目 录
一、基础数据和技术要求
1.1项目概况 1.2设计条件 二、 设计依据及设计范围
2.1、设计条件 2.2、设计原则 2.3、设计范围 2.4、设计分界点 2.5、达标要求 三、 脱硫工艺选择
3.1、双碱法脱硫工艺 3.2、脱硫剂用量
3.3、脱硫除尘系统性能、质量保证措施 3.4、工艺流程图
3.5、脱硫工艺分系统介绍 3.6、物料计算及分析
四、 NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔
4.1、NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔工作原理 4.2、脱硫塔结构主要技术参数 五、 其它设备配置
75t循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫工艺设计方案
5.1、烟气系统 5.2、制浆及再生系统 5.3、脱硫浆循环系统 5.4、 废水处理系统 六、 电气控制配置 七、 主要设备清单 八、 运行费用分析 九、 售后服务承诺书 附件:
附件一:工艺方案图
附件二:系统设备布置总平面图
75t循环流化床燃煤锅炉烟气脱硫工艺设计方案
一、基础数据和技术要求 1.1项目概况
XXXXX6#75t/h循环流化床燃煤锅炉的燃煤含硫量为0.6~0.8%,燃煤消耗量15t/h,烟气量160000m3/h,外排烟气已配置三电场静电除尘器作除尘处理。但锅炉外排烟气的二氧化硫没有设置处理,二氧化硫等有害气体对工厂大气及周边环境产生污染。为此业主决定为6#锅炉配置湿式氨法烟气脱硫净化装置,保证锅炉外排烟气脱硫后能够达标排放。
我公司依据75t/h燃煤循环流化床锅炉的有关技术参数(建设单位提供),以及国家相关现行的环境保护设计规范、标准。作6#75t/h循环流化床锅炉外排烟气脱硫除尘系统工程工艺方案设计。
我公司拟提供的炉外脱硫除尘系统,是已获国家专利(专利号为:200620052367.9)的旋流除尘脱硫设备(装置)塔,该塔结构合理、技术先,进、是成熟可靠的产品,整个生产过程符合ISO/9000质量保证体系。确保脱硫系统运行的安全、经济、可靠。
本工程工艺设计方案,适用于75t/h循环流化床锅炉的炉外脱硫系统,包括炉外脱硫系统、脱硫除尘设备塔主体及辅助设备的功能设计、结构、性能、控制、设备安装、调试等方面的技术要求,为交钥匙工程。 1.2 设计条件 表1: 锅炉烟气参数
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项目 锅炉类型 引风机主要参数(AY-75-参数 75t/h燃煤锅炉:1台 流量:196155Nm3/h,风压5299kpa 1-21D) 处理烟气量 锅炉排烟温度 燃料消耗量 燃煤全硫含量 烟气二氧化硫含量 电除尘后烟尘含量 锅炉负荷波动范围
二、 设计依据及设计范围 2.1、设计依据及标准
本项目主要依照以下标准进行设计:
《火电厂大气污染物排放标准》 (GB13223-2003) 《燃煤电厂除尘的技术条件排放标准》 (DL/T514-93) 《建筑抗震设计规范》 (GB 50011—2001); 《建筑基础设计规范》 (GB 50027—2002); 《火电厂煤风管道设计技术规范》 (DL/T5131-2000) 《火电厂保温油漆设计规范》 (DL/T5072-1997)
160000Nm3/h(247912) 150℃ 15t/h 0.8% 1275mg/Nm3 (204Kg/h) 150mg/m3 80~110%
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《钢结构设计规范》 (GB0J71-88) 《锅炉大气污染物排放标准》 (GB13271-2001) 《湿式烟气脱硫除尘装置》 (HJ/T288—2006) 《工业粉尘湿式除尘装置》 (HJ/T 285-2006) 《污水综合排放标准》 (GB78-1996)一级 《防腐蚀工程施工及验收规范》 (GB50212-1991) 《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》 (HGJ229-91) 《工业设备及管道绝热工程设计规范》(GB502-97) 2.2、设计原则
1) 本方案遵循国家及项目当地有关法规、规定进行编制。
2) 选用自主开发的专利技术,结合业主的具体条件和要求,采用优化
设计方法,提高设计水平并降低工程投资额。
3) 严格执行资源综合利用原则,积极改进工艺技术,采用无害或少害
的工艺。
