1周口的氣象參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)~2.2地質(zhì)狀況鄲城縣抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.05g,第一組。抗震措施按國標(biāo)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)及相關(guān)規(guī)范采用,該場(chǎng)地土類型屬中軟土,建筑場(chǎng)地類別屬Ⅲ類,屬對(duì)抗震有利地段,根據(jù)《巖土工程勘查規(guī)范》(GB50021-2001)及《建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001),抗震設(shè)防烈度為6度時(shí),飽和粉土和沙土可不考慮地震液化影響。 擬建場(chǎng)地自然地面基本平坦,根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料,該場(chǎng)地內(nèi)無全新活動(dòng)斷裂、滑坡、地震液化、地面沉陷等不良地質(zhì)作用,場(chǎng)地穩(wěn)定性較好,適宜本工程建設(shè)。3、各種煙氣脫硫工藝對(duì)比(1)石灰石—石膏法石灰石—石膏法利用石灰石粉料漿洗滌煙氣,使石灰石與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣,脫去煙氣中的SO2,再將亞硫酸鈣氧化反應(yīng)生成石膏。優(yōu)點(diǎn):脫硫率高,達(dá)到95%以上、工藝成熟、適合所有煤種、操作穩(wěn)定、操作彈性好、脫硫劑易得、運(yùn)行成本低、副產(chǎn)物石膏可以綜合利用,不會(huì)形成二次污染;缺點(diǎn):工藝流程較長(zhǎng),投資很高。(2)簡(jiǎn)易石灰石—石膏法簡(jiǎn)易石灰石—石膏法煙氣脫硫工藝的脫硫原理和普通石灰石—石膏法脫硫基本相同,只是吸收塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單(采用空塔或采用水平布置),省略或簡(jiǎn)化換熱器。優(yōu)點(diǎn):投資和占地面積比傳統(tǒng)石灰石—石膏法??;缺點(diǎn):脫硫率低:約70%,系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性較低。(3)旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法此法將生石灰制成石灰漿,將石灰漿噴入煙氣中,使氫氧化鈣與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣。優(yōu)點(diǎn):工藝流程比石灰石-石膏法簡(jiǎn)單,投資也較小。缺點(diǎn):脫硫率較低:約70-80%、操作彈性較小、鈣硫比高,運(yùn)行成本高、副產(chǎn)物無法利用且易發(fā)生二次污染(亞硫酸鈣分解)。(4)爐內(nèi)干法噴鈣直接向鍋爐爐膛內(nèi)噴入石灰石粉,石灰石粉在高溫下分解為氧化鈣,氧化鈣與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣。優(yōu)點(diǎn):工藝流程比石灰石-石膏法簡(jiǎn)單,投資也較小。缺點(diǎn):脫硫率較低:約30-40%、操作彈性較小、鈣硫比高,運(yùn)行成本高、副產(chǎn)物無法利用且易發(fā)生二次污染(亞硫酸鈣分解)。(5)爐內(nèi)噴鈣—尾部增濕法直接向鍋爐爐膛內(nèi)噴入石灰石粉,石灰石粉在高溫下分解為氧化鈣,氧化鈣與煙氣中的SO2反應(yīng)生成亞硫酸鈣。為了提高脫硫率,在尾部噴入水霧,增加氧化鈣與煙氣中的SO2反應(yīng)活性。優(yōu)點(diǎn):工藝流程比石灰石-石膏法簡(jiǎn)單,投資也較小。缺點(diǎn):脫硫率較低:約70%、操作彈性較小、鈣硫比高,運(yùn)行成本高、副產(chǎn)物無法利用且易發(fā)生二次污染(亞硫酸鈣分解)。(6)煙氣循環(huán)流化床法在流化床中將石灰粉按一定的比例加入煙氣中,使石灰粉在煙氣當(dāng)中處于流化狀態(tài)反復(fù)反應(yīng)生成亞硫酸鈣。優(yōu)點(diǎn):鈣利用率高、無運(yùn)動(dòng)部件、投資省。缺點(diǎn):脫硫率較低≥80%、對(duì)石灰純度要求較高,國內(nèi)石灰不易保證質(zhì)量、煙氣壓頭損失大、由于加料不均勻會(huì)影響鍋爐運(yùn)行。(7)活性炭法使煙氣通過加有催化劑的活性炭,煙氣中的SO2經(jīng)催化反應(yīng)成SO3并吸附在活性炭中,用水將活性炭中的SO3洗滌成為稀硫酸同時(shí)使活性炭再生。優(yōu)點(diǎn):脫硫率較高:≥90%、工藝流程簡(jiǎn)單、無運(yùn)動(dòng)設(shè)備、投資較省、運(yùn)行費(fèi)用低。缺點(diǎn):副產(chǎn)物為稀硫酸,不適宜運(yùn)輸,只能就地利用消化?;钚蕴棵?年需要更換。(8)雙堿法雙堿法脫硫是以含有NaOH的循環(huán)液為吸收劑,通過特制的噴頭使吸收劑霧化。煙氣和霧化后的吸收劑在脫硫塔內(nèi)充分混合接觸,SO2與NaOH發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成易溶于水的Na2SO3和NaHSO3溶液,出塔后經(jīng)反應(yīng)池加石灰乳反應(yīng),生成NaOH和CaSO3,含NaOH的澄清液循環(huán)吸收。該工藝吸收劑NaOH易溶、堿性強(qiáng)且反應(yīng)速度快,而NaOH或Na2CO3只作為啟動(dòng)堿,實(shí)際主要消耗的是生石灰。優(yōu)點(diǎn):該法脫硫效率可達(dá)90%,脫硫成本低;缺點(diǎn):Na2SO3氧化副產(chǎn)物Na2SO4較難再生,需不斷向系統(tǒng)補(bǔ)充NaOH或Na2CO3而增加堿的消耗量。(9)氨—硫酸銨法該工藝以氨為脫硫吸收劑,在吸收塔內(nèi)采用飽和的硫酸銨循環(huán)漿液和煙氣中SO2充分接觸,在吸收塔的噴淋區(qū)發(fā)生吸收SO2的反應(yīng),生成硫酸氫銨和亞硫酸氫銨,氧化空氣注入吸收塔底部使亞硫酸銨氧化成硫酸銨,過飽和硫酸銨溶液再經(jīng)過離心干燥產(chǎn)生硫酸銨。優(yōu)點(diǎn):該法脫硫效率可達(dá)90%,脫硫劑為廢氨水,脫硫成本低,產(chǎn)生硫酸銨銷路好,可抵消運(yùn)行成本,沒有二次污染;缺點(diǎn):需要氨源。(10)電子束法將煙氣冷卻到60℃左右,利用電子束輻照;產(chǎn)生自由基,生成硫酸和硝酸,再與加入的氨氣反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨。收集硫酸銨和硝酸銨粉造粒制成復(fù)合肥。優(yōu)點(diǎn):脫硫率高:≥90%、同時(shí)脫硫并脫硝,副產(chǎn)物是一種優(yōu)良的復(fù)合肥,無廢物產(chǎn)生。缺點(diǎn):投資高,因設(shè)備元件不過關(guān),大型機(jī)組應(yīng)較困難。(11)脈沖電暈法將煙氣冷卻到60℃左右,利用高壓電場(chǎng)輻照;產(chǎn)生自由基,生成硫酸和硝酸,再與加入的氨氣反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨。收集硫酸銨和硝酸銨粉造粒制成復(fù)合肥。優(yōu)點(diǎn):脫硫率高:≥90%、同時(shí)脫硫并脫硝,副產(chǎn)物是一種優(yōu)良的復(fù)合肥,無廢物產(chǎn)生。缺點(diǎn):投資高,因設(shè)備元件不過關(guān),大型機(jī)組應(yīng)較困難。(12)海水脫硫法利用海水洗滌煙氣吸收煙氣中的SO2氣體。