1、375t/h锅炉烟气脱硝脱硫改造工程改造方案目 录1 工程概况12设计依据12.1锅炉概况12.2引风机12.3末级空预器出口烟气数据22.4燃煤特性22.5排放要求32.6设计标准32.7费用标准53 脱硝介绍53.1 SNCR技术53.2 SCR技术73.3 SNCR/SCR混合烟气脱硝技术83.4脱硝技术的比较94 SNCR脱硝方案114.1具体设计参数：114.2还原剂比较分析114.3脱硝设备供货清单134.4烟气脱硝性能保证指标164.5 运行成本分析175脱硫介绍185.1石灰石/石膏法工艺流程185.2湿式氨/硫铵法185.2脱硫技术比较196.脱硫方案206.1具体设计参数22、06.2 FGD系统的组成206.3设备清单256.4石灰石要求366.5烟气脱硫性能保证指标376.6 运行成本分析381 工程概况山西永鑫煤焦化有限责任公司375t/h循环流化床烟气脱硫脱销改造工程。工程位于山西省临汾市安泽县。为全面落实国家“十二五”氮氧化物、二氧化硫污染减排规划和要求，依据国家GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准，对2009年投运的375t/h循环流化床烟气中的NOx、SO2进行处理。该项目实施后，可有效削减NOx、SO2的排放总量，切实改善空气质量，保护公众健康，促进可持续发展。2设计依据2.1锅炉概况1) 锅炉形式：循环流化床锅炉2) 型号：UG-75/33、.82-M413) 运行模式：全年运行4) 数量：3台（2用1备）5) 投产时间：1#、2#炉2009年2月； 3#2009年10月6) 制造厂家：无锡华光锅炉股份有限公司2.2引风机 表2.1 引风机参数名称单位参数型号-数量-每炉一台风量m3/h127398-236765风压Pa6111-3728调节挡板开度35-85电机功率/电压kW / kV400/10电机电流A30.32.3末级空预器出口烟气数据表2.2 烟气数据名称单位设计参数实测数据烟气流量m3/h162560125000-170000烟气温度/湿度/150/无115-150/无测定烟气压力Pa无无测定SO2浓度mg/m33004、低于3000Nox浓度mg/m3250低于500烟尘浓度mg/m3无测量含氧量57-122.4燃煤特性 表2.3 烟气数据名称单位设计参数实际参数煤产地-晋、陕发热量kcal/kg2705控制要求3500-4200固定碳33.522014年1-6月平均36.79氢1.68无测定氧2.9无测定氮0.58无测定硫0.18购煤要求低于1.5水分15-10（2014年1-6月平均7.73）干燥 灰分60.1432-45（2014年1-6月平均44.65）挥发分33.0828-35（2014年1-6月平均32.26）燃料颗粒特性mm010852.5排放要求表2.4 排放要求名称单位设计参数SO2浓度mg5、/m3150NOx浓度mg/m31502.6设计标准GB16297 大气污染物综合排放标准GB13271 锅炉大气污染物排放标准 HJ2040 火电厂烟气治理设施运行管理技术规范GB50057 建筑物防雷设计规范 GB50034 工业企业照明设计标准GB50236 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范HGJ229 工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范GB0198 热工仪表及控制装置施工及验收规范GB50259 电气装置安装工程电气照明施工及验收规范GBJ232 电气装置安装工程施工及验收规范 GB50205 钢结构工程施工及验收规范GB50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范GB56、0017 钢结构设计规范DL/T680 耐磨管道技术条件GB/T8163 流体输送用无缝钢管GB12348 工业企业厂界噪声标准GB50054 低压配电设计规范GB50055 通用用电设备配电设计规范GB50217 电力工程电缆设计规范GB50229 火力发电厂与变电所设计防火规范GB50260 电力设施抗震设计规范GBJ87 工业企业噪声控制设计规范GB50009 建筑结构荷载规范GB4272 设备及管道保温技术通则GB50264 工业设备及管道绝热工程设计规范GB/T13275 一般用途离心通风机技术条件GB/T2888 风机和罗茨风机噪音测量方法GB3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧7、厚钢板和钢带GB4879 防锈包装GB8196 机械设备防护罩安全要求GB50055 通用用电设备配电设计规范DL/T5048 电力建设施工及验收技术规范书GB50212 建筑防腐蚀工程施工及验收规范及条文说明GB50231 机械设备安装工程施工及验收通用规范GB7231 工业管道的基本识别色和识别符号GB 4053 固定式钢梯及平台安全要求GB50205 钢结构工程施工质量验收规范2.7费用标准表2.5 费用标准名称单位设计参数备注新水元/m32-软水元/m310-蒸汽元/吨70-电元/（kWh）0.5-压缩空气元m3折算为电计算液氨元/吨1900液氨纯度99.9石灰石粉元/吨260-3 脱8、硝介绍目前主流的烟气脱硝技术有选择性非催化还原技术（SNCR）、选择性催化还原技术（SCR）和SNCR/SCR联合脱硝技术。