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1、第一章 总的部分1、工程概况本工程为电厂235 t/h+175 t/h锅炉超低排放工程,工程建成后,锅炉烟气中烟尘最终排放浓度5 mg/Nm,SO2最终排放浓度35 mg/Nm,NOx最终排放浓度50 mg/Nm,满足超低排放指标要求。2、编制依照(1)环境空气质量标准(GB3095-2012)二级标准;(2)山东省火电厂大气污染物排放标准(DB37/664-2013);(3)山东省环保厅关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放的指导意见(鲁环发201598号);(4)国家有关法律、法规、方针及产业政策和投资政策;(5)建立单位提供的有关根底材料。3、编制原则(1)工程建立必须恪守国家各项政策、法
2、规和法令,符合国家产业政策、投资方向及行业开展规划,贯彻相关的标准和标准。以满足环境保护和节能减排的社会效益为中心,兼顾投资本钱和经济效益的合理性。(2)严格按照建立工程的范围和内容要求进展编制,恪守根本建立程序。设计中留意节约投资,合理布置装置总图。在充分分析交通运输、原料供给、水源条件及电厂可依托设备等要素的根底上,充分利用电厂现有公用工程(水、电、汽)、已构成的交通运输等有利条件,合理选择装置总图布置,尽可能节约工程建立投资,最大限度地降低工程本钱。(3)采纳的技术为国家产业政策积极推荐倡导的环保节能型、技术先进的工艺道路。在设计中按照“工艺技术成熟、装置可靠、经济运转合理”的根本原则,
3、充分利用企业现有设备、少占用地、节约投资、合理利用资金。(4)认真贯彻国家有关劳动平安、工业卫生和环境保护的法律法规,三废治理实现“三同时”,提高综合治理的水平;贯彻“平安第一、预防为主”的方针,保证工程投产后符合职业平安卫生的要求,保障劳动者在消费过程中的平安与健康。第二章 根底材料1、锅炉技术参数锅炉型式: 循环流化床锅炉锅炉型号规格: 1#、2# YG-35/3.82-M13 3# TG-75/3.82-M3额定蒸发量: 1#、2# 35t/h 3# 75t/h锅炉出口烟气量:1#、2# 95000 m3/h 3# 180000 m3/h电袋除尘器出口烟尘浓度: 20 mg/Nm3烟气出
4、口温度: 1502、锅炉燃料 (1)煤泥+洗矸+洗混,其中:煤泥占92%(2)燃料平均热值13800kJ/kg(3)煤泥含水量32%3、引风机技术参数(1)1#、2#引风机项 目单位参数备注引风机1、型式离心式2、型号QAY-113.5D3、风机台数台左、右旋135各一台4、风量m3/h847905、风压Pa54276、转速r/min14507、消费厂家鞍山风机集团电动机1、型号YGM2 315L1-42、功率kW1852、额定电压V3803、额定电流A3464、转速r/min14505、防护等级IP446、电机台数台27、消费厂家西安西玛(2)3#引风机项 目单位参数备注引风机1、型式离心式
5、2、型号QAY-5C-21D3、风机台数台右旋135一台4、风量m3/h1496475、风压Pa70666、转速r/min9607、消费厂家鞍山风机集团电动机1、型号YKK450-62、功率kW4003、额定电压V60004、额定电流A495、转速r/min9806、防护等级IP447、消费厂家西安西玛4、脱硫脱硝除尘系统现状及根底数据电厂每台锅炉设计一座电袋除尘器,除尘效率大于99.99%,出口烟尘能够操纵在20 mg/Nm;2010年投运氨法湿式炉外脱硫,采纳浓度20%左右的氨水,喷淋氨水浓度5%左右,235t/h锅炉一座脱硫塔,175t/h锅炉一座脱硫塔,共两座。电厂原无脱硝系统。SO2
6、初始排放浓度11001500 mg/Nm,烟尘浓度(电袋除尘器出口)20 mg/Nm,NOX初始排放浓度220260 mg/Nm。第三章 工程建立必要性依照山东省环境保护厅等部门提出关于加快推进燃煤机组(锅炉)超低排放的指导意见,燃煤机组必须进展超低排放改造。燃煤机组进展超低排放改造后,主要大气污染物烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度在基准氧含量6%条件下,分别不高于5、35、50毫克/立方米。通过对电厂现状的分析,电厂锅炉烟尘、SO2、NOX排放浓度不能满足超低排放环保标准,需对其除尘、脱硫、脱硝设备进展晋级改造,提高效率,保证烟尘、SO2、NOX排放浓度操纵在5、35、50mg/Nm3以内,
