循环流化床锅炉烟气脱硫工程可行性研究报告附表(63页).doc
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2023-11-21
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1、XXXXXXXXXXXXX有限公司农业综合开发项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月58可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日54目 录1 总论11.1可研编制依据11.2项目概况11.3项目背景和主要技术方案11.3.1项目背景11.3.2主要技术方案比选41.42、项目建设的必要性和有利条件91.4.1项目建设必要性91.4.2项目建设有利条件101.5设计原则和设计范围101.5.1设计原则101.5.2设计范围112 建设条件122.1厂址及地质条件122.2水文气象条件122.3供电132.4供水132.5供热132.6压缩空气供应132.7脱硫剂供应132.8项目前期采用电石泥作为脱硫剂方案132.9交通运输143 建设方案153.1烟气脱硫工程改造方案153.1.1总体布置方案简介153.2脱硫工艺系统及设备163.2.1系统概述163.2.2主要设备选择及技术要求243.3脱硫电气部分283.4脱硫仪表检测与自动控制部分333.4.1自动化控3、制水平333.4.2仪表选型333.4.3控制系统组成343.4.4控制室布置363.5土建部分363.5.1建筑363.5.2建筑物的结构型式363.5.3建筑物的标准373.5.2建筑结构383.5.3采暖、通风、空气调节及除尘系统393.5.4消防及给排水系统404 节能424.1工艺和设备节能措施424.2电气设备节能措施425 劳动安全卫生435.1总述435.2防尘、防毒、防化学伤害436 生产组织与劳动定员456.1生产组织456.2定员456.3职工培训467 建设工期和实施进度477.1建设工期477.2实施进度477.3实施条件477.3.1施工场地条件477.3.2施工用4、电和施工用水477.4施工、安装能力478 经济评价488.1经济估算与资金筹措488.1.1新增投资总额488.1.2资金筹措488.1.3项目运行成本分析488.1.4项目主要技术指标509 结论5110附件:主要设备参数表521 总论1.1可研编制依据3140T/H+1240T/H循环流化床锅炉烟气脱硫工程委托xx编制本项目可行性研究报告。1.2项目概况锅炉容量为3140T/H和1240T/H燃煤循环流化床锅炉,已经投产发电。本工程机组年利用小时数为7000小时。1.3项目背景和主要技术方案项目背景(1)我国目前每年因酸雨和二氧化硫污染对生态环境损害和人体健康造成的经济损失超过1000亿5、元,以后这种污染损失还将持续不断的增加。研究表明,我国基本消除酸雨污染所允许的最大二氧化硫排放量为1200万吨至1400万吨。按照我国目前经济发展模式,到2020年能源消费总量将达到30亿吨至40亿吨标煤,原煤消费量约需25亿吨至33亿吨,二氧化硫产生量将达到4200万吨至5300万吨,按照目前污染控制方式和力度,预计2020年全国二氧化硫排放量将达到2800万吨左右,超过大气环境容量约1600万吨,将对生态环境和人体健康造成严重影响。(2)国家“十一五”国民经济和社会发展规划确定了20062010年环境保护的主要目标:2010年主要污染物(二氧化硫和化学需氧量)排放总量减少10。这是国家五年6、规划首次把环境保护目标确定为法律效力的“约束性指标”。近日,国家发展改革委员会同环保总局印发了现有燃煤电厂二氧化硫冶理“十一五”规划(以下简称规划)。规划在分析我国燃煤电厂二氧化硫冶理现状、面临的形势与任务的基础上,提出了现有燃煤电厂二氧化硫治理的指导思想、原则和主要目标,并提出了重点项目及保障措施。规划提出:“十一五”期间,现有燃煤电厂需安装烟气脱硫设施1.37亿千瓦,共221个项目,可形成二氧化硫减排能力约490万吨。加上淘汰落后、燃用低硫煤、节能降耗等措施,到2010年,现有燃煤电厂二氧化硫排放总量由2005年的1300万吨下降到502万吨,下降61.4。规划的实施,对实现“十一五”时期7、全国二氧化硫排放总量削减10的约束性目标和改善全国大气环境质量将起决定性作用。为实现上述目标,规划提出以下保障措施。一是完善二氧化硫总量控制制度,依据大气污染防治法和“公开、公平、公正”的原则核定企事业单位二氧化硫排放总量、核发许可证,进一步完善二氧化硫总量控制制度。二是强化政策引导,完善电价形成机制,研究和逐步实施根据燃煤机组脱硫改造的实际投资和运行成本核定脱硫电价。鼓励安装烟气脱硫装置的机组优先上网,优先保障上网电量。二氧化硫排污费优先用于现有燃煤电厂二氧化硫治理。对脱硫关键设备和脱硫副产品综合利用继续给予减免税优惠。三是加快脱硫产业化发展,加大对拥有自主知识产权烟气脱硫技术和设备产业化的8、扶持力度,加快烟气脱硫新技术、新工艺的研发和示范试点,推动烟气脱硫副产品综合利用,继续整顿烟气脱硫市场。四是充分发挥政府、行业组织和企业的作用。(3)本项目锅炉基本参数煤质资料: 设计燃煤煤种:2.5 实际燃烧煤种 收到基:2.5 收到基碳53.82 收到基氢3.01 收到基氮0.82 收到基氧3.27 收到基低位发热量20.70MJKG 全水分7.5 空气干燥基水分1.53 收到基灰分29.01 干燥无灰基挥发分26.13 哈氏指数HGl 89 变形温度DT() 1210软化温度ST() 1430 半球温度HT() 1450 流动温度FT() 1490锅炉参数序号项目名称技术参数技术参数备注9、1锅炉型号UG140/5.3-MUG240/5.3-M22锅炉蒸发量140t/h240t/h3锅炉数量314设计排烟温度134135实际排烟温度1005设计烟气量276129m3/h239037Nm3/h6燃料消耗量20t/h(单台)39.37t/h7烟囱高度及出口直径150m,3m150m,3m8引风机型号Y5-48 24.8D(两台)9风机流量297130 m3/h150580m3/h10风机全压6267Pa7338Pa11电机功率800kw710kw12风机前负压-700pa-1400pa13除尘器型号电除尘YSC110D-3布袋除尘型号XLDM-762014设计除尘率99.45%99.10、9%15烟气二氧化硫浓度16每小时二氧化硫排放量2656.95kg1743.4kg17每年二氧化硫排放量18592吨12204吨年运行时间按照7000小时计算18实施脱硫后每年减少二氧化硫排放量17668吨11594吨结合本项目地处潍坊主城区的地理因素,烟气中二氧化硫排放量巨大,实施烟气脱硫治理势在必行。1.3.2主要技术方案比选脱硫工艺方案的选择世界上燃煤或燃油电站所采用的脱硫工艺多种多样,达数十种之多。脱硫工艺可分为:燃烧前脱硫,燃烧脱硫和燃烧后脱硫即烟气脱硫。在这些脱硫工艺中,有的技术较为成熟,己达到工业应用的水平,有的尚处于试验研究阶段。现将目前应用较为广泛的几种脱硫工艺原理、特点及其11、应用状况简要介绍如下:1.3.2.1石灰石石膏湿法脱硫工艺石灰石石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作脱硫吸收剂,石灰石经破碎、磨细成粉状后与水混合搅拌制成吸收剂浆液。在吸收塔内,吸收剂浆液与烟气接触混合,烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应,最终反应产物为石膏。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,经烟道排入烟囱。石膏浆则经过脱水装置脱水后回收。吸收剂浆液在吸收塔中循环利用,利用率很高。该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫,脱硫效率可达到95以上。石灰石石膏湿法脱硫工艺主要化学反应为:在脱硫吸收塔内烟气中的SO2首先被浆液中的水吸收与浆液中的CaCO3反应生成CaSO3,C12、aSO3被鼓入氧化空气中的O2氧化最终生成石膏晶体CaSO42H2O。其主要化学反应式如下:SO2+H2OH2SO3H+HSO3-CaCO3+2H+Ca2-+H2O+CO2HSO3-+1/2O2H+S042-Ca2+SO42-+2H2OCaSO42H2O石灰石石膏湿法脱硫是目前世界上技术最成熟、应用最多的脱硫工艺,特别在美国、德国和日本,应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80,应用的最大单机容量己达1100MW。脱硫副产物石膏的处置方式一般有抛弃和回收利用两种,方式的选择主要取决于市场对脱硫石膏的需求、脱硫石膏的质量以及是否有足够的堆放场地等因素。美国多采用抛弃方式,抛弃量约占86,13、主要弃置于灰场或回填旧矿坑;而日本和德国则多采用回收利用方式,主要用作水泥缓凝剂和建筑材料等,石膏的利用率达90以上。在国内,日本三菱和日立的石灰石石膏湿法脱硫工艺在重庆珞璜电厂和太原发电厂中采用,其中重庆珞璜电厂的装机容量为两台360MW燃煤机组。机组燃煤含硫量4.02,脱硫装置入口烟气SO2浓度约为3500ppm,设计脱硫效率大于95。德国Steinmuller的石灰石石膏湿法脱硫工艺也在北京、杭州半山及重庆三个电厂中得到了成功应用。随着国产化率的提高,原来严重制约湿法脱硫工艺推广应用的工程初投资比其它脱硫工艺高的问题正在逐步得到解决。现在,除上述工程外,国内在建或筹建的火电厂脱硫工程中大14、多数采用了这种工艺,如贵州安顺电厂二期2300MW工程、广东沙角A电厂1300MW烟气脱硫技改工程、石景山电厂l200MW工程、广东连州电厂2125MW工程、广东瑞明电厂2125MW机组脱硫工程、浙江钱清热电厂#2机1135MW工程等,目前中大型机组绝大多数选择了湿法脱硫的技术方案。1.3.2.2 喷雾干燥法脱硫工艺喷雾干燥法脱硫工艺以石灰作为脱硫吸收剂,石灰经消化并加水制成消石灰乳,消石灰乳由泵打入吸收塔内的雾化装置,在吸收塔内被雾化成细小液滴的吸收剂与烟气充分混合接触,与烟气中的SO2发生化学反应生成CaSO3,烟气中的SO2被脱除。与此同时吸收剂带入的水分迅速被蒸发而干燥,烟气温度随之降15、低。脱硫反应产物及未被利用的吸收剂以干燥的颗粒物形式随烟气带出吸收塔,进入除尘器被收集下来。脱硫后的烟气经除尘器除尘后排放。