優(yōu)點(diǎn):脫硫率比較高:≥90%、工藝流程簡(jiǎn)單,投資省、占地面積小、運(yùn)行成本低;缺點(diǎn):受地域條件限制,只能用于沿海地區(qū)。只適用于中、低硫煤種、有二次污染。4、煙氣脫硫工藝選擇根據(jù)目前國內(nèi)外脫硫技術(shù)的狀況,要選擇好適當(dāng)?shù)拿摿蚣夹g(shù)必須從以下幾點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮:(1)所選擇的脫硫技術(shù)是否影響原有或新建裝置的正常生產(chǎn)。有些脫硫技術(shù)在對(duì)已建成的裝置進(jìn)行實(shí)施脫硫工程,須對(duì)原有裝置進(jìn)行改造,脫硫工程建成后有可能影響到原有裝置的生產(chǎn)或鍋爐的運(yùn)行情況,此類影響包括兩方面的內(nèi)容;一是脫硫裝置在建設(shè)期的影響;即在裝置建設(shè)期間,原裝置需停工,由此會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失;二是裝置投用后對(duì)原有設(shè)施的影響。即裝置建成后會(huì)造成原有生產(chǎn)裝置或鍋爐運(yùn)行不穩(wěn)定,特別是脫硫設(shè)施在開停車時(shí)對(duì)原有裝置或鍋爐的影響。(2)所選擇的脫硫技術(shù)是否技術(shù)先進(jìn)可靠。技術(shù)的先進(jìn)性表現(xiàn)在該技術(shù)是否能達(dá)到預(yù)期的脫硫目的;是否具有占地面積少、能耗和操作費(fèi)用低等特點(diǎn)??煽啃员憩F(xiàn)在裝置或鍋爐是否維修容易;是否能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。(3)脫硫裝置的現(xiàn)場(chǎng)條件是否滿足脫硫技術(shù)的要求。脫硫工藝中所需的脫硫劑和脫硫所產(chǎn)生的廢棄物或副產(chǎn)品的量都很大,脫硫裝置附近可提供何種脫硫劑;脫硫廢棄物和副產(chǎn)品如何處理是非常關(guān)鍵的,就近獲取脫硫劑和處理廢棄物及副產(chǎn)品的地點(diǎn)可減少總運(yùn)輸量,從而可減少脫硫的運(yùn)行費(fèi)用,此外是否能夠選取經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠的堆渣場(chǎng)。另外,脫硫工藝是否要消耗大量水、電、汽等公用工程。(4)所選擇的脫硫技術(shù)在裝置投用后,其一次性投資和運(yùn)行費(fèi)用的綜合性考慮是否經(jīng)濟(jì)可行。需將裝置總投資和將來運(yùn)行的概況進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析,準(zhǔn)確作出該脫硫裝置的可行性研究報(bào)告。(5)脫硫裝置投用后是否會(huì)產(chǎn)生新的污染。有些脫硫裝置在運(yùn)行時(shí)有可能產(chǎn)生新的污染物,污染物的處理又會(huì)增加新的費(fèi)用。脫硫工藝的種類雖然很多,但根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行準(zhǔn)確選擇,從煙氣量、SO2的濃度、吸收劑、占地面積及脫硫后產(chǎn)生的廢物如何處理等情況進(jìn)行綜合考慮,結(jié)合不同脫硫工藝特點(diǎn),對(duì)不同的脫硫工藝進(jìn)行科學(xué)分析,并對(duì)選擇的工藝進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),使最終選擇的脫硫工藝裝置經(jīng)濟(jì)可行。據(jù)以上考慮比較,本項(xiàng)目工程采用雙堿法煙氣脫硫工藝。二、技術(shù)可行性本工程使用雙堿法煙氣脫硫工藝,雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是為了克服石灰石—石灰法容易結(jié)垢的缺點(diǎn)而發(fā)展起來的。傳統(tǒng)的石灰石/石灰—石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣,由于其溶解度較小,極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。結(jié)垢堵塞問題嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行,更甚者嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素,鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)(曝氣系統(tǒng)),從而增加初投資及運(yùn)行費(fèi)用,用廉價(jià)的脫硫劑而易造成結(jié)垢堵塞問題,單純采用鈉基脫硫劑運(yùn)行費(fèi)用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理,二者矛盾相互凸現(xiàn),雙堿法煙氣脫硫工藝應(yīng)運(yùn)而生,該工藝較好的解決了上述矛盾問題。1、基本原理鈉鈣雙堿法(Na2CO3-Ca(OH)2)采用純堿吸收SO2、石灰還原再生。再生后吸收液循環(huán)使用。其基本化學(xué)原理可分為脫硫過程和再生過程兩部分:1.1、脫硫過程:Na2CO3+SO2→Na2SO3+CO2 (1)2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O (2)Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 (3)以上三式因吸收液酸堿度不同而異,(1)式為啟動(dòng)反應(yīng),堿性較高時(shí)(PH>9);(2)式為主要反應(yīng);堿性到中性甚至酸性時(shí)(5<PH<9),則按(3)式發(fā)生反應(yīng)。1.2、再生過程(石灰再生):2NaHSO3+Ca(OH)2→Na2SO3+CaSO3+2H2O (4)Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3 (5)在石灰漿液(石灰達(dá)到過飽和狀況)中,NaHSO3很快跟Ca(OH)2反應(yīng)從而釋放出[Na+],[SO32-]跟[Ca2+]反應(yīng),反應(yīng)生成的CaSO3以半水化合物形式慢慢沉淀下來而使[Na+]得到再生。可見Na2CO3只是作為一種啟動(dòng)堿,起動(dòng)后實(shí)際消耗的是石灰,理論上不消耗純堿(只是清渣時(shí)會(huì)帶出一些,因而有少量損耗)。再生的NaOH和Na2SO3等脫硫液循環(huán)使用。由于存在著一定的氧氣,因此會(huì)發(fā)生下面的副反應(yīng):Na2SO3+1/2O2→Na2SO4 (6)Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO4·2H2O(7)2、工藝流程雙堿法煙氣脫硫工藝主要包括吸收劑制備和補(bǔ)充系統(tǒng),煙氣系統(tǒng),SO2吸收系統(tǒng),脫硫石膏脫水處理系統(tǒng)和電氣與控制系統(tǒng)五部分組成。2.1吸收劑制備及補(bǔ)充系統(tǒng)脫硫裝置啟動(dòng)時(shí)用氫氧化鈉作為吸收劑,氫氧化鈉干粉料加入堿液罐中,加水配制成氫氧化鈉堿液,堿液被打入返料水池中,由泵打入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫,為了將用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫產(chǎn)物進(jìn)行再生還原,需用一個(gè)制漿罐。