雙堿法煙氣脫硫工藝流程設(shè)計(jì)

1、化工設(shè)計(jì)訓(xùn)練 實(shí)驗(yàn)題目：雙堿法煙氣脫硫工藝流程設(shè)計(jì)系 別： 化學(xué)與材料工程系 專 業(yè)： 化學(xué)工程與工藝專業(yè) 目 錄第一章概 述 11.1設(shè)計(jì)依據(jù)11.2設(shè)計(jì)參數(shù)11.3設(shè)計(jì)指標(biāo)11.4設(shè)計(jì)原則11.5設(shè)計(jì)范圍21.6技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范2第二章脫硫工藝概述42.1脫硫技術(shù)現(xiàn)狀42.2工藝選擇52.3本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn)92.4物料消耗10第三章脫硫工程內(nèi)容133.1脫硫劑制備系統(tǒng)123.2煙氣系統(tǒng)123.3so2吸收系統(tǒng) 133.4脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)153.5消防及給水部分173.6漿液管道布置及配管173.7電氣系統(tǒng)173.8工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物18第四章項(xiàng)目實(shí)施及進(jìn)度安排194.

2、1項(xiàng)目實(shí)施條件194.2項(xiàng)目協(xié)作194.3項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排19第五章效益評(píng)估和投資收益205.1運(yùn)行費(fèi)用估算統(tǒng)215.2經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估215.3環(huán)境效益及社會(huì)效益21第六章結(jié) 論226.1主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)總匯226.2結(jié)論22第七章售后服務(wù)23附圖1脫硫系統(tǒng)工藝流程圖24雙堿法脫硫工程技術(shù)方案第一章 概 述1.1設(shè)計(jì)依據(jù)根據(jù)廠方提供的有關(guān)技術(shù)資料及要求為參考依據(jù)，并嚴(yán)格按照所有相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，編制本方案：鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb13271-2001；廠方提供的招標(biāo)技術(shù)文件；國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。1.2設(shè)計(jì)參數(shù)本工程的設(shè)計(jì)參數(shù)，主要依據(jù)招標(biāo)文件中的具體參數(shù)，其具體參數(shù)見表1-1。表1-1 煙

3、氣參數(shù)序號(hào)名稱單位數(shù)值1進(jìn)口煙氣量nm3/h4.51052煙氣溫度1603煙氣進(jìn)口so2濃度mg/nm320904年運(yùn)行時(shí)間小時(shí)80001.3設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)指標(biāo)嚴(yán)格按照國(guó)家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)治理標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)主的招標(biāo)文件的要求，設(shè)計(jì)參數(shù)下表1-2。表1-2 設(shè)計(jì)指標(biāo)序 號(hào)項(xiàng) 目參 數(shù)1so2排放濃度130 mg/nm31.4設(shè)計(jì)原則認(rèn)真貫徹執(zhí)行國(guó)家關(guān)于環(huán)境保護(hù)的方針政策，嚴(yán)格遵守國(guó)家有關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。選用先進(jìn)可靠的脫硫技術(shù)工藝，確保脫硫效率高的前提下，強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定性能，并減少系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用。充分結(jié)合廠方現(xiàn)有的客觀條件，因地制宜，制定具有針對(duì)性的技術(shù)方案。系統(tǒng)平面布置要求緊湊、合理、美觀，實(shí)現(xiàn)功能分區(qū)，

4、方便運(yùn)行管理。設(shè)計(jì)采用雙堿法脫硫工藝，該方法技術(shù)成熟、脫硫效率高、運(yùn)行安全可靠、操作簡(jiǎn)便。采用一爐一塔方式，吸收塔擬采用噴淋塔，每套脫硫裝置的煙氣處理能力為鍋爐40%110%bmcr工況時(shí)的煙氣量；脫硫系統(tǒng)設(shè)置100%煙氣旁路，可以確保脫硫裝置對(duì)現(xiàn)有鍋爐機(jī)組不產(chǎn)生負(fù)面影響，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性；fgd裝置可利用率保證值為不小于95%；脫硫設(shè)備年利用小時(shí)按8000小時(shí)考慮；煙氣脫硫系統(tǒng)具有應(yīng)付緊急停機(jī)的有效措施；煙氣脫硫系統(tǒng)能適應(yīng)鍋爐的起動(dòng)和停機(jī)，并能適應(yīng)鍋爐運(yùn)行及其負(fù)荷的變動(dòng)；煙氣脫硫系統(tǒng)便于日常檢查和正常維修、養(yǎng)護(hù)及進(jìn)行年修。1.5設(shè)計(jì)范圍本設(shè)計(jì)范圍包括煙氣脫硫系統(tǒng)工藝、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電氣等專業(yè)的設(shè)