7、实现各污染物达标排放。因而,本报告提出,对除尘、脱硫、脱硝设备进展晋级改造,提高效率,实现烟尘、SO2、NOX排放浓度达标排放。本工程符合环保新标准要求及循环经济和可持续开展战略,工程建立是必要的。第四章 烟气脱硫方案目前电厂锅炉采纳氨法湿式炉外脱硫系统,采纳浓度20%左右的氨水,喷淋氨水浓度5%左右。该方法脱硫效率能够到达要求,但氨法脱硫氨逃逸量大,设备腐蚀严峻,已不能满足超低排放的要求,因而,需对脱硫系统进展改造。改造方案拟撤除原有脱硫装置,在原有位置新建2座新型的脱硫塔,详细工程设想见第七章节。首先介绍我们公司研发的新型脱硫塔喷淋散射塔。本工程脱硫装置采纳一种创新的新型塔型喷淋散射塔,该
8、塔型结合了传统喷淋塔和鼓泡塔的优点并加以改良,详述如下:(1)喷淋散射塔工作原理喷淋散射塔在构造上分为上、中、下三个部分。塔上部为除雾室:主要由除雾器、冲洗系统和上升烟道出口等组成;塔中部为喷淋室和分配室:主要由浆液喷淋系统、冲洗系统、散射管进口等组成;塔下部为吸收反响室:主要由散射管、脉冲系统、曝气系统、浆液排出管、吸收液进管、溢流管、喷淋浆液排出管、上升烟道进口等组成。锅炉烟气首先进入喷淋散射塔的喷淋室,通过浆液循环喷淋装置进展初步脱硫,然后烟气进入分配室,将烟气均匀地分配到多个烟气散射管内,散射管与塔下部连通,且插入塔下部的吸收液池中。烟气从散射管进入到吸收液中,吹起一层泡沫层,在此过程
9、中完成了SO2的深度吸收反响;脱硫后的烟气通过多根上升烟道进入除雾室;经清水喷淋层去除逃逸的盐雾,再经除雾器去除水分后,净烟气通过烟囱排入大气。底部吸收反响室中的浆液吸收SO2后生成SO32-,经氧化风机充分氧化后生成二水石膏,当浆液pH和密度到达一定数值时,由浆液排出泵将浆液送至石膏脱水系统。同时为了防止底部浆液堆积,结垢,脱硫塔设置脉冲泵,通过脉冲系统对底部浆液进展扰动,到达防堆积结垢的目的。(2)喷淋散射塔的除尘原理喷淋散射塔不仅脱硫效率高,还具有深度除尘的功能,缘故如下:1)喷淋散射塔的一效除尘(喷淋除尘)喷淋散射塔的一效除尘是在喷淋散射塔的中部进展,当喷淋浆液雾滴与烟气中的尘颗粒接触
10、、撞击时,烟气中的细小烟尘将被雾滴捕捉或粘附,从而使细小的烟尘从烟气中别离出来;引入喷淋散射塔的烟道内的烟气流速为:1015 m/s,当烟气进入喷淋散射塔中部后速度极具下降,烟气均匀分布到多根散射管内时,速度又将提高。这种截面积扩大、变向、缩小等过程加剧了烟尘与浆液液滴的碰撞几率,完成一效除尘。2)喷淋散射塔的二效除尘(水浴除尘和泡沫除尘)喷淋散射塔的二效除尘是烟气通过喷淋散射管进入塔底部吸收液后,通过吸收液的水浴除尘作用除尘,同时,烟气鼓入底部吸收液后,将浆液吹起一层泡沫层,利用泡沫宏大的外表积,增加泡沫液和烟尘的接触面和附着力,增加烟尘与泡沫的接触时机,从而到达进一步降尘的目的。这一过程可
11、捕捉到更低浓度的细小烟尘。通过上述除尘作用,使得喷淋散射塔具有较高的深度除尘才能。(3)喷淋散射塔的特点:1)脱硫率高:喷淋散射塔是把喷淋塔和鼓泡塔两种脱硫工艺集中到一个塔体内,充分利用了喷淋塔低液气比时浆液利用率高、脱硫效率高的优点;同时利用了鼓泡塔吸收剂是连续相能深度脱硫的优点;通过对喷淋塔和鼓泡塔的有机结合,实现了高效节能深度脱硫的目的。2)调理方便:当煤质变化、负荷变化、脱硫剂品级变化、国家对排放标准要求变化时,喷淋散射塔都能够通过调理散射管的插入深度来调理烟气中SO2的排放量。SO2排放浓度能够在2050 mg/m3之间任意调控,脱硫指标可控性特别强。3)喷淋散射塔能够进展高效除尘,
12、喷淋散射塔对大于10m的粉尘去除效率99.5%;110m的粉尘去除效率约90%;0.61m的粉尘去除效率约82%。当进口烟尘浓度小于50 mg/m3时,喷淋散射塔的出口烟尘浓度可保证在20 mg/m3以下。同时,喷淋散射塔对重金属也有一定脱除效率,对汞脱硝效率约为46%。以下是喷淋塔、鼓泡塔、喷淋散射塔主要参数对脱硫率妨碍的曲线图:图一 喷淋塔液气比对脱硫率的妨碍图二 鼓泡塔插入深度对脱硫率的妨碍图三 喷淋散射塔综合效率图通过以上三张图表,能够看出同样到达99%的脱硫效率,喷淋塔液气比需要选择22;鼓泡塔散射管插入深度20 cm;而喷淋散射塔喷淋部分液气比只需要3,散射管插入深度只需要12 c
13、m。反映到实际运转中,喷淋散射塔比喷淋塔节约了2台循环水泵,比鼓泡塔节约了一部分引风机的压头。因而,运转中比喷淋塔节电30%左右,比鼓泡塔节电15%左右。4)喷淋散射塔因构造的特点,可防止喷淋空塔因烟气与吸收液逆流而容易产生烟囱雨的咨询题。5)操纵系统操作简单,自动化程度高,动力设备少,维护量小。综上所述,本工程采纳喷淋散射塔型作为脱硫系统的吸收装置。第五章 烟气脱硝方案1、低氮燃烧改造本工程锅炉为循环流床锅炉,能够首先通过低氮燃烧改造,将锅炉出口NOx排放浓度操纵在150 mg/Nm。1.1氮氧化物的产活力理在氮氧化物中,一氧化氮占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,产活力理一般分为如下三