3.1 SNCR技术在8001000这一温度范围内、无催化剂作用下，氨水等还原剂可选择性地还原烟气中的NOx生成N2和H2O，基本上不与烟气中的O2作用，据此发展了SNCR脱硝技术。SNCR烟气脱硝的主要反应为：NH3为还原剂 l 4NO+4NH3+O24N2+6H2Ol 6NO+4NH35N2+6H2Ol 6NO2+8NH37N2+12H2Ol 2NO2+4NH3 +O2 3N2+6H2O从SNCR系统逃逸的氨可能来自两种情况，一是喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀，一9、是由于喷入点烟气温度低影响了氨与NOx的反应。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到炉内最有效的部位，如果喷入控制点太少或喷到炉内某个断面上的氨不均匀，则会出现分布较高的氨逃逸量。在较大尺寸的锅炉中，因为需要覆盖相当大的炉内截面，还原剂的均匀分布则更困难。为保证脱硝反应能充分地进行，以最少喷入NH3的量达到最好的还原效果，必须设法使喷入的NH3与烟气良好地混合。若喷入的NH3不充分反应，则逃逸的NH3不仅会使烟气中的飞灰容易沉积在锅炉尾部的受热面上，而且烟气中NH3遇到SO3会产生NH4HSO4易造成空气预热器堵塞，并有腐蚀的危险。因此，SNCR工艺的氨逃逸要求控制在8mg/Nm3以下。图3.1为10、尿素作为还原剂SNCR脱硝工艺流程图。图3.1 SNCR工艺系统流程图SNCR烟气脱硝过程是由下面四个基本过程组成：1) 还原剂的接收和溶液制备；2) 还原剂的计量输出；3) 在锅炉适当位置注入还原剂；4) 还原剂与烟气混合进行脱硝反应。3.2 SCR技术选择性催化剂还原（SCR）技术是在烟气中加入还原剂（最常用的是氨和氨水），在催化剂和合适的温度等条件下，还原剂与烟气中的氮氧化物（NOx）反应，而不与烟气中的氧进行氧化反应，生成无害的氮气和水。主要反应如下：4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2ONO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O6NO2 + 8NH3 7N2 11、+ 12H2OSCR技术采用催化剂，催化作用使反应活化能降低，反应可在更低的温度条件（320400）下进行。对SCR系统的制约因素随运行环境和工艺过程而变化。制约因素包括系统压降、烟道尺寸、空间、烟气微粒含量、逃逸氨浓度限制、SO2氧化率、温度和NOx浓度，都影响催化剂寿命和系统的设计。除温度外，NOx、NH3浓度、过量氧和停留时间也对反应过程有一定影响。SCR系统一般由氨或氨水的储存系统、（氨水转化为氨系统）、氨与空气混合系统、氨气喷入系统、反应器系统、检测控制系统等组成。SCR脱硝反应器在锅炉尾部一般有三种不同的布置方式，高尘布置、低尘布置和尾部布置，图3.2为目前广泛采用的高尘布置SCR12、烟气脱硝系统工艺流程图。图3.2 SCR工艺系统流程(高尘布置)对于一般燃煤或燃油锅炉，SCR反应器多选择安装于锅炉省煤器与空气预热器之间，因为此区间的烟气温度刚好适合SCR脱硝还原反应，氨被喷射于省煤器与SCR反应器间烟道内的适当位置，使其与烟气充分混合后在反应器内与氮氧化物反应，SCR系统商业运行的脱硝效率约为80%90%。3.3 SNCR/SCR混合烟气脱硝技术SNCR/SCR混合技术是SNCR工艺的还原剂喷入炉膛技术同SCR工艺利用末反应氨进行催化反应结合起来，或利用SNCR和SCR还原剂需求量不同，分别分配还原剂喷入SNCR系统和SCR系统的工艺有机结合起来，达到所需的脱硝效果，它是13、把SNCR工艺的低费用特点同SCR工艺的高脱硝率进行有效结合的一种扬长避短的混合工艺。SNCR/SCR混合工艺的脱硝效率可达到6090%。图3.3为典型的SNCR/SCR混合烟气脱硝工艺流程。图3.3 SNCR/SCR联合工艺脱硝流程图3.4脱硝技术的比较几种主要烟气脱硝技术综合比较情况如表3.7所列。