5、計(jì)，工程設(shè)計(jì)范圍：從鍋爐出口至煙囪進(jìn)口前水平煙道接口之間的脫硫裝置和相應(yīng)配套的附屬設(shè)施。包括：1）脫硫劑制備系統(tǒng)2）煙氣系統(tǒng)3）so2吸收系統(tǒng)4）脫硫液再生循環(huán)系統(tǒng)和脫硫渣處理系統(tǒng)5）電氣控制系統(tǒng)1.6 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范(1)保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)gb132232003 火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)gb30951996 環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)（二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）gb309693 城市區(qū)域噪音標(biāo)準(zhǔn)(2)材料gb69988 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼技術(shù)條件gb71185 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板技術(shù)條件gb71088 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼薄鋼板和鋼帶技術(shù)條件gb308782 碳鋼焊條技術(shù)條件(3)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)jb162083 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)制造技術(shù)條件g

6、b1501998 鋼制壓力容器jb161583 鍋爐油漆和包裝技術(shù)條件gbj1791 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(4)安裝調(diào)試dl503194 電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（管道篇）dl500792 電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（火力發(fā)電廠焊接篇）sdj27990 電離建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（熱工儀表及控制裝置篇）gb5020595 鋼結(jié)構(gòu)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范tj231（一）75 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（一）tj231（四）75 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（四）tj231（五）75 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（五）tj231（六）75 機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范（六）gb50

7、22195 鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)gbj9386 工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范gbj13190 自動(dòng)化儀表安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)gb856688 計(jì)算機(jī)控制軟件的設(shè)計(jì)、編程規(guī)范gbj23582 工業(yè)管道施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)gb5025496 電氣裝置安裝工程低壓電氣施工和驗(yàn)收規(guī)范gb50217-94 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范gbj232-82 電氣裝置安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范pl500094 火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)范ndgj1689 火力發(fā)電廠熱工自動(dòng)化設(shè)計(jì)規(guī)定19第二章 脫硫工藝概述2.1脫硫技術(shù)現(xiàn)狀為了控制大氣中二氧化硫，早在19世紀(jì)人類就開始進(jìn)行有關(guān)的研究，但大規(guī)模開展脫硫技術(shù)的研究和應(yīng)用是

8、從二十世紀(jì)50年代開始的。經(jīng)過多年研究目前已開發(fā)出的200余種so2控制技術(shù)。這些技術(shù)按脫硫工藝與燃燒的結(jié)合點(diǎn)可分為：燃燒前脫硫(如洗煤，微生物脫硫)；燃燒中脫硫(工業(yè)型煤固硫、爐內(nèi)噴鈣)；燃燒后脫硫，即煙氣脫硫(flue gas desulfurization，簡(jiǎn)稱fgd)。fgd是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技術(shù)手段。煙氣脫硫技術(shù)主要利用各種堿性的吸收劑或吸附劑捕集煙氣中的二氧化硫，將之轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定且易機(jī)械分離的硫化合物或單質(zhì)硫，從而達(dá)到脫硫的目的。fgd的方法按脫硫劑和脫硫產(chǎn)物含水量的多少可分為兩類：濕法，即采用液體吸收劑如水或堿性溶液(或

9、漿液)等洗滌以除去二氧化硫。干法，用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑以除去二氧化硫。按脫硫產(chǎn)物是否回用可分為回收法和拋棄法。按照吸收二氧化硫后吸收劑的處理方式可分為再生法和非再生法（拋棄法）。2.1.1國(guó)外煙氣脫硫現(xiàn)狀國(guó)外煙氣脫硫研究始于1850年，經(jīng)過多年的發(fā)展，至今為止，世界上已有2500多套fgd裝置，總能力已達(dá)200，000mw（以電廠的發(fā)電能力計(jì)），處理煙氣量700mm3/h，一年可脫二氧化硫近10mt，這些裝置的90%在美國(guó)、日本和德國(guó)。盡管各國(guó)開發(fā)的fgd方法很多，但真正進(jìn)行工業(yè)應(yīng)用的方法僅是有限的十幾種。其中濕式洗滌法(含拋棄法及石膏法)占總裝置數(shù)的73.4%，噴霧干燥法占總裝

10、置數(shù)的17.7%，其它方法占9.3%。美國(guó)的fgd系統(tǒng)中，拋棄法占大多數(shù)。在濕法中，石灰/石灰石法占90%以上?？梢姡瑵袷绞?石灰石法在當(dāng)今fgd系統(tǒng)中占主導(dǎo)地位。盡管各國(guó)在fgd方面都取得了很大的進(jìn)步，但運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)驚人，而且各種方法均有其局限性，因此，至今許多研究者仍在不斷研究開發(fā)更先進(jìn)、更經(jīng)濟(jì)的fgd技術(shù)。目前工業(yè)化的主要技術(shù)有：濕式石灰/石灰石石膏法 該法用石灰或石灰石的漿液吸收煙氣中的so2，生成半水亞硫酸鈣或再氧化成石膏。其技術(shù)成熟程度高，脫硫效率穩(wěn)定，達(dá)90%以上，是目前國(guó)內(nèi)外的主要方法。噴霧干燥法 該法是采用石灰乳作為吸收劑噴入脫硫塔內(nèi)，經(jīng)脫硫及干燥后為粉狀脫硫渣排出，屬半干