14、种:(1)热力型燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其生成过程是一个不分支连锁反响。其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反响式表示。热力型氮氧化物生成机理在高温下总生成式为(2)瞬时反响型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发觉的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,反响区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基能够和空气中氮气反响生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成,其构成时间只需要60 ms。(3)燃料型NOx在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN等中间产物基团,然后再氧化成NO
15、x。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型的构成也由气相氮的氧化(挥发份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成。1.2脱氮技术原理关于循环流化床锅炉来说,能够采纳低氮燃烧技术来减少NOx的生成时机。1)燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反响生成NOx,燃料中氮并非全部转变为NOx,它存在一个转换率,降低此转换率,操纵NOx排放总量,可采取:(1)减少燃烧的过量空气系数;(2)操纵燃料与空气的前期混合;(3)提高入炉的部分燃料浓度。2)热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性;然后是高
16、的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取:(1)减少燃烧最高温度区域范围;(2)降低锅炉燃烧的峰值温度;(3)降低燃烧的过量空气系数和部分氧浓度。详细来说,确实是在保证锅炉燃烧平安、稳定、经济的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:(1)低过量空气燃烧使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进展,随着烟气中过量氧的减少,能够抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放20%左右。但如炉内氧浓度过低,会增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,使锅炉燃烧效率下降。因而,在锅炉运转时,应选取最合理的过量空气系数。(2)空气分级送入炉膛根本原理是将燃料的燃烧
17、过程分阶段完成,采纳倒三角的配风方式。第一阶段:预燃阶段,将从一次风室供入炉膛的空气量减少(相当于理论空气量的80%),使燃料先在缺氧、富燃料的燃烧条件下燃烧,如今密相区内过量空气系数1的条件下完成全部燃烧过程。这一方法弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。在密相区内的过量空气系数越小,抑制NOx的生成效果越好,但不完全燃烧产物越多,导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。因而,为保证既能减少NOx的排放,又保证锅炉燃烧的经济性和可靠性,必须正确组织空气分级燃烧过程。1.3循环流化床低氮燃烧改造工艺针对以上的详细分析,特别提出了以下低氮燃烧技改措施和根本原理性工艺要求。(1)二次风的合理分级