制漿罐中加入的是石灰粉,加水后配成石灰漿液,將石灰漿液打到再生池內(nèi),與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。在整個(gè)運(yùn)行過程中,脫硫產(chǎn)生的很多固體殘?jiān)阮w粒物經(jīng)渣漿泵打入石膏脫水處理系統(tǒng)。由于排走的殘?jiān)袝?huì)損失部分氫氧化鈉,所以,在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充,以保證整個(gè)脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內(nèi)容易造成管道及塔內(nèi)發(fā)生結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象,可以加裝瀑氣裝置進(jìn)行強(qiáng)制氧化或特將水池做大,再生后的脫硫劑溶液經(jīng)二級(jí)沉淀池充分沉淀保證大的顆粒物不被打回塔體。另外,還可在循環(huán)泵前加裝過濾器,過濾掉大顆粒物質(zhì)和液體雜質(zhì)。2.2煙氣系統(tǒng)從引風(fēng)機(jī)出口至主煙道間的煙道開口把煙氣引入FGD系統(tǒng),在引風(fēng)機(jī)后的煙道上設(shè)置旁路隔離風(fēng)門,以阻止煙氣直接從煙道排入煙囪。在脫硫塔中,煙氣中的二氧化硫、粉塵以及其他污染物被去除。在發(fā)生緊急情況或進(jìn)行維修時(shí),設(shè)置在煙道的旁路擋板打開,F(xiàn)GD進(jìn)口擋板關(guān)閉,煙氣直接進(jìn)入煙囪,不影響鍋爐的正常運(yùn)行。2.3SO2吸收系統(tǒng)煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)向上流動(dòng),與向下噴淋的脫硫漿液以逆流方式洗滌,氣液充分接觸。脫硫塔采用內(nèi)置若干層旋流板的方式,塔內(nèi)最上層脫硫旋流板上布置一根噴管。噴淋的氫氧化鈉溶液通過噴漿層噴射到旋流板中軸的布水器上,然后堿液均勻布開,在旋流板的導(dǎo)流作用下,煙氣旋轉(zhuǎn)上升,與均勻布在旋流板上的堿液相切,進(jìn)一步將堿液霧化,充分吸收SO2、SO3、HCl和HF等酸性氣體,生成NaSO3、NaHSO3,同時(shí)消耗了作為吸收劑的氫氧化鈉。用作補(bǔ)給而添加的氫氧化鈉堿液進(jìn)入返料水池與被石灰再生過的氫氧化鈉溶液一起經(jīng)循環(huán)泵打入吸收塔循環(huán)吸收SO2。在吸收塔出口處裝有兩級(jí)旋流板(或折流板)除霧器,用來除去煙氣在洗滌過程中帶出的水霧。在此過程中,煙氣攜帶的煙塵和其它固體顆粒也被除霧器捕獲,兩級(jí)除霧器都設(shè)有水沖洗噴嘴,定時(shí)對(duì)其進(jìn)行沖洗,避免除霧器堵塞。2.4脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng)脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物仍然是石膏漿(固體含量約20%),具體成分為CaSO3、CaSO4,還有部分被氧化后的鈉鹽NaSO4。從沉淀池底部排漿管排出,由排漿泵送入水力旋流器。由于固體產(chǎn)物中摻雜有各種灰分及NaSO4,嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì),所以一般以拋棄為主。在水力旋流器內(nèi),石膏漿被濃縮(固體含量約40%)之后用泵打到渣處理場(chǎng),溢流液回流入再生池內(nèi)。如果回收利用石膏,可以將石膏漿液經(jīng)過真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)一步脫水,使其脫水處理后表面含水率小于10%,由皮帶輸送機(jī)送入石膏儲(chǔ)存間存放待運(yùn),可供綜合利用。2.5電氣與控制系統(tǒng)脫硫裝置動(dòng)力電源自電廠配電盤引出,經(jīng)高壓動(dòng)力電纜接入脫硫電氣控制室配電盤。在脫硫電氣控制室,電源分為兩路,一回經(jīng)由配電盤、控制開關(guān)柜直接與高壓電機(jī)(漿液循環(huán)泵)相連接。另一回接脫硫變壓器,其輸出端經(jīng)配電盤、控制開關(guān)柜與低壓電器相連接,低壓配電采用動(dòng)力中心電動(dòng)機(jī)控制中心供電方式。系統(tǒng)配備有低壓直流電源為電動(dòng)控制部分提供電源。脫硫系統(tǒng)的脫硫劑加料設(shè)備和旋流分離器實(shí)行現(xiàn)場(chǎng)控制,其它實(shí)行控制室內(nèi)脫硫控制盤集中控制,亦可實(shí)現(xiàn)就地手動(dòng)操作。正常運(yùn)行時(shí),由立式控制盤自動(dòng)控制各個(gè)調(diào)節(jié)閥,控制脫硫系統(tǒng)石灰供應(yīng)量和氫氧化鈉補(bǔ)給量,要在鍋爐負(fù)荷變動(dòng)時(shí)能自動(dòng)予以調(diào)節(jié)。煙氣量的控制是根據(jù)鍋爐排煙量,由引風(fēng)機(jī)入口擋板通過鍋爐負(fù)荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為煙氣量與實(shí)際引入脫硫裝置的煙氣量反饋信號(hào)控制。吸收劑漿液流量的控制是通過進(jìn)入脫硫裝置的SO2量以及循環(huán)漿池中漿液的PH值來控制的。副產(chǎn)品漿液供給量通過吸收劑漿液的流量來控制。除霧裝置清洗水的流量、吸收室入口沖洗水的壓力以及脫水機(jī)排出液流量單獨(dú)控制。脫硫塔底部的液位亦屬于單獨(dú)控制,即通過補(bǔ)給水量來控制。吸收劑漿池濃度的控制由補(bǔ)給水量調(diào)節(jié)給料器的轉(zhuǎn)速以控制石灰加入量,繼而達(dá)到控制濃度的目的。吸收室出口除霧器的清洗是按一定的時(shí)間間隔開關(guān)噴水閥用補(bǔ)充給水進(jìn)行沖洗。3、二次污染問題的解決采用氫氧化鈉作為脫硫劑,在脫硫塔內(nèi)吸收二氧化硫反應(yīng)速率快,脫硫效率高,但脫硫的產(chǎn)物Na2SO4很難進(jìn)行處理,極易造成嚴(yán)重的二次污染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝,用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來再生,只有少量的Na2SO4被帶入石膏漿液中,這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用泵打入旋流分離器中進(jìn)行固液分離,分離的大量的含水率較低的固體殘?jiān)淮虻皆鼒?chǎng)進(jìn)行堆放,溶液流回再生池繼續(xù)使用,因此不會(huì)造成二次污染。4、工藝特點(diǎn)與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比,雙堿法有以下優(yōu)點(diǎn):(1)脫硫效率高本技術(shù)方案采用鈉堿吸收煙氣中的SO2,鈉堿作為強(qiáng)堿,活性高、反應(yīng)快且充分,吸收劑利用率高,在脫硫的同時(shí)可以保持較高的除塵率。主脫硫系統(tǒng)采用三級(jí)脫硫吸收,一級(jí)在脫硫塔入口前,設(shè)置文丘里預(yù)脫硫段,SO2吸收率在70%-80%;二級(jí)在脫硫塔內(nèi)霧化噴淋循環(huán)吸收,三級(jí)為三層旋流吸收板吸收SO2,總SO2吸收率達(dá)到95%以上。(2)設(shè)備可靠,運(yùn)行壽命長(zhǎng)本工藝技術(shù)在脫硫塔內(nèi)為堿性條件下(PH=7-7.6)吸收,一方面有利于酸性SO2的循環(huán)吸收,可以提高系統(tǒng)的脫硫效率;另一方面,脫硫塔內(nèi)脫硫副產(chǎn)液為堿性,克服了其他工藝控制脫硫塔內(nèi)酸性(PH<6)條件對(duì)脫硫塔本體和管網(wǎng)的酸性腐蝕;通常情況下,F(xiàn)GD系統(tǒng)能長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,壽命在20-25年,不會(huì)對(duì)鍋爐正常運(yùn)行造成影響。