11、法脫硫，脫硫效率85%左右，投資比濕式石灰石-石膏法低。目前主要應(yīng)用在美國(guó)。吸收再生法 主要有氨法、氧化鎂法、雙堿法、w-l法。脫硫效率可達(dá)95%左右，技術(shù)較成熟。爐內(nèi)噴鈣增濕活化脫硫法 該法是一種將粉狀鈣質(zhì)脫硫劑(石灰石)直接噴入燃燒鍋爐爐膛的脫硫技術(shù)，適用于中、低硫煤鍋爐，脫硫效率約85%。2.1.2國(guó)內(nèi)煙氣脫硫現(xiàn)狀我國(guó)廢氣脫硫技術(shù)早在1950年就在硫酸工業(yè)和有色冶金工業(yè)中進(jìn)行，對(duì)電廠鍋爐燃燒產(chǎn)生煙氣二氧化硫的脫除技術(shù)在二十世紀(jì)70年代開始起步并在國(guó)家“六五”至“九五”期間有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。先后有60多個(gè)高校、科研和生產(chǎn)單位對(duì)多種脫硫工藝進(jìn)行了試驗(yàn)研究。盡管我國(guó)對(duì)fgd系統(tǒng)的研究開始得很早，

12、涉及的面也很寬，但大部分技術(shù)只停留在小試或中試階段，遠(yuǎn)未達(dá)到大面積工業(yè)化應(yīng)用的程度。而投入巨資引進(jìn)的示范工程雖然設(shè)備先進(jìn)、運(yùn)行穩(wěn)定，但投資巨大，運(yùn)行費(fèi)用也相當(dāng)高。因此加快對(duì)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的消化吸收，使其國(guó)產(chǎn)化、低成本化，是當(dāng)前重要而艱巨的任務(wù)。下表列出了我國(guó)引進(jìn)的部分fgd裝置情況。最近十幾年來，我國(guó)加大了fgd技術(shù)研究的投入，“八五”、“九五”期間不斷有大課題立項(xiàng)支持這方面的研究，取得了可喜的成績(jī)，其中，旋流板塔脫硫技術(shù)就是在這段時(shí)間研究、開發(fā)、發(fā)展起來的。鈉鈣雙堿法是較為常用的脫硫方法之一，該法在國(guó)外（如日本、美國(guó)）已有大型化成功應(yīng)用，在日本和美國(guó)至少有50套雙堿法脫硫裝置，成功應(yīng)用于電站和

13、工業(yè)鍋爐，較大規(guī)模的有美國(guó) central illinois public service, newtow 1#, 575mw。2.2工藝選擇目前國(guó)內(nèi)外脫硫技術(shù)應(yīng)用最廣泛的是濕式石灰石石膏法，但該技術(shù)工程投資大、運(yùn)行成本高，設(shè)備和管路系統(tǒng)易磨損和堵塞。雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收so2，然后再用石灰乳或石灰對(duì)吸收液進(jìn)行再生，由于在吸收和吸收液處理中，使用了不同類型的堿，故稱為雙堿法。鈉鈣雙堿法是以碳酸鈉或氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的so2，然后再用石灰或熟石灰作為第二堿，處理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循環(huán)使用。由于采用鈉堿液作為吸收液，不存在結(jié)垢和漿料堵塞問題，且鈉鹽吸

14、收速率比鈣鹽速率快，所需要的液氣比低很多，可以節(jié)省動(dòng)力消耗。因此，本工程采用鈉鈣雙堿法脫硫工藝。 2.2.1 鈉鈣雙堿法工藝反應(yīng)原理該法使用na2co3或naoh液吸收煙氣中的so2，生成hso32-、so32-與so42-，反應(yīng)方程式如下：一、脫硫過程 (1) （2） （3）其中：式（1）為啟動(dòng)階段na2co3溶液吸收so2的反應(yīng)；式（2）為再生液ph值較高時(shí)（高于9時(shí)），溶液吸收so2的主反應(yīng)；式（3）為溶液ph值較低（59）時(shí)的主反應(yīng)。二、氧化過程(副反應(yīng)) （4） （5）三、再生過程 （6） （7）式（6）為第一步反應(yīng)再生反應(yīng)，式（7）為再生至ph9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。 本工程選擇鈉

15、鈣雙堿法為脫硫工藝，以石灰作為主脫硫劑，鈉堿為助脫硫劑。由于在吸收過程中以鈉堿為吸收液，脫硫系統(tǒng)不會(huì)出現(xiàn)結(jié)垢等問題，運(yùn)行安全可靠。且由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應(yīng)的速率比鈣堿快很多，能在較小的液氣比條件下，達(dá)到較高的二氧化硫脫除率。2.2.2低阻高效噴霧脫硫工藝噴淋塔也成為噴霧塔，是在吸收塔內(nèi)上部布置幾層噴嘴，脫硫劑通過噴嘴噴出形成液霧，通過液滴與煙氣的充分接觸，來完成傳質(zhì)過程?？账娏芪账黧w為矩形塔體，塔體內(nèi)配置有多個(gè)高效噴嘴及高效除霧裝置，漿液在吸收塔內(nèi)通過高效霧化噴嘴霧化，霧化覆蓋面積可達(dá)200%，形成良好的氣液接觸反應(yīng)界面，煙氣進(jìn)入塔內(nèi)之后，在塔內(nèi)勻速上升，與霧狀噴液進(jìn)行全面高效混合