18、降低一次风风量后,可适当增加二次风风量。原锅炉设有三层二次风入口风管,从燃烧需用氧量考虑,该种布置方式能够满足锅炉燃烧的需要;但由于原锅炉设计一次风量较大,二次风管道配置相对偏小,考虑到降低锅炉燃烧系统改造投资本钱,根本维持原有的二次风管道分配;但需要增加二次风管径,在每个二次风管道上设置手动调理门,依照锅炉燃烧情况,调整调理门开度,到达二次风的最正确合理分配。为了更好的进展分级配风,减少NOx的生成,对二次风喷口位置全部重新布置。另外,能够通过省煤器前氧量分布情况摸底试验来理解炉膛内部氧量分布不均匀的程度,以此来确认侧墙是否有必要增设二次风分级风。除了考虑高度方向的分级,还要求对水平方向进展
19、分级,以到达炉膛氧量分配均匀的目的。水平方向的二次风分级主要通过适当调整两侧和中间风管管径的方法来实现。关于目前设计的传统二次风母管前后联络风箱,这部分风箱一般都需要适当扩大,以满足二次风特别送风比例关系的要求,否则会妨碍静压风箱或者等压风箱二次风分配原理,不利于二次风取风点的均匀性。(2)二次风入口端直管段确实定为了构成良好的二次风进入炉内的射流喷射效果,保持根本射程而不被扩散,要求二次风入口端的直管段必须保证一定的长度。(3)二次风喷口、射流水平角度和调理阀门的选择为了不阻碍二次风构成直线型非扩散射流,采纳直管段直截了当插入炉墙上的二次风喷口中。在选材时,与高温物料接触的这一段金属管件,必
20、须选用耐磨抗高温金属材质。为了增加二次风在炉膛内的穿透性,提高燃烧效率,适当减少二次风入炉射流的水平夹角。(4)尾气再循环在操纵燃煤颗粒度的条件下,降低了锅炉一次风的使用量,同时为了有效减小锅炉一次风含氧量,又满足锅炉一次风流化风量需求,本方案设计从引风机出口挡板门后增设一台离心风机,将引风机出口烟气通过加压后,送入锅炉一次风机入口,充当锅炉一次风。以有效降低一次风含氧量,增加风量分配调理裕度。2、脱硝方案选择通过上述低氮燃烧改造,可将锅炉烟气中NOx排放浓度操纵在150 mg/Nm以下,要到达超低排放50 mg/Nm的指标,后续脱硝有以下两种方案可供选择:1、选择性催化复原法;2、选择性非催
21、化复原法+臭氧氧化结合脱硝。催化(1)选择性催化复原法(Selective Catalytic Reaction),简称:SCR法。SCR烟气脱硝技术是目前国内外主流的烟气脱硝技术,它在高温(310400)环境中,利用复原剂(氨水、液氨或尿素),通过催化剂的作用将烟气中的氮氧化物复原为无害的氮气和水。化学反响式为:催化4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O6NO2 +8NH3 7N2+ 12H2O由于SCR催化剂的最正确工作温度为:310400,因而SCR的脱硝反响器一般只能安装在锅炉的省煤器和空气预热器之间,且SCR催化剂在高粉尘环境中运转容易造成催化剂失活,增加氨逃逸率和空气预
22、热器的腐蚀,而更换催化剂又大大增加了运转费用,但SCR脱硝的效率较高,可达80%以上。(2)选择性非催化复原法 (Selective None Catalytic Reaction)简称:SNCR法。SNCR烟气脱硝技术是一种简易的脱硝技术,它在高温(9001100)环境中,利用复原剂(氨水、液氨或尿素)直截了当将烟气中的氮氧化物复原为无害的氮气和水,而不需要催化剂和反响装置。化学反响式为:4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O6NO +4NH3 5N2+ 6H2O2NO2 + 4NH3 + O2 3N2+ 6H2O由于SNCR脱硝技术的化学反响温度为:9001100,因而其化学反
23、响只能在锅炉炉膛内进展。SNCR脱硝技术由于不需要反响器和催化剂,因而其相对的投资和运转费用较低,且占地面积小,但脱硝效率不高,一般只有50%。由于SNCR脱硝效率一般只有50%,通过SNCR脱硝后NOX排放浓度能够到达7080 mg/Nm,要到达超低排放指标,需进一步脱硝。本工程拟采纳氧化湿法脱硝。其根本脱硝原理为:通过添加强氧化剂将烟气中NOx主要成分NO氧化为N2O5或NO2等易溶于水的气体,然后通过后续脱硫吸收剂吸收。强氧化剂能够选用臭氧。SCR脱硝法和SNCR+臭氧结合脱硝法比拟表脱硝方案SCRSNCR+臭氧结合脱硝工艺流程复杂简单脱硝效率90%综合效率80%是否使用催化剂是否复原剂
24、氨水氨水、臭氧复原剂制备方法通过液氨或是尿素溶液蒸发得到,制备方法复杂,设备复杂且存在平安隐患制备方式简单,设备少对锅炉改造需对锅炉空预器和省煤器进展改造,现场没有改造空间和条件只需在锅炉适宜位置增加喷射口投资费用投资费用较高低运转本钱高中是否产生二次污染是,催化剂抛弃处理,会产生二次污染无基于上述比拟能够看出,SCR法脱硝效率高,但是其投资高、运转本钱高,设备复杂,同时现场无改造空间。本工程锅炉通过低氮燃烧后出口NOx排放浓度为150 mg/Nm3,采纳SNCR+臭氧结合脱硝完全能够满足工程要求,因而本工程采纳SNCR+臭氧结合脱硝法进展脱硝。第六章 烟气除尘方案本工程锅炉烟气经电袋除尘器,