4) 贯彻“安全生产,预防为主”的方针。
5) 项目建设过程中可充分利用项目所在公司相应的设施,节约投资,
加快工程的建设周期。
6) 本方案按照业主要求对100%的烟气量进行脱硫处理。 7)
本方案不改变锅炉运行条件,采用运行可靠的脱硫技术,选用系统阻力小,除尘脱硫效率高的设备;
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2.3、设计范围
2.3.1、根据现场条件,作75t/h循环流化床锅炉外排烟气脱硫系统(含塔体基础图)安装布置总平面图。
2.3.2、按甲方提供的烟气量参数,设计配备采用旋流脱硫设备塔; 2.3.3、采用钠碱作脱硫启动碱,石灰浆清液作为脱硫剂,设计配备启动碱液配置系统,脱硫循环液处理再生用配置系统;废液处理系统。
2.3.4 按甲方提供的烟气量参数,作烟气输送管网系统设计; 2.3.5设置一套炉外吸收法脱硫控制系统。本系统电气设备控制可实现软手操控、就地控制。
2.4、设计分界点
2.4.1炉外烟气吸收法脱硫系统的气、电、水、设计接点。
烟气管道:锅炉外排烟气经静电除尘器除尘后,脱硫处理的烟气从引风机外排接口管,到烟气外排净气烟道止。
电:电源由甲方送接到设备配电柜。 水:水源由甲方接到灰渣沉降处理系统。
2.4.2. 我公司提供脱硫废水处理系统相关设备和池体土建施工图,施工由业主负责。
2.4.3消防、防雷由业主负责。
2.4.4副产物石膏浆及废渣由业主选择回用或外运处理。 2.5 脱硫后要求
表2:
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项目 外排烟气SO2浓度 脱硫效率 装置可用率
三、脱硫工艺选择 3.1 双碱法脱硫工艺
单位 mg/m³ % % 数据 ≤400 ≥ 92 ≥ 98 双碱法烟气脱硫工艺是为了克服石灰/石膏法容易结垢的缺点而发展起来的。它先用碱金属盐类如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2,吸收后的产物可以以各种方式回收或者再生循环利用。再生是在另一个石灰反应器中用石灰或石灰石将吸收SO2后的溶液再生,再生后的吸收液循环使用,而SO2则以石膏的形式析出,生成亚硫酸钙和石膏。
NaOH溶液吸收SO2并副产亚硫酸钠的过程分为以下几步: 吸收
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O (1) Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3 (2)
以上两式总反应为:
NaOH+SO2→NaHSO3 (3)
反应(2)表明,反应(1)生成的Na2SO3仍具有脱除SO2的能力,但反应(2)和反应(3)生成的NaHSO3则不再具有脱除SO2的能力。
反应(1)表明,当排放液中主要含Na2SO3,即脱硫反应主要按(1)式进行
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时,是2.0摩尔的NaOH脱除1.0摩尔的SO2, NaOH的消耗量将多一倍;反应(3)表明,当排放液中主要含NaHSO3 ,即脱硫反应主要按(3)式进行时,是1.0摩尔的NaOH脱除1.0摩尔的SO2, NaOH的消耗量仅为前者的1/2。
根据以上原理,设计的脱硫系统用NaOH脱除SO2后,将主要以NaHSO3的形式排放,即基本上保证1.0摩尔的NaOH脱除1.0摩尔的SO2。这一点对降低脱硫成本是非常重要的。
中和副产Na2SO3 产品时,吸收液要进行中和处理。中和处理的目的是将吸收液中的NaHSO3 中和为Na2SO3,即:
NaHSO3+NaOH →Na2SO3+H2O (4)
该工艺的优点是脱硫循环系统内不会生产沉淀物,钠基吸收液吸收SO2速度快,故可用较小的液气比,达到较高的脱硫率。该方法是一种广泛运用,非常成熟的工艺。同时,脱硫效果优于常规的石灰/石膏工艺。 3.2 脱硫剂用量
(1) 根据中国人民共和国国家环境保护标准 HJ462-2009规定,燃煤锅炉的烟气脱硫装置入口烟气中的SO2估算公式为:
MSO2=2×K×Bg×(1-q4/100)Sar/100
Mso2-脱硫装置入口烟气中的SO2 质量流量,kg/h;
K-燃料燃烧中硫的转化率 (循环流化床锅炉在未加固硫剂时取0.75~0.80, 层燃炉取0. 80~0.85,煤粉炉取0.90) ;
Bg-锅炉额定负荷时的燃煤量,kg/h;
q4-锅炉机械未完全燃烧的热损失,%(根据同类型同规模的锅炉取值8%);
