75t锅炉脱硫技术方案设计.doc

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1、-. z.75t/h75t/h 煤粉炉烟气脱硫煤粉炉烟气脱硫( (湿式钙法湿式钙法) )技技术术方方案案-. z.目目 录录1 总则 12 概述 22.1 工程概述 22.2 脱硫系统概述 22.3 总体设计原则 32.4 设计主要标准和规 32.5 设计参数 43 脱硫工艺说明 53.1 湿式钙法脱硫工艺介绍 53.2 工艺特点 64.1 处理烟气量 .74.2 SO2原始排放浓度 74.3 脱硫效率 74.4 生石灰粉耗量、年脱硫量、石膏年产量 74.5 脱硫反响循环液气比 74.6 Ca/S 摩尔比 74.7 10%CaO 浆液量 84.8 溶液循环流量 84.9 耗水量 84.10 电

2、耗量 85 运行费用单台系统8-. z.5.1 经济指标 85.2 脱硫运行本钱 86 建造费用 9-. z.3 3 7 75 5t t/ /h h 煤煤粉粉炉炉烟烟气气脱脱硫硫工工程程1 1 总则总则1) 本技术方案适用于中盐吉兰泰盐化集团制碱事业部 375t/h 煤粉炉烟气脱硫工程，根据环保要求，结合业主实际情况及业主方要求，对中盐吉兰泰盐化集团制碱事业部375t/h 煤粉炉烟气脱硫工程编制本技术方案。本技术方案设计为三炉三塔湿式钙法法脱硫工艺，脱硫效率到达 98%以上，能够满足现有的相关平安、环保等强制性法规、标准的要求，并具有前瞻性。2) 本技术方案的容是按 375t/h 煤粉炉脱硫系

3、统编制。其中脱硫岛主要包括浆液制备及输送系统、烟气系统、SO2吸收系统、工艺水系统、副产品处理系统，脱硫岛外辅助系统主要包括向脱硫岛的供电、供水、供气及构造建筑工程局部。3) 脱硫装置是完整的、平安的、经济的、可靠的。脱硫装置按 20 年寿命设计。所提供的设备是最新技术。4) 本工程设计根据目前国同类型锅炉烟气脱硫工程的经历，并结合本工程的实际情况，原则上设备及材料购，关键设备进口。5) 脱硫岛整体设计布局紧凑、合理、系统顺畅，运行经济，节省占地，节省投资，脱硫工艺流程合理，并缩短各种工艺管线， ，及维护和检修的方便。6) 贯彻节约用水的原则，减少水量消耗。7) 工艺系统设计和设备技术先进、平

4、安可靠与锅炉 100%同步运行。8) 系统年利用小时数按 8400 小时考虑24 小时 350 天 。2 2 概述概述2 2. .1 1 工工程程概概述述中盐吉兰泰盐化集团制碱事业部现有 75t/h 煤粉炉三台，从锅炉烟囱排出的废气含有-. z.SO2、氮氧化物、粉尘等既影响操作区环境，又污染大气，根据环保有关规定，SO2、颗粒物等污染物排入大气必须达标排放。华强科技开发对业主方提供的锅炉相关数据资料进展了认真分析，根据业主的实际情况和具体要求， ，结合我公司的技术优势，采用湿式法烟气脱硫工艺的技术方案，脱硫系统采用三炉三塔设计方案。我公司引进国外先进、可靠性高、技术成熟的喷淋空塔烟气脱硫工艺

5、，对该技术进展深入的研究、消化，并在工程实践中不断优化和完善该工艺，比方脱硫塔烟气均流装置已形成了具有自身特色的高效脱硫技术工艺。2 2. .2 2 脱脱硫硫系系统统概概述述2.2.1 本工程为脱硫塔改造工程，我公司根据贵公司提供的数据设计如下方案： 1炉喷钙脱硫+炉外半干法脱硫原有设备，炉喷钙脱硫效率 50%，炉外半干 法脱硫效率 80%，贵公司提供的数据为：SO2初始浓度为 4500mg/Nm3，脱硫后净 烟气 SO2浓度为 150mg/Nm3。4500mg/Nm3*50%*20%=450mg/Nm3，故这种改造方 式不能到达脱硫要求。 2炉外半干法脱硫原有设备+冲渣水脱硫，贵公司提供的冲

6、渣水数据为170m3/h， 如此水量只能让 SO2浓度为 4500mg/Nm3脱硫至 2600mg/Nm3左右，而半干法脱硫 原有设备脱硫效率为 80%，即 2600mg/Nm3*0.2=520mg/Nm3，故这种改造方式 亦不能到达脱硫要求。 3湿法石灰-石膏法烟气脱硫装置，此法烟气脱硫是现今用途最广、工艺最成 熟、脱硫效率较高的一种脱硫工艺，在适宜液气比的情况下可到达 98%以上。按 SO2浓度为 4500mg/Nm3计算，4500mg/Nm3*0.02=90mg/Nm3，完全满足环保要求。2.2.2 本工程为在 75t/h 煤粉炉引风机出口烟道至主烟囱间建立烟气脱硫装置。脱硫入口烟气接自