为了提高脱硫吸收剂的利用率,一般将部分脱硫灰循环至制浆系统进行再利用。该工艺有两种不同的雾化形式可供选择,一种为旋转喷雾雾化,另一种为气液两相流雾化。喷雾干燥法脱硫工艺的化学反应原理为:SO2+H2OH2SO3Ca(OH)2+H2SO3CaSO3+2H2OCaSO3(液)CaSO3(固)CaS03(液)+1/2O2CaSO4(液)CaSO4(液)CaSO4(固)喷雾干燥法脱硫有工艺技术比较成熟,工艺流程较为简单、系统可靠性高等特点,脱硫率可达到85以上。该工艺在美国及西欧16、一些国家应用较为广泛。在美国,应用的最大单机容量为520MW,机组燃煤含硫量为1.5,处理烟气量为3396000m3h,采用4个直径为15.86m的吸收塔,3个运行,1个备用。在欧洲主要应用在小型电厂垃圾焚烧装置,脱硫灰渣可用作制砖、筑路,但多为抛弃至灰场或回填废旧矿坑。1.3.2.3 炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺炉内喷钙加尾部增湿活化器脱硫工艺是在炉内喷钙脱硫工艺的基础上在锅炉尾部增设了增湿段,以提高脱硫效率。该工艺多以石灰石粉为吸收剂,石灰石粉由气力喷入炉膛8501150温度区,石灰石受热分解为氧化钙和二氧化碳,氧化钙与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙。由于反应在气固两相之间进行,受到17、传质过程的影响,反应速度较慢,吸收剂利用率较低。在尾部增湿活化反应器内,增湿水以雾状喷入,与未反应的氧化钙接触生成氢氧化钙,而与烟气中的二氧化硫反应,当钙硫比控制在2.5及以上时,系统脱硫率可达到6580。增湿水由于烟气温度加热被迅速蒸发,未反应的吸收剂,反应产物呈干燥态随烟气排出,被除尘器收集下来。脱硫过程中主要化学反应式如下:CaCO3CaO+CO2SO2+CaOCaSO3CaO+H2OCa(OH)2SO2+H2OH2SO3Ca(OH)2+H2SO3CaSO3+2H2O该脱硫工艺在芬兰、美国、加拿大、法国等国家得到应用,采用这一脱硫技术的最大单机容量己达300MW。我国已在南京下关及浙江钱18、清电厂采用该种脱硫工艺,目前均已投运,但由于要在炉内喷钙,锅炉效率会有所影响。1.3.2.4 电子束照射烟气脱硫工艺电子束照射烟气脱硫工艺是一种不产生二次污染并能实现资源综合利用的脱硫技术,其工艺原理为在烟气中加氨,然后用高压电子束照射,可以使烟气中90的SO2和80的NOX转化为(NH4)2SO4和NH4NO3,并在集尘器中加以回收,副产品可以作肥料。目前在四川成都热电厂已安装了一台利用日本荏原公司技术,世界上最大的电子束脱硫装置。1.3.3脱硫工艺的选择根据以上脱硫工艺的简单介绍,控制火电厂二氧化硫排放有很多种方法,各种脱硫工艺的工程投资及脱硫效率等也各不相同,选择何种脱硫工艺一般可从脱硫19、效率、运行的稳定性、运行费用、投资等几个方面综合考虑:1.3.3.1脱硫效率及运行稳定性比较根据上述分析,干法、半干法脱硫工艺脱硫效率较低,脱硫剂耗量较大,较易出现故障,系统利用率及运行稳定性较差,而且,干法、半干法脱硫工艺对锅炉煤种变化较为敏感,适应性较差,在300MW及以上容量的机组上的运行业绩较少。湿法脱硫工艺技术最为成熟,脱硫效率高,运行稳定、可靠,对主机的影响较小,对煤种的适应性较强。1.3.3.2 脱硫剂及副产品的状况从脱硫剂的可得到性来考虑,作为湿法脱硫用的脱硫剂石灰石半干法或干法脱硫用的生石灰相比,容易获得且来源稳定,不仅运输、贮存方便,而且价格便宜。另外,由于半干法或干法脱硫20、用的生石灰对活性要求较高,这就需要改善目前国内水平较低的石灰烧制工艺及技术,这也会相应提高吸收剂的成本。而从脱硫副产品的综合利用率来考虑,在这几种工艺中,湿法脱硫的副产品石膏具有较高的综合利用率,而其它几种工艺的副产品综合利用率相对较低,有的只能采用抛弃法处理。1.3.3.3 运行费用和投资的比较从一次性投资方面来看,湿法脱硫工艺比干法、半干法脱硫工艺要略高,但是从脱硫剂耗量、电耗、水耗及脱硫副产品的利用等运行费用采综合考虑,其实这两种脱硫工艺的综合经济效益是相当的,尤其在运行相当一段时间后,湿法脱硫工艺的综合费用将会低于干法及半干法脱硫工艺。随着国家对环保要求的越来越严格,湿法脱硫工艺将更具21、有优势。几种脱硫工艺有关参数及指标对比表如下:脱硫工艺湿法烟气脱硫喷雾干燥法炉内喷钙尾部增湿电子束法技术成熟性成熟成熟成熟工业试验适用煤种不限中低硫煤中低硫煤中高硫煤适用范围(1)100MW及以上(2)新建电厂、改造电厂(1)100MW及以下(2)条件合适时电厂改造(1)100MW及以下(2)条件合适时电厂改造(1)容量不限(2)新建电厂脱硫率95%以上75-85%75-80%90%吸收剂石灰石/石灰石灰石灰石液氨副产物石膏亚硫酸钙等亚硫酸钙硫氨/硝氨废水有无无无占地面积较大较大较小较小工程造价中等中等较低较高运行维护工作量中等中等中等较大根据本工程的实际情况,作为大型发电机组,炉内喷钙加尾部22、烟道增湿活化脱硫工艺不适用,而电子束照射烟气脱硫工艺目前仅在小容量机组上应用,也不适用于本工程。石灰石石膏湿法脱硫工艺已广泛应用于国内外大中型电厂,技术已很成熟,脱硫效率高、装置可用率高(95),且由于脱硫副产品可制成石膏出售,有一定经济效益,可抵冲一部分运行费用。近年来随着石灰石石膏湿法脱硫工艺烟气脱硫技术的成熟,及国产化程度的提高,其装置不断简化,费用也在逐年下降山东地区有优质的石灰石资源,吸收剂价格低廉,而脱硫副产品石膏缺乏且应用前景广阔。本项目采用四炉一塔的脱硫工艺,从烟气量上讲,本项目烟气处理量相当于125MW机组,综上所述,山东潍坊亚星化学股份有限公司烟气脱硫改造项目采用石灰石石膏23、湿法脱硫工艺无疑是最佳选择。故本报告以下章节中以石灰石石膏湿法脱硫工艺作为本工程脱硫工艺的首选进行论述。1.4项目建设的必要性和有利条件1.4.1项目建设必要性1.4.1.1满足国家排放标准要求国家新的火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2003)自2004年1月1日起开始执行。本标准分为三个时段,对不同时期的火电厂建设项目分别规定控制要求:1996年12月3l日前建成投产或通过建设环境报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目,执行第1时段排放控制要求o1997年1月1日起至本标准实施前通过建设环境报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目,执行第2时段排放控制要求。自2004年1月124、闩起,通过建设环境报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目(含在第2时段中通过环境影响报告书审批的新建、扩建、改建火电厂建设项目,自批准之日起满5年,在本标准实施前尚未开工建设的火电厂建设项目)执行第3时段排放控制要求。潍坊亚星化学股份有限公司热电分厂2001年开工建设,应该执行第2时段排放控制标准。即2010年烟尘排放浓度达到50mg/Nm3,二氧化硫排放标准400mg/Nm3,因此14锅炉烟气污染物排放标准应按照本标准执行。目前,锅炉排放含尘量约140mg/Nm3,二氧化硫排放浓度约5900mg/Nm3,据标准有较大的差距。1.4.1.2满足政府节能减排的要求国内目前节能减排的压力巨大,25、各地政府均将节能减排当作大事、要事来抓,本工程的实施,可以大幅度降低污染总量的排放,有利于达到政府指定的节能减排的目标。1.4.1.3公司发展和改善环境的要求热电分厂作为潍坊亚星化学股份有限公司的动力和能源供应中心,对整个公司的发展壮大有着举足轻重的作用,因此选择切实可行的污染治理技术控制热电分厂污染物的排放,不仅对改善当地的大气环境质量,满足国家环境保护标准的要求,实现总量控制和减排目标,完成限期治理任务,而且对企业的可持续健康发展也有着十分重要的作用,必须加紧加快实施烟气脱硫治理改造工程!1.4.2项目建设有利条件1.4.2.1国家对污染治理的重视和政策支持力度进一步加大国家环保总局、国家26、经贸委、科技部联合发布的燃煤SO2排放污染防治技术政策为实施更为严格的排放标准,提供了技术支持,同时关于加快发展环保产业的意见明确确定首要的环保产业重点领域是烟气脱硫技术以及装备,并将在税收、贷款等方面给与支持,使得近年来,脱硫技术迅速发展,众多的脱硫厂家应运而生,为脱硫系统的建设和正常高效的运行提供了保证。近年来一大笔脱硫工程的投运,也使得对于脱硫工程的经验积累的更加丰富,为本工程顺利实施奠定了良好的技术基础。1.4.2.2排放物回收综合利用热电分厂脱硫系统的排放物为石膏,石膏可以作为水泥厂的配料,一定比例的石膏掺入硅酸盐水泥,可以调节水泥的凝结时间,同时也可以制成石膏纤维板或石膏矿渣板。潍27、坊地区对于石膏的需求量比较大,石膏的销路很好,同时也为热电分厂创造一定的经济效益。1.5设计原则和设计范围1.5.1设计原则(1)脱硫系统的设计脱硫率能满足当前适用的国家排放标准和地方环保局的排放要求,而且应至少能满足今后510年内不断趋严的国家排放标准的要求。(2)脱硫系统安全、稳定、正常工作,不影响除尘灰、渣的质量,确保锅炉机组安全经济运行。(3)采用高效、经济、节能、可靠的设备及辅助设备。(4)所采用的脱硫工艺不能造成新的污染,如噪声、粉尘、废水、恶臭等。(5)为保证锅炉发电机组可靠运行,脱硫除尘系统设置旁通烟道,系统的启停都不影响机组的正常运行。(6)脱硫工艺适用于已确定的煤种条件,并28、考虑到燃煤含硫量在一定范围内变动的可能性。(7)选择技术成熟度高的脱硫工艺和设备。(8)脱硫系统产生的副产品应有合理的处理方案1.5.2设计范围采用四炉一塔的设计方案烟气系统吸收塔系统浆液制备系统石膏脱水系统工艺水系统土建配套工程供配电系统自动控制系统2 建设条件2.1厂址及地质条件本烟气脱硫工程所需场地在热电分厂原有的空地上实施,场内地势平坦,施工场地充足,满足工程需要。厂址地区主要为洪冲积平原和残积坡地,石鲁中低小丘陵与胶潍平原的过渡带,区域内由四条地质构造大断裂(安丘莒县大断裂、昌邑大电深断裂、沂水汤头大断裂和堂屋葛沟深断裂),都属于沂沐断裂带,石址区域的断裂第四纪活动相对较弱,无全新世29、活动断裂,厂址处于地壳相对稳定区。地震基本烈度为度。