25、以及后续湿法脱硫(上述喷淋散射塔具有一定的深度除尘功能),烟尘排放浓度能够操纵在1020 mg/Nm以下,要到达超低排放(5 mg/Nm)的指标,需在脱硫装置后增加湿式静电除尘器。湿式静电除雾器是通过高压直流电的作用,在电除尘器阳极与阴极间构成高压直流电场,电场驱动烟气内电荷微细粒子,使其加速沉降于沉淀管(阳极)外表,用以除去烟气中尘雾的高效除雾设备。将高压直流电引入除雾器内,使悬挂在器内的电晕极(阴极)不断发射出电子,把电极间部分气体构成正负离子,使分散在气体中的尘雾与带电离子相碰而荷电,在电场的作用下,带电的尘雾颗粒移向沉淀极内壁上,靠自重顺壁而下,落入电除雾器的下气室内,使烟气得到净化。
26、湿式静电除雾器能较好捕集烟气中微米和亚微米级微粒,对气溶胶、SO3、重金属离子等也有良好的脱除效果。通过湿式静电除尘器,烟气中烟尘排放浓度能够到达超低排放指标(5 mg/Nm)。第七章 脱硫脱硝除尘工程设想通过上述工艺方案比拟选择,确定本工程锅炉烟气超低排放工艺为:石灰石-石膏喷淋散射塔脱硫系统;低氮燃烧+SNCR+臭氧结合脱硝;喷淋散射塔深度除尘+湿式静电除尘器除尘系统。详细工程改造设想:1、脱硫系统本期工程采纳的石灰石石膏喷淋散射塔脱硫工艺系统主要由脱硫塔系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、电气操纵系统、辅助系统等组成。1.1烟风系统锅炉烟气经电袋除尘器除尘后,由引风
27、机增压进入脱硫塔系统,本工程后续脱硫系统及湿电系统,阻力约增加3500 pa。目前,原有引风机提供的压力不能满足超低排放改造后的阻力要求,因而,需对锅炉的原有引风机进展更换,尽量利用原有引风机根底。3台锅炉烟气通过新更换引风机后聚拢到汇总烟道,通过汇总烟道进入脱硫塔,每台锅炉的引风机后都加设一个密封挡板门,确保某台锅炉不运转时,烟气不会串流。(1)烟道依照可能发生的最差运转条件(例如:温度、压力、流量、污染物含量等)进展烟道设计。烟道设计能够承受如下负荷:烟道自重、风荷载、雪载荷、地震荷载、灰尘积聚、内衬和保温重量等。烟道最小壁厚按6 mm设计,并考虑一定的腐蚀余量,烟道内烟气流速不超过15
28、m/s。引风机出口至脱硫塔入口膨胀节为止全部采纳碳钢制造,脱硫塔入口膨胀节后全部采纳碳钢玻璃鳞片防腐保护。烟气系统的设计保证灰尘在烟道的堆积不会对运转产生妨碍,在烟道必要的地点(低位)已设置去除粉尘的装置。另外,关于烟道中由于粉尘的聚拢而附加的积灰荷重也已考虑。(2)挡板门引风机出口烟道设有烟道挡板门;挡板门的设置是为了满足脱硫运转的需要,同时也防止其中某台锅炉停运时其他锅炉烟气穿过引风机、除尘器倒流入锅炉房。设计的挡板能承受各种工况下烟气的温度和压力,同时没有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计能承受所有运转条件下工作介质可能产生的腐蚀。烟道挡板保护功能除由操纵系统软逻辑实现外,另有硬逻辑联锁操
29、纵,以确保脱硫操纵系统毛病或断电、断气、断信号等任何异常情况下,炉膛至烟囱的通道畅通。烟气挡板能够在最大的压差下操作,同时关闭紧密,不会有变形或卡涩现象,而且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置能匹配,烟道挡板的构造设计和布置使挡板内的积灰减至最小。挡板的操作灵敏可靠而且方便,挡板有远程操纵和尽可能在就地人工操作的电动操作执行器,所用挡板带有挡板位置指示器。每个挡板的操作灵敏方便和可靠。驱动挡板的电动执行机构可进展就地配电箱(操纵箱)操作和FGD_DCS远方操作,挡板位置和开、关状态反响进入FGD_DCS系统。每个挡板全套包括框架、挡板本体、电动执行器,挡板密封系统及所必需的密封件和操纵件等。为使挡
30、板从烟道内侧和外侧都容易接近,在每个挡板和其驱动装置附近设置平台,以便检修与维护挡板所有部件。1.2吸收塔系统(1)喷淋散射塔本工程在原有脱硫塔位置新建两座喷淋散射塔,每座脱硫塔处理才能为275t/h锅炉烟气量,通过上述烟风系统,能够实现两座脱硫塔互为备用。撤除改造顺序:首先撤除南侧脱硫塔,在原位置新建1座喷淋散射塔,将235t/h锅炉+175t/h锅炉的烟气通过汇总钢烟道全部引入新建塔中;然后再撤除北侧脱硫塔,将汇总钢烟道另一端接入北侧脱硫塔中,汇总钢烟道两端加设密封挡板门,某一脱硫塔停运检修时,将密封挡板门关闭,使烟气全部从另一座脱硫塔排出,实现两座塔互为备用。每座脱硫塔底部浆液区直径6.