7、煤粉炉引风机出口经烟道至脱硫塔，经过脱硫后，净烟气通过塔顶烟囱排放，新标准规定系统不设旁路系统。2.2.3 本工程建立容为烟气系统、SO2吸收系统、吸收剂输贮及制备系统、副产物系统、-. z.检修起吊设施、废水处理系统、烟囱防腐、给排水系统、热力系统、供配电系统、仪表及控制系统、通信及火灾自动报警系统、构造建筑、总图及运输等保证脱硫系统正常运行的全部设施。2 2. .3 3 总总体体设设计计原原则则本装置采用三炉三塔系统配置。烟气脱硫效达 98以上。按照?工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规?HJ462-2009的规定和中盐吉兰泰盐化集团制碱事业部的要求，烟气脱硫后到达如下指标：SO2150(

8、mg/Nm3) 烟尘50(mg/Nm3)脱硫工艺系统主要由吸收浆液制备及输送系统、烟气系统、SO2吸收系统、工艺水系统、脱硫副产品处理系统、电气控制系统、滤液处理系统组成。烟气进入吸收塔进展脱硫。脱硫后的净烟气通过塔顶烟囱或者经原烟囱排放至大气。2 2. .4 4 设设计计主主要要标标准准和和规规序号规名称规版本号1?工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规?HJ462-20092?中华人民国环境保护法?1989.123?大气污染物综合排放标准?GB1629719964?工业窑炉大气污染排放标准?GB9078-19965?酸雨控制区与二氧化硫控制区划分方案?环发(1997)634 号6?环境空气质

9、量标准?GB3095-20037?火电厂烟气脱硫工程技术规?HJ/T179-20058?污水综合排放标准?GB8978-19969?工厂企业厂界噪声标准?GB1234810?恶臭污染物排放标准?GB14554-0311?建筑设计防火规?GBJ16-8712?工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规?HGJ229-9113?工业设备及管道绝热工程设计规?GB50264-9714?污染源在线自动监控监测数据采集传输仪技术要求?HJ477-200915?爆炸和火灾危险环境电力装置设计规?GB50058-92-. z.2.5 设计参数2.5.煤粉炉烟气参数序号名 称单 位75t/h 煤粉炉备 注1工况烟气

10、量m3/h159000引风机风量2排烟温度1403标况烟气量Nm3/h_4烟气 SO2含量mg/Nm3取 4500 计算5烟气烟尘含量mg/Nm3506年运行时间小时8400350 天计算2.5.2 脱硫剂参数2.5.3 能源介质条件1电源：220/380V10%(单相/三相)；频率：50Hz2%。2蒸汽：0.60.8MPa表压3原水：在界区处的工作数据 温度：地下水; 绝压：0.4MPa; 经过滤，无泥砂、腐蚀性物质和有机物。序号名称数值1氧化钙%852二氧化硅%6.03氧化镁%4.04细度10%筛余200 目-. z.3 3 脱硫工艺脱硫工艺说明说明3 3. .1 1 湿湿式式钙钙法法脱脱

11、硫硫工工艺艺 介介绍绍3.1.1 原理湿式钙法脱硫工艺是一种利用碱金属钙的氧化物。氢氧化物作为 SO2的吸收剂，净化处理烟气的工艺。系统主要由吸收剂制备系统、二氧化硫吸收系统和烟气系统组成。来自除尘器的烟气经过升压后经原烟道挡板门后进入吸收塔，在吸收塔进展 SO2的脱除。吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔烟气逆流接触，发生传质与吸收反响，烟气中的 SO2、SO3被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反响在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。为了维持吸收液恒定的 pH 值并减少石灰耗量，石灰浆液被连续参加吸收塔，同时吸收塔的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空

12、气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰在浆液中的均布和溶解。3.1.2 化学过程1)SO2 + H2OH2SO3 吸收2)Ca(OH)2 + H2SO3CaSO3 + 2H2O 中和3)CaSO3 + 1/2 O2CaSO4 氧化4)CaSO3 + 1/2 H2OCaSO31/2H2O 结晶5)CaSO4 + 2H2OCaSO42H2O 结晶6)CaSO3 + H2SO3Ca(HSO3)2 pH 控制同时烟气中的 HCL、HF 与 Ca(OH)2的反响，生成 CaCl2或 CaF2。吸收塔中的 pH 值通过注入石灰石浆液进展调节与控制，一般 pH 值在 5.56.5 之间。-. z.3.1.3