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Sar-燃料的收到基硫份,%。 在本工程中,Bg=15000 ,Sar=0.8%时,
MSO2=2×0.80×15×1000×(1-8%)0.8 %≈204 kg/h 则标况烟气中二氧化硫的浓度为: 204×1000×1000/160000 Nm3/h=1275mg/Nm3
(2) 设计按100%烟气量含硫最高值计算,采用纯度为85%的生石灰 75t/h锅炉: 锅炉运行烟气流量(标况): 160000Nm3/h×273/ (273+150) =103262.4Nm3/h SO2需去除量(标况):1275mg/Nm3-300mg/Nm3=975mg/Nm3
975 mg/m3/×16000 m3/h/1000/1000=156Kg/h
脱硫效率:(1275-300)/1275×100 %=76.4%
85%CaO中和用量: 204kg/h×56//0.85/0.9=233.3 kg/h 3.3脱硫除尘系统性能、质量保证措施
3.3.1、本项目采用已获国家专利(专利号为200620052367.9)的旋流加鼓泡板脱硫除尘设备(装置)塔,该塔结构合理、技术先进、是成熟可靠的产品。整个生产过程符合ISO/9000质量保证体系。
3.3.2、湿式旋流加鼓泡板脱硫设备塔采用三次不同液气相的液柱洗涤工艺技术,改变吸收塔常用的吸收方式,使吸收剂成为连续相而吸收质成为分散相,从而大大降低传质阻力,加快反应效率。达到高效脱硫除尘的目的,吸收净化效率高。
3.3.3、上述工艺后再加上塔体内设置的鼓泡板多次吸收净化。湿式旋流加鼓
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泡板脱硫设备塔烟气流速大,气流与液雾之间相对运动速高,传质效率高。由于烟气体在塔内旋转运动的路程长,尘(粉)被捕集和硫化物的脱除的效率较高。
3.3.4、采用钠碱双碱法作脱硫工艺,双碱法是以Na2CO3或NaOH溶液为第一碱吸收烟气中的SO2,然后再用石灰乳液作为第二碱,处理吸收液。钠碱双碱法是当前脱硫效率最好,工艺可靠的方案。
3.3.5、采用石灰浆清液配制系统的吸收碱液制备,可保证吸收碱液的pH值及供给量。
3.4、工艺流程图:
脱硫工艺流程图
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3.5、脱硫工艺分系统介绍 烟气工艺流程:
已配置的三电场静电除尘器排烟气出口,将除尘后的外排烟气输送到引风机,引风机出口的烟气管将未经脱硫的烟气,送到塔处理烟气量为160000m3/h,直径为φ4.8m×高16.18m的旋流加鼓泡板脱硫塔,烟气进入脱硫塔后,与脱硫循环泵送来的循环吸收液充分接触,循环液吸收烟气中的SO2,同时给烟气降温。脱硫后的净烟气经除雾后含SO2的量小于等于300mg/Nm3,通过出口烟道由烟囱排放。
脱硫液的工艺流程:
由碱液罐配制的钠碱溶液通过自流进入脱硫循环池,与中和再生后的石灰渣清液循环水充分混合,再经脱硫循环水泵泵入吸收塔与烟气中的SO2 中和、反应后的脱硫液进入中和再生池,与池中的石灰浆液反应,再生出脱硫需要的有效成分(主要是亚硫酸钠,氢氧化钠),还会得到副产物(亚硫酸钙,或已氧化的硫酸钙,以半水化合物的形式共沉淀),这时再生液重新具备脱硫能力。再生液流经辐流沉淀池时,其中主要是亚硫酸钙、硫酸钙的半水化合物,此时往辐流沉淀池内添加适量絮凝剂,在絮凝剂药物的作用下会促使浆液中固液更好的分离,浆液中固液将迅速分离沉淀下来,在辐流沉淀池底累积。而上层清液(主要含再生出的脱硫有效成分)流入脱硫循环池继续使用。
辐流沉淀池底累积的泥浆由渣浆泵定期排入污泥浓缩池,再次静置分离(污泥池上清液溢流排入再生池)。最后由渣浆泵抽取污泥池底泥浆送入板框压滤机脱水,得到脱硫副产物石膏。压滤得到的清液返回再生池。
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由于压滤后固体产物中带走了部分硫酸钠、亚硫酸钠(具有脱硫能力),所以需往脱硫循环池中定期补充钠碱(补充的钠碱量根据实际运行情况确定)。而压滤后的石膏半成品可由业主安排回收或抛弃。 3.6、物料计算及分析
3.6.1计算表
根据业主方提供的锅炉烟气的参数进行相关设计计算,其主要指标如下:
表3: 序号 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 名称 锅炉额定蒸发量 标况烟气量 入口烟气温度 额定热烟气量 入口含硫浓度 入口含硫量 SO2排放浓度 SO2脱除效率 SO2去除量计算 脱硫除尘循环水量 入口粉尘浓度 单位 t/h Nm/h ℃ m3/h mg/Nm3 kg/h mg/Nm3 % kg/h m3/h mg/Nm3 3指标 75 备注 1台 103262.4 150 160000 1275 204 300 76.4 156.0 480 150
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12. 13. 14. 15. 16. 17. 粉尘产生量 粉尘排放浓度 除尘效率 85%氧化钙消耗量 Kg/h mg/Nm3 % kg/h 24.0 100 99.58 233.3 10.8 325 98%氢氧化钠消耗量 kg/h 石膏产生量 kg/h
3.6.2平衡分析
以上平衡计算数据是在达标排放的基础上计算的,根据此计算数据,SO2的排放标准按300mg/Nm3设计,相应的脱硫效率为76.4%,完全能够满足其排放要求。作为主要脱硫剂再生的熟石灰的纯度应在85~90%左右。
四、NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔
4.1、NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔工作原理
NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔为多级脱硫除尘设备塔,采用空塔漩流液柱洗涤预处理工艺技术加鼓泡板流化床处理工艺技术。是综合多种净化机理,具有消烟、除尘、高效脱硫于一体功能、压力损失小的新型脱硫除尘设备塔。
第一级脱硫除尘工艺采用沸腾液洗涤和液柱洗涤工艺技术。
设备内的高压喷雾装置将碱性液雾喷向塔底,形成多道环型液雾柱。含硫烟气流沿设备进口管倾角切线进入塔底的沸腾室,与塔底部碱性液体首先反应,再
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在塔体内旋转上升中进入旋流喷淋室,含硫烟气流在塔体内旋转上升中穿透液雾柱。在此过程中含硫烟气流与高压雾化成一定粒度的碱性吸收液,在紊流状态下进行良好、充分的接触,形成湍流传质。而且气、液接触总在不断地快速更新。湍流传质在不断结合,粘附接触,反应吸收烟气中的SO2,液膜中含有的碱液等化学吸收中和剂,始终接近中性或者偏碱性,使全过程保持极高且稳定的传质速率, 烟气得到充分的浸润、吸收,反应,从而达到高效脱硫的目的。
烟气流在旋转运动的离心力和吸收液雾化线力的作用下,粘结凝聚的(粉)尘被是甩向塔壁面,被塔壁面的水膜粘附,沿塔壁面流下,随水外排。因气、固、液三相的传质充分,本级处理对烟尘的净化和脱除二氧化硫有良好的效果。
第二级脱硫除尘工艺采用鼓泡板工艺技术。
烟气流在穿过多道环型液雾柱后,继续旋转上升到鼓泡板下,当烟气流穿过鼓泡板上设置在小孔进入鼓泡板上的液膜层时产生鼓泡,鼓泡板上的液膜层形成气液间界面很大的泡沫层。含二氧化硫的烟气流穿过液膜层,鼓泡而出,因而气、液、固三相可以充分接触反映,使液体充分吸收烟气流中的二氧化硫。
第三级采用旋风除雾器进行高效离心脱水。
在塔体内上部设置一台旋流除雾器,净化后的烟气在上升外排时,经导流板作高速旋流离心除雾脱水;同时控制外排烟气的空塔速度,结合运动气体的物理属性脱水功能做到高效脱水;除雾脱水后净化烟气含湿量控制在8%以内,外排烟气温度在露点温度以上,可确保引风机不带水。
4.2、NTL-75型湿式旋流加鼓泡板脱硫塔塔结构主要技术参数 1、处理风量: 160000m3/h
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2、进风口截面积: 1.70 m×1.30 m 3、出风口截面积: 断面:φ1.95m; 4、进口风速: 20.1m/s 5、出口风速: 14.9m/s
6、设备外型轮廓尺寸: φ4.8m×高16.18m 7、液气比: 2.5~3.0L/m3
8、配置泵: ISB125/100-200-50,Q=240m3/h;H=44.5m;N=2980r/min 2台
9、脱硫装置塔运行阻力: ≤1000Pa (管网运行阻力450Pa) 10、脱硫剂用量: 熟石灰 233.3Kg/h(pH6.8~7.2) 11、出口废气含水率: ≤ 8% 12、设备漏风率: ≤ 1% 13、脱硫效率: 85%以上
14、总运输量: 120吨 (不含进、外排烟气管道) 五、 其它设备配置
5.1烟气系统
烟气系统主要包括烟道、膨胀节、挡板门、烟道等,外排静气烟道内采用玻璃鳞片树脂防腐,烟道外部采用玻璃纤维棉保温。