31、5m,玻璃鳞片防腐,喷淋散射塔的原理及特点详见第五章中阐述。烟气系统来的烟气通过喷淋、鼓泡净化,处理的烟气流经一级管式除雾器、两级屋脊除雾器,洁净的烟气从顶部直排烟囱排入大气。烟气离开除雾器携带水滴含量75 mg/Nm3。吸收塔壳体设计时考虑能承受的荷载,包括吸收塔及作用在吸收塔上的设备和管道的自重、介质重、保温重,以及风载、雪载、地震荷载、作用于吸收塔本体的支架荷载等。吸收塔的支撑和加强件能充分防止塔体倾斜和晃动。塔体的设计尽可能防止构成死角,同时采纳脉冲泵来防止浆池中浆液沉淀。吸收塔底面设计能完全排空浆液。吸收塔上部设置了排空装置。塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护,吸收塔内部的导流板、
32、喷淋系统和支撑等的设计不堆积污物和结垢,并设有通道以便于清洁。吸收塔系统还包括有必需的就地和远方测量装置,有吸收塔液位、pH值(塔体预留接口)、温度、压力、除雾器压差等测量装置。吸收塔烟道入口段有7的坡度,为了防止烟气倒流,烟道入口处设有烟气均布板;为了防止固体物堆积,烟道入口处有部分冲洗装置定期冲洗。吸收塔配有足够数量和大小适宜的人孔门和观察孔,且设计合理,紧密不漏,在附近设置有适当的走道或平台。(2)脉冲系统塔底设浆液脉冲泵,从喷淋散射塔塔底浆液区域的中部抽取浆液,经脉冲管道、脉冲喷嘴返回喷淋散射塔底部,在喷淋散射塔的底部构成射流、紊流防止塔内浆液沉淀。(3)氧化风机系统氧化风机提供足够的
33、氧化空气,使吸收塔底部浆液中的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。在吸收塔内分布的氧化风管以及塔外高液位在2米以下的氧化风管材料采纳耐磨耐腐蚀的2205双相钢制造,并设计有防止氧化空气喷枪出口处结垢的措施。氧化风机为罗茨型。1.3浆液喷淋系统喷淋散射塔的浆液循环喷淋系统作用是初步脱硫,在塔中仓的顶板上设一层浆液喷淋装置,两台循环泵。浆液喷淋配管采纳FRP或耐腐蚀合金钢,其最高运转温度不低于180。浆液母管均匀分布浆液。所有喷嘴耐磨损、不易结垢和堵塞,喷嘴材料采纳碳化硅。循环泵为离心叶轮泵(无堵塞离心式),叶轮为全金属材质,适于输送介质的特性,同时适于高达50 g/L的氯离子浓度。配有油位指示器、机械密封
34、、联轴器罩和泄漏液搜集设备。循环泵进口设置阀门,方便水泵切换运转及检修维护。循环泵进口设置滤网。1.4脱硫剂制备系统本工程脱硫剂采纳廉价易得的成品石灰石粉,厂区新增石灰石粉仓一座,由罐车将成品石灰石输送到厂区储存到石灰石粉仓内。石灰石粉通过仓底部落料管至制浆罐制成浆液,然后经浆液供给泵送至吸收塔。石灰石粉仓下设2个制浆罐,设有浆液搅拌器使石灰石浆液混合均匀、防止沉淀、结垢。浆液供给泵安装2台,1用1备,将制备好的石灰石浆液输送进脱硫塔中进展反响。1.5石膏脱水系统浆液排出泵排出的含固量20%左右的石膏浆液首先进入水力旋流器进展一级脱水,底流进入真空脱水机进一步脱水,脱水后的含水量10%的石膏通
35、过皮带机送至石膏储存间堆放。溢流液重力流至滤液罐,通过滤液泵返回脱硫塔。当溢流液中粉尘含量较高时,可将溢流液先输送至板框压滤机,除尘后滤液再返回脱硫塔,压滤的污泥定期外运。副产物处置系统设2台水力旋流器,2套真空脱水机,1套板框式压滤机,1座滤液罐,2台滤液泵,统一布置在脱硫综合楼二层上。1.6工艺(业)水系统脱硫系统工艺水主要考虑石灰石制浆、喷淋散射塔浆池液位调整、吸收塔除雾器冲洗、脱硫场地冲洗等,工业水主要用于设备冷却水。脱硫系统总用水量约20 t/h,其中经常回收5 t/h,设一座工艺水箱,2台工艺水泵,1用1备;2台除雾器冲洗水泵,1用1备。1.7辅助系统(1)脱硫综合楼本工程设一座脱