表3.1 SCR、SNCR、SNCR/SCR技术综合比较名称SCR技术SNCR技术SNCR+SCR技术反应剂NH3氨水或尿素NH3反应温度3204008001000前:8001000，后段：320400催化剂V2O5-WO3/TiO2不使用催化剂后段加少量催化剂脱硝效率8090%3080%50914、0%反应剂喷射位置SCR反应器入口烟道炉膛内喷射锅炉负荷不同喷射位置也不同SO2/SO3氧化SO2氧化成SO3的氧化率1%不会导致SO2氧化，SO3浓度不增加SO2氧化较SCR低对空气预热器影响NH3与SO3易形成硫酸氢铵，需控制NH3泄漏量和SO2氧化率，并对空预器低温段进行防腐防堵改造。SO3浓度低，造成堵塞或腐蚀的机率低硫酸氢铵的产生较SCR低，造成堵塞或腐蚀的机率比SCR低系统压力损失新增烟道部件及催化剂层造成压力损失没有压力损失催化剂用量较SCR小，产生的压力损失较低燃料及其变化的影响燃料显著地影响运行费用，对灰份增加和灰份成分变化敏感，灰份磨耗催化剂，碱金属氧化物劣化催化剂，AS、15、S等使催化剂失活。基本无影响影响与SCR相同。由于催化剂较少，更换催化剂的总成本较SCR低锅炉负荷变化的影响SCR反应器布置需优化，当锅炉负荷在一定范围变化时，进入反应器的烟气温度处于催化剂活性温度区间。多层布置时，跟随负荷变化容易跟随负荷变化中等工程造价高低较高本项目脱硝方案的选择本项目为3台75t/h锅炉脱硝项目，原始NOx排放浓度约为500mg/Nm3。为满足最新实施的NOx排放要求，同时考虑到脱硝的经济性，推荐采用SNCR脱硝工艺，脱硝后NOx排放浓度低于150mg/Nm3，实现达标排放。每台锅炉一套脱硝系统，还原剂储备系统公用一套。SNCR脱硝工艺优点如下：1) 脱硝效率可达30%816、0%以上，确保NOx达标排放。2) 脱硝系统运行灵活，调整余地大。3) 投资省。4) 占地小。5) 对锅炉的运行影响较小。6) 运行维护方便。4 SNCR脱硝方案4.1具体设计参数：表4.1 设计参数序号名称单位参数1烟气流量m3/h(工况)1700002烟气流量Nm3/h1100003反应温度8504初始NOX浓度mg/Nm35005处理效率%706处理后NOX浓度mg/Nm31507还原剂氨水8氨水（20%）消耗量kg/h1689氨逃逸ppm84.2还原剂比较分析脱硝还原剂选择是整个脱硝系统中很重要的一个环节。在脱硝系统中，还原剂是最大的消耗品（对于SNCR来说是这样，但对于SCR来说催化17、剂的消耗费用更多）。其消耗成本直接影响到脱硝系统的整体经济评估。目前，世界上脱硝系统最常用的还原剂有三种：尿素、氨水和液氨。4.2.1 无水氨（液氨）、氨水和尿素的特性无水氨的特性：亦名液氨，为GB12268-90规定之危险品，危险物编号23003。无色气体，有刺激性恶臭味。液态氨变气态氨时会膨胀850倍，并形成氨云。氨蒸气与空气混合物爆炸极限1625%（最易引燃浓度17%）和遇高温（93C以上）时有爆炸的危险，氨和空气混合物达到上述浓度范围遇明火会燃烧和爆炸，如有油类或其它可燃性物质存在，则危险性更高。氨是有毒物质，会导致人急、慢性中毒，严重时可致人死亡；氨气是具有腐蚀性、无色、具有强烈气味18、的气体；虽然绝大部分的时间都在安全使用，但一旦发生事故，它会形成一个致命的毒云对现场工作的工人及附近社区居住的人造成危害；若与氨直接接触,会刺激皮肤，灼伤眼睛，使眼睛暂时或永久失明,並导致头痛、恶心、呕吐等；严重时，会导致呼吸系统积水(肺或喉部水肿)，可能导致死亡；长期暴露在氨气中，会伤肺，导致产生咳嗽或呼吸急促的支气管炎。氨水的特性：氨水与无水氨都属于危险化学品。氨溶液为危险货物品名表危险化学品名录（2002版）GB12268-90规定之危险品：含氨50%的氨溶液，危险货物编号为23003 ；35%含氨50%、 危险物编号为22025；10%含氨35%的氨溶液，危险货物编号为82503。用于19、脱硝的还原剂通常采用20% 25%浓度的氨水，是无色透明液体，易分解放出氨气，温度越高，分解速度越快，可形成爆炸性气氛。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。与强氧化剂和酸剧烈反应。与卤素、氧化汞、氧化银接触会形成对震动敏感的化合物。接触下列物质能引发燃烧和爆炸：三甲胺、氨基化合物、铂、二氟化三氧、二氧二氟化铯、卤代硼、汞、碘、溴、次氯酸盐、氯漂、氨基化合物、塑料和橡胶。腐蚀铜、黄铜、青铜、铝、钢、锡、锌及其合金等等。 如果溢出，氨水液体扩散范围较无水氨小，浓度范围较易控制。但有强烈的刺激性气味，因是液体不需压力容器储存，较无水氨相对安全。但是接触限值（溢出的氨浓度)，不管来自无水氨或氨20、水，对人体影响一样。从运输角度来看，氨水因为浓度仅在19%29%，与人接触的概率较无水氨多，所以氨水比无水氨在与人接触频率的观点上，危险性更胜于无水氨，必须谨慎考虑。