(3)系統(tǒng)穩(wěn)定性高,動(dòng)力消耗小,即節(jié)省投資又降低運(yùn)行成本再生反應(yīng)和沉淀分離在塔外,脫硫塔內(nèi)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塔和管道內(nèi)的結(jié)垢問題。由于采用三層螺旋霧化噴淋和三層旋流吸收板,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(shù),因此系統(tǒng)的循環(huán)量減少,循環(huán)泵選型小,節(jié)省動(dòng)力消耗,運(yùn)行費(fèi)用得到降低;鈉堿循環(huán)利用,損耗少,生石灰作再生劑(實(shí)際消耗物),運(yùn)行成本低;灰水易沉淀分離,可大大降低水池的投資。三、工藝系統(tǒng)1、煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)主要設(shè)備包括煙道、旁路煙氣擋板、進(jìn)出口煙氣擋板、膨脹節(jié)、引風(fēng)機(jī)等。
1.1、煙道煙道根據(jù)可能發(fā)生的最差運(yùn)行條件(例如:溫度、壓力、流量、污染物含量等)進(jìn)行設(shè)計(jì)。脫硫塔出口至主煙道的凈煙道采用玻璃鋼材質(zhì)(FRP),其余煙道采用碳鋼加外保溫。煙道設(shè)計(jì)能夠承受如下負(fù)荷:煙道自重、風(fēng)雪載荷、地震載荷、灰塵積累和保溫重量。煙道最小壁厚至少按5mm設(shè)計(jì),并考慮一定的腐蝕余量。煙道的布置能夠確保冷凝液的排放,不允許有水或者冷凝液的聚積。故煙道要提供低位點(diǎn)的排水和預(yù)防冷凝液聚積的措施,任何情況下膨脹節(jié)和擋板都不能布置在低位點(diǎn)。煙道保護(hù)層材料為彩色壓型鋼板,厚度為0.5mm。煙道的設(shè)計(jì)盡量減小煙道系統(tǒng)的壓降,其布置、形狀和內(nèi)部件均進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。管徑的選擇,由公式πD2/4*V=QD=(4Q/Vπ)1/2其中Q—煙氣流量,m3/s;V—煙氣流速,m/s。這里V取15m/s,Q為175000m3/h,得出管徑D煙道=2032mm,取2000mm。1.2、擋板煙氣擋板包括入口原煙氣擋板、出口凈煙氣擋板、旁路煙氣擋板。擋板的設(shè)計(jì)能承受各種工況下煙氣的溫度和壓力,并且不會(huì)有變形或泄漏。FGD入口原煙氣擋板、出口凈煙氣擋板和煙道旁路擋板均采用帶密封氣的單軸雙百葉窗擋板門,具有100%的氣密性。FGD出口擋板和煙道旁路擋板所有與接觸煙氣的部分均采用碳鋼加玻璃鱗片樹脂。旁路擋板具有快速開啟的功能,全關(guān)到全開的開啟時(shí)間≤25秒。擋板密封空氣系統(tǒng)包括密封風(fēng)機(jī)及其密封空氣站。密封氣壓至少維持比煙氣最高壓力高500Pa,因此風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)有足夠的容量和壓頭。密封空氣站配有電加熱器,加熱溫度不低于100℃。3、引風(fēng)機(jī)引風(fēng)機(jī)選型充分考慮鍋爐、除塵器、脫硫系統(tǒng)的總阻力。2、脫硫劑供給系統(tǒng)2.1、石灰儲(chǔ)倉外來的生石灰送入石灰儲(chǔ)倉中。石灰儲(chǔ)倉建在再生池旁邊,石灰乳液由石灰儲(chǔ)倉的出口流入再生池中進(jìn)行脫硫液的再生反應(yīng),設(shè)置1座。由循環(huán)泵出口引一路管道向石灰儲(chǔ)倉加溶液,幫助石灰乳液流入再生池,管道上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,用來控制由脫硫塔進(jìn)入再生池的溶液的PH值。先來計(jì)算生石灰的用量:由脫硫過程中基本原理的化學(xué)方程式可以得出,CaO和脫除的SO2摩爾量上是對(duì)等的,求出SO2的質(zhì)量就行了。煙氣中SO2的質(zhì)量為:0.5292t/h,則需要CaO的質(zhì)量為:0.834t/h(兩臺(tái)鍋爐)。生石灰的堆積密度0.72t/m3,所以石灰儲(chǔ)倉的容積為:V石灰倉=55.6m3。(每天按24h計(jì)算,儲(chǔ)存2天的量)2.2、堿液罐堿液罐用來儲(chǔ)存純堿,定期向循環(huán)池加入,以補(bǔ)充系統(tǒng)損失的鈉離子,設(shè)置1座。在脫硫過程中理論上不消耗純堿,Na2SO3氧化副反應(yīng)產(chǎn)物Na2SO4較難再生,一般雙堿法中鈉堿消耗的設(shè)計(jì)值為5%。所以鈉堿消耗的量為:0.08t/h。鈉堿2天的補(bǔ)給量:3.84t,取純堿在堿液中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是17.7%,水的體積為:21.7m3。堿液罐采用玻璃鋼結(jié)構(gòu)。3、SO2吸收系統(tǒng)整個(gè)系統(tǒng)包括以下內(nèi)容:脫硫塔、循環(huán)泵及管道、閥門等。3.1、脫硫塔設(shè)置2座脫硫塔,每臺(tái)75t/h鍋爐對(duì)應(yīng)1座,脫硫塔采用玻璃鋼(FRP)材質(zhì)。在脫硫塔內(nèi)設(shè)置三層噴淋層,為便于更換噴頭,在脫硫塔上設(shè)置三層操作平臺(tái)和爬梯。為防止煙氣帶水,脫硫塔內(nèi)設(shè)置旋流板除霧器和環(huán)形檔液板。吸收塔是脫硫裝置的核心,要保證較高的脫硫效率,必須對(duì)吸收塔系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算,包括吸收塔的尺寸設(shè)計(jì)(包括吸收塔的高度設(shè)計(jì)、吸收塔的直徑設(shè)計(jì)),塔內(nèi)噴嘴的配置,吸收塔底部攪拌裝置的形式的選擇、吸收塔材料的選擇以及配套結(jié)構(gòu)的選擇(包括法蘭、人孔等)。吸收塔的高度設(shè)計(jì)吸收塔的高度由三大部分組成,即吸收塔文丘里預(yù)脫硫高度、吸收塔吸收區(qū)高度和吸收塔除霧區(qū)高度。但是吸收區(qū)高度是最主要的,計(jì)算過程也最復(fù)雜,次部分高度設(shè)計(jì)需將許多的影響因素考慮在內(nèi)。a.吸收塔吸收區(qū)高度達(dá)到給定的吸收目標(biāo)需要一定的塔高。煙氣量增大只需相應(yīng)增大塔的橫截面積。通常煙氣中SO2濃度很低。吸收區(qū)高度的計(jì)算式理論上表達(dá)為:h=H0×NTU式中:H0為傳質(zhì)單元高度;H0=Gm/(kya),kya為體積吸收系數(shù),其中ky為以污染物氣相摩爾差為推動(dòng)力的總傳質(zhì)系數(shù),a為塔內(nèi)單位體積中的有效傳質(zhì)面積,m2/m3;實(shí)驗(yàn)表明,對(duì)于低濃度廢氣,H0近似為常數(shù)。NTU為傳質(zhì)單元數(shù),近似值NTU=(y1-y2)/Δym,即氣相總的濃度變化除以平均推動(dòng)力,其中Δym=(Δy1-Δy2)/ln(Δy1/Δy2);Δy1、Δy2分別為塔底、塔頂?shù)臍庀嗫偼苿?dòng)力。NTU是吸收困難程度的度量。NTU增大,則達(dá)到吸收目標(biāo)所需的塔高隨之增大。根據(jù)一些煙氣脫硫噴淋塔的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得NTU=3.6~3.8。式中分子部分Gm(y1-y2)可近似看作需要吸收清除的污染物量,即給定目標(biāo);分母部分kyaΔym為吸收系數(shù)與平均推動(dòng)力之乘積,可視為吸收能力。