36、硫综合楼,安放脱硫系统的配电设备、操纵设备、脱硫系统的部分泵、罗茨风机等不适于露天安放的设备和防冻的设备,同时脱硫系统副产物处理的设备也安放在综合楼内。厂区设一座脱硫综合楼,两层布置,一层布置配电室,风机房,石膏临时储存间;两层布置石膏脱水间,操纵室等。(2)事故溶液池在喷淋散射塔需要检修或有毛病时,为了减少吸收液的浪费,须将塔内的吸收液排入事故溶液池中。当喷淋散射塔检修完成或毛病解除后,通过事故溶液返回泵将吸收液送回塔内。脱硫系统设一座事故溶液池,半地上式,2台事故溶液返回泵,1用1备。池内设搅拌器,防止浆液堆积。(3)除尘系统喷淋散射塔具有深度除尘的才能,吸收了烟尘的喷淋散射塔底部浆液,定
37、期由滤液泵排入板框压滤机进展过滤,过滤后的清液返回脱硫塔内,泥饼定期装车外运。1.8热工自动化水平和热工设备布置为保证烟气脱硫除尘效果和烟气脱硫除尘设备的平安经济运转,将设置完好的热工测量、自动调理、操纵、保护及热工信号报警装置。其自动化水平将使运转人员无需现场人员的配合,在操纵室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启动、停顿和正常运转工况的监视、操纵和调整,以及异常和事故工况的报警、联锁和保护。依照脱硫除尘系统的工艺特点和规模,锅炉的脱硫除尘系统采纳一套DCS操纵系统进展操纵,包括网络、操纵站等。运转人员在综合楼的操纵室内可通过操纵系统的操作员站对整个脱硫除尘系统进展启/停操纵、正常运转的
38、监视和调整以及异常和事故工况的处理。本工程拟建独立的综合楼,综合楼二楼布置中控室,在中控室内布置有脱硫操作员站,在脱硫中控室布置机柜、电视监控系统、热工电动执行机构配电柜、热工仪表电源分配柜,工程师室内布置工程师站、打印机等。2、低氮燃烧+SNCR+臭氧结合脱硝2.1低氮燃烧本工程从锅炉引风机后抽取一部分低温烟气直截了当送入炉内,与一次风或二次风混合后送入炉内,如此不但可降低燃烧温度,而且也降低了氧气浓度,进而降低了NOx的排放浓度。抽取温度较低的烟气,通过再循环风机将抽取的烟气送入空气烟气混合器,和空气混合后一起送入炉内,再循环烟气量与不采纳烟气再循环时的烟气量之比,称为烟气再循环率。烟气再
39、循环法降低NOx排放的效果与燃料品种和烟气再循环有关。经历说明,烟气再循环率为15-20%时,锅炉的NOx排放浓度可降低25%左右。NOx的降低率随着烟气再循环率的增加而增加。而且与燃料品种和燃烧温度有关。2.2SNCR脱硝SNCR系统主要由复原剂储存和输送模块、稀释模块、计量混合模块及喷射和雾化风模块组成。(1)氨水储存系统氨水储存系统主要包括氨水储存罐、遮阴棚、卸氨泵、围堰、排污泵、氨水卸载缓冲罐、氨泄漏检测报警器、现场喷淋及洗眼系统、消防设备等。(2)氨水输送系统本工程拟配置6台氨水输送泵,每台锅炉2台,型式为多级离心泵,3用3备。氨水输送母管式设计并有三根支管分别分配到每台锅炉的计量分
40、配模块。(3)稀释水储存及输送系统复原剂稀释水采纳除盐水,稀释水罐及稀释水输送管道要设置保温层,水罐保温层厚度100mm,彩钢瓦厚度0.5mm,防止冬季结冰。通过稀释水泵,将16%-20%的氨水稀释为5%质量浓度的氨水,并保证良好的雾化效果以提高脱硝系统的脱硝率。本工程拟配置6台稀释水输送泵,3用3备,采纳立式多级离心泵,通过稀释水变频器和背压阀调理稀释水的流量和压力。(4)计量混合模块一台炉一套计量混合模块,所有仪器仪表集中布置。每台炉所需的稀释水在与氨水混合前由流量计操纵,每个喷射点均由流量计操纵,确保分配均匀。复原剂混合液的压力由压力表监控。计量混合模块布置在喷射区附近。(5)压缩空气系