2.2水文气象条件厂址地处北温带,处在东亚季风区域内,西面是大陆,东接山东半岛,形成了冬冷夏热,四季分明的季风区域大陆性气候的特点,厂址地区主要气象特征值: 累年平均气温:12.1 累年极端最高气温:40.2 累年极端最低气温:-20 累年平均降水量:620mm 累年最大降水量:1350.0mm 累年最小降水量:341.2mm 累年最大1日降水量:144.5mm 累年平均风速:3.0m/s 累年瞬时最大风速:24.2m/s 全年盛行风向:S、SSE 最大冻结深度:47cm 最大积雪深度:24cm 厂址五十年一遇洪水位为16.50m。2.3供电30、为了保证对脱硫供电的独立性和可靠性,本工程由热电分厂提供两路10KV电源,一路至增压风机电机,一路至脱硫干式变压器,供电容量满足本工程需要。2.4供水本工程新增工业水耗量将近60吨,现有电厂的供水系统完全满足新增水量和水质的要求。2.5供热本工程不需要增加工业用热负荷,建筑物取暖负荷很小,热电分厂能满足要求。2.6压缩空气供应本工程仅需增加微量的检修空气,原热电分厂的压缩空气配置完全满足要求。不需要新增加压缩空气系统。2.7脱硫剂供应本项目经过前期调研,石灰石粉品质优良,活性满足要求,供应量满足需要。石灰石粉代替品电石泥的活性和品质也能满足要求,脱硫剂的供应没有问题。2.8项目前期采用电石泥作31、为脱硫剂方案潍坊亚星化学股份有限公司PVC生产线产生大量的副产物:电石泥,以前该废弃物只能做抛弃处理,通过研究发现,电石泥可作为石灰石粉的替代品进行脱硫,达到了以废制废的目的,即利用并处理了原来的电石泥废弃物,又将烟气中二氧化硫等废弃物进行了脱除,达到一举两得的效果。2010年后该生产线停运,如果不能继续得到丰富的电石泥,本项目可采用石灰石粉作为脱硫剂继续进行生产。电石泥湿态下成份是:H2O:60左右,Ca(OH)2:40左右,使用电石泥可以简化系统,而且不影响整个脱硫系统的脱硫效率。电石泥是化工企业的废物,集团公司每年产生大量电石泥,因此电石泥有稳定的来源,而且可以为PVC生产线解决废物处置32、的问题。石灰石和电石泥做脱硫剂效果比对样见下表,以下数据由已经投运的某项目局对一台脱硫塔进行实际测试的结果。项 目二氧化硫浓度(mg/Nm3)脱硫效率(%)CaO37393%电石泥27393%使用电石泥作为脱硫剂,可以减少电石泥堆放造成的占用土地以及对周围环境及土壤的污染,变废为宝用于电厂脱硫剂,同时脱硫渣可用于制造建筑材料,未造成二次污染,产生良好的社会效益。用电石泥作为替代脱硫剂可以大大降低脱硫剂的费用。2.9交通运输潍坊亚星化学股份有限公司热电分厂位于潍坊市开发区,交通十分便利,所有施工通道和设备运输通道均通行无阻。3 建设方案3.1烟气脱硫工程改造方案本工程总平面布置中体现工艺流程顺畅33、,功能分区明确合理,布置紧凑等方面的特点。3.1.1总体布置方案简介本工程为3140T/H+1240T/H锅炉烟气脱硫的设计、供货及安装,吸收塔采用四炉一塔系统。本工程脱硫岛FGD装置位于炉后烟囱的西北部,脱硫装置占地面积约602m2,辅助设施占地面积约432m2,辅助设施建设面积约1512m2。四台炉FGD装置共设一套吸收塔,增压风机,不设GGH。浆液循环泵及吸收塔排出泵、氧化风机均为室内布置,所有设备按照合理紧凑的原则布置。脱硫岛内的石灰石浆液制备车间和石膏库房为联体建筑。石膏旋流站及废水旋流站布置于石膏库房上部的旋流器小间,真空皮带脱水机、真空泵、滤饼冲洗水箱、滤饼冲洗水泵及滤布冲洗水泵34、布置于石膏库房上的7m层;石灰石浆液箱、滤液水箱、工艺水箱布置于制浆车间旁边的0m层。浆液循环泵、吸收塔排出泵在泵房0m布置,氧化风机房和吸收塔循环泵房为联体建筑方便维护和检修。脱硫电控楼布置在工艺楼层上,共一层,布置脱硫400V配电室,脱硫保安MCC,脱硫烟气吸收系统MCC配电室,电气电缆和热控电缆夹层,DCS集控室、电子设备间,直流及UPS配电室等。脱硫增压风机布置在脱硫系统入口挡板门后,使风机运行温度高于烟气酸露点温度。从整个脱硫岛的布置及工艺楼各层布置看,脱硫区域布置紧凑,工艺流程通畅,且整齐美观。整个脱硫区域考虑了完善的消防及检修通道,为FGD的运行提供了的安全与方便。所有设施均在指35、定的范围内,工艺流程顺捷,布置紧凑合理,疏密适当,总布置达到了节约占地的目的。厂区管线规划符合工艺流程合理,运行安全,路径短捷,节省用地,便于施工维修等原则。为美化厂区,节约电厂建设用地,合理解决地下沟道的积水和排水问题,本工程管线及电缆桥架等尽量采用架空布置,同时沟道敷设的管线有可靠的排水措施。管线的敷设尽量考虑施工方便;在管线布置时,按照小管让大管,软线让硬线,压力管让自流管的原则,合理交叉,妥然排列。3.1.2竖向布置方案简介脱硫区场地竖向布置采用平坡式,与整个厂区的竖向布置协调一致。3.2脱硫工艺系统及设备3.2.1系统概述本工程湿法脱硫工艺系统由以下几个主要系统组成:烟气系统、吸收塔36、系统、石灰石粉及浆液制备系统、事故浆液箱及浆液疏排系统、1套石膏脱水系统、1套工艺水系统和1套废水排放系统等。四台炉烟气自引风机出口钢烟道引出,经过优化布置的烟道合并进入增压风机后,进入吸收塔进行脱硫。脱硫除雾后的干净烟气再返回烟囱排放。脱硫剂为外购来的石灰石成品粉,通过制浆系统制成浓度为30的石灰石浆液,不断地补充到吸收塔内。前期项目运行可以利用本厂的电石泥来代替石灰石粉来进行脱硫,达到以废制废的目的。吸收塔的石膏浆液经过石膏排出泵打出,送至石膏浆液缓冲箱中混合后,经一、二级脱水,可得到含水率不大于10的石膏。石膏储存在储量为3天的石膏库中,再由卡车运至厂外的石膏堆场堆放,或直接外卖综合利用37、。为了平衡整个FGD系统中的Cl-离子的浓度,需要定期从系统中排出一部分废水,进入原厂内废水处理系统集中处理。3.2.1.1吸收剂供应及制备系统本脱硫工艺的吸收剂采用外购的成品石灰石粉方案。用罐装车将石灰石粉送入石灰石粉仓,由给料机送到石灰石浆液箱制成浆液,石灰石浆液经石灰石浆液泵送至吸收塔。石灰石系统设计为粒径至少达到0.044mm(90通过325目)。脱硫岛设一套石灰石浆液制备系统。全套吸收剂供应系统满足FGD所有可能的负荷范围。最大工况三开一备。浆液制备系统应满足项目中采用电石泥作为脱硫剂的需要。石灰石粉仓上部为钢结构,出口为钢制锥斗,并配有仓顶袋式收尘器和仓底流化空气系统。设计条件下,38、2只粉仓的总有效容量为3天所需的石灰石粉用量。每只石灰石粉仓下设有2套100容量的给料系统,包括2只手动隔离门、2只螺旋给料机、2台流化风机。石灰石粉经给料系统后进入石灰石浆液箱,与来自滤液系统的滤液混合配置成30固体浓度的石灰石浆液。每只石灰石浆液箱可储存两台吸收塔运行4h所需的石灰石浆液量。每只石灰石浆液箱备有1只搅拌器。石灰石浆液通过石灰石浆液泵分别泵入两台吸收塔内,作脱硫吸收剂用。石灰石浆液流量根据FGD运行负荷通过塔池内的pH值来自动控制。主要设备:每套石灰石制浆系统包括的主要设备有:1只石灰石粉仓(包括袋式收尘器、给料机),1只石灰石浆液箱(包括搅拌器),4台石灰石浆液泵等。(1)39、石灰石粉仓该粉仓上部为钢结构,出口为钢制锥斗,并配有仓顶袋式收尘器、仓底流化空气系统和给料系统。设备的性能参数如下:粉仓有效容积: 450m3粉仓尺寸: 8m(2)石灰石浆液箱该浆液箱是为制浆及储存吸收剂浆液而用的,储存容量按4小时考虑。该浆液池设有1只搅拌器用于制浆时搅拌以防止石灰石粉沉淀。(3)石灰石浆液泵石灰石浆液泵是将石灰石浆液从浆液箱里源源不断地打入吸收塔内的设备,是直接影响FGD系统能否正常运行的关键设备,故设4台,2运2备。3.2.1.2烟气系统来自锅炉的烟气分别从与烟囱相连的钢筋混凝土烟道中引出后,进入增压风机经增压后,通过吸收塔排出。FGD系统的风压损失由增压风机提供。增压风40、机安装在锅炉引风机之后,吸收塔之前。烟气经增压风机流入吸收塔。在吸收塔中,烟气向上升,从吸收塔内喷淋管组喷出的液滴向下降,形成逆向流,烟气中的SO2、SO3、HCl、飞灰和其他污染物得到去除,从吸收塔顶部流出净烟气从烟囱排放到大气中。主要设备:增压风机增压风机用于克服烟气流动中的压力损失,烟气的压损主要发生在吸收塔和烟道。增压风机选用静叶可调轴流风机。烟道和烟道挡板锅炉与吸收塔的操作是独立的。烟气可以从FGD系统经吸收塔脱硫后至烟囱排放,在烟气温度高于180或其它意外情况时,烟气可以不通过FGD系统从烟道经旁路挡板门至烟囱排放。进出口烟道挡板均采用电动双百叶窗挡板门,烟气挡板在设计压力和设计温41、度下具有100的严密性。双挡板的密封空气由密封空气风机提供,挡板门密封空气采用电加热器加热。为保证锅炉和FGD系统正常、安全的运行,旁路挡板采用电动单轴双叶片百叶窗式挡板门,从关闭到全开时间45s。3.2.1.3二氧化硫吸收系统所采用的工艺是就地强制氧化石灰石石膏湿法脱硫工艺。在吸收塔内,浆液中的碳酸钙与从烟气中捕获的SO2、SO3、HF、HCl发生化学反应,生成亚硫酸钙。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。新鲜的石灰石浆液经石灰石浆液供给管路送入吸收塔底部的反应池,反应池中的浆液经由四台再循环泵送至吸收塔上部的喷淋系统进行再循环。吸收塔反应池上的4台侧进式搅拌器使42、反应池中的固体颗粒保持悬浮状态。强制氧化系统为吸收塔提供氧化空气,把脱硫反应中生成的亚硫酸钙(CaSO3H2O)氧化为硫酸钙(CaSO4.2H2O)。两台50容量的氧化风机(一用一备)送出的氧化空气经喷水增湿后通过矛状管被送入吸收塔反应池。每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器。这样,空气被送至高度沸腾的浆液区,从而使得空气和浆液得以充分混合,实现高氧化率。两级除雾器系统设有收集大颗粒的糙面百叶板和收集冲洗水滴和较小颗粒的抛光百叶板,三只冲洗水联箱分别设置在第一级除雾器的上、下表面和第二级除雾器的下表面上,每只冲洗联箱通过冲洗减少除雾器通道的堵塞,使压降最小并冲去全部颗粒。石膏浆液排出泵连续运行,操43、作时,视吸收塔浆池的密度高低决定将石膏浆液送至石膏水力旋流器进行脱水或将浆液送回吸收塔。吸收塔系统主要设备包括吸收塔、浆液循环系统、除雾器、氧化空气系统。主要设备吸收塔在吸收塔内烟气与石灰石石膏悬浮液滴的逆向流发生反应,SO2和SO3与悬浮液中石灰石反应,形成亚硫酸钙,并在吸收塔浆池(吸收塔下部区)中被氧化空气氧化成硫酸钙,超饱和溶液结晶成石膏。吸收塔脱硫反应原理如下:1)吸收在吸收塔中,烟气中的SO2和SO3按照以下反应式被浆液中的水吸收: SO2+H20H2SO3 SO3+H20H2SO42)中和反应H2SO3和H2SO4必须很快被中和以保证有效的SO2和SO3吸收。H2SO3、H2SO444、HCl和HF与悬浮液中细小的石灰石微粒按以下反应式发生反应:CaCO3+H2SO3CaSO3+CO2个+H2OCaCO3+H2SO4CaSO4+CO2个+H2OCaCO3+2HCICaCl2+CO2个+H2OCaCO3+2HFCaF2+CO2个+H2O以上反应为发生在溶液中的离子反应。