在給定煙氣量、煙氣進(jìn)出口濃度后,設(shè)計(jì)、運(yùn)行要盡可能使分母所表示的吸收能力大。吸收能力強(qiáng),則設(shè)計(jì)塔高可降低,反之則增高?;蛘呤墙o定吸收區(qū)高度,吸收能力強(qiáng),則脫硫率提高。因此,設(shè)計(jì)、運(yùn)行應(yīng)追求高的體積吸收系數(shù),以及高的平均推動(dòng)力。吸收區(qū)高度(或給定高度討論吸收能力)的主要影響因素有:液氣比、煙速、漿液pH值等參數(shù),以及吸收塔結(jié)構(gòu)等。這些參數(shù)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)因素制約下,都存在最佳值。于是在各種因素綜合作用下,塔高也被確定在一個(gè)合理范圍。液氣比和煙速的影響如下:工程設(shè)計(jì)中液氣比L/G指吸收劑循環(huán)量與煙氣流量之比(L/m3)。L/G增大,將使吸收推動(dòng)力增大,傳質(zhì)單元數(shù)減??;氣液傳質(zhì)面積增大,使體積吸收系數(shù)增大,因而可降低塔高。如果給定吸收區(qū)高度,L/G增大,則脫硫率提高。但另一方面,L/G增大,液體停留時(shí)間有所減少;而且循環(huán)泵流量增大,塔內(nèi)氣體流動(dòng)阻力增大使風(fēng)機(jī)耗能增大,投資和運(yùn)行費(fèi)用相應(yīng)增加。實(shí)際設(shè)計(jì)和運(yùn)行應(yīng)盡可能采用適當(dāng)小的液氣比。煙速提高可增大吸收系數(shù)。煙速增大,氣液兩相界面湍動(dòng)加強(qiáng),氣膜厚度減薄,傳質(zhì)速率系數(shù)提高;煙速增大可減緩液滴下降速度,使體積有效傳質(zhì)面積增加,因而可使塔高降低。但是另一方面,煙速增大,煙氣停留時(shí)間縮短,要求增加塔高,因此使其對(duì)塔高的降低作用削弱。實(shí)際中煙速提高還影響除霧效果。研究及實(shí)踐表明,逆流噴淋塔的煙氣流速合適的范圍是(2.6-3.4)m/s;典型值為3m/s。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮漿液霧化狀況、煙氣污染物濃度、脫硫率要求等。由于傳質(zhì)速率系數(shù)影響因素的復(fù)雜性,難于理論計(jì)算,通常需要從相當(dāng)規(guī)模的實(shí)驗(yàn)裝置來確定。因而實(shí)際工程設(shè)計(jì)主要是經(jīng)驗(yàn)性設(shè)計(jì)。h按煙速和停留時(shí)間確定。例如,煙速3m/s,接觸反應(yīng)時(shí)間(2.5~5)s,則h=(7.5~15)m。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮噴霧狀況、液氣比等。目前實(shí)際中h多為(7~10)m,本設(shè)計(jì)方案h取9m。b.吸收塔除霧區(qū)高度除霧器一般設(shè)置在吸收塔頂部(低流速煙氣垂直布置)或出口煙道(高流速煙氣水平布置),通常為二級(jí)除霧器。除霧器設(shè)置沖洗水,間歇沖洗除霧器。濕法煙氣脫硫采用的主要是折流板除霧器,其次是旋流板除霧器。本設(shè)計(jì)采用旋流板除霧器。它的作用原理是氣流在穿過除霧器板片間隙時(shí)變成旋轉(zhuǎn)氣流,其中的液滴在慣性作用下以一定的仰角射出作螺旋運(yùn)動(dòng)而被甩向外側(cè),匯集流到溢流槽內(nèi),達(dá)到除霧的目的,除霧率可達(dá)90%-99%。除霧區(qū)分成兩段,每層噴淋塔除霧器上下各設(shè)有沖洗噴嘴。最下層沖洗噴嘴距最上層噴淋層(3-3.5)m,距離最上層沖洗噴嘴(3.4-3.5)m。據(jù)上所述,除霧區(qū)的高度確定為3.5m。c.文丘里預(yù)脫硫高度文丘里預(yù)脫硫高度設(shè)置為3m。d.煙氣進(jìn)出口高度設(shè)計(jì)根據(jù)工藝要求,進(jìn)出口流速(一般為12m/s-30m/s)確定進(jìn)出口面積,一般希望進(jìn)氣在塔內(nèi)能夠分布均勻,且煙道呈正方形,故高度尺寸取得較小,但寬度不宜過大,否則影響穩(wěn)定性。煙氣的進(jìn)口溫度為150℃,它的體積流量為:175000m3/h=48.61m3/s取進(jìn)口流速為20m/s,h2×20m/s=48.61m3/s,得h=1.56m煙氣的出口溫度為50℃,它的體積流量為:175000×323/423=133628m3/h=37.12m3/sh2×20m/s=37.12m3/s,得h=1.36m所以煙氣進(jìn)出口的高度為:1.56+1.36=2.92m因此吸收塔的高度為:H=9+3.5+3+2.92=18.42m吸收塔內(nèi)徑假設(shè)噴淋塔截面為圓形,得到實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下煙氣體積流量Vg,選取煙速u,則塔徑計(jì)算公式為:D=2×其中:Vg為實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)下煙氣體積流量,m3/s煙氣進(jìn)口溫度為150℃,出口溫度為50℃,可按60℃計(jì)算塔內(nèi)煙氣體積流量:175000×333/423/3600=38.27m3/s。u為煙氣速度,3m/s因此噴淋塔的內(nèi)徑D=2×=2×=4.03m,取4m。吸收塔噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在滿足吸收二氧化硫所需表面積的同時(shí),應(yīng)該盡量把噴淋造成的壓力損失降低到最小,噴嘴是凈化裝置的最關(guān)鍵部分,必須滿足以下條件:①能產(chǎn)生實(shí)心錐體形狀,噴射區(qū)為圓形,噴射角度為60-120°;②噴嘴內(nèi)液體流道大而暢通,具有防止堵塞的功能;③采用特殊的合金材料制作,具有良好的防腐性能和耐磨性能;④噴嘴體積小,安裝清洗方便;⑤噴霧液滴大小均勻,比表面積大而又不容易引起帶水;噴嘴的功能是將大量的純堿轉(zhuǎn)化為能夠提供足夠接觸面積的霧化小液滴以有效脫除煙氣中二氧化硫。濕法脫硫采用的噴嘴一般為離心壓力霧化噴嘴。本設(shè)計(jì)方案采用螺旋霧化噴嘴。噴嘴布置分成2-6層,一般情況下為4層;層數(shù)的安排可以根據(jù)脫硫效率的具體要求來增減。低負(fù)荷時(shí)可以停止使用某一層,層間距0.8-2米,離心式噴嘴1.7米。實(shí)際上從漿液池液面到除霧器,整個(gè)高度都在進(jìn)行吸收反應(yīng)。因而實(shí)際吸收區(qū)高度要比h高6-8米。本方案采用3層噴嘴,層間距為1.5米。堿液由吸收塔再循環(huán)泵輸送到噴嘴,噴入煙氣中。噴淋系統(tǒng)能使堿液在吸收塔內(nèi)均勻分布,流經(jīng)每個(gè)噴淋層的流量相等。一個(gè)噴淋層由帶連接支管的母管制漿液分布管道和噴嘴組成,噴淋組件及噴嘴的布置成均勻覆蓋吸收塔的橫截面,并達(dá)到要求的噴淋漿液覆蓋率,使吸收堿液與煙氣充分接觸,從而保證在適當(dāng)?shù)囊?氣比(L/G)下可靠地實(shí)現(xiàn)至少90%的脫硫效率,且在吸收塔的內(nèi)表面不產(chǎn)生結(jié)垢。噴嘴系統(tǒng)管道采用FRP玻璃鋼,噴嘴采用SIC,是一種脆性材料,但是特別耐磨,而且抗化學(xué)腐蝕,可以長(zhǎng)期運(yùn)行而無腐蝕、無磨損、無石膏結(jié)垢以及堵塞等問題。3.2、吸收塔配套結(jié)構(gòu)a.人孔塔設(shè)備內(nèi)徑大于2500mm,封頭和筒體都應(yīng)該開設(shè)人孔,室外露天設(shè)備,考慮清洗,檢修方便,一般選用公稱直徑450mm或者500mm的人孔;常壓大型設(shè)備,貯槽則選用公稱直徑為500mm或者600mm的人孔。