13、 工艺流程图本工程脱硫系统由烟气系统、喷淋反响塔吸收系统、氧化钙制浆系统、石膏回收系统、废水处理系统、工艺水系统、自动控制系统等组成。氧化钙湿法脱硫工艺流程：氧化钙粉经加水消化制成 1015%浓度的浆液，用乳液泵打入脱硫塔下部贮液槽中，再经循环泵打入喷淋系统，喷淋脱硫。为了防止溶液饱和，塔底定期自动外排 5%左右的脱硫废水，废水经处理后大局部循环回用，小局部达标后排放。在我国，珞璜电厂首次引进了日本三菱公司的石灰石石膏湿法脱硫工艺，脱硫装置与两台 360MW 燃煤机组相配套。机组燃煤含硫量为 4.02%，脱硫装置入口烟气二氧化硫浓度为 3500ppm，设计脱硫效率大于 95%。该工艺的流程图见

14、下列图。详细脱硫除尘流程图见附图。详细脱硫除尘流程图见附图。3 3. .2 2 工工艺艺特特点点1脱硫效率高。湿式钙法脱硫工艺脱硫率高达 98%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。 2技术成熟，运行可靠性好。国外湿式钙法脱硫装置投运率一般可达 98%以上，由于其开展历史长，技术成熟，运行经历多，因此不会因脱硫设备而影响设备的正常运行。特别是新建脱硫工程采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。3吸收剂资源丰富，价格廉价。作为湿式钙法脱硫工艺吸收剂的石灰石，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰石品位也很好，碳酸钙含量在 90%以上，优者可达95%以上，制

15、得石灰价格也低廉。运行费用低。4脱硫副产物便于综合利用。湿式钙法脱硫工艺的脱硫副产物为脱硫石膏。在日本、德国脱硫石膏年产量分别为 250 万吨和 350 万吨左右，根本上都能综合利用，主要-. z.用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副产物综合利用，不仅可以增加厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副产物处置费用，延长灰场使用年限。5技术进步快。近年来国外对石灰-石膏湿法工艺进展了深入的研究与不断的改良，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可望使该工艺占地面积较大等问题逐步得到妥善解决。6占地面积小：锅炉现场虽然紧凑，

16、但完全能够满足工艺设备布置。7采用 PLC 模块控制，整套设备自动化程度高，操作简便，控制可靠，启停灵活。4 脱硫工艺计算单台计算4 4. .1 1 处处理理烟烟气气量量 引风机风量：159000m3/h4 4. .2 2 S SO O2 2原原始始排排放放浓浓度度本设计浓度为 4500mg/Nm34 4. .3 3 脱脱硫硫效效率率本脱硫系统的脱硫效率应不低于 ，以满足排标要求：4500-150/4500100%=96.6%4 4. .4 4 生生石石灰灰粉粉耗耗量量、年年脱脱硫硫量量、石石膏膏年年产产量量可可简简化化成成化化学学方方程程式式：S SO O2 2+ +2 2H H2 2O O

17、+ +G Ga a0 0+ +1 1/ /2 2O O2 2= =G Ga aS SO O3 32 2H H2 2O O 32 56 156 6010 * Y每小时石灰耗量：G石灰 h=( 103*6010*56/32)/8400h/85%=1473kg/h-. z.石灰年耗量：G 石灰 a=6010*56/32/85%=12375t/a年脱硫量：GSO2=159000m3*0.0045kg*8400h*10-3=6010t/a石膏年产量=(6010*156/32)*1.1= 32230t/a4 4. .5 5 脱脱硫硫反反响响循循环环液液气气比比取 1215 L/Nm34 4. .6 6 C

18、 Ca a/ /S S 摩摩尔尔比比取 1.054 4. .7 7 1 10 0%C Ca aO O 浆浆液液量量每小时 CaO 浆液量：G=1473/10%=14730 kg/h4 4. .8 8 溶溶液液循循环环流流量量循环量 G循环=19082385 m3/h4 4. .9 9 耗耗水水量量每小时蒸发耗水量= 0.6 t每年耗水量：G=5040 t4 4. .1 10 0 电电耗耗量量电耗量：520kWh 5 5 运行费用运行费用单台系统单台系统5 5. .1 1 经经济济指指标标电 费： 0.65 元/kWh水 费： 1.5 元/吨-. z.石 灰： 300 元/吨石 膏： 150 元

19、/吨人员工资： 3.5 万元/人年5 5. .2 2 脱脱硫硫运运行行本本钱钱年运行时间按 840024 小时 350 天小时计算： 运行费用统计表序号工程单位时耗量每小时费用元年耗量计算单价单位年运行费用万元1电耗kWh52033843680000.65元/kWh283.922水消耗吨0.60.950401.5元/吨0.7563石灰吨1.47344212375300元/吨371.254人工人9.00/3-35000元/人年10.55石膏吨3.83757532230150元/吨483.456年运行时间小时84007总计 (万元)183.1766 6 建造费用建造费用 此方案采用一炉一塔式，塔身及件采用玻璃钢材质，配有烟气系统、喷淋反响塔吸收系统、氧化钙制浆系统、石膏回收系统、废水处理系统、工艺水系统、自动控制系统等组成。总计建造费用 850 万左右，具体费用需技术方案商定后而定。