中和反应在吸收塔浆液池中完成,浆液的停留时间保证有足够的反应时间。3)氧化和结晶烟气中所含的氧量不足以氧化反应生成的亚硫酸钙。因此,需为吸收塔浆液提供氧化空气。氧化空气将把脱硫反应中生成的亚硫酸钙(CaSO3)氧化成硫酸钙(CaSO4),并结晶形成2水硫酸钙(CaSO42H2O)即石膏。2CaSO3+O22Ca45、SO4CaSO4+2H2OCaSO42H2O石膏结晶时间约为25小时。FGD系统采用的吸收塔是带就地强制氧化的喷淋塔。吸收塔确保压力损失低,节省脱硫增压风机(BUF)电耗,且吸收塔内部表面无结垢、堵塞问题。补给石灰石悬浮液进入吸收塔浆池与石膏浆液混合。吸收塔浆池中的混合浆液由循环泵循环并配送到喷嘴,产生非常细小的悬浮液滴。每个运行循环泵都连接到其各自的浆液喷淋管组。循环泵的数量和流量根据烟气量的大小、烟气中二氧化硫的浓度和石膏的品质要求而确定。氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆池中的pH值由投入石灰石剂量控制,大约为57。吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙向硫酸46、钙的氧化和石膏(CaSO42H2O)的结晶。净化了的湿烟气从吸收塔顶部离开系统。吸收塔浆液循环系统吸收塔再循环系统包括循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴,使吸收浆液及原烟气进行充分的接触。这一系统的设计要求是喷淋层的布置达到所要求的覆盖率,从而在适当的液/气比(L/G)下可靠地实现95的脱硫效率且在吸收塔的内表面不产生结垢。循环系统采用单元制设计,每个喷淋层都配有一台与喷淋层上升管道系统相连接的吸收塔再循环泵,从而保证吸收塔内200以上的吸收浆液覆盖率。吸收塔配有3台再循环泵。运行的再循环泵数量根据吸收浆液流量的要求来选定,以达到锅炉负荷的吸收效率。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截47、面。一个喷淋层是由喷嘴和带连接支管的母管制浆液分布管道组成的。使用由碳化硅制成的螺旋形喷嘴和FRP喷淋管道,可以长期运行而无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。除雾器吸收塔设两级除雾器以除去净烟气中夹带的液滴和雾滴。它布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部,烟气出口的下部。每个除雾器都配有安装在底部的喷淋管并带有喷嘴,水从喷嘴强力喷向除雾器各元件的底部,以达到清洗的目的。它主要包括以下两个部分:两级除雾器。除雾器清洗系统,包括管道、阀门和喷嘴等。除雾器清洗系统间断运行,采用自动控制o氧化空气系统氧化空气系统一套由氧化风机和氧化空气分布管组成,其中一台氧化风机备用(一用一备)。它的主要特点如下:氧化性48、能高氧化空气用量较少氧化空气分布均匀便于维护氧化空气通过矛式喷射管被送入浆池。 4根矛状管将把空气送至浆池的下部。每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器,这样,空气被送至高度湍流的浆液区,搅拌器产生的高剪切力使空气分裂成细小的气泡并均匀地分散在浆液中,从而使得空气和浆液得以充分混合,增大了气液接触面积,进而实现了高氧化率。矛式喷射管系统有很多优点:这种形式的设计使得更多的空气参与实际反应,因而具有较高的氧化效率,所需氧化空气量少,能耗较低。矛式喷射管的另一优点是易于维护。由于只使用了4根管子,检修和清洗工作都大大简化。3.2.1.4石膏脱水系统吸收塔的浓度为20石膏浆液通过石膏排出泵送入石膏浆液缓冲49、箱,再由石膏旋流器给料泵送入石膏水力旋流站浓缩,浓缩后的50左右石膏浆液进入真空皮带脱水机。石膏水力旋流器分离出来的溢流液自流入废水箱,经废水泵送入废水旋流器。为控制脱硫石膏中Cl-等成份的含量,确保脱硫石膏品质,进入真空皮带机的石膏饼用工艺水冲洗以去除氯化物,同时逐步脱水,真空破坏后石膏饼自动落入石膏皮带输送机,皮带围绕驱动装置转动,滤布与皮带分离并用工艺水冲洗。皮带脱水机将石膏浆液脱水后其成品含水率为小于10。石膏过滤水收集在滤液池中,再经滤液泵送回石灰石制浆系统作为补充水;滤液池溢流则进入石膏浆液区集水坑,再泵回吸收塔循环使用,以维持吸收塔内的液面平衡。皮带脱水机的冲洗水包括滤布冲洗水和50、滤饼冲洗水,通过冲洗水泵、水箱提供。石膏水力旋流器有双重作用:1)石膏浆液预脱水2)石膏晶体分级进入水力旋流器的石膏悬浮切向流产生离心运动,重的固体微粒抛向旋流器壁,并向下流动,形成底流,细小的微粒从旋流器的中心向上流动,形成顶流。系统设置一个石膏储存间,其容积按四台锅炉BMCR工况运行时三天(每天20小时计)的石膏量进行设计。该系统的主要设备有吸收塔排出泵、水力旋流器、石膏浆液缓冲箱、石膏浆液泵、真空皮带系统等。石膏浆液泵吸收塔设吸收塔排出泵共设2台,1运1备,其作用是将吸收塔内的石膏浆液排至石膏浆液缓冲箱,同时亦作吸收塔检修或事故时塔内浆液的排空设备。石膏浆液缓冲箱石膏浆液缓冲箱是用以混合51、各个吸收塔的石膏浆液。其容积约为160m3,配设1只搅拌器,防止沉淀。真空皮带及辅助设备采用真空技术来脱水,以保证排出的石膏含湿量最大为10。3.2.1.5废水排放系统本期工程脱硫系统单独设置一套废水排放系统,以进一步分离来自石膏旋流站的液体。石膏旋流器分离出来的溢流液一部分进入废水箱,经过管道进入厂内废水处理系统统一处理,底流则返回吸收塔。废水旋流站的设计能满足吸收塔的废水排放量及分离效率,考虑3140T/H+1240T/H锅炉FGD装置旋流站出力范围调整的要求和旋流器的备用数量。在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水(例如:吸收剂或石膏浆液系统设备与管道等)收集在FGD装置的排水坑内,然后送至52、吸收塔系统中重复利用,不将废水直接排放。主要设备废水旋流器给料泵、废水输送泵、废水旋流器废水旋流器给料泵设两台,其中设1台备用。废水输送泵设两台,其中设1台备用。3.2.1.6工艺水系统工艺水泵的容量按3140T/H+1240T/H四台锅炉三开一备工况的用水量(共2台,一运一备)设计。系统设计时应进一步优化工艺水系统的设计,节约用水。设备、管道及箱罐的冲洗水和设备的冷却水应回收至集水坑或浆池重复使用。脱硫工艺水箱接自电厂供水系统,为脱硫工艺系统提供工艺用水。其可能的主要用户为:吸收塔蒸发水、石灰石浆液制备用水、石膏结晶水、石膏表面水;水环式真空泵除雾器、真空皮带脱水机、及所有浆液输送设备、输送53、管路、贮存箱的冲洗水;增压风机、氧化风机和其他设备的冷却水及密封水。主要设备工艺水箱、工艺水泵、除雾器冲洗水泵工艺水箱的可用容积按脱硫装置正常运行2小时的最大工艺水耗量设计,其入口管道上应装设机械过滤装置。工艺水泵的容量按100BRL工况的用水量(共两台,一运一备)设计。除雾器冲洗水泵100%容量(共两台,一运一备)设计,并提供保安电源。3.2.1.7浆液排空系统事故浆罐的容积同脱硫塔浆池。事故浆池的容量满足一个吸收塔检修排空时和其他浆液排空的要求,并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。事故贮浆系统能在重5小时内将一个吸收塔放空,也能在8小时内将浆液再送回到吸收塔。FGD吸收塔区、石灰石浆液制备和54、石膏脱水楼各设有1座带搅拌器的集水坑,汇集排放管的溢流、密封泄漏和设备冲洗水,并配有浆液泵将排水坑中的浆液返回到吸收塔或事故浆池。主要设备:事故浆液罐、事故排浆泵、搅拌器。3.2.2主要设备选择及技术要求3.2.2.1石灰石粉仓石灰石粉贮仓的通风除尘器为布袋除尘器,除尘后的洁净气体中最大含尘量小于50mgNm3。为了防止石灰石粉的板结,设有流化装置及流化风系统。流化风系统由两台(一用一备)罗茨风机和一台电加热器及管路和阀门等组成。贮仓上应配有一个真空释放阀、两套料位计等设备,同时也能用于远方指示。为了除尘器和料位计等的检修维护,应设计有必需的楼梯平台。下部及下部管道应采取防磨措施,在贮仓的每个55、出料口应装有关断阀。泵、箱和搅拌器至少应包括下列泵、箱和搅拌器:石灰石浆液泵,容量按四台炉(三开一备)工况时的石灰石浆液耗量设计,石灰石浆液由两台石灰石浆液泵(一用一备)输送到吸收塔。输送管上分支出一条再循环管回到石灰石浆液箱,以防止浆液在管道内沉淀。石灰石浆液箱,其有效容积按不小于其对应设备在BRL工况的8小时的石灰石浆液量设计。搅拌器:石灰石浆液箱设置顶进式搅拌器。3.2.2.2增压风机四台炉配置一台轴流增压风机,用于克服FGD装置造成的烟气压降。增压风机应配备必要的仪表和控制,主要包括监控主轴温度的热电偶(或热电阻)、振动测量装置、超速报警、正常异常跳闸信号装置等。电动机控制信号也包括在56、设计范围之内。增压风机的性能应保证能适应锅炉各种变工况下正常运行,并留有一定裕度:风量裕度不低于10%,并考虑10温度裕量,风压裕度不低于20%。增压风机在锅炉30%100BMCR工况下参数均应偏离失速区,并留有10的余量。增压风机设计在FGD装置进口原烟气侧(高温烟气侧)运行。3.2.2.3烟气挡板门挡板的设计应能承受各种工况下烟气的温度和压力,并且不能有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计应能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。烟道旁路挡板采用带密封气的双叶片双档板门,应有100的气密性。旁路挡板应具有快速开启的功能,全关到全开的开启时间应45秒。FGD入口原烟气挡板和出口净烟气挡板均为57、双挡板,应有100%的气密性。烟气挡板应能够在最大的压差下操作,并且关闭严密,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要能匹配,烟道挡板的结构设计和布置要使挡板内的积灰减至最小。烟道挡板框架的安装应是法兰螺栓连接。挡板密封空气系统应包括密封风机及其密封空气站。密封气压力至少维持比烟气最高压力高500Pa,因此风机必须设计有足够的容量和压头。密封空气站应配有电加热器。3.2.2.4吸收塔吸收塔采用喷淋塔,喷淋层不少于3层,吸收塔浆池与塔体为一体结构。