5.1.1烟道
烟道设计符合《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》(DL/T5121-2000)规定。原烟气烟道采用碳钢制作,壁厚为5mm以上,烟道尺寸为1.60m×1.60m
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(44.44/2.56=17.36m/s)。
烟道根据可能发生的最差运行条件(如温度、压力、流量、湿度等)进行设计。 烟道是具有气密性的焊接结构,所有非法兰连接的接口都进行连续焊接,与挡板门的配对法兰连接处也实施密封焊。
所有暴露在腐蚀性环境中的净烟道以适当的涂层或相当的材料进行保护。烟道的走向能确保满足冷凝液的排放,不允许有水或冷凝液的积水坑。因此,烟道提供低位点的排水和预防收集措施,任何情况下膨胀节和挡板不能布置在低位点。
烟道外部充分加固和支撑,以防止颤动和振动,并将其设计为在各种烟气温度和压力下都能稳定的运行。
烟气系统的设计保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响,在烟道必要的地方(低位)设置清灰装置。另外,对于烟道中粉尘的聚集,考虑附加的积灰荷重。
脱硫烟道接口推力和力矩不能传递到水平总烟道和烟囱上,热膨胀将通过带有内部导向板的膨胀节进行调节。
为减少烟道中冷凝液伴随的腐蚀问题,并延长内衬的使用寿命,对所有烟道和膨胀节,进行保温。
5.1.2烟道荷载标准
烟道设计的最小承受压力等于风机最大压力加1000Pa。
烟道设计应考虑所有荷载,如:内压荷载、自重、风雪荷载、积灰、腐蚀、内衬、保温和外装。
5.1.3烟气挡板门
挡板门的设计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能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。
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脱硫烟气挡板采用电动执行器,有100%的气密性。旁路挡板具有快速开启的功能,全关到全开的开启时间≤40秒。
烟气挡板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使挡板内的积灰减至最小。
执行器配备两端的位置定位开关,两个方向的转动开关,事故手轮和维修用的机械连锁。
所有挡板执行器的全开全关位配有两开两闭行程开关,接点容量至少为220VAC、5A。
挡板(包括旁路挡板)打开/关闭位置的信号将用于锅炉引风机的连锁保护。 每个挡板全套包括框架、挡板本体、气动/电动执行器,挡板密封系统及所有必需的密封件和控制件等。
挡板应尽可能按水平主轴布置。根据烟气特性选择挡板各个部件(包括挡板框架、叶片、轴密封片及螺栓连接件等)的材料,同时特别注意框架、轴和支座的设计,以便防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。
所有挡板设计为从烟道内侧和外侧都容易接近,因此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。
5.1.4膨胀节
膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移,膨胀节在各种条件下能吸收设备和管道的轴向和侧向位移,以保护设备和管道免受损害和变形。
膨胀节保证在系统设计最大正压/负压再加上1000Pa的余量和最高温度(150℃持续30分钟)下无损坏,并保持100%的气密性。
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膨胀节与烟道可采用螺栓法兰连接或焊接,但是,位于设备的接口处,如挡板、风机、或位于脱硫系统供货界限处的膨胀节采用法兰螺栓连接方式。
位于挡板门附近的膨胀节有适当的净距,以避免与挡板门的移动部件互相影响。
膨胀节将考虑烟气的特性,膨胀节外保护层考虑检修。
所有膨胀节框架有同样的螺孔间距,间距大小保证不会造成烟气泄漏。 膨胀节框架将以相同半径波节连续布置,不允许使用铸模波节膨胀节。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固在框架上。
最少在膨胀节每边提供1m的净空,包括平台扶梯和钢结构通道的距离。 5.1.5、其他 1、管道