16、接觸，脫除so2等酸性氣體。根據(jù)燃煤含硫量、脫硫效率等，一般在脫硫塔內(nèi)布置幾層噴嘴。噴嘴形式和噴淋壓力對(duì)液滴直徑有明顯的影響。減少液滴直徑，可以增加傳質(zhì)表面積，延長(zhǎng)液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間，兩者對(duì)脫硫效率均起到積極的作用。液滴在塔內(nèi)的停留時(shí)間與液滴直徑、噴嘴出口速度和煙氣流動(dòng)方向有關(guān)。帶霧點(diǎn)的煙氣上升至高效除霧裝置時(shí)，通過除霧裝置的作用，氣液進(jìn)行接觸二次吸收并同時(shí)得到有效分離，從而避免煙氣夾帶霧沫，最大限度地減少煙氣帶水現(xiàn)象?？账娏軣煔庀礈旒夹g(shù)是現(xiàn)在國(guó)際國(guó)內(nèi)技術(shù)成熟，最為前沿流行使用的空塔噴淋技術(shù)。 1、空塔噴淋是經(jīng)過大型石灰石石膏法演變而來的噴淋塔，具有很高的脫硫效率，最高時(shí)可達(dá)95; 2、可

17、操作彈性大，對(duì)煤種變化適應(yīng)性強(qiáng)，含硫率在4以下可確保二氧化硫排放濃度，在鍋爐工況110以下均能正常等等; 3、系統(tǒng)阻力小，運(yùn)行費(fèi)用低，權(quán)為大型濕法的十分之一; 4、采用進(jìn)口的除霧技術(shù)，煙氣含濕量確保符合要求; 5、不存在堵塞問題; 6、設(shè)備利用率高，保證與鍋爐同步運(yùn)行達(dá)100以上; 7、空塔投資與其它塔形相差無幾; 8、運(yùn)行操作簡(jiǎn)便，維護(hù)方便，穩(wěn)定性是其它塔形的三到五倍。 除霧器可安裝在吸收塔上部，用以分離凈煙氣夾帶的霧滴。除霧器出口煙氣濕度不大于75mg/nm3，分為兩級(jí)布置在脫硫塔上部，設(shè)置兩級(jí)四通道平板式除霧器，一層粗除霧，一層精除霧。除霧器型式能夠保證其具有較高的可利用性和良好的去除液

18、滴效果，且保證脫硫后的煙氣以一定流速均勻通過除霧器，防止發(fā)生二次攜帶，堵塞除霧器。除霧器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮了fgd裝置入口的飛灰濃度的影響。該系統(tǒng)還包括去除除霧器沉積物的沖洗和排水系統(tǒng)，運(yùn)行時(shí)根據(jù)給定或可變化的程序，既可進(jìn)行自動(dòng)沖洗，也可進(jìn)行人工沖洗。設(shè)計(jì)了合理的沖洗時(shí)間和沖洗水量，既能沖洗干凈除霧器，又防止生成二次攜帶。位于下面的第一級(jí)除霧器是一個(gè)大液滴分離器，葉片間隙稍大，用來分離上升煙氣所攜帶的較大液滴。上方的第二級(jí)除霧器是一個(gè)細(xì)液滴分離器，葉片距離較小，用來分離上升煙氣中的微小漿液液滴和除霧器沖洗水滴。煙氣流經(jīng)除霧器時(shí)，液滴由于慣性作用，留在擋板上。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物，因此存在擋

19、板上結(jié)垢的危險(xiǎn)，同時(shí)為保證煙氣通過除霧器時(shí)產(chǎn)生的壓降不超過設(shè)定值，需定期進(jìn)行在線清洗。為此，設(shè)置了定期運(yùn)行的清潔設(shè)備，包括噴嘴系統(tǒng)。沖洗介質(zhì)為工業(yè)水。一級(jí)除霧器的上下面和二級(jí)除霧器的下面設(shè)有沖洗噴嘴，正常運(yùn)行時(shí)下層除霧器的底面和頂面，上層除霧器的底面自動(dòng)按程序輪流清洗各區(qū)域。除霧器每層沖洗可根據(jù)煙氣負(fù)荷、除霧器兩端的壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)沖洗的頻率。沖洗水由除霧器沖洗水泵提供，沖洗水還用于補(bǔ)充吸收塔中的水分蒸發(fā)損失。2.2.3脫硫系統(tǒng)組成整個(gè)工藝由五大部分組成：(1)脫硫劑制備系統(tǒng)由成品石灰（粒徑小于10mm（100）的粉狀石灰）運(yùn)至廠里后手工加入石灰消化池進(jìn)行消化，消化后的石灰漿液自流至再生池中進(jìn)行脫