吸收塔内所有部件应能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击,高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。吸收塔底面设计应能完全排空浆液。58、吸收塔内应配有足够的喷嘴。塔的整体设计应方便塔内部件的检修和维护,吸收塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等应尽可能不堆积污物和结垢,并且应设有通道以便于清洁。喷管和喷嘴应尽量采用相同的结构、口径,减少备品备件种类。氧化区域应合理设计,氧化空气喷嘴和分配管应布置合理。吸收塔搅拌系统应确保在任何时候都不会造成塔内石膏浆液的沉淀、结垢或堵塞。吸收塔烟道入口段应能防止烟气倒流和固体物堆积。吸收塔应配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔。吸收塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置,至少应提供足够的吸收塔液位、PH值(至少两个)、浆液含固量、温度(至少五个)、压力、除雾器压差等测点,以及石灰石浆液和石膏浆59、液的流量测量装置。吸收塔应进行合理的保温设计。吸收塔设计还应考虑除雾器及其塔内部件检修维护时所必须的起吊措施。吸收塔壳体由碳钢制做,内表面应进行防腐设计。承包商应说明干湿界面的具体位置。吸收塔入口段与塔体防腐部分的接合方式应经技术支持方确认。3.2.2.5浆液喷淋系统吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成,喷淋系统应能合理分布要求的喷淋量,使烟气流向均匀,并确保石灰石浆液与烟气充分接触和反应,喷淋层至少三层。浆液喷淋系统宜应采用FRP制作。所有喷嘴应能避免快速磨损、结垢和堵塞,喷嘴材料采用碳化硅制作。3.2.2.6吸收塔浆液搅拌系统吸收塔浆液搅拌系统应能防止浆液沉淀结块,其设计和布置应考虑60、氧化空气的最佳分布和浆液的充分氧化。搅拌器材质应考虑吸收塔内浆液的腐蚀特性。3.2.2.7除雾器除雾器安装在吸收塔上部,用以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气湿度不大于75mg/Nm3(干基)。除雾器的设计应保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。除雾器系统的设计特别要注意FGD装置入口的飞灰浓度的影响。该系统还应包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统,运行时根据给定或可变化的程序,既可进行自动冲洗,也可进行人工冲洗。除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀,应能承受高速水流冲刷,特别是人工冲洗造成的高速水流冲刷。内部通道的布置应适于维修时内部组件的安装和拆卸。除雾器冲洗系统应能够对除雾器进行全61、面冲洗,不能有未冲洗到的表面。冲洗水的压力应进行监视和控制,冲洗水母管的布置应能使每个喷嘴基本运行在平均水压。除雾器将以单个组件进行安装。而且组件能通过附近的吸收塔人孔门进入。3.2.2.8吸收塔浆液循环泵浆液循环泵,采用单元制运行方式,每一台循环泵对应一层喷淋装置。循环泵为离心泵,选用材料的设计应完全适于输送的介质,泵的壳体采用球墨铸铁加橡胶衬或全金属泵,橡胶衬厚度30mm。叶轮和入口轴套采用合适的合金或相当材料,并至少保证4年的使用寿命。设计时至少应按40gl的氯离子浓度进行选材。吸收塔循环泵选型流量至少要有10的流量裕度,15的压头裕度。3.2.2.9氧化风机氧化风机应选用2100%、一62、用一备方案,流量裕量为10%,压头裕量为20%。氧化风机应为罗茨型。氧化风机应能提供足够的氧化空气,氧化风管应布置合理,使吸收塔内的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。3.2.2.10石膏排出泵吸收塔设置两台石膏排出泵,一运一备。石膏排出泵的叶轮采用防腐耐磨的材料制作。充分考虑石膏浆液强腐蚀强磨蚀的特性。3.2.2.11真空脱水皮带机(系统)设置两台真空皮带脱水机(系统)。每台真空皮带脱水机的出力按三台锅炉运行时产生的石膏浆液量配置。石膏旋流器组(石膏旋流站)石膏旋流器组浓缩后的石膏浆液从旋流器下部可自流到真空皮带脱水机(或经石膏浆液箱缓冲后用泵送入真空皮带脱水机),离开旋流器的浆液中固体含量约为40%63、60%。旋流器采用耐磨耐腐蚀的材料制作(碳钢衬胶或聚氨酯),旋流器组整个系统为自带支撑结构,同安装的结构钢支腿、平台扶梯一起作为设计的完整部分,所有支撑结构件采用碳钢构件。真空皮带脱水机采用浆液重力自流或用泵输送,经喂料机进入滤布。配备类似的喂料槽用来淋洗分配浆料。皮带脱水机与水力旋流浓缩器建造在同一建筑物的不同层面。主框架结构应为带防腐层的钢结构,用标准的滚动轴承和耐压的型钢组成。输送机支撑滤布,同时提供干燥凹槽和过滤抽吸的干燥孔及输送带的真空密封。连续性的柔性裙边把输送带的两边缘黏合起来,防止浆料和淋洗液外流。应配有提供石膏饼厚度监测系统,利用带防腐金属护套的探头测量石膏饼厚度并借此测量信64、号增加或降低皮带速度。此系统也用于检测运行过程有无石膏产生。真空泵每个真空皮带脱水机配置一台真空泵,真空泵容量应满足皮带脱水机的要求。真空泵采用环型水封式,铸铁制造。真空泵采用三角皮带传动,并有适当的防护装置。真空泵应配备自动水封控制阀和滤网。每台真空皮带脱水机配一个气液分离罐3.2.2.12搅拌设备吸收塔浆池、石灰石浆液箱、石膏浆液缓冲箱、事故浆液箱及其所有储存浆液的箱、罐、池和容器应配有搅拌设备,以防止浆液沉降结块。搅拌器轴应为固定结构,转速应适当控制,不超过搅拌机的临界速度。搅拌器材料的选择应考虑浆液中氯离子浓度为40g/l。搅拌器应采用全金属或衬胶结构,所有接触被搅拌流体的搅拌器部件,65、必须选用适应被搅拌流体的特性的材料,包括具有耐磨损和腐蚀的性能。吸收塔搅拌器叶片和主轴的材料等级是ANSI/ASTMAl7680a或更好。事故浆液箱和有关箱体采用低速搅拌器来防止浆液沉淀。材料可采用碳钢加橡胶衬。3.3脱硫电气部分(1)为了尽量保证对脱硫供电的独立性和可靠性,主机可提供两路10KV电源,一路至增压风机电机,一路至脱硫干式变压器。根据脱硫装置负荷类别要求设置双电源自动切换,采用单母线分段方式,两段母线间设母联断路器。正常运行时,每段母线为本段的低压脱硫变压器和10kV电动机供电,当某一段母线因发电机、电缆线路故障或检修等原因失去电源时,母联断路器自动投入,通过另一台发电机为工作段66、的全部脱硫负荷供电。每个脱硫10kV工作段各设一台低压脱硫变压器和相应的380/220V动力中心为低压负荷供电,2个动力中心间设联络开关,实现互为备用。根据负荷情况和供电距离设置电动机控制中心,其电源分别由2个动力中心引接,380220V系统中性点采用直接接地方式。根据负荷性质,本工程设置保安电源,脱硫保安段采用单母线接线方式,两路进线电源自动切换,由于老厂没有保安电源,考虑从附近取一路相对独立的电源作为保安段其中一路电源进线,另一路电源进线由脱硫380/220V动力中心引接。380/220V系统(2)380/220V系统采用PC(动力中心)、MCC(电动机控制中心)两级供电方式。75kW 及67、以上的电动机回路、所有MCC电源回路、75kW及以上的馈线回路及工类电动机由PC供电,其余负荷由MCC供电。低压PC采用单母线分段接线,设380/220V脱硫段,由低压干式变低压侧供电。380/220V脱硫之间分别设联络开关,正常时联络开关打开,当某一段进线电源故障时跳开该段进线开关,联络开关自动闭合。低压干式变分接于脱硫10kV工作段上。MCC均采用双回供电,两路电源互相闭锁。380/220V系统为中性点直接接地系统。电源进线断路器、母联断路器、PC上至MCC的电源回路、75kW及以上的电动机回路、容量大于或等于60kVA的电源装置出线回路采用框架断路器,75kW以下的电动机回路、MCC上的68、馈线回路采用塑壳断路器。低压电器的组合保证在发生短路故障时,各级保护电器有选择性的正确动作。电动机均采用盘上集中控制,就地不装控制箱,低压系统有不少于20的备用配电回路。MCC的布置尽量采用室内电气集中布置方式。(3)交流不停电电源及直流系统为满足热工自动化装置对交流电源的特殊要求,本期工程脱硫岛每台炉设置一套交流不停电电源系统(UPS),交流不停电电源系统由整流器、逆变器、旁路隔离变压器、调压器、静态转换开关、手动旁路开关、闭锁二极管、蓄电池组、主配电屏、分配电屏等组成。交流不停电电源系统电源引自脱硫保安段,当整流电源消失时,由自带蓄电池供给。不停电电源装置布置在电控楼。(4)照明及检修系统69、本工程各车间的照度参照工业企业照明设计标准中的照度标准执行。各车间均设有专用照明配电箱,车间采用均匀照明和局部照明相结合,均匀照明为主,局部照明为辅。照明灯具采用工厂灯。光源为白炽灯和高压钠灯。所有重要出入口设置应急照明,应急照明时间不少于60分钟。DC事故照明,可以在脱硫控制室设置。各场所的检修电源由就近或相邻的PC或MCC供电。在各生产车间均设置检修电源箱。脱硫吸收塔检修照明电压为12V,沿吸收塔平台和人孔附近设置低压12V检修照明插座箱(5)电缆敷设本工程由10KV配电室至脱硫变压器和高压电动机电源线以及全部0.38/0.22kv低压动力线和控制线均采用电缆桥架明设,局部穿管暗设。工艺楼70、的照明和插座线路采用PVC管暗敷设。其他附属辅助建筑的照明及插座线路采用水煤气管明敷的方式。吸收塔的线路采用水煤气管明敷的方式。明敷管路采用密闭式接线盒。(6)接地脱硫岛厂用电系统中性点接地方式同电厂主体部分一致,10kV系统中性点采用不接地方式,380V系统中性点采用直接接地方式。脱硫岛接地网与业主方厂区接地网有不少于四处连接。接地极导体采用热镀锌钢管;接地网导体采用热镀锌扁钢,室外及地下采用-60X6的热镀锌扁钢,室内采用热镀锌扁钢。所有接地导体采用下列方式连接:地下部分采用焊接,焊接处作防护处理;裸露部分采用螺栓连接或焊接,焊接处作防护处理。脱硫岛区域内为独立的闭合接地网,其接地电阻不大71、于4。该闭合接地网至少有四处与电厂的主接地网电气连接。(7)控制方式脱硫岛电气系统纳入脱硫岛FGD_DCS控制,不设常规控制屏。纳入脱硫岛监控的电气设备包括:所有10kV开关、380V PC进线及分段开关、脱硫变压器、380V重要电动机、保安电源系统、直流系统、UPS。电气系统与脱硫岛FGD_DCS采用硬接线。