4.2.2 脱硝还原剂的技术经济比较1) 技术比较从脱硝的原理来说，烟气脱硝系统的实质是氨气（NH3）与NOx起还原反应。从这个角度看，氨水和液氨均可作为脱硝反应的还原剂。但对于SNCR系统来说，最理想的还原剂为氨水，除了以上提到的原因外，氨水本身的特性使它相比液氨具有更好的可控制性、能够在炉膛横截面上分布的更均匀，因此可以达到更高的脱硝效率和更低的氨逃逸率。 2） 经济比较两种还原剂的建造成本一般来说，氨水低，液氨高。而且相对运21、输方式来说，液氨也具有较高的危险性。表4.2 不同还原剂特点还原剂特点氨水运输成本较大需要较大的储存罐脱硝有效温度窗口窄液氨高危险性原料运输和存储安全性低综上所述，考虑到贵公司在焦化行业要使用氨。因此本项目首先考虑氨水作为SNCR脱硝还原剂。4.3脱硝设备供货清单4.3.1还原剂接收与制备设备主要清单编号设备材料名称规格型号数量技术参数备注1氨水接收泵/循环泵ZS25-50-1603套扬程25m流量50m/h,功率5.5kW化工防腐泵，不锈钢材质2阀组1套304SS3法兰，管件1套304SS4.3.2储存设备主要清单编号设备材料名称规格型号数量技术参数备注1清水罐10m1台碳钢防腐2排污球阀D22、N503个PN16304SS3储罐40m2台防腐4液位变送器WP-UM3083个210米PN165出口闸阀DN503个PN16304SS6进水球阀DN503个PN16304SS还原剂喷射设备主要清单编号设备材料名称规格型号数量技术参数备注1还原剂喷射计量泵CDLF1-233套扬程150m流量1m/h，功率1.5kW不锈钢材质2阀组3套PN16304SS3Y型过滤器DN253个PN16PN164法兰，管件3套PN16304SS5液体压力变送器T20X-1-1.63套0.5级PN166气体压力变送器3套0.5级PN167电磁流量计YKLD-25S-T1F1003套DN25 PN164.3.4脱硝喷23、枪设备主要清单 编号设备材料名称规格尺寸数量技术参数备注1喷枪DN05-252018把0.050.3t/h耐热不锈钢喷头2附件DN15，PN1618套配套件3管路气路、液路管路3套304满足喷枪使用条件4喷枪套管炉膛开洞使用18套310满足脱硝使用效率数量4.3.5废液回收设备主要清单编号部件名称规格、尺寸数量技术参数备注1自吸泵SP-2MQHRC1台扬程18m流量32m/h功率7.5kW安装在废液池外2配套阀门1套304SS4.3.6压缩空气系统主要清单编号设备材料名称规格尺寸数量技术参数备注1螺杆式压缩机1套2Nm/min一备一用2冷干机1套3储气罐3m1台法兰，管件1套4.3.7电气及自24、动化设备主要清单编号设备材料名称规格 型号数量技术参数1变频器柜800宽800深2200高3套2PLC组件柜800宽800深2200高1套PLC系统采用西门子S7-300系列PLC3计算机及网络（独立中控）包括操作站、UPS电源及网络连接设备3套4CEMS3套5电缆3套6电缆桥架3套4.3.8环境喷淋设备主要清单编号设备材料名称规格尺寸数量技术参数备注1环境喷淋装置1套布置于储罐上方2环境氨气浓度监测报警仪FIX5501台0100ppm环境监测3洗眼器1套安全防护4喷淋花洒1套安全防护5废液池1个土建施工防水防腐处理4.4烟气脱硝性能保证指标表4.3 烟气脱硝工程性能保证指标（单台）名称单位参25、数锅炉蒸发量t/h75燃料类型煤处理烟气量m3/h170000处理烟气量Nm3/h110000炉膛内NOx浓度mg/Nm3500脱硝后NOx排放浓度mg/Nm3150SNCR脱氮效率%70氨逃逸 ppm8炉膛内温度 850年运行小时h7200还原剂(20%氨水)储备量d5脱硝还原剂-（20%氨水）消耗量kg/h168NOx削减量t/a426运行达标说明: 采用以氨水为还原剂的选择性非催化还原（SNCR）技术，脱硝效率70%，满足本项目氮氧化物排放浓度150mg/Nm3(折合为烟气中氧含量为6计算)的要求，氮氧化物年削减量可达426吨。4.5 运行成本分析表4.3烟气脱硝工程运行成本分析（氨水为26、还原剂）技术方案SNCR脱氮效率指标70%锅炉蒸发量t/h75NOx初始值（暂定）mg/Nm3500NOx排放水平mg/Nm3150处理烟气量m3/h170000处理烟气量Nm3/h110000减少NOx排放量t/a426还原剂（液氨）消耗量Kg/h33.52t/a241.42还原剂（液氨）万元/年45.82水成本万元/年0.42压缩空气万元/年5.4电耗万元/年52管理费用万元/年10两台运行费用万元/年117.8蒸汽增加的成本元/吨1.09注：每年按7200小时考虑。由上表运行成本分析可见，本项目脱硝系统运行后，在系统脱硝效率为70%时，锅炉综合利用项目每年可减少氮氧化物排放426吨以上，27、为企业和当地带来了良好的环境效益。