20、硫液再生反應(yīng)。鈉堿由運(yùn)輸車給料至鈉堿池，在池中與工藝水進(jìn)行混合直至達(dá)到所需的濃度，自流到再生池。(2)煙氣系統(tǒng)熱煙氣自鍋爐出來后進(jìn)入吸收塔，向上流動(dòng)穿過噴淋層，在此煙氣被冷卻到飽和溫度，煙氣中的so2等污染物被脫硫液吸收。經(jīng)過噴淋洗滌后的飽和煙氣，經(jīng)除霧器除去水霧后，通過煙道經(jīng)引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪排空。從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用a3鋼制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時(shí)旁路運(yùn)行。擋板采用手動(dòng)抽板閥門，包括1個(gè)入口擋板、1個(gè)旁路擋板和1個(gè)脫硫裝置出口擋板。在正常運(yùn)行時(shí)，入口擋板和出口擋板開啟，旁路擋板關(guān)閉。在故障情況下，開啟煙氣旁路擋板，關(guān)閉入口擋板

21、和出口擋板，煙氣通過旁路煙道繞過煙氣脫硫系統(tǒng)直接排到煙囪。(3)so2吸收系統(tǒng)在吸收塔內(nèi)，脫硫液中的氫氧化鈉與從煙氣中捕獲的so2、so3、hf、hcl等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉等物質(zhì)。脫硫后的凈煙氣通過除霧器除去氣流中夾帶的霧滴后排出吸收塔。采用噴淋塔作為吸收塔，噴淋塔是目前中小型鍋爐脫硫裝置中應(yīng)用較為廣泛的脫硫塔，其具有氣液流通量大、壓降低、操作彈性寬、不易堵、效率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。吸收塔脫硫主要反應(yīng)原理如下：a）吸收在吸收塔中，煙氣中的so2和so3按照以下反應(yīng)式被溶液中的水吸收：so2 + h2o h2so3so3 + h2o h2so4b）中和反應(yīng)h2so3和h2so4必須很

22、快被中和以保證有效的so2和so3.吸收。h2so3、h2so4 、hcl和hf與懸浮液中堿按以下反應(yīng)式發(fā)生反應(yīng)：na2co3 + h2so3 na2so3+co2 +h2ona2co3 + h2so4 na2so4 + co2 + h2ona2co3 + hcl nacl +co2 +h2ona2co3 + hf naf +co2 +h2oc）副反應(yīng)煙氣中所含的氧量將把脫硫反應(yīng)中生成的亞硫酸鈉(na2so3)氧化成硫酸鈉(na2so4)：2 na2so3+o2 2 na2so4(4)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)與脫硫渣處理系統(tǒng)泵前池的脫硫液通過循環(huán)水泵泵送到脫硫塔內(nèi)與煙氣接觸反應(yīng)后，從脫硫裝置底部排出，排

23、出的含有caso4、caso3及少量粉塵渣（大部分煙塵在原除塵器中除去）的混合渣漿液體進(jìn)入再生池、沉淀池，與從石灰漿液池過來的石灰漿液發(fā)生再生反應(yīng)，并進(jìn)行脫硫副產(chǎn)物的沉淀，上清液流經(jīng)泵前池，經(jīng)沉淀后的池底渣漿由人工清出，濾液返流回泵前池，由循環(huán)水泵抽送到脫硫裝置進(jìn)行脫硫循環(huán)利用。 (5)電氣控制系統(tǒng)供電方式系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)力設(shè)備為分散式布置，均為三相電源供電，廠內(nèi)民用動(dòng)力和民用照明為單路三相電源供電分配使用，設(shè)計(jì)處理系統(tǒng)供電采用放射式供電方式，優(yōu)點(diǎn)是安全可靠。接地系統(tǒng)處理系統(tǒng)低壓配電系統(tǒng)接地接零保護(hù)采用tn-c-s系統(tǒng)，所有電氣設(shè)備金屬外殼均需可靠接地和接零，民用動(dòng)力、照明接地接零保護(hù)采用tt系統(tǒng)。

24、低壓配電位置的確定設(shè)計(jì)要求低壓配電位置盡可能靠近負(fù)荷中心，由于區(qū)內(nèi)大功率用電設(shè)備主要為循環(huán)泵、渣漿泵等，其它動(dòng)力及照明負(fù)荷較小，故在泵房?jī)?nèi)設(shè)一電控室，安裝電源總柜、動(dòng)力柜和儀表柜等。動(dòng)力設(shè)備起動(dòng)和控制方式所有動(dòng)力設(shè)備均設(shè)有欠壓、短路和過載保護(hù)，電源總柜設(shè)過流保護(hù)。民用動(dòng)力和民用照明設(shè)有短路、過載和漏電保護(hù)。動(dòng)力電纜采用鎧裝電纜沿電纜溝暗敷設(shè)，無電纜溝地方軟電纜和信號(hào)電纜均采用穿鋼管埋地暗敷設(shè)，電纜溝支架均可靠接地，形成接地網(wǎng)。脫硫系統(tǒng)內(nèi)所有設(shè)備間電纜的設(shè)計(jì)、供貨由供方負(fù)責(zé)。供貨及島外部分（分界點(diǎn)為脫硫島外1米）的敷設(shè)由業(yè)主方負(fù)責(zé)。脫硫島采用手動(dòng)控制.本工程系統(tǒng)涉及的所有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)或材料規(guī)格（包