管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损,借鉴以前应用于类似脱硫装置上的成功经验,本项目选用ABS管材。
按设计标准,合理确定各管道系统的设计参数(如压力温度、流量、流速等)。介质流速的选择既考虑避免浆液沉淀,同时考虑竟可能减小管道的磨损和压力损失。
管道及附件的布置满足脱硫装置施工及运行维护的要求,并避免与其它设施发生碰撞。
2、阀门
阀门规格尽量统一,尽量减少阀门的种类和厂家数量。所有阀门设计选型适于介质特性和使用条件。浆液系统的阀门特别考虑介质的磨损和腐蚀。 所有阀门遵从以下规范:
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A在打开位置,所有阀门设计成在满负荷工作压力下都是密封的。 B调节阀及下列条件下工作的阀门装设电动驱动装置(电动阀定位时间至少
是10秒,以防止阀门损坏):
3、钢结构,楼梯、平台
承包商承诺为脱硫装置提供全部必要的平台、通道和钢梯、安全合适的通路,吸收塔和各类钢结构构件。设计时为热膨胀留有适当的余量。
钢结构、钢梯及平台应最大限度地工厂制作、工厂组装并运往现场供安装,若设计和安装条件的需要或运输的则采取现场制作现场安装的方式。
对于平台、钢梯、钢梯平台、走道辅助梯级、紧急出口、靠近设备的走道、
最小高度不小于2.10m。钢梯宽度≥800,角度≤45º。 5.2制浆及再生系统
制浆及再生系统满足脱硫装置所有可能的负荷范围。该系统主要包括吸收剂(石灰及片碱)、碱液配制罐、再生池,搅拌机等。生石灰及固体烧碱由人工定时分别加入再生池及碱液罐内。生石灰在搅拌机的不断搅拌下,与脱硫后的浆液发生再生反应。完全反应后的再生液流入辐流沉淀池。 5.3脱硫浆循环系统
该系统主要指脱硫主体设备旋流加鼓泡板脱硫塔,还包括脱硫循环池和脱硫循环泵等。烟气进入吸收塔与脱硫浆液充分接触,烟气上升经旋流除雾器除去液态水后进入出口烟道。
SO2吸收系统主要包括脱硫塔、脱硫循环池、脱硫循环泵等几个部分。 除尘后的锅炉烟气经引风机进入吸收塔,二氧化硫与钠碱液在脱硫塔内反应
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生成亚硫酸钠及亚硫酸氢钠,同时除尘降温。吸收塔设四级脱硫工艺,保证脱硫后净烟气二氧化硫含量少于300 mg/Nm3。
脱硫后净烟气经塔顶除雾器除去烟气夹带水份由原烟囱排放。除雾器采用316L不锈钢或PP材质,有良好的耐腐性能。除雾器可配喷洗装置,以防结垢堵塞。除雾器后净烟气含水量少于75 mg/Nm3。
脱硫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。脱硫塔及其它设备不会产生堵塞和腐蚀。塔内使用的喷嘴应能避免快速磨损、结垢和堵塞,喷嘴与管道的设计应便于检修和更换。塔的整体设计应方便塔内的检修和维护,并应置更换喷嘴及塔内部件检修维护时所必须的平台楼梯。
脱硫塔选用的材料适合工艺过程的特性,并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计应考虑腐蚀余度。设计尽可能避免形成死角,同时采取措施来避免浆池中浆液沉淀,塔底面设计能完全排空浆液。
吸收塔烟道入口段能防止烟气倒流和固体物堆积。塔体配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔,人孔门和观察孔不能有泄漏,而且在附近设置走道或平台。
脱硫吸收液的主要成分为氢氧化钠、亚硫酸钠等物质的溶液,由脱硫循环泵泵入规流塔SO2吸收段,洗涤降温除尘同时脱硫。吸收液与SO2吸收反应后的吸收液主要成分为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,在水中溶解度大,不结垢堵塞。脱硫后的溶液回脱硫循环池,补加钠碱后循环脱硫。钠碱的加入口在脱硫循环池及脱硫循
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环泵的入口处,与脱硫后产生的亚硫酸氢钠溶液进行中和反应,保证脱硫液的主要成分为亚硫酸钠和氢氧化钠。 5.4、 废水处理系统
废水处理系统主要包括中和再生池、辐流沉淀池、泥浆泵、浓缩池、渣浆泵、板框压滤机等。
再生后的脱硫循环浆液经辐流沉淀池沉淀分层后,下层污泥浆由泥浆泵送入浓缩池进行二次分层沉淀,浓缩池沉淀后的渣浆再由渣浆泵抽取送入板框压滤机压滤脱水,得到脱硫副产物石膏。压滤得到的清液返回再生池。
压滤机得到的固体产物(含水量≤75%)由业主决定回收使用或抛弃。滤液及浓缩池的上清液返回再生池,沉淀池中的上清液则自流入脱硫循环池。