5脱硫介绍5.1石灰石/石膏法工艺流程 石灰石/石膏法烟气脱硫技术是一种发展最成熟、在全球范围内广泛应用(市场占有率90%)的烟气脱硫技术。该工艺以石灰石浆液作为吸收剂，通过石灰石浆液在吸收塔内对烟气进行洗涤,发生反应，去除烟气中的SO2，反应产生的亚硫酸钙通过强制氧化生成含2个结晶水的硫酸钙（石膏），脱硫后的烟气从烟囱排放。脱硫装置工艺系统主要包括：烟气系统、SO2吸收系统、石灰石破碎及浆液制备系统、石膏脱水系统、工艺水及废水处理系统。主要设备包括：烟气挡板门、吸收塔、氧化风机、循环浆泵、压滤机等。5.2湿式氨/硫铵法工艺流程氨法脱硫技术，除用氨水作洗涤剂以28、外，其运行方式与石灰石/石膏法相似。从引风机来的烟气，进入脱硫塔浓缩结晶段，经过洗涤、降温、增湿后进入上部吸收段；在吸收段，烟气经氨水吸收液循环吸收SO2生成亚硫酸铵；脱硫后的烟气经除雾，使烟气中水雾小于75mg/m3，净化、除雾后的烟气经热空气及烟气加热器升温至75左右送入烟囱排放。吸收剂氨与吸收液混合后进入吸收塔。吸收烟气中SO2形成的亚硫酸铵在吸收塔底部被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵在塔内结晶，含固浆液经过滤离心机分离得到固体硫酸铵，固体硫酸铵进入干燥器干燥后，进入料仓和包装机，即可得到商品硫酸铵。母液回塔。氨法脱硫系统包括脱硫装置和硫酸铵后续处理装置。其中：脱硫装置的主要设备有吸29、收塔、烟道、挡板门、循环泵、氧化风机、氨水槽及氨水泵、工艺水箱及水泵，附属管道、阀门及控制仪表等。硫酸铵处理装置的主要设备有旋流器、离心机、干燥机、包装机、附属的管道、阀门及控制仪表等。5.2脱硫技术比较表5.1 两种脱硫技术综合比较序号名称石灰石/石膏法湿法氨/硫酸铵法1工艺流程简单复杂2吸收剂石灰石粉：来源广泛、价格低廉、无污染氨水：价格昂贵，浓度太低影响脱硫效率，浓度太高容造成已造成氨泄漏。3危险程度无危险品4吸收剂高较高5对烟气含尘浓度要求一般高6系统维护简单复杂7副产品石膏，作为水泥添加剂或石膏板硫酸铵，用于农业纯度较难达到商品要求8废水排放少量废水，只需简单沉淀处理废水COD含量超30、标，需复杂处理9二次污染无容易造成氨泄漏、逃逸。10技术成熟程度国内商业化运用国内成功案例很少11脱除1吨SO2的吸收剂费用406元1010元本项目脱硫方案的选择本项目为3台75t/h锅炉（两用一备）脱硫项目，原始烟气SO2浓度3000mg/Nm3。为满足最新实施的SO2排放要求，同时考虑到脱硫的综合比较（表5.1），推荐采用石灰石/石膏法工艺，脱硫后SO2排放浓度150mg/Nm3，实现达标排放。3台75t/h锅炉（两用一备）用一套脱硫系统。6.脱硫方案6.1具体设计参数表6.1 设计参数序号项目名称单位参数1锅炉形式流化床锅炉2锅炉数量台3(2用1备)3锅炉额定蒸发量t/h754燃煤量（单31、台炉）t/h21（设计煤种）14-19（实际煤种）5处理烟气量（单台炉）Nm3/h1100006处理烟气量（单台炉）m3/h(工况)1700007湿法脱硫入口SO2浓度mg/Nm330008湿法脱硫后出口SO2浓度mg/Nm31509SO2/SO3转化率%110处理效率%956.2 FGD系统的组成吸收塔系统烟气进入吸收塔内，自下而上流动与喷淋层喷射向下的石灰石浆液雾滴发生反应，吸收SO2、SO3、HF、HCl等气体。吸收塔采用先进可靠的喷淋空塔，系统阻力小，塔内气液接触区无任何填料部件，有效地杜绝了塔内堵塞结垢、系统压力增大的现象。石灰石浆液制备系统制成的新石灰石浆液通过石灰石浆液泵送入吸收32、塔浆液池内，石灰石在浆液池中溶解并与浆液池中已经生成石膏的浆液混合，由吸收塔浆液循环泵将浆液输送至喷淋层。浆液通过空心锥切线型喷嘴雾化，与烟气充分接触。在吸收塔浆液池中部区域，氧化风机供给的空气通过布置在浆液池内的矛状管与浆液在搅拌器的协助下进一步氧化反应生成石膏（CaSO42H2O）。吸收塔石膏浆液通过石膏浆液排出泵输送至石膏浆液缓冲箱后，泵送至压滤机脱水，使副产物石膏中含水量小于10%，并堆放在石膏堆场。吸收塔配备四台浆液循环泵，采用单元制运行方式，每一台循环泵对应一层喷淋装置。循环泵将塔内的浆液从下部浆液池打到喷淋层，经过喷嘴喷淋，形成颗粒细小、反应活性很高的雾化液滴。 喷嘴设计采用高级33、的空心锥切线形喷嘴，在同等喷雾条件下，对循环泵的压力需求较低，可降底系统功耗。该种喷嘴可使喷出的浆液形成一系列连续的雾化区域，覆盖均匀，雾化效果好，并提高了浆液的喷淋速率。喷淋层的布置增加了浆液与气体的接触面积和几率，保证吸收塔横截面能被完全布满并且重叠，使SO2、SO3、HF、HCl等被充分去除。由于在吸收塔内吸收剂浆液通过循环泵反复循环与烟气接触，吸收剂利用率很高。