所有低压框架空气断路器的控制电压采用220V DC,其余控制电压采用220V AC。控制开关在任何情况下不出现误动和拒动现象。容量大于或等于55kW的电动机回路采用智能电子脱扣器保护。(8)继电保护对原有的两面10KV开关柜进行改造,继电保护用原厂内提供的两套原有的继电保护装置。脱硫1072、kV厂用系统进线及分段、脱硫变压器及10kV高压电动机采用微机式综合保护装置,放置于10kV开关柜;继电保护配置按火力发电厂厂用电设计技术规定配置,基本配置见下表:进线、母联及馈线回路差动(电源进线)、电流速断保护、过电流脱硫变压器差动保护(2MW及以上)、电流速断保护、过电流、过负荷、零序过流保护、接地保护、温度保护电动机差动保护(2MW及以上)、电流速断保护、过电流、接地保护、过负荷、低电压保护装置外接电源为220V DC。(9)防雷防雷保护系统的布置、尺寸和结构要求符合相关的GB、DL及IEC标准。脱硫岛区域内的防雷保护根据需要,并结合主体工程全厂防雷情况,进行设计和安装。避雷针和避雷带73、为不小于10圆钢引下线,并在距地面2000mm及以内有高牢固的PVC保护管(10)电缆和电缆构筑物动力电缆10kV动力电缆采用10kV阻燃型交联聚乙烯铠装电缆。电缆的导体采用铜导体。0.4kv动力电缆采用1.0kV阻燃型交联聚乙烯铠装电缆。电缆的导体采用铜导体。截面超过6mm2的电缆为铜绞线电缆;耐热电缆和移动电缆,其导体由细的铜绞线组成。测量和控制电缆对于60V以上电压电缆必须为阻燃型交联聚乙烯电缆,并且最小导体截面为1.5mm2。如果用于不同的建筑物之间的连接,采用有一条公共屏蔽线用以防止感应电压的电缆。保护用控制电缆全部采用屏蔽电缆,电流回路截面不小于4mm2,电压回路接线截面不小于2.74、5mm2。仪用变压器电缆这些电缆必须符合“60V以上的测量和控制电缆”的要求。通常,一条仪用变压器的电缆只传输一个变压器的电压或电流值。如果同一个电压信号用于不同的需要(如:保护、测量、计量)装设分离的小型断路器。变压器电压必须用独立的电缆传输。对于室内的电流变压器,其电缆最小截面为2.5mm2。通往其他建筑的仪用变压器电缆最小截面为4mm2,并且必须有公共屏蔽线。最大电压降不超过2。(11)电缆连接装置动力电缆不应有中间接头,控制电缆不应有中间接头。截面大于50mm2的0.4kv动力电缆的终端接头采用热缩终端接头。(12)电缆设施电缆设施符合相关的标准和规范。电缆根据工程实际情况恰当地采用电75、缆沟道,电缆桥架,地下埋管以及电缆直埋的敷设方式。敷设于电缆桥架和电缆支、吊架上的电缆必须排列整齐,美观。10kV动力电缆、0.4kv动力电缆、控制电缆、信号电缆等按有关标准和规范分层(或分隔)敷设.(13)电气设备布置脱硫变及脱硫低压段,保安段、直流系统、UPS等集中布置在电控车间范围内,直流系统及UPS布置在单独房间内以满足其对室内环境要求.MCC及其余电气设备均要求集中室内布置。电气设备的布置考虑足够的操作、检修空间,配电室考虑防火要求。配电室有一个方向大于7m时,最少设两个出入通道。(14)电压设计要求本工程将采用下列电压等级:10kv、50Hz、三相用于容量大于或等于200kw的电动76、机及厂用变压器(10kv为低阻接地系统)308/220v5%、50Hz、三相四线制直接接地系统用于容量小于200kw的电动机、小动力负荷、特殊设备的不间断电源以及照明和室内插座的电源220v DC-1015%作为应急装置,UPS和控制电缆12v10%、50Hz10%用于密闭金属容器中24v10%、50Hz10%用于密闭金属容器外维修3.4脱硫仪表检测与自动控制部分检测及控制仪表的设计,以保证生产过程控制以及管理的要求为原则。为了提高劳动生产率,节约能源、保证产品质量、改善劳动条件,适当采用新技术和新设备,提高过程控制的自动化水平,力求达到可靠、安全、经济、高效,本工程采用控制室集中控制与就地显77、示操作相结合的方式,设置部分就地测量仪表。3.4.1自动化控制水平采用分散控制系统(DCS)对烟气脱硫装置(包括电气设备)进行集中控制,四台机组的脱硫装置采用一套DCS,公用系统部分设置一公用网,通过控制室中的操作员站,在少量就地操作和巡回检查人员的配合下,实现烟气脱硫装置监视、调整、设备启停、及事故处理等操作,并设有与外部系统的通讯接口。DCS的功能包括:数据采集和处理、模拟量控制和顺序控制及联锁保护,通过通讯和少量硬接线与外部系统进行信号交换。电气部分监控进FGD_DCS。3.4.2仪表选型本工程的仪表选型,力求适用可靠,同时具有技术上的超前性,在具体选型时型号和厂家尽量统一,减少仪表种类78、以及规格型号,便于仪表的维护和备品备件的配备。由于脱硫生产流程介质所处环境较为恶劣,应选用质量可靠,经过实践检验证明能够满足生产的产品,本工程设计选型原则如下:CEMS、PH计:选用进口设备料位变送器:选用进口设备变送器:可选用国产合资智能型变送器电磁流量变送器:可采用国产合资设备热电阻:采用国产设备密度计:采用进口设备热供配电箱:采用国产抽屉式配电箱阀门执行机构:采用国产合资品牌3.4.3控制系统组成本工程控制系统主要由分散控制系统(DCS)、仪表和控制设备、烟气成份检测、热工电源及接口系统等部分组成。3.4.3.1分散控制系统本工程采用2套分散控制系统进行控制。为保证烟气脱硫效果和脱硫设备79、安全经济运行,将设置完整的热工测量、自动调节、控制、保护以及热工信号报警装置。其自动化水平将使运行人员无需现场人员的配合,在控制室内即可实现对烟气脱硫设备及其附属系统的启动、停止和正常工况的监视、调整、控制,以及异常与事故工况的报警、联锁、保护。本工程DSC控制系统,主要功能包括数据采集和处理(DAS)、模拟量控制系统(MCS)、顺序控制系统(SCA)。系统设置通讯接口建立脱硫装置控制系统与电厂其他控制系统之间的数据联系。实现以键盘和鼠标作为监视和控制中心,对整个脱硫系统集中控制。脱硫分散控制系统DCS的监控范围包括:FGD装置(含吸收剂制备系统、烟气系统、石膏脱水系统、工艺水系统、事故浆液排80、放系统等)FGD电气系统(包括脱硫变、高低压电源回路的监视和控制以及UPS、直流系统的监视)烟气监测、烟气成分分析等硬件分现场站、操作站、工程师站几个部分。编程软件采用系统提供的软件,他可提供各种模块化元器件。用以完成对数字量和模拟量的组态编程,同时完成现场信号的接口功能。管理软件也采用DCS系统提供的软件,它可提供实时数据库,实时操作流程画面、完成报表打印以及历史趋势记录,报警管理等功能。3.4.3.2烟气成分检测(CEMS)此系统将监测一下烟气成分:吸收塔下游烟道:SO2、NOX、CO、O2、烟气流量、含尘量吸收塔上游原烟道:SO2、O2、烟气流量、含尘量所有信号可以以通讯方式或420MA81、信号进入DCS或直接输送到环保局统一的平台上。3.4.3.3闭环控制回路描述升压风机闭环控制根据原烟气挡板和旁路烟气挡板进口烟气压力调节增压风机静叶的电动执行机构,从而调节升压风机的扬程以保证烟气压力足以克服脱硫系统的阻力。其中引入锅炉引风机动叶位置作为调节回路的前馈信号。增压风机静叶位置为调节回路的反馈信号。石灰石浆液流量闭环控制二氧化硫负荷经PH校正后作为给定值,根据实际石灰石量与改给定值的偏差调节至吸收塔石灰石浆液控制阀的开度,控制阀的开度作为调节回路的反馈信号。二氧化硫负荷通过烟气量乘以二氧化硫浓度得到,实际石灰石量通过石灰石浆液流量乘以浆液密度得到。吸收塔液位控制根据吸收塔液位改变除82、雾器冲洗阀顺序开关的等待时间。吸收塔浆液密度控制如果石膏浆液密度高,旋流站至浆液缓冲箱电动门开启,旋流站返回吸收塔电动门关闭;如果是高浆液密度低,旋流站至浆液缓冲箱电动门关闭,旋流站返回吸收塔电动门开启。石灰石浆液密度控制通过监测石灰石浆液密度,控制加入工艺水阀门开度,从而保持浆液密度恒定。石膏脱水控制通过测量石膏饼厚度,调节真空皮带脱水机的运行速度,实现石膏脱水的控制。3.4.4控制室布置脱硫装置单独设置FGD电控楼。控制室、电子设备间及控制装置室设备布置在同一层,下设电缆夹层。在脱硫控制室内布置有FGD_DCS操作员站及工程师站等,以及设备的控制盘、台和安装空间。本工程采用脱硫系统集中控制83、方式。在DCS系统设置3台LCD操作站(其中一台做工程师站)和2台打印机,布置在脱硫集中控制室内。3.5土建部分3.5.1建筑本工程建设设计遵照现行国家规范,并根据我国当前的国情,合理的选取建筑结构方案,力争做到技术先进可靠、经济实用。建筑造型美观大方。同时结合当地实际情况,尽量采取地方材料,降低投资。考虑本工程为原热电厂配套,建筑标准与电厂主厂房等其他建筑群体相协调。主要建构筑物的外观色调符合工程总体要求。为了加快施工进度,提高工程质量,在设计中优先采用通用设计、各种国标、构配件以及地方标准图,以利于工程化和机械化施工。所有钢筋混凝土结构构件混凝土等级不低于C30。所有地下沟、坑、池的混凝土84、等级不低于C25,防水混凝土抗渗等级不低于S6。设备基础、基础的混凝土等级不低于C25。设备基础二次灌浆采用抗收缩混凝土灌浆料。所有钢结构防腐采用优质防腐材料。3.5.2建筑物的结构型式脱硫区的脱硫及石膏脱水车间、吸收制备车间等建筑物采用钢筋混凝土结构。烟道支架、管道支架、电梯及吸收塔均采用钢结构。脱硫区的沟道、隧道、支墩、坑和池等地下设施均采用现浇钢筋混凝土结构。脱硫区石灰石制浆疏水池、吸收塔区疏水地坑、工艺水池、石灰石制浆集水池、脱硫岛内排水沟等沟道、坑和池有防腐要求的采用防腐措施。3.5.3建筑物的标准3.5.3.1设计准则围护结构外墙、内墙为240厚机制粘土空心砖(KP1型)或按当地习85、惯做法,采用当地经济适用的围护材料,所有内、外墙或隔墙均延伸至上下层楼板并固定,但其固定方法不使上层板的荷载传到其下的隔墙上。各建筑物主要疏散楼梯采用钢筋混凝土梯段及平台,楼梯踏步均带有防滑突缘,扶手沿墙壁及楼梯梁设置,室内楼梯的宽度不得小于重1200mm,并能从地面一直通向各楼层直至屋面。在楼面的所有洞口处、平台、楼梯平台以及不伸至墙壁的楼面及平台的四周均设置带护沿的围栏,以作保护。护沿高度不低于100mm,所有扶手、栏杆的高度均为1.2m。吊物孔四周,扶手采用钢扶手,扶手直径不小于50mm,栏杆的立杆不小于32mm。所有钢平台、通道和扶梯要防止腐蚀和锈蚀。所有室内的铁件油漆,室外的铁件要做86、防止腐蚀和锈蚀的处理。所有楼层的卸货区及其它运行、维护需要开孔的四周都提供活动栏杆。所有开孔处均用防滑花纹钢板或格栅遮盖。在分析室、取样室、加药室等按规范要求采取防酸措施,也有室内机械排风,所有配件和装修表面防酸。楼层水池、紧急事故淋浴、洗眼器均需设置。其地面和墙面需用防酸磁砖铺砌,节点要用可靠的防酸材料填塞。