25、括一切有效的補(bǔ)充或附錄）均為最新版本，即以合同生效之日作為采用最新版本的截止日期。對(duì)脫硫系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)進(jìn)行啟/?？刂?、正常運(yùn)行的監(jiān)視和調(diào)整以及異常與事故工況的報(bào)警。工藝系統(tǒng)和儀表、控制設(shè)備的設(shè)計(jì)、供貨能夠滿足上述要求。 本系統(tǒng)供電電源均采用380v，50hz交流電源，配電柜和動(dòng)力控制柜根據(jù)用電負(fù)荷由設(shè)計(jì)院負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)。2.3本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點(diǎn) 工藝先進(jìn)，技術(shù)指標(biāo)完全能滿足環(huán)保要求和廠家要求； 采用特制進(jìn)口高效、防腐、耐磨噴頭，噴霧液滴8001200m，具有極大的比表面積，同時(shí)又不易引起二次夾帶； 脫硫效果好，脫硫效率達(dá)65%95%，脫硫塔煙所出口濃度不高于130mg/m3； 投資省、運(yùn)行費(fèi)用低

26、，具有良好的經(jīng)濟(jì)性； 防結(jié)垢、防堵性能好，運(yùn)行穩(wěn)定，安全性能高； 防腐性能好，使用壽命長(zhǎng)（主體設(shè)備在20年以上）； 阻力小，壓降低（濕法脫硫系統(tǒng)小于1000pa）； 操作彈性寬，運(yùn)行管理方便，系統(tǒng)簡(jiǎn)便，投資?。?可確保風(fēng)機(jī)安全可靠長(zhǎng)期運(yùn)行。2.4 物料消耗(1)石灰消耗量石灰消耗量：90純度生石灰一小時(shí)用量126.5kg.實(shí)際石灰的投加量隨石灰純度、燃?xì)夂蛄亢兔摿蚵实淖兓兓?2)鈉堿消耗量理論上，采用雙堿法第一堿（碳酸鈉或氫氧化鈉）無需增加，但在吸收液在循環(huán)吸收過程中蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放。按以往工程運(yùn)行的實(shí)際情況，本工程的鈉堿的消耗量為13.1kg/天(以100%氫氧

27、化鈉計(jì))。(3)用電量電耗初步估算表項(xiàng) 目數(shù)量裝機(jī)容量(kw)實(shí)用功率(kw)備注脫硫液循環(huán)泵211055.0一開一備化灰池?cái)嚢杵?7.57.5再生池?cái)嚢杵?7.57.5除霧器沖洗水泵211.05.5一用一備其它15.05.0小計(jì)141.0080.50電源采用380v,50hz交流電。（4）用水量 耗水量主要由三部分，即蒸發(fā)隨煙氣帶走、隨脫硫渣帶走及部分排放，每臺(tái)爐耗水量約為78m3/h。（5）副產(chǎn)物和脫硫渣量產(chǎn)生量脫硫的產(chǎn)物主要是亞硫酸鈣和硫酸鈣，灰水中除了煙氣中吸收下來的塵以外，主要是亞硫酸鈣、硫酸鈣及少量未反應(yīng)的脫硫劑。 經(jīng)計(jì)算，經(jīng)二氧化硫脫除量約為203.5kg/h，終產(chǎn)物含水量約為3

28、0%，則排放量約為700kg/h，年排放量為5600噸。由于受實(shí)際燃?xì)夂蛄浚瑢?shí)際脫硫率等因素的影響，實(shí)際產(chǎn)渣量將有很大變化。（6）廢水排放脫硫液為循環(huán)用水，基本不外排，但為了保持氯離子的平衡，需排放35立方米/小時(shí)的廢水，這部分廢水經(jīng)處理后納入廢水中和槽中和達(dá)到相應(yīng)的污水排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。脫硫工程初步設(shè)計(jì)方案第三章 脫硫工程內(nèi)容3.1脫硫劑制備系統(tǒng)脫硫劑制備系統(tǒng)主要包括：石灰消化池、鈉堿罐、攪拌器及相應(yīng)的閥門、管道及管件等。 (2)石灰消化池漿液制備系統(tǒng)配置一個(gè)石灰漿液池，漿液池有效容積為1臺(tái)（公用工程全部按兩臺(tái)鍋爐考慮）鍋爐機(jī)組在最大工況下運(yùn)行3小時(shí)的石灰漿液消耗量，石灰消化池容積為3m3。

29、其基本尺寸：1.42.0，采用鋼砼結(jié)構(gòu)，半地下式布置，池內(nèi)設(shè)有攪拌器（其功率為4.5kw、漿葉采用sus316l制作），化灰用水為工藝用水。 (3)鈉堿池鈉堿池的有效容積為5m3，用以將鈉堿液送入再生池中。 (4) 閥門、管道及管件閥門、管道及管件均采用sus304材質(zhì)。3.2煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)包括煙道、膨脹節(jié)及電動(dòng)擋板。從鍋爐出口至脫硫塔進(jìn)口段的連接煙道采用a3鋼制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時(shí)旁路運(yùn)行。擋板采用手動(dòng)插板閥，包括1個(gè)入口擋板、1個(gè)旁路擋板和1個(gè)脫硫裝置出口擋板。本煙氣系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)100%煙氣旁路。以滿足脫硫塔內(nèi)檢修與維護(hù)的需要從而保證鍋