经过净化处理的烟气流经两级卧式除雾器，在此处将烟气携带的浆液微滴除去。从烟气中分离出来的小液滴慢慢凝聚成比较大的液滴，然后沿除雾器叶片的下部往下滑落，直到浆液池，保证除雾器出口烟气携带的水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。经洗34、涤和净化的烟气流出吸收塔，最终通过净烟道进入烟囱排入大气。下层除雾器（一级除雾器）的上下面和上层除雾器（二级除雾器）的下面设有冲洗喷嘴，正常运行时下层除雾器的底面和顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域。当除雾器压降超出设定值时即自动完成一个冲洗程序。除雾器冲洗系统的设计特别注意到FGD装置入口的飞灰浓度及除雾器沉积物的影响。投标人根据以往工程经验在吸收塔上层除雾器上部增加设置一层冲洗喷嘴，该层喷嘴可以提供在异常情况或停机检修时对二级除雾器进行人工冲洗，以确保除雾器的高除雾可靠性。被吸收的SO2与石灰石在悬浮过程中反应生成亚硫酸钙（CaSO31/2H2O），在吸收塔浆液池中（位于吸收塔35、下部）通过强制氧化作用进一步被通入过量的空气氧化成硫酸钙，在这一过程中石膏可从超饱和的溶液中结晶出来，可保证生成晶体均匀、高质量的石膏晶体。其中吸收塔浆液池的主要功能如下：l 完成酸性物质和石灰石的反应l 通过强制氧化把亚硫酸盐氧化成硫酸盐l 提供石灰石足够的溶解时间l 促使过饱和溶液里面的石膏结晶l 提供石膏晶体充分长大的停滞时间吸收塔浆池的容量进行了优化设计。本设计采用大容量吸收塔浆池以确保：l 进口低SO2浓度导致酸碱吸收反应速率下降，大容量吸收塔浆池为喷淋过程中物理溶解于浆液中的酸性物质在浆池内与石灰石浆液中的有效成分反应提供充分的反应时间，由此确保高的脱硫效率。l 为石灰石提供充分的36、溶解时间，确保不大于1.05的钙硫比。l 为亚硫酸钙提供充分的氧化空间和氧化时间，确保良好的氧化效果，保证石膏品质。l 为石膏晶体长大提供充分的停滞时间及充足的晶种，确保生成高品质的粗粒状（而非片状和针状）石膏晶体。同时，为了在烟气参数如烟气流量、烟气温度和SO2初始浓度发生快速变化的情况下，能使吸收塔正常、稳定地运行，浆液池容量的设计保证提供充分的气固缓冲容积，确保系统具有良好的耐冲击性和稳定性。浆液池里面的浆液为含有多种溶解盐的水溶液，其中悬浮态维持在12%-18%的水平。为了保证这些固态物质能够真正均匀分布在浆液中，浆液池周围安装了3台侧进式搅拌器。当锅炉原烟气通过吸收塔时，会蒸发带走一37、部分吸收塔内的水分，石膏结晶也会带走一定的水分，废水排放也会带走一部分水，这样将导致吸收塔浆液中的固体浓度逐步增大，进而影响反应的正常进行。浆液的液位由吸收塔的液位控制系统控制，流失的水将通过除雾器冲洗水来补充，同时亦通过向吸收塔补充新鲜工艺水来保持液位。塔内浆液的密度通过调节吸收塔内石膏浆液的排放量来控制。烟道系统FGD装置将配备单独的烟道系统，包括：原烟道：从锅炉原有引风机入口至吸收塔的整段烟道（含膨胀节, 烟气挡板门）及支架；净烟道：吸收塔出口至烟囱入口烟道（含膨胀节）及支架。烟道最小壁厚至少按6mm设计，并考虑一定的腐蚀余量。烟道应是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都应进行连38、续焊接。进气烟道采用可靠的防腐保护。所有烟道应在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔，以便于烟道（包括膨胀节）的维修和检查以及清除积灰。另外，人孔门应与烟道壁分开保温，以便于开启。在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，以及根据承包方提供的其他烟气流动模型研究结果要求的地方，应设置导流板。还原剂储存及浆液制备系统 新建一座石灰石粉仓，储存外运细度为320目过筛率不小于90%石灰石粉，通过输送系统至石灰石浆液箱。通过物料配比调制成合格的石灰石浆液，为每套系统配置两台石灰石浆液泵（一用一备）和石灰石浆液输送管，直接送至吸收塔浆液池中。制浆所需的水由滤液提供或者由工艺水提供。脱硫副产物分离装置39、石膏浆液是含有石膏晶体、亚硫酸钙、CaCl2、少量未反应石灰石、CaF2和少量飞灰等其它化合物的混合物，经过石膏水力旋流器旋流及真空皮带脱水机脱水后实现石膏的浓缩、净化和脱水。