脱硫废液处理系统主要包括循环池、渣浆泵、板框压滤机等。 废水处理系统设备选型设计:
(1) 中和再生池:钢筋混凝土结构,5500×3900×4200、
配置立式搅拌机两台,φ1500叶轮型式: 立式摆线减速机;叶端线速度:5m/s。
(2)辐流沉淀池:钢筋混凝土结构,φ8700×4200、
配置刮泥机一台,φ8500叶轮型式:
(3) 循环池: 钢筋混凝土结构,6000×5200×4200、
配置立式搅拌机一台,φ1500叶轮型式: 立式摆线减速机;叶端线速度:5m/s。
(4)防腐耐磨型泥浆泵: 耐尔泵业Q=35m3/h H=35m N=15KW 两台
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(5)防腐耐磨型渣浆泵: 耐尔泵业Q=30m3/h H=55m N=15KW 两台 (6)板框压滤机: 杭州诺顿 S=60m2,N=1.5kW
板框压滤机的设置是为了出去循环液中不断累积产生的石膏,使其脱水后更方便运输。压滤后的固体渣可自行处理也可回收给水泥厂等。滤液则随循环池溢流液一起外排。
六、 电气控制配置 6.1、 电气与控制系统
采用PLC控制系统,具有数据采集、运算控制、控制输出、控制调节、设备和状态监视、故障报警、实时数据处理和显示、数据管理、图形显示、远程通信等功能。接入6#锅炉控制室集中控制。
(1)电气与控制系统设计原则:
自控设计将本着技术先进、安全可靠、操作方便和经济合理的原则进行。在节省投资的前提下,同时减轻操作人员的劳动强度。
控制系统采用常规操作屏控制,系统简单实用。控制系统能完成脱硫岛内所有的控制、报警及保护和联锁等功能。
(2)供配电(引风机由甲方控制) 1)本工程主电源来自主厂房电控柜。
2)低压开关柜柜体为GGD型、驼灰色金属外壳,室内安装并良好接地。 3) 所有电动机均设置短路、失压、及过负荷保护,重要电机设置断相保护。 4) 电动机18.5KW以下采用直接起动方式,18.5至45kW电动机采用星三角起动方式,45KW以上电机采用软启动。
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6)供电外线及动力电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆(YJV型),控制电缆采用阻燃聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆(KVVP型),电缆敷设主要采用PVC穿管或地埋敷设。
七、主要设备清单 表4:
(单位:万元) 序设备名称 号 一、非标设备 NTL-75型湿1 式旋流加鼓泡板脱硫塔 Φ4800×16、8m 含塔顶除处理烟气量180000m3/h V=5m3, 2 碱液罐 Φ1800×2000mm 3 石灰料仓 V=140m3 钢筋混凝4 循环池 7.0m×5.2m ×土 4.2m 个 1 业主自建 套 1 18.2 18.2 碳钢防腐 个 1 1.5 1.5 组合件 台 1 98 98 雾器 规格 材质 位 量 价 单数单总价 备 注 二、土建池类
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钢筋混凝V=250m3 5 辐流沉淀池 Φ8.7m×4.5m 腐 V=135m3 6 再生池 7.25m×4.9m×4.5m V=60m3 7 污泥浓缩池 4.2m×3.6m×4.5m 三、电动设备 钢筋混凝土内衬防腐 钢筋混凝土内衬防腐 个 1 个 1 土内衬防个 1 业主自建 业主自建 业主自建 Q=240m3/h 组合件 8 脱硫循环泵 H=38m N=55KW 耐尔泵业防腐耐磨型渣9 浆泵 H=60m N=15KW 耐尔泵业防腐耐磨型泥10 浆泵 H=35m N=15KW Q=35m3/h 台 2 1.5 3.0 一用一备 组合件 Q=30m3/h 台 2 1.5 3.0 一用一备 组合件 台 3 4.8 14.4 二用一备