各建筑物的人行通道在管道、风道及其他障碍物之下的净空不得小于2.2m。出入标志设置于门上及走廊内导至出口。所有使用、装卸或储存化学药品的地方均设计成抗化学腐蚀的,其方法是对地面、墙壁、天棚、门窗及所有建筑配件进行适当的,必要的保护。蓄电池室地面、内墙面、顶棚考虑采用耐腐蚀的饰面材料。脱硫87、区建筑设厕所,在各层的适当位置设洗手盆、洗手池。3.5.3.2建筑标准 门窗门窗采用塑钢门窗,门窗玻璃为6mm厚白玻。同时能配备必要的五金供正常使用,其中五金包括执手、合页、阻尼器等,正向关闭并保证安全,门窗具有良好的密封性能(外门防潮),开启方向符合消防要求。 楼地面一般楼地面采用彩色耐磨整体楼地面,走道及楼梯间采用全瓷地砖入口门厅采用抛光地砖。厕所用防滑地砖(设放水层),有积水的楼面或需要水冲洗时,设防水涂膜层。 屋面普通建筑屋面防水等级为级,采用中级柔性防水卷材一道,屋面保温采用树脂珍珠岩保温板,厚度根据保温隔热计算确定。屋顶若有设备则为刚性屋面,屋面有排水坡度,所有建筑物的屋面为有组织88、排水,屋面梁顶上设女儿墙。 内墙面一般耐擦洗内墙涂料。卫生间设白瓷砖墙裙。天棚的要求同内墙面。 外墙面外墙采用无光丙烯酸涂料饰面。石灰石制备间、石膏脱水间需要地面冲洗。 室外道路砼路面(路基碾压密实系数95,300厚3:7灰土,20厚砂垫层,220后C25砼路面)。 防腐所有钢构件表面涂刷防锈漆一遍,灰色调和漆两遍。钢梯表面刷防火涂料,使得耐火极限达到1小时以上。 防震本工程抗震设计严格执行建筑抗震设计规范GB500112001,厂区地震动峰值加速度为0.15g,建筑物抗震设防烈度按照7度设计。3.5.2建筑结构脱硫区主要建(构)筑物:石膏脱水搂;控制搂石灰石粉仓;烟道及支架;工艺水池;氧化风89、机室;石膏仓库:石灰石制浆疏水坑;吸收塔区疏水坑;区内设备基础;楼梯间; 脱硫工程内其它必需的建(构)筑物。3.5.3采暖、通风、空气调节及除尘系统3.5.3.1气象资料厂址地处北温带,处在东亚季风区域内,西面是的大陆,东接山东半岛,形成了冬冷夏热,四季分明的季风区域大陆性气候的特点,厂址地区主要气象特征值: 累年平均气温:12.1 累年极端最高气温:40.2 累年极端最低气温:-20 累年平均降水量:620mm 累年最大降水量:1350.0mm 累年最小降水量:341.2mm 累年最大1日降水量:144.5mm 累年平均风速:3.0m/s 累年瞬时最大风速:24.2m/s 全年盛行风向:S、90、SSE 最大冻结深度:47cm 最大积雪深度:24cm3.5.3.2采暖本工程对石膏脱水间、氧化风机房、办公室、操作间、休息室等设计冬季采暖。供暖系统热水采暖系统,采暖热媒温度为110/70的热水,热源由厂内提供。采暖系统由暖气装置、管道、阀门、排空气阀和部件及必要的控制设备组成。3.5.3.3通风厂房以自然通风为主,局部设轴流风机排出室内余热余湿或有害气体。3.5.3.4空调本工程电气控制室、分析室、直流及UPS室、蓄电池室设置空调,以空气调节装置来满足室内的温度要求。3.5.4消防及给排水系统3.5.4.1消防和给排水系统包括:生活污水排放与通气系统雨水排放系统生活用水供水与配水系统水消防91、系统移动式灭火器室内消防总管和支管,阀门、配件和附件3.5.4.2设计准则建筑给水排水设计规范火力发电厂生活、消防给水和排水设计技术规定室外给水设计规范室外排水设计规范室外硬聚氯乙烯给水管道工程设计规范建筑排水硬聚氯乙烯管道工程设计规范火力发电厂与变电所设计防火规范建筑灭火器配置设计规范建筑设计防火规范电力设备典型消防规程3.5.4.3给排水系统给水排水系统的设置包括:生活污水排放与通气系统(包括室内和室外);雨水排放系统(包括室内和室外);生活用水供水与配水系统(包括室内和室外);脱硫岛区域内地面排水系统。排水处理达标后尽量采用重力排放方式,如果通过排水泵升压后排放,排水泵与池或坑内水位连锁92、。所有排放管都必须有便于检修的清理口,以便清除堵塞。在设计分界线处,排水管的管底距地坪不超过1.5m。雨水排放系统用于整个脱硫岛区域所有建筑物、地面不含浆液及任何化学物质的雨水的排放。整个脱硫岛的雨水排放点与厂区的布置相呼应。生活污水系统用于整个脱硫岛区域盥洗间卫生设施等排放的污水。整个脱硫岛的生活污水排放点与厂区的布置相呼应。生活用水供水与配水系统系统用于整个脱硫岛区域所有建筑物内饮用水,从原有的供水管网上接取。3.5.4.4 消防系统水消防系统的设置覆盖所有室外、室内建构筑物,布置如下的全套消防水管网,至少在整个装置每个建(构)筑物每楼层均布置消防水管网。按照国家现行的规程规范设置室内外消93、防系统。在含油设备处按有关国家规范设置消防系统。水消防系统的管道、阀门和附件符合有关国家标准。4 节能为保证工程项目合理利用和节省能源,认真贯彻执行国家产业政策和节能设计规范,结合本工程的具体情况,提出了有效合理的利用和节省能源的具体措施,并在设计中执行有关的标准规范以及规定。4.1工艺和设备节能措施对于湿法脱硫工艺,结合电厂的实际情况,在节约和合理利用能源方面主要考虑了以下措施:(1)湿法脱硫系统采用主要和关键设备进口、其余设备国产模式,合理减少工程初投资。(2)对石膏冲洗水进行循环和回收使用,节约用水。(3)采用轴流增压风机,减少脱硫系统电耗。(4)对脱硫石膏进行综合利用,降低系统运行成本94、。(5)合理利用现有场地,尽量减少电厂拆迁、改建的工程量。4.2电气设备节能措施(1)选用低损耗节能型电力变压器、高低压电气设备,并合理选配装机容量。(2)对需要进行风量、流量控制的设备,优先采用变频器进行转速控制,从而达到节约能源的目的。(3)车间厂房以及办公楼,照明灯具均选用高效节能型,低压接触器选用无声、节能型,既节约了电能又消除了电磁灶噪音,净化生产环境。5 劳动安全卫生5.1总述根据劳动部令(1996)3号文建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定的要求,针对火力发电厂薄弱环节所制定和颁发的一系列预防事故的措施,本工程设计严格按照火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程(DL5053199695、)中的要求作相应考虑,以保证电厂的安全生产和维护职工的身心健康。根据本工程的生产工艺以及结合近年来电力生产中发生的事故和存在的薄弱环节所制定和颁发的一系列预防事故的措施,本工程设计中均作了相应的考虑,编制中遵循相应的规程、规范和标准,以保障职工的生命安全。根据工业企业设计卫生标准(TJ36-79)和工业企业噪声卫生标准(试行)的要求,对电厂的生产性粉尘、有毒物质、酸碱介质以及噪声和振动,均采取了一定的保护措施;对高温区域采取降温通风措施;对各类重点防火建筑物考虑重点消防措施,以保障安全和文明生产。本工程是对潍坊亚星化学股份有限公司热电分厂3140t/h+1240t/h锅炉进行烟气脱硫,属改造项96、目。因此劳动安全及工业卫生基层监测站、安全教育室、辅助用室以及生活用室均不再增设,同时配有专职人员,且需加大安全教育的学习。5.2防尘、防毒、防化学伤害 防尘本工程的烟气脱硫系统以石灰石粉为吸收剂。卸粉、制备浆液的过程中均可能造成石灰石粉飞扬,对运行工人的健康有一定的影响。在易发生粉尘飞扬的区域,首先是做好设备系统的密封,其次是设置必要的喷水防尘设施,降低由于脱硫系统粉尘飞扬对运行人员身体健康带来的危害;在运输过程中应防止石膏的散落,汽车的车厢上部覆盖帆布,或配置密封罩。 防毒、防化学伤害本工程设计均已按规程、规范采取了防毒、防化学伤害,如对化水系统的容器和管道采用了相应的防腐材质,附近地面也97、采用了防腐建材。各化学加药间、调酸室等均采用了机械通风设施,以保障室内空气的畅通。酸碱区设置了安全通道,同时设置了相应的安全淋浴装置、冲洗水管及排水设施等。 防电伤、防机械伤害及其它伤害脱硫系统在运行时是一套相对比较安全的装置,其潜在的安全方面问题主要有电伤、机械伤害和其它伤害等。电伤是指脱硫系统设备由于雷击或设备接地不良所造成的损坏并由此给工作人员带来的伤害,高压电器设备由于人员的误操作及保护不当给人员带来的伤害。因此电气设备应采用必要的电气联锁装置以防治误操作;设计中应严格按照带电部分最小安全净距执行;在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏、遮栏或屏蔽装置;各元件的控制回路均设有保险、信号98、监视、跳闸等保护措施;所有电气设备应有防雷击设施并有接地设施。脱硫系统中有风机、泵类、水力旋流器和真空皮带机等转动机械设备。在运行和检修过程中如果操作不当或设备布置不当均有可能给工作人员造成伤害。因此所有转动机械外露部分均加装防护罩或采取其它防护措施;在设计中设备布置应留有足够的检修场地。其它伤害包括粉尘浓度过高引起的爆炸,钢平台及钢楼梯踏板造成人员滑倒,人员在高处作业时的跌倒等。因此所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒;在楼梯孔平台等处周围设置保护沿和栏杆,以防高处跌伤;在粉尘含量高的场所安装通风风机以达到除尘防爆效果。 防噪声、防振动脱硫系统在运行过程中产生的噪声主要有99、各类风机和各类泵等产生的噪声,噪声对周围环境和工作人员会造成一定的影响。对噪声较大的设备在设计和设备订货时应向制造厂和设备供应商提出噪声控制要求,签定技术协议书和合同时按要求控制各类设备的噪声等级,以便从根本上治理噪声。对工作场所采取必要的噪声防治措施,如隔音玻璃门、吸音顶棚等,以保护工作人员的身体健康。电厂设备的基础及平台考虑减振措施,所有穿墙管道采用柔性接触,以减轻因振动而引起的噪声。动载大的机械设备基础采用砂垫层,以降低振幅达到减振目的。6 生产组织与劳动定员6.1生产组织根据山东潍坊亚星化学股份有限公司热电分厂的实际情况,组织机构本着精干高效、满足需要、有利于生产经营的原则进行设置。本100、项目是在现有的热电分厂基础上进行环保改造的一项工程,所涉及的是现有生产管理的一部分,鉴于现有的生产管理机构比较齐全,项目实施后建议原生产组织机构不变。6.2定员根据国家电力公司火力发电厂劳动定员标准(试行)、结合目前企业减员增效的原则,本工程作为电厂烟气处理的一部分,不单独设立运行管理部门,脱硫装置运行和管理人员建议与电厂的电除尘和除灰系统的运行管理人员合并,负责脱硫装置的运行管理、脱硫设备的日常维护、脱硫剂采购和脱硫副产品的销售。湿法脱硫工艺方案的运行岗位包括主值班员、副值班员和巡检操作员,定员为20人,负责脱硫设备的监控、巡检操作、表计记录、事故处理等;备员2人。