6.2.5工艺水和石膏冲洗水的系统工艺水主要考虑以下几处用水点：l 石灰石浆液制备系统的补给水（连续）l 石膏脱水系统的补给水（连续）l 除雾器冲洗水（断续）l 事故排放系统用水（间断）l 设备清洗用水（间断）l 吸收塔补给水（连续）排空及浆液返回装置排水系统主要包括以下组成部分：l 事故浆液池l 事故浆液泵l 排水坑l 排水坑搅拌器l 排水坑泵（每个排水坑各对应二台，根据各池、坑内的液位自动启停）6.3设备清单吸收塔系40、统吸收塔型式（喷淋塔/液柱塔）喷淋塔流向（顺流/逆流）逆流吸收塔前烟气量（标态、湿态）Nm3/h220000（两炉 ）浆液循环停留时间min3.5浆液全部排空所需时间h3液/气比（L/G）l/m312（3层喷淋）烟气流速m/s3.5烟气在吸收塔内停留时间s5.4化学计量比CaCO3/去除的SO2mol/mol1.02浆池固体含量: 最小/最大Wt%12/18浆液含氯量g/l10浆液PH值56吸收塔吸收区内径m7吸收塔吸收区高度m3.6浆池区直径（或长宽）m7浆池高度m5.44浆池液位正常/最高/最低m4.94/5.44/5.94浆池容积m3153.6吸收塔总高度m19.51材质吸收塔壳体 / 41、内衬碳钢/玻璃鳞片内衬入口烟道材质/厚度6mm碳钢复合贴衬3mmC276合金钢板喷淋层/喷嘴FRP/SIC喷淋层数/层间距3/1.8m搅拌器或搅拌设备数量3搅拌器或搅拌设备轴功率kW15除雾器位置吸收塔上部除雾器级数二级平板吸收塔保温mm50吸收塔循环泵数量台4（三用一备）型式离心式轴功率kW75/85/95扬程mH209.95/11.75/13.55流量m3/h1360石膏排出泵数量台2（一用一备）型式离心式轴功率kW7.5扬程mH2040流量m3/h25氧化风机数量台2（一用一备）型式罗茨风机出口压力Pa57000电机轴功率kW75出口流量（每台）Nm3/h1275石灰石仓数量个1有效容积42、m3706.3.6石灰石浆液制备及供应系统名称单位数据螺旋给料机数量个1出力t/h0.2型式-重力式旋转给料阀数量个1出力t/h0.2型式-重力式石灰石浆液箱数量个1有效容积m324尺寸（直径）m3高度m3.8防腐材料玻璃鳞片搅拌器数量个1搅拌器材料(叶轮/轴)叶轮材质、轴材质：碳钢衬胶搅拌器轴功率kW4石灰石浆液泵数量台2（一用一备）形式离心式壳体/叶轮材料A49或等同吸入侧压力Pa40000扬程m25流量m3/h7.5介质含固量%30密封形式机械密封密封材料SiC轴功率kW7.56.3.7石膏脱水系统名称单位数据压滤机数量套1浆液存储池数量个1有效容积m319搅拌器数量个1搅拌器轴功率kW43、2.2浆液泵数量台2（一用一备）形式自吸泵壳体/叶轮材料A49或等同吸入侧压力Pa24000扬程m20流量m3/h50回收水泵数量台2（一用一备）形式自吸泵壳体/叶轮材料A49或等同吸入侧压力Pa24000扬程m40流量m3/h50介质含固量%1.89密封形式机械密封密封材料SiC轴功率kW8.66.3.8排放系统名称单位数据事故浆液泵数量台2（一用一备）形式离心式壳体/叶轮材料A49或等同/A49或等同吸入侧压力Pa10000扬程m30流量m3/h50介质含固量%30密封形式机械密封密封材料SiC轴功率kW15事故浆液箱数量个1有效容积m3160尺寸（长宽高）m1044搅拌器数量个3搅拌器功44、率kW11排水坑数量台1地坑形式-钢筋混凝土尺寸m333防腐FRP搅拌器数量台1搅拌器功率kW2.2排水坑泵数量台2（一用一备）型式自吸式离心泵壳体材质A49或等同叶轮材质A49或等同电机功率kW4扬程m20体积流量m3/h20供水系统名称单位数据工艺水箱数量个1有效容积m320尺寸m425材料碳钢工艺水泵数量台2（一用一备）型式离心式壳体材质碳钢叶轮材质碳钢轴功率kW5.5吸入侧压力Pa50000扬程m40体积流量m3/h20密封型式机械密封密封材质SiC6.3.9电气部分设备及材料清单序号设备名称型号和规格单位数量备注1脱硫变压器SCB10-1250/10，1022.5%/0.4kV，Ud45、=6% Dyn11，带 IP21防护外壳，自冷/风冷，B级绝缘台2需方供货范围2低压开关柜2.1电源进线柜GGD,1000(宽)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500A Ik=10kA台2变频器、断路器、交流接触器、热继电器等主要电气元件采用ABB产品2.2母联柜GGD,800(宽)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500A Ik=10kA台12.3浆液循环泵变频控制柜GGD,800(宽)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500A Ik=10kA 内装ABB变频器台62.4电动机配电柜GGD,800(宽)x846、00(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500AIk=10kA 台72.5低压母线桥封闭母线桥，三相四线铜母线，Un=380/220V