本設(shè)計(jì)方案中的吸收塔應(yīng)該選用公稱直徑為500mm的人孔。b.文丘里在每座脫硫塔之前設(shè)置1座文丘里,文丘里采用玻璃鋼(FRP)材質(zhì)。c.循環(huán)泵循環(huán)泵采用耐腐耐磨泵,2開1備,循環(huán)泵將再生后的脫硫液一路輸送至文丘里預(yù)脫硫段噴頭進(jìn)行預(yù)脫硫,另一路輸送至脫硫塔三層螺旋霧化噴淋層進(jìn)行三層霧化噴淋。4、再生系統(tǒng)整個(gè)再生及除渣系統(tǒng)包括以下內(nèi)容:再生池、沉淀池、澄清池、循環(huán)池等。4.1、再生池再生池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),配備攪拌器,設(shè)置1座,用來進(jìn)行脫硫劑的再生反應(yīng)。4.2、沉淀池沉淀池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)置2座,用來將再生后脫硫液中的灰渣和難溶解的亞硫酸鈣、硫酸鈣等顆粒物沉淀下來,保證脫硫液的澄清,沉淀池底部的石膏漿由排漿管排出進(jìn)入石膏脫水系統(tǒng),沉淀后的上清液流入澄清池進(jìn)行進(jìn)一步的脫硫液澄清處理。4.3、澄清池澄清池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)置1座,用來進(jìn)一步澄清脫硫液中含有的雜質(zhì),保證循環(huán)池內(nèi)脫硫液的澄清,澄清池上清液流入循環(huán)池內(nèi)儲(chǔ)存。4.4、循環(huán)池循環(huán)池為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)置1座,用來儲(chǔ)存再生后的脫硫液。5、石膏脫水系統(tǒng)5.1、工藝描述石膏脫水系統(tǒng)功能是將沉淀池內(nèi)的石膏漿液輸出脫水,使其含水率達(dá)到一定要求并貯存待運(yùn)。從沉淀池排出的石膏漿液重量百分濃度約為20%,經(jīng)水力旋流器濃縮至重量百分濃度約50%后進(jìn)入石膏分離器,經(jīng)脫水處理后的石膏固體物表面含水率不超過10%,脫水石膏經(jīng)石膏輸送機(jī)送入石膏脫水貯存樓中存放后用裝載機(jī)裝車外運(yùn)。水力旋流器同時(shí)具有濃縮和分離功能。石膏等粗大顆粒在離心力作用下旋轉(zhuǎn)下落,而飛灰等細(xì)小粉塵則隨水流從溢流口流出。通過重力的作用,水力旋流器底部的石膏漿液進(jìn)入真空皮帶脫水至石膏含水小于10%后再通過石膏輸送皮帶存放于石膏脫水貯存樓底層。為控制脫硫石膏中Cl-等成份的含量不超過100ppm,確保脫硫石膏質(zhì)量滿足用作建筑材料的要求,在石膏脫水過程中設(shè)有沖洗裝置,用清水對(duì)石膏進(jìn)行沖洗。石膏脫水裝置濾出液、石膏及脫水裝置沖洗水進(jìn)入沉淀池,作為補(bǔ)充水循環(huán)使用??紤]到進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的細(xì)顆粒粉煤灰的不斷累積會(huì)影響脫水系統(tǒng)的脫水能力,加大了水力旋流器分離出來的溢流液的數(shù)量,同時(shí)為節(jié)約用水,設(shè)有濃縮器。水力旋流器的溢流液被送人濃縮器中濃縮處理,其濃縮液中細(xì)小的粉煤灰顆粒占有較大的比重,為避免其對(duì)后部的石膏脫水系統(tǒng)帶來不利影響,將其作為廢水直接排入沖灰系統(tǒng),濃縮器的溢流清液返回系統(tǒng)再利用。5.2、設(shè)計(jì)基本原則(1)脫硫工藝設(shè)計(jì)應(yīng)為脫硫副產(chǎn)物的綜合利用創(chuàng)造條件。(2)石膏脫水系統(tǒng)宜按公用系統(tǒng)設(shè)置,可按兩套或多套脫硫裝置合用一套設(shè)置,但石膏脫水系統(tǒng)一般應(yīng)不少于兩套。(3)石膏脫水系統(tǒng)的出力應(yīng)按設(shè)計(jì)工況下石膏產(chǎn)量的150%選擇,且不小于100%校核工況下的石膏產(chǎn)量。(4)脫水后的石膏可在石膏倉內(nèi)堆放,也可堆放在石膏庫內(nèi)。石膏倉或庫的容量,應(yīng)不小于24小時(shí)石膏的產(chǎn)生量,石膏倉應(yīng)采取防腐措施和防堵措施。在寒冷地區(qū),石膏倉應(yīng)采取防凍措施。(5)石膏倉或石膏貯存間宜與石膏脫水車間緊鄰布置,并應(yīng)設(shè)順暢的運(yùn)輸通道。石膏倉下面的凈空高度應(yīng)確保擬采用的石膏運(yùn)輸車輛能夠通暢。(6)每套石膏脫水系統(tǒng)宜設(shè)置兩臺(tái)石膏脫水機(jī),單臺(tái)設(shè)備出力按設(shè)計(jì)工況下石膏產(chǎn)量的75%選擇,且不小于50%校核工況下的石膏產(chǎn)量。對(duì)于多爐合用一套石膏脫水系統(tǒng)時(shí),宜設(shè)置n+1臺(tái)石膏脫水機(jī),n臺(tái)運(yùn)行一臺(tái)備用。在具備水力輸送系統(tǒng)的條件下,石膏脫水機(jī)也可根據(jù)綜合利用條件先安裝一臺(tái),并預(yù)留再上一臺(tái)所需位置,此時(shí)水力輸送系統(tǒng)的能力按全容量選擇。(7)若脫硫副產(chǎn)物暫無綜合利用條件時(shí),可經(jīng)一級(jí)旋流濃縮后輸送至貯存場(chǎng),也可經(jīng)脫水后輸送至貯存場(chǎng),但宜與灰渣分別堆放,留有今后綜合利用的可能性,并應(yīng)采取防止副產(chǎn)物造成二次污染的措施。5.3、石膏水力旋流器水力旋流器是一種分離、分級(jí)設(shè)備,具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地小、處理能力強(qiáng)、易于安裝和操作等優(yōu)點(diǎn),在各行業(yè)中的應(yīng)用十分廣泛。它的原理:當(dāng)帶壓漿液進(jìn)入旋流器后,在強(qiáng)制離心沉降的作用下,大小顆粒實(shí)現(xiàn)分離過程。旋流器的各個(gè)部件分別起不同的作用。進(jìn)料口起導(dǎo)流作用,減弱因流向改變而產(chǎn)生的紊流擾動(dòng);柱體部分為預(yù)分離區(qū),在這一區(qū)域,大小顆粒受離心力不同而由外向內(nèi)分散在不同的軌道,為后期的離心分離提供條件;錐體部分為主分離區(qū),漿液受漸縮的器壁的影響,逐漸形成內(nèi)、外旋流,大小顆粒之間發(fā)生分離;溢流口和底流口分別將溢流和底流順利導(dǎo)出,并防止二者之間的摻混。5.4、真空皮帶脫水機(jī)(1)脫水過程的基本原理真空皮帶機(jī)脫水過程實(shí)質(zhì)上屬于過濾過程。將需要分離的液體(或氣體)混合物置于具有細(xì)微孔道過濾介質(zhì)的一側(cè),在壓差推動(dòng)力作用下,流體通過過濾介質(zhì)的細(xì)孔道流到介質(zhì)的另一側(cè),流體中的固體顆粒則被截留,從而實(shí)現(xiàn)液體與固體顆粒的分離。(2)應(yīng)用石膏漿液由真空皮帶機(jī)的給料和配料系統(tǒng)均勻地分布在濾布表面,形成濾餅。與真空箱相通的真空凹槽提供壓差推動(dòng)力,在真空壓差推動(dòng)力的作用下,石膏漿中的液體透過濾布進(jìn)入真空槽并進(jìn)一步收集,隨著皮帶運(yùn)行,石膏濾餅中的含水率逐漸下降,最終在皮帶機(jī)的落料端形成副產(chǎn)品—石膏。(3)設(shè)計(jì)真空帶式脫水機(jī)包括一個(gè)碳鋼框架,一個(gè)運(yùn)行橡膠傳送帶的主滑輪和尾滑輪,SBR橡膠傳送帶,一個(gè)真空槽,一個(gè)濾布,和其他輔助設(shè)備,以形成有效的運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)。共配置2臺(tái)真空皮帶脫水機(jī)。