维修人员及化验人员由原厂内101、技术部门兼任,管理人员由原厂内部门兼任。因此湿法脱硫工艺方案的定员总计为22人。劳动定员表序号岗位名称班 次合计生产人员甲乙丙丁1值班长111142脱硫主操111143脱硫副操111144脱硫巡检222285备用2合计226.3职工培训对脱硫工程涉及到的岗位人员按照工艺、设备、管理等方面的具体要求进行重点培训。培训结束后应经过严格考核,取得操作合格证后上岗操作,管理人员和技术人员应系统的学习有关专业理论知识和管理知识,以适应专业和管理岗位的要求。7 建设工期和实施进度7.1建设工期建设项目的建设工期,一般是根据建设项目的建筑以及设备安装工作量的情况,考虑以往类似工程的建设经验、施工队伍情况、设102、备采购以及供应、非标设备制造、建筑材料采购以及资金来源等情况综合确定。根据潍坊市节能减排的总体规划,初步确定本项目于2008年5月开工建设,2008年8月竣工投产。7.2实施进度2008年4月2008年5月 初步设计文件编制 审查2008年5月2008年6月 土建工程施工2008年5月2008年7月 安装工程施工2008年8月 项目投产7.3实施条件7.3.1施工场地条件本脱硫工程属于老厂改造项目,施工场地在原老厂施工空地上灵活解决。7.3.2施工用电和施工用水施工电源从厂内引接。施工用水从场厂内接进。7.4施工、安装能力本工程土建以及安装都不是复杂工程,省内的电力工程施工和安装单位的施工安装103、能力也得到了不断的提高,施工及安装能力完全能满足工程需要。8 经济评价8.1经济估算与资金筹措8.1.1新增投资总额根据投资估算,本项目新增建设投资为2300万元。8.1.2资金筹措本项目资金由山东潍坊亚星化学股份有限公司自筹解决。8.1.3项目运行成本分析初步运行成本分析(供参考)湿式石灰石一石膏方案:序号项目单位数据一、基本数据1锅炉型号UG140/5.3-M/蒸发量锅炉型号UG240/5.3-M2/蒸发量t/ht/h1402402锅炉台数台43四台锅炉处理烟气量(最大工况三开一备)m3/h8100004入口SO2质量浓度mg/Nm3595脱硫效率%956年运行小时数小时70007厂用电电104、价元/度0.48石灰石粉单价元/吨809水费元/吨3.210FGD装置每小时的废水量吨/小时511FGD每小时用电量kw/h230012耗水t/h5913石灰石耗量t/h5.314石膏产量t/h7.8515定员(五班三运转,每班2人)人2016人均年收入(含14%福利费和17%统筹费)元3500017SO2排污费用元/吨50018石膏粉价格(市场价格)元/吨8019脱硫工程造价万元350020年设备维护费占脱硫设备工程造价的比率%3.521折旧年限(按10年计,暂不考虑残值)年1022运行年限年30二、脱硫效益单位小时三台锅炉烟气中SO2含量吨/小时2.86单位小时三台锅炉烟气中的SO2脱除量105、吨/小时-2.717每年三台锅炉SO2的脱除量吨/年-19019每年三台锅炉FGD装置运行可减少SO2排污费万元/年-950.95三、石膏收入万元/年-439.6产生的收益合计万元/年-1390.55四、纯运行成本支出1石灰石粉成本单位小时的石灰石粉总耗量吨/小时5.3单位小时石灰石消耗成本元/小时424年石灰石消耗成本万元/年296.82FGD工艺电耗成本单位小时的厂用电总耗量度电/小时2300单位小时脱硫用电消耗成本元/小时920年厂用电消耗成本万元/年6443FGD工艺水消耗成本单位小时的工艺水总耗量吨/小时59单位小时工艺水消耗成本元/小时188.8年工艺水消耗成本万元/年132.16106、4工资、福利成本定员人20年工资、福利总成本万元/年40费用合计万元/年1112.96纯运行成本合计万元/年-277.59五、设备维护成本年设备维护成本费用万元/年87.5合计万元/年-190.09说明:从上表中可以看出,本项目的实施从静态投资上看并未增加厂内经营成本,由于厂用电取费较高,因此本项目的实施带来的收益会更高一些。另外,本项目经济分析以石灰石粉作为脱硫剂,如果能采用本集团产生的电石泥作为替代脱硫剂,仅此一项将节约将近300万元!是的本项目的经济指标更加优越。还可以看出,进一步降低系统电耗和进一步加大加深石膏副产品的利用可以直接影响本项目的的经济指标。8.1.4项目主要技术指标序号项107、目单位数值(设计煤种)1烟气量m3/h8283872FGD系统SO2脱除率%保证值95,设计值963FGD系统除尘率%设计值754FGD装置可用率%955石灰石消耗量(规定品质)t/h5.3 三台量6工艺水消耗量m3/h59 三台量7电耗(所有连续运行设备轴功率)kw23008压缩空气消耗量m3/h9石膏产量t/h7.8510运行人员(人/班)人每班5人9 结论从以上各部分论述综合得出以下结论:石灰石一石膏湿法脱硫工艺具有脱硫效率高、运行稳定、可利用率高、脱硫剂(石灰石)低廉及容易得到、脱硫副产品石膏应用前景广阔等特点,因此本工程推荐采用石灰石石膏湿法脱硫工艺。从项目经济性分析可以看出,本项目108、并未增加热电分厂的运营成本,经营管理得当的话,本项目可以产生一定的经济效益。建议尽量采用集团公司其他化工生产线产生的电石泥作为脱硫剂。从环保的角度分析,本项目的实施可以大大减少大气污染物的排放,是一项利国利民的环保工程,本项目各项实施条件完备,应尽早立项开工建设。10附件:主要设备参数表附表一:工艺部分设备清单序号名 称规格型号单位数量备注一工艺主要设备1烟气系统1.1烟道挡板原烟气挡板电动双百叶密封挡板;台3FGD出口净烟气挡板电动双百叶密封挡板;台1旁路烟气挡板电动单轴双百叶密封挡板台31.2密封风机离心式;台2密封空气加热器型号:电加热器;温升:100;台11.3FGD增压风机及配套辅助109、系统静叶可调轴流式风机台12吸收塔系统2.1吸收塔喷淋空塔;塔体尺寸:8000mm;反应池尺寸:8000mm;反应池容积:423m3;吸收塔高度:29m;台12.2吸收塔循环泵及电机离心式;流量:3000m3/h;压头:20.6/22.4/24.2H;台32.3吸收塔搅拌器及电机螺旋桨叶片及轴材质:1.4529;直径:1200台3序 号名 称规格型号单位数量备注2.4吸收塔石膏浆液排出泵及电机离心式;流量:85m3/h;压头:45mH;外台1+1一运一备2.5氧化风机及全配套装置罗茨式:流量:2500Nm3/h(wet);压力:853mba(g)台1+1一运一备2.6除雾器级数:2 材质:pp110、;套12.7喷淋层三级,材质:FRP层32.8吸收塔区排水坑搅拌器叶片涡轮式;叶片直径:800mm台12.9吸收塔区排水坑泵液下式;流量:20.68m3/h;压头:25mh;台1+1一运一备3吸收塔排放系统3.1事故浆液水箱容积:900m3台13.2事故箱搅拌器叶片涡轮式;转速:37转/分;叶轮/轴材质:合金;电机:30KW台13.3事故浆液泵离心式;流量106m3/h;台14石灰石浆液制备系统4.1石灰石粉贮仓容积:440m3台14.2石灰石粉仓流化风机罗茨风机,流量:3.4m3/min台1+1一运一备4.3电动给料阀出力:0-10t/h台24.4石灰石浆液箱容积:131 m3台14.5石灰111、石浆液箱搅拌器叶片涡轮式;转速:37转/分;叶轮/轴材质:合金台14.6石灰石液泵离心式;流量:35 m3/h;压头:30mH台1+1一运一备4.7制浆区集水坑泵型号:40PV-SPR型 液下式;流量:40m3/h;压头:30MH台1+1一运一备4.8制浆区集水坑搅拌器型号:叶片涡轮式;转速:37转/分; 叶轮/轴材质:合金台1序 号名 称规格型号单位数量备注5石膏脱水系统5.1石膏旋流器形式:垂直式水力旋流器;规格:13.5m3/h台15.2石膏溢流箱容积20 m3台15.3石膏溢流箱搅拌器型号:叶片涡轮式;转速:37转/分;叶轮/轴材质:合金台15.4石膏浆液泵离心式;流量33m3/h;压112、头:45mH; 台15.5废水箱容积45m3台15.6废水泵流量:30 m3/h;压头:40mH;外壳材质:A49;台1+1一运一备5.7真空皮带脱水机型式:真空皮带脱水机容量:15t/h皮带宽度:1.6m台1真空泵脱水机配套台1滤液水箱脱水机配套台1滤液水箱搅拌器脱水机配套台1滤液水泵脱水机配套台1+1一运一备滤布水箱脱水机配套台1滤布冲洗水泵脱水机配套台2滤饼冲洗水泵脱水机配套台2滤饼水箱脱水机配套台1真空罐脱水机配套台15.8废水旋流器形式:垂直式水力旋流器 进料:21m3/h台15.9废水旋流器给料泵流量:28m3/h;压头:30mH; 外壳材质:A49台15.10废水箱搅拌器型号:叶113、片涡轮式;转速:37转/分;叶轮/轴材质:合金15.11石膏楼集水坑泵型号:40PV-SPR型 液下式;流量40m3/h;压头:30mH台1+1序号名 称规格型号单位数量备注5.12石膏楼集水坑搅拌器型号:叶片涡轮式;转速:37转/分;叶轮/轴材质:合金台1石膏铲车5t台16FGD供水系统6.1除雾器冲洗水泵离心式;流量:110m3/h; 压头:60mH;台1+1一运一备6.2工艺水泵离心式;流量:150m3/h;压头:65mH;外壳材质:碳钢台1+1一运一备工艺水箱容积:180m3台17阀门手动阀套1电动蝶阀套18其他系统和设备8.1通风设备套18.2消防设备套18.3给排水设备套19其他9114、.1检修起吊设备套1二电气主要设备110KV配电装置1.1脱硫低压干式变压器SCB9-1600/6台11.210KV开关柜套110KV进线断路器柜1250A 31.5KA/4秒面410KV母联断路器柜1250A 31.5KA/4秒面110KV母联隔离开关柜1250A面1序号名 称规格型号单位数量备注10KV馈线柜1250A 31.5KA/4秒面7母线测量柜面2母线接地车台1干式空心限流电抗器NKSL-6-800-5套220.4KV配电装置GCS2.1PC进线柜2500A 50KA/1秒面2PC联络柜1600A 50KA/1秒面1PC馈线柜800A 50KA/1秒面132.2MCC柜面16低压母线桥1600A,L=6m套1交、直流切换屏面12.3照明供电箱台122.4检修供电箱台153蓄电池、高频开关电源、UPS及相关设备3.1220V蓄电池充电装置(3+1) 20A套1220V蓄电池300AH阀控式铅酸蓄电池个103220VDC直流盘GZDW系列面13.2UPS30KVA套1UPS配电盘面14照明间接式照明灯具套80序号名 称规格型号单位数量备注铝合金荧光灯具套120金属卤化物灯具 套80路灯(含灯杆)套305防雷接地系统与滑线滑触线米120接地安装材料吨206电缆及其防火阻燃满足需要三仪控主要设备1DCS套12CEMS套23测控仪器套1