In=2500A 米53UPS10kVA 输入380V三相/输出220V单相 自带蓄电池套14通信部分4.1通信电缆HYV20-10X2X0.5米2004.2分线端子箱10对个25就地箱套16照明灯具套17电线电缆套18电缆桥架支架套19电缆防火材料耐火隔板、阻火包、防火堵料、涂料等套110安装材料10.1槽钢10米10.2角钢40X4米10.3镀锌钢管热镀锌钢管 DN20-100吨热控部分设备及材料清单序号设备名称型号及规格单位数量备注1压47、力表Y-150，精度1.5，表头不锈钢，量程：01.5Mpa只82隔膜压力表Y-150，精度1.5，表头不锈钢，量程：01.5Mpa只43双金属温度计Y-150，表头不锈钢，量程：0100C只41压力变送器420mA,HART,精度等级：0.075%； 台42差压变送器420mA,精度等级：0.075%；1245VDC, 误差：0.15%； 台23隔膜压力变送器4.20mA,精度等级：0.075%；12.45VDC,误差：0.15%；接口：DN50 ；台94热电阻Pt100,三线制，长度400mm,量程：0200C台85PH计电源220VAC,4-20mA信号,0-14PH，介质石灰石浆液,台48、46电磁流量计电源220VAC,4-20mA信号，材质不锈钢,IP67,介质常温台47电磁流量计电源220VAC,4-20mA信号，材质不锈钢，IP67,，介质常温台28孔板流量计一体化式,4-20mA信号，材质不锈钢，介质常温台29液位变送器420mA,HART,精度等级：0.075%;1245VDC,IP67 误差：0.15%；量程06.2m.台410超声波液位计两线制，输出4-20mA信号， 台311雷达料位计两线制，量程0-3m，输出4-20mA信号,只112料位开关电压220VAC,长度500mm，材质不锈钢只213密度计电压220VAC,输出4-20mA信号，介质石灰石浆液，密度049、-1500kg/m3，台2三烟气检测系统1出口CEMS设备测点SO2O2DUSTF湿度温度压力套12数据采集系统含数据采集系统所有配件套四1PLC系统西门子S7-300套1与脱硝合用一套2PLC机柜2200800600台73操作员站含主机和24寸三星液晶显示器台1研华工控机4A3/A4打印机彩色喷墨打印台1HP5监控软件套1WINCC6组态软件套1STEP7 V5.57对外通讯接口光缆通讯，含所有通讯用软硬件套18操作台1100X750X800，钢质喷塑台1五1桥架套1六电缆1控制电缆ZR-KVV 4X1.5km2控制电缆ZR-KVVP 4X1.5km3计算机电缆ZR-DJYPVP 2X1.550、km4计算机电缆ZR-DJYPVP 3X1.5km七盘箱柜1仪表电源柜2200800600,进线220VAC,2KW,带双电源切换装置台12阀门配电柜2200800600,进线380VAC,55KW,带双电源切换装置(其中一台柜子配带)台43保温保护箱600X600X1200,带温控装置，材质不锈钢台46.4石灰石要求脱硫剂主要采用外购石灰石成品粉，石灰石粉用密封罐车运至石灰石粉仓库，进入石灰石制浆系统，其特性如下，粒度要求为320目，通过率90。石灰石特性要求如下：l CaCO3：95%l MgCO3：1.8%l 水：0.82%l 其他惰性成分：2.38%l 石灰石粒度：dmax=1.5mm51、，d50=0.4mm6.5烟气脱硫性能保证指标表6.2 烟气脱硫工程性能保证指标名称单位参数锅炉规模t/h752燃料类型煤脱硫装置入口处理烟气量Nm3/h220000SO2浓度mg/Nm33000脱硝后SO2排放浓度mg/Nm3150脱硫氮效率%95脱硫装置入口温度150烟囱入口烟气温度5565运行阻力Pa1200石灰石储备量d3年运行小时h7200吸收剂消耗量t/a7036SO2减排量t/a4503运行达标说明: 采用以石灰石/石膏法脱硫技术，脱硫效率95%，满足本项目氮氧化物排放浓度150mg/Nm3(折合为烟气中氧含量为6计算)的要求，SO2年减排量可达4503吨。6.6 运行成本分析表52、6.3烟气脱硫工程运行成本分析技术方案石灰石/石膏法脱氮效率指标%95蒸发量t/h752SO2初始值（暂定）mg/Nm33000SO2排放水平mg/Nm3150处理烟气量Nm3/h220000减少SO2排放量t/a4503吸收剂消耗量t/a7036吸收剂（石灰石）万元/年182.94水成本万元/年5压缩空气万元/年1电耗万元/年118.8管理费用万元/年10运行费用万元/年317.74蒸汽增加的成本元/吨2.94注：每年按7200小时考虑。由上表运行成本分析可见，本项目脱硝系统运行后，在系统脱硫效率为95%时，锅炉综合利用项目每年可减少SO2排放4503吨以上，为企业和当地带来了良好的环境效益。