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Q=60m3/h 11 工艺水泵 H=42m N=15KW 12 石灰给料机 N=2.2KW N=2.2KW N=5.5Kw 组合件 台 2 1.5 3.0 一用一备 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 组合件 台 台 台 台 台 1 1 1 2 1 3.0 1.2 1.8 2.0 6.5 3.0 1.2 1.8 4.0 6.5 13 碱液罐搅拌机 14 循环池搅拌机 15 再生池搅拌机 N=7.5KW 16 刮泥机 N=3KW S=2m2Φ1.200×17 加药机 1500mm 18 板框压滤机 S=60m2,N=1.5kW 四、材料 1、烟气系统 台 1 1.2 1.2 组合件 台 2 12.0 24.0 杭州诺顿 据实添减19 进塔烟道 含烟管弯头 碳钢 米 50 0.09 4.5 钢材耗量 据实添减20 出塔烟道 含烟管弯头 碳钢 米 50 0.09 4.5 钢材耗量 1700×1700mm 21 挡板门 1900×1900mm 22 膨胀节 组合件 台 1 2 6.5 6.5 8.5 17.0 1.2 2.4 碳钢 套 2
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23 24 25 烟道支撑架 工作平台 密封风机 含风管 含综合楼设备基 组合件 组合件 批 批 台 1 2 2 2.5 1.2 1.2 2.8 4.8 0.6 1.8 0.8 4.8 2.5 2.4 2.4 2.8 4.8 1.8 1.8 0.8 4.8 一用一备 2.电气及控制 26 电控各类仪表 27 28 29 30 31 柜、箱 电动阀 电缆及桥架 照明系统 检测仪表 套 批 套 批 套 套 1 1 3 1 1 1 其他 32 土建 础等 含排烟气管内壁 栋 1 业主自建 33 防腐及保温 防腐 管道、管件及 焊接钢管、 批 1 18 18 34 阀门 35 36 安装调试 设计 合计 ABS管 批 1 6 6 8 6 8 6 205.5 注:以上设备可根据现场实际情况进行配置,可作相应调整。
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7.1、 总平面布置
烟气脱硫工程主要由烟道、吸收塔、碱液罐、再生池、辐流沉淀池、脱硫循环池、脱硫循环泵、综合楼(脱硫剂储存、供配电、控制操作等)等几部分组成。其脱硫塔布置在原引风机出口烟道附近;循环池尽量布置在脱硫塔附近;循环水泵尽量布置脱硫循环池及脱硫塔附近。充分利用场地空间,节约土地费用。这样整个生产过程的物流通畅、运距最短、操作方便、美观;不仅满足工艺要求,保证合理的生产,同时又能节约资金,创造一个良好的生产和劳动环境。156.0
八、 运行费用分析 8.1 二氧化硫年减排量
本工程每年可减少二氧化硫的排放量为1123.2吨(每年按7200小时计算),根据地方环保规定,按照630元/吨的排污费计算,年可为业主方节省约70.76万元。 8.2 年运行经济指标
表5: 年运行经济指标一览表(按照年运行7200小时计算)
序号 1 1 项目 85%熟石灰 碱 单位 t t 年消耗数 1679.8 38.8 单价 260元/吨 4800元/吨 总价(万元) 43.67 18.66
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3 4 5 6 水 电 工人 运行费用合计 年减少二氧化t kWh 人·年 4500 1080000 3 0.6元/吨 0.36元/度 3万元/年 0.27 38.88 9 110.48 7 硫排放量 8 年节省排污费 综合经济运行9 费合计 脱除每吨二氧10 化硫的单位运行成本 1123.2 t 按照630元/吨的排污费计算得70.76万元 39.72万元 353.63元/吨 注:以上运行费用是基于业主提供的工况条件,若实际运行时的工况优于此,则运行费用会相应下降。以上单价为参考值,以当地实际价格为准。
九、 售后服务承诺书
1) 公司设专人值班,24小时内全天候接待用户。
2) 对承建的工程无论规模大小,无论是否在保修期内一律实行全方位优质服务。 3) 我公司对承建的设备实行长年跟踪服务,每半年对用户进行电话回访一次,
并将设备的质量、性能、运行状态等情况存入电脑。定期召开专题会议进行分析,主动为用户排忧解难,确保设备安全运行。
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4) 为买方免费培训操作人员 。
5) 质保期内,在正常使用设备的情况下实行三包。提供所有安装资料及安装调
试的服务计划。
6) 提供售前、售中、售后服务的措施,长期为买方提供优惠的备品备件。售后
服务,将满足买方的要求,我司承诺接到故障通知2小时内做出反应,48小时内到达现场,2个工作日处理故障(不可抗力因素除外)。
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