每臺(tái)真空皮帶脫水機(jī)的出力按75%的鍋爐BMCR工況運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的石膏漿液量配置。每個(gè)真空皮帶脫水機(jī)配置一臺(tái)真空泵,真空泵容量滿足皮帶脫水機(jī)的要求。6、電氣系統(tǒng)6.1、技術(shù)要求設(shè)計(jì)并提供一套完整的電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備。電氣系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)基于如下全面地考慮:a.運(yùn)行和檢修人員的安全以及設(shè)備的安全。b.可操作性和可靠性。c.易于運(yùn)行和檢修。d.相同(或相同等級(jí))的設(shè)備和部件的互換性。e.系統(tǒng)內(nèi)所有元件恰當(dāng)?shù)嘏浜?。比如絕緣水平、開斷能力、短路電流耐受能力、繼電保護(hù)和機(jī)械強(qiáng)度等。f.環(huán)境條件保護(hù),如對(duì)腐蝕性氣體和(或)蒸汽、機(jī)械震動(dòng)、振動(dòng)和水等的防護(hù)。g.電氣設(shè)備在使用環(huán)境條件下,帶額定負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行。h.電氣設(shè)備均具有相關(guān)部門的有效鑒定證書。i.電氣設(shè)備的使用壽命為20年。6.2、工作范圍電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及電氣設(shè)備的安裝及調(diào)試,設(shè)計(jì)深度符合火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)深度的要求。其中,電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括以下部份:a.0.4KVb.防雷保護(hù)及接地、滑線設(shè)計(jì)c.電纜、電纜設(shè)施(包括電纜溝(隧)道、電纜橋架的布置)及防火阻燃設(shè)施d.照明及檢修系統(tǒng)6.3、0.4KV配電裝置每個(gè)低壓配電系統(tǒng)按以下標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):在所有的運(yùn)行工況下,當(dāng)在任何其它全負(fù)荷的母線上啟動(dòng)最大的電機(jī)時(shí),所出現(xiàn)的電壓降不造成該電機(jī)端電壓低于電機(jī)要求的加速電壓,或母線電壓導(dǎo)致電機(jī)停轉(zhuǎn)和對(duì)電壓敏感的電氣裝置造成功能性故障(即接觸器跳閘或繼電器誤動(dòng))。當(dāng)啟動(dòng)任何其它滿負(fù)荷的400V開關(guān)裝置上的最大的電機(jī),或由于廠變低壓側(cè)三相短路引起的中壓電壓級(jí)的電壓降時(shí),不導(dǎo)致從其他400V開關(guān)裝置母線饋電的運(yùn)行電機(jī)停轉(zhuǎn)和對(duì)電壓敏感的電氣裝置造成功能性故障(即接觸器跳閘或繼電器誤動(dòng))。配電裝置的最終設(shè)計(jì)允許有最少20%完整有設(shè)備的備用容量。系統(tǒng)斷路器應(yīng)當(dāng)這樣協(xié)調(diào),通過操作距故障點(diǎn)最近的斷路器,使故障元件從系統(tǒng)中斷開。400V系統(tǒng)采用直接接地。開關(guān)柜內(nèi)設(shè)單母線。電源進(jìn)線和母聯(lián)采用帶220VDC(-20%~+10%)電動(dòng)儲(chǔ)能的斷路器,電動(dòng)機(jī)的供電回路中裝有隔離電器,保護(hù)電器及操作電器,其中保護(hù)電器采用先進(jìn)的塑殼斷路器(電動(dòng)機(jī)容量大于等于75kW時(shí)采用智能型框架式斷路器)。進(jìn)線斷路器和母聯(lián)以及電動(dòng)機(jī)饋線只能通過中間繼電器通過PLC從控制室進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。為了測(cè)試和交付使用,為每個(gè)獨(dú)立單元裝配用于控制和報(bào)警的就地測(cè)量和試驗(yàn)裝置。其余的出線裝有塑殼斷路器。支回路的進(jìn)線開關(guān)采用手動(dòng)負(fù)荷開關(guān)。0.4kV系統(tǒng)接線采用單路獨(dú)立電源。所有的開關(guān)柜安裝在單獨(dú)提供的構(gòu)架上。6.4、就地控制箱就地控制箱是為了便于在發(fā)生設(shè)備故障時(shí)進(jìn)行緊急停車控制。就地控制箱采用鍍鋅處理的鋼外殼,安裝于墻上或經(jīng)過熱浸鍍鋅處理的支架上。防護(hù)等級(jí)至少達(dá)到IP54。6.5、防雷接地系統(tǒng)、滑線及其附件完整的接地系統(tǒng)包括:接地極、接地體和所有需要的連接和固定材料。在適當(dāng)?shù)奈恢寐裨O(shè)接地極,每個(gè)接地極與主接地網(wǎng)導(dǎo)體相連,主接地網(wǎng)導(dǎo)體盡可能靠近設(shè)備設(shè)置。接地極導(dǎo)體采用Φ80熱鍍鋅鋼管或∠75×75×5熱鍍鋅角鋼;主接地網(wǎng)導(dǎo)體采用熱鍍鋅扁鋼,室外及地下采用-60×6的熱鍍鋅扁鋼,室內(nèi)采用-40×4熱鍍鋅扁鋼。所有接地導(dǎo)體采用焊接,焊接處作防護(hù)處理。煙氣脫硫區(qū)域內(nèi)為獨(dú)立的閉合接地網(wǎng),其接地電阻小于4Ω。該閉合接地網(wǎng)至少有兩處與電廠的主接地網(wǎng)可靠電氣連接。防雷保護(hù)系統(tǒng)的布置、尺寸和結(jié)構(gòu)要求符合相關(guān)的GB、DL標(biāo)準(zhǔn)。煙氣脫硫區(qū)域內(nèi)的防雷保護(hù)根據(jù)需要設(shè)計(jì)和安裝。避雷針集中接地裝置接地電阻不大于10Ω。6.6、照明及檢修系統(tǒng)在煙氣脫硫區(qū)域內(nèi)設(shè)置380/220V檢修MCC。在煙氣脫硫區(qū)域內(nèi)設(shè)置足夠的檢修電源箱,其電壓為380/220V。安裝在控制室室內(nèi)的插座,為暗電源插座,且其數(shù)量足夠。插座電源為三線(P、N和PE)系統(tǒng)。插座的額定電流為15A或16A。插座由臨近照明配電箱的單極MCB供電。同一回路上并聯(lián)的電源插座不超過10個(gè)。用于插座電源的電線,其截面不小于3×4mm2。每個(gè)檢修電源箱內(nèi)設(shè)置1個(gè)進(jìn)線空氣斷路器,至少2個(gè)100A饋線空氣斷路器(一回路設(shè)60A三相接線端子,另一回路設(shè)兩個(gè)三相60A插座)、2個(gè)60A饋線空氣斷路器(一回路設(shè)40A三相接線端子,另一回路設(shè)兩個(gè)單相30A插座)。根據(jù)GB的要求,安裝在室外墻上的檢修箱有防沖擊、風(fēng)沙及直射陽光等的外罩。其外殼防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP55;安裝在其余場(chǎng)所的檢修箱,其外殼防護(hù)等級(jí)為IP54。所有場(chǎng)所的導(dǎo)線均采用BV型導(dǎo)線。6.7、電纜和電纜構(gòu)筑物a.0.4KV0.4kV動(dòng)力電纜采用阻燃型0.6/1.0kV交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜。電纜的導(dǎo)體采用銅導(dǎo)體。電纜最小截面為4mm2。截面超過6mm2的電纜為銅絞線電纜。b.控制電纜控制電纜為阻燃型PVC絕緣PVC護(hù)套銅芯電纜,并且最小導(dǎo)體截面為1.5mm2。