30、爐的正常穩(wěn)定的運(yùn)行。3.3 so2吸收系統(tǒng)so2吸收系統(tǒng)主要由脫硫主塔、連接煙道（副塔）、噴淋層、組合式除霧器、預(yù)埋件及外部鋼結(jié)構(gòu)、沖洗系統(tǒng)組成。(1) 脫硫塔 脫硫塔是系統(tǒng)的核心，脫硫塔的材質(zhì)是本脫硫硫工程能否長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，按照要求，脫硫塔體材質(zhì)采用麻石制作。按國(guó)家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。吸收塔采用空塔噴淋結(jié)構(gòu)（根據(jù)脫硫率的需要設(shè)置2層高效霧化噴淋層）。吸收塔選用的麻石，能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均考慮防腐要求。吸收塔設(shè)計(jì)能防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等在殼體穿孔的地方進(jìn)行密封，防止泄漏。吸收塔殼體設(shè)計(jì)能承受各種荷載，包括吸收塔及作用

31、在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重、保溫重，以及風(fēng)載、雪載、地震荷載等。吸收塔底面能完全排空漿液。塔的整體設(shè)計(jì)方便塔內(nèi)部件的檢修和維護(hù)，吸收塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋系統(tǒng)和支撐等不易堆積污物和結(jié)垢。吸收塔煙道入口段的設(shè)計(jì)考慮防止煙氣倒流和固體物堆積。吸收塔配備足夠數(shù)量和大小合適的人孔門，在附近設(shè)置走道和平臺(tái)。噴淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)能合理分布要求的噴淋量, 使煙氣流向均勻，并確保吸收漿液與煙氣充分接觸和反應(yīng)。所有噴咀能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞。噴咀的磨損壽命至少為2年。噴咀與管道的設(shè)計(jì)便于檢修，沖洗和更換，可實(shí)現(xiàn)不停爐檢修。(2)連接煙道連接煙道（副塔）是指從脫硫塔主塔出口至風(fēng)機(jī)進(jìn)口段。連接煙道采用碳鋼。其

32、要求按國(guó)家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。(3)噴淋層在本脫硫系統(tǒng)中，為了達(dá)到良好的吸收效果，吸收塔設(shè)計(jì)成逆流式噴淋塔，設(shè)置2層的噴淋層，每層噴淋層由若干個(gè)高效霧化實(shí)心噴嘴組成，而每個(gè)噴嘴自成體系統(tǒng)，可單獨(dú)開啟與關(guān)閉并可調(diào)節(jié)其噴液量。吸收液由噴嘴噴出，噴嘴均勻布置塔內(nèi)橫截面上，噴射出來的成實(shí)心錐型的漿液可以覆蓋整個(gè)橫截面，在滿足吸收so2所需的比表面積的同時(shí)，該技術(shù)把噴淋造成的壓力損失減少到最小。傳質(zhì)吸收時(shí)間為2-3秒。噴嘴是本凈化裝置最關(guān)鍵的部件，它具有以下特點(diǎn)： 國(guó)內(nèi)霧化噴嘴由于受到國(guó)內(nèi)加工工藝、材料的限制，根本無法與進(jìn)口的相比擬，為提高脫硫液的霧化程度及霧化的均勻性，我公司引進(jìn)原裝316l高效霧化噴嘴。

33、原裝高效霧化噴嘴霧化程度好，霧化粒徑小，脫硫劑的比表面積大，再加上噴嘴的科學(xué)合理布置，使得在預(yù)處理區(qū)形成無漏洞、重疊少的吸收液霧化區(qū)段，與國(guó)內(nèi)技術(shù)相比成百、上千倍地提高了煙氣與脫硫液接觸機(jī)會(huì)，同時(shí)噴液可大幅減少，由此帶來煙氣溫降小，由于煙氣溫度高、氣液接觸面積大，so2與脫硫劑之間反應(yīng)劇烈、反應(yīng)速度快，這是保證脫硫效率高的一個(gè)主要因素，也給煙塵的成球提供了良好的條件。噴嘴內(nèi)液體流道大而暢通，具有良好的防堵性能；采用特種不銹鋼制作，具有很好的防腐耐磨性能。 噴嘴體積小，安裝清洗方便。噴淋層主要由環(huán)形分配管、霧化噴嘴、套管、閥門，噴霧連接管。(4)組合式除霧裝置平板折流式除霧器，兩級(jí)四通道，確保除

34、霧效果。這里不再描述。 (5)沖洗系統(tǒng) 由于本脫硫工藝采用雙堿法工藝，理論上除霧器、噴頭及管道不存在結(jié)垢問題，但實(shí)際運(yùn)行過程中除霧器、脫硫塔底部及部分管道均有沉積物與結(jié)垢現(xiàn)象的存在，故本工程在這些地方均設(shè)有沖洗裝置，沖洗水為工藝用水。可以定期沖洗除霧器、脫硫塔底部等部位因長(zhǎng)期運(yùn)行中可能產(chǎn)生的死角結(jié)灰，解決了除霧器無需停爐清灰的問題。沖洗系統(tǒng)用水為業(yè)主方的供水壓力為0.3mpa的工藝水，由單獨(dú)設(shè)置的除霧器沖洗水泵。3.4 脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)(1)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)1循環(huán)泵循環(huán)泵選用防腐耐磨性能優(yōu)良的高分子量襯塑泵，流量：360m3/h，揚(yáng)程：32m，功率：55kw數(shù)量為：2臺(tái)（一用一備）。泵