41、统压缩空气气源由厂区现有的压缩空气站提供。(6)喷射系统喷枪材质不低于316L,喷嘴材质SUS310/哈氏合金。调理给料器的变频器,能够操纵喷枪的流量。喷枪上进口为快速接头连接,通过金属软管与物料管路连接。喷枪应有足够的冷却保护措施以使其能承受反响温度窗口区域的最高温度,而不产生任何损坏,且在喷枪停用或者毛病时能够在系统设定的连锁操纵下自动退出防止高温条件下损坏喷枪。2.3臭氧氧化脱硝臭氧系统由臭氧发生器,操纵系统、冷却水系统、检测仪器仪表等组成。氧气经露点检测后分别进入臭氧发生器、精细过滤器过滤、减压稳压后进入臭氧发生室。在臭氧发生室内,部分氧气通过中频高压放电变成臭氧,产品气体经温度、压力
42、、流量监测调理后由臭氧出气口产出。臭氧发生室上设有臭氧取气口,通过在臭氧发生器装备的臭氧浓度检测仪在线监控臭氧发生器的出气浓度,通过操纵系统计算出臭氧产量。臭氧发生器的进气管道上设计了平安阀,当系统压力超过设计值后开启,以保证系统工作平安。臭氧车间安装臭氧泄漏报警仪及氧气泄漏报警仪,监测设备间内环境中臭氧及氧气泄露超标时报警。臭氧发生器采纳国际先进的中频放电技术,内部设有CPU核心操纵,设计了软启动及软卸载功能,并可平滑调理臭氧发生器的投加功率,以到达10%-100%调理臭氧产量,臭氧发生器内的放电管留有10%的余量。每台发生器的臭氧反响槽使用316L不锈钢材料制造,符合环保臭氧发生器相关标准
43、。依照氧化脱硝系统的工艺特点及规模,操纵系统采纳分散操纵、集中监视和操作的设置原则。设置脱硝独立PLC操纵系统,在臭氧设备附近电子设备间布置脱硝PLC操纵机柜,将原料气源系统的仪表和臭氧制备系统操纵纳入脱硝PLC操纵系统。通过操作员站对臭氧制备区设备进展监控。PLC系统预留与主机通讯端口。采取EMES4-20 mA信号反响到臭氧主机PLC系统,依照NOx的值实现自动粗调;以满足各种运转工况的要求,确保脱硝系统平安、高效运转。3、湿式静电除尘器湿式静电除尘器布置在脱硫塔上部。湿式静电除尘器包括进风口及气流分布板、阳极装置、阴极装置、冲洗水系统、电控系统等。(1)进风口及气流分布板依照气流分布模仿
44、实验的结果,在进口喇叭口设置气流均布装置,采纳多孔板方式,模仿计算多孔板的开孔率、多孔板的层数、多孔板的间隔等构造参数,使其到达最好均流效果。(2)阳极装置采纳压型沟槽型极板,该极板上水膜分部均匀,同极间距为300 mm时,能够获得最正确电气运转参数,能够有效的保证长期运转效果。极板材质选用2205双相不锈钢材料,极板厚度1.2 mm,在合理的喷淋清灰设计条件下,可有效的防止结垢腐蚀等咨询题。阳极板采纳上部吊挂、下部限位的固定方式。(3)阴极装置阴极框架采纳两片大框架和上、下框架构成整体笼状构架方式,构造稳定可靠。悬挂极线的横杆间隔可保证在300 mm1 mm范围内,现场安装方便、精确。阴极线
45、采纳2205双相不锈钢芒刺线,其优点是起晕电压低,电流密度大,分布均匀、刚度好,不易断线并能有效提高除尘效率。阴极吊挂装置,将阴极系统悬挂于电场内。(4)加热装置阴极吊挂保温箱内都增加了热风吹扫,确保了绝缘件不易损坏,有效的保证使用寿命。(5)冲洗水系统湿电极板清灰采纳工艺水冲洗,冲洗水水质同脱硫工艺水。本工程设置2台冲洗泵及1台工艺水箱。(6)电气仪控湿式静电除尘器配置一台高频电源。高频高压电源发生装置能独立操纵、运转,高频高压电源发生装置的运转状态(运转参数设置、显示、毛病状态)均能在上位机集中操纵和显示。湿式静电除尘器操纵由脱硫操纵系统统一操纵。湿电系统仪表主要有:工艺水箱液位(带远传磁翻板液位计1支)、冲洗水泵出口压力表2支、冲洗水母管压力变送器1支、冲洗水母管电磁流量计1台、除尘器进出口压力变送器2支。4、直排烟囱脱硫除尘后的烟气温度低,腐蚀性大,原有混凝土烟囱需重新做防腐,工程量大,投资高,且防腐材料需定期更换。目前,针对脱硫后低温烟气,可采纳全玻璃钢直排烟囱,外设镀锌钢框架支撑,工程投资低,且玻璃钢耐腐蚀性强,维护量小,国内已有大量工程实例,运转效果良好。