如果用于不同的建筑物之間的連接,采用有一條公共屏蔽線用以防止感應(yīng)電壓的電纜。c.電纜連接裝置0.4kV動(dòng)力電纜不應(yīng)有中間接頭,控制電纜應(yīng)避免中間接頭。截面大于50mm2的0.4kV動(dòng)力電纜的終端接頭采用熱塑材料的終端接頭。電纜頭、線鼻子及保護(hù)套等電纜附件隨電纜一起供貨。d.電纜設(shè)施電纜設(shè)施符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。電纜根據(jù)工程實(shí)際情況恰當(dāng)?shù)夭捎秒娎|溝道﹑電纜橋架﹑地下埋管以及電纜直埋的敷設(shè)方式。直埋電纜每隔15m左右在地面設(shè)置永久性標(biāo)志。0.4kV動(dòng)力電纜、控制電纜、信號(hào)電纜等按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范分層(或分隔)敷設(shè)。e.電纜防火阻燃依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,電纜有可行的防火阻燃措施。本工程采用阻燃電纜,電纜的防火阻燃措施可適當(dāng)簡(jiǎn)化,滿足消防管理部門的驗(yàn)收要求。7、儀表與控制系統(tǒng)1、要求(1)提供一套完整、可靠、符合有關(guān)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的控制系統(tǒng)及設(shè)備,該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能滿足系統(tǒng)的自動(dòng)與手動(dòng)調(diào)節(jié)要求,保證系統(tǒng)在各種工況下安全穩(wěn)定地運(yùn)行,確保脫硫效率。(2)投標(biāo)方提供完整的熱工檢測(cè)及控制系統(tǒng)資料,詳細(xì)說明對(duì)脫硫系統(tǒng)的測(cè)量、控制、聯(lián)鎖、保護(hù)等方面的要求。(3)供應(yīng)的儀表及控制設(shè)備選用通用產(chǎn)品,符合國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),不采用淘汰產(chǎn)品,并考慮最大限度的可用性、可靠性和可維修性。(4)所有取樣點(diǎn)要求設(shè)在介質(zhì)穩(wěn)定且便于安裝維護(hù)的位置,并符合有關(guān)規(guī)定。2、儀表和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述(1)儀表和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)滿足下列工況:脫硫系統(tǒng)工藝參數(shù)監(jiān)控;根據(jù)液位和PH值的變化,控制調(diào)節(jié)閥使液位和PH值等參數(shù)符合工藝要求;輔機(jī)順序控制功能;輔機(jī)故障跳閘聯(lián)鎖;機(jī)組緊急狀態(tài)下的保護(hù)和跳閘工況。(2)儀表和控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原則①控制方式本工程采用集中控制方式。②機(jī)組監(jiān)控方式本工程采用可以編程控制器為控制核心,配以上位計(jì)算機(jī)監(jiān)控的方式的控制系統(tǒng),來完成脫硫工藝系統(tǒng)的檢測(cè)和控制,運(yùn)行人員在單元控制室內(nèi)以上為計(jì)算機(jī)為監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)的啟/停、正常運(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常工況的處理。③集中控制室布置集中控制室內(nèi)布置一臺(tái)PLC電子設(shè)備柜和一臺(tái)操作員操作臺(tái)。PLC電子設(shè)備柜采用標(biāo)準(zhǔn)尺寸的機(jī)柜800×600×2200;操作員操作臺(tái)采用通用電腦臺(tái),上面放置主機(jī),彩色顯示器和鍵盤、鼠標(biāo)和一臺(tái)打印機(jī),UPS電源等;電腦臺(tái)上嵌入緊急停車用的蘑菇頭按鈕,以備緊急情況下手動(dòng)停車。正常的操作由操作員在操作臺(tái)上通過CRT進(jìn)行生產(chǎn)情況的監(jiān)視,通過鍵盤鼠標(biāo)對(duì)工藝過程進(jìn)行干預(yù);在緊急情況下,操作員通過急停按鈕使得系統(tǒng)緊急停車。在需要的時(shí)候,可以通過操作臺(tái)上的打印機(jī)打印出重要參數(shù)的歷史曲線。電子設(shè)備柜內(nèi)主要布置一套編程控制器,及附屬設(shè)備,如中間繼電器等。系統(tǒng)所需電源由業(yè)主方提供。(3)機(jī)組自動(dòng)化系統(tǒng)配置機(jī)組以PLC和上位計(jì)算機(jī)為主要監(jiān)視和控制手段,完成脫硫系統(tǒng)和其輔助設(shè)備的檢測(cè)、控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)及聯(lián)鎖保護(hù)。系統(tǒng)主要功能包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS),輔機(jī)順序控制(SCS)等。8、結(jié)構(gòu)與土建8.1、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)內(nèi)所有工藝涉及到的土建結(jié)構(gòu)部分。范圍內(nèi)的主要建筑物:脫硫塔、各類儲(chǔ)罐。各類塔、罐設(shè)備所需要的鋼架、平臺(tái)、欄桿等。8.2、土建本脫硫系統(tǒng)的土建部分主要是再生及除渣系統(tǒng)的水池和各種設(shè)備的基礎(chǔ)建設(shè)。四、影響分析前面從理論和技術(shù)上對(duì)雙堿法煙氣脫硫進(jìn)行了分析,證明了方案的可行性,那么在脫硫運(yùn)行過程中會(huì)有哪些影響因素呢,這些因素是如何影響脫硫效果的,將在本節(jié)展開討論。1、液氣比對(duì)脫硫效率的影響吸收液與吸收氣體的體積比即液氣比(L/G),是濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中重要的操作參數(shù)之一,液氣比的變化通常是靠改變循環(huán)漿液的流量來實(shí)現(xiàn)。增大液氣比,氣相和液相的傳質(zhì)系數(shù)提高,從而有利于SO2的吸收,但是停留時(shí)間隨液氣比的增大而減小,削減了傳質(zhì)速率提高對(duì)SO2吸收有利的強(qiáng)度。在實(shí)際的應(yīng)用中,根據(jù)具體情況,可以適當(dāng)?shù)母淖円簹獗鹊拇笮?,使脫硫效果更好,運(yùn)行更經(jīng)濟(jì)。2、吸收液PH值對(duì)脫硫效率的影響吸收液的PH值是煙氣脫硫重點(diǎn)控制的化學(xué)參數(shù)之一,吸收液的PH值越高,越有利于SO2的吸收,有利于提高脫硫效率。但高PH值容易造成系統(tǒng)結(jié)垢和堵塞,需增加沖洗的次數(shù)和能耗,因此需控制在適當(dāng)水平。3、入口SO2濃度對(duì)脫硫效率的影響脫硫效率與煙氣入口SO2濃度近似成反比,當(dāng)進(jìn)口SO2濃度增大,脫硫效率呈直線下降。根據(jù)入口SO2濃度控制吸收劑漿液的流量。4、鈣硫比對(duì)脫硫效率的影響不同的鈣硫質(zhì)量比(Ca/S)產(chǎn)生不同的脫硫效果,隨Ca/S的增大,脫硫率增大。當(dāng)Ca/S<1時(shí),提供的
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