35、吸入口配備了濾網(wǎng)，以便泵及系統(tǒng)的堵塞。2攪拌器統(tǒng)設(shè)置兩臺(tái)攪拌器(功率為7.5kw)，其為全金屬結(jié)構(gòu)，接觸被攪拌流體的攪拌器部件，選用適應(yīng)被攪拌流體特性的材料，并具有耐磨損和腐蝕的性能。循環(huán)漿池?cái)嚢杵鞯脑O(shè)計(jì)和布置考慮了氧化空氣的最佳分布。3循環(huán)池循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu)循環(huán)池的有效容積：50立方米。循環(huán)池地下布置，設(shè)計(jì)標(biāo)高0.200 m。循環(huán)池分成三個(gè)區(qū)，氧化區(qū)、再生區(qū)及循環(huán)區(qū)。4沉淀池循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu)循環(huán)池的有效容積：240立方米。循環(huán)池地下布置，設(shè)計(jì)標(biāo)高0.200 m。5再生池循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu)循環(huán)池的有效容積：50立方米。循環(huán)池地下布置，設(shè)計(jì)標(biāo)高0.200 m。再生池配

36、有攪拌器（2）脫硫渣處理系統(tǒng)渣水分離系統(tǒng)由人工清理。3.5消防及給水部分本工程消防及給排水系統(tǒng)由業(yè)主負(fù)責(zé)。(1)消防電廠消防主要設(shè)計(jì)原則為化學(xué)滅火器與水消防相結(jié)合的消防方式。室外采用消火栓滅火，室內(nèi)使用化學(xué)滅火器。設(shè)計(jì)消防用水水源取自電廠現(xiàn)有給水管網(wǎng)，采用dn150鍍鋅管引接消防水源至設(shè)計(jì)消火栓消防系統(tǒng)，通過dn100鍍鋅管直接供室外消火栓用水。(2)給排水脫硫裝置場(chǎng)地、吸收劑制備系統(tǒng)場(chǎng)地的雨水經(jīng)排水溝、雨水口、檢查井等收集后排至電廠現(xiàn)有排水點(diǎn)排走。3.6 漿液管道布置及配管管道布置以平直和就近為總原則。由于脫硫吸收液的特性，工程上漿管道材質(zhì)一般工程塑料管、鋼襯塑、不銹鋼管三種。3.7電氣系統(tǒng)

37、采用人工手動(dòng)控制。3.9工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物(1) 工程主要設(shè)備投資估算（見表3-1）表3-1 主要設(shè)備表投資估算表序號(hào)名 稱規(guī)格（型號(hào)）單位數(shù)量單價(jià)（元）備注一、脫硫劑制備系統(tǒng)101石灰消化池?cái)嚢杵鞑鹑~式 7.5kw套1含支架103閥門、管道與管件若干小計(jì)二、煙氣系統(tǒng)201手動(dòng)插板門1500*2000件3202連接煙道及支撐架l= m，1500套1包括保溫203膨脹節(jié)1500*2000個(gè)3小計(jì)三、so2吸收系統(tǒng)301脫硫主塔內(nèi)徑3.7m3.7m， h=17m座1302連接煙道及支撐架l=20m，1500座1包括保溫303噴淋層3700*3700套2304組合式除霧裝置3700*370

38、0套1305沖洗系統(tǒng)3700*3700套1306檢修孔、進(jìn)出口預(yù)埋件、支架、平臺(tái)、直梯套1小計(jì)四、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)401吸收循環(huán)泵臺(tái)3402再生池?cái)嚢杵鞑鹑~式 11kw臺(tái)1403閥門、管道與管件若干小計(jì)五、電氣、儀表控制系統(tǒng)501電氣控制套1503電線、電纜及附件若干小計(jì)合計(jì)（2）主要土建及構(gòu)筑物（見表3-2） 表3-2 主要土建及構(gòu)筑物表 序號(hào)名 稱規(guī)格（型號(hào)）單位數(shù)量備 注一、脫硫劑制備系統(tǒng)101化灰漿池1.42.0m個(gè)1鋼混102鈉堿池1.01.0m個(gè)1鋼混二、so2吸收系統(tǒng)201脫硫主塔基礎(chǔ)配施個(gè)1鋼混三、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)301循環(huán)池50立方米個(gè)1鋼混302循環(huán)泵基

39、礎(chǔ)配施個(gè)3混合303沉淀池240立方米個(gè)1鋼混304再生池50立方米個(gè)1鋼混五、零星土建501回流溝及其零星土建若干混合第四章 項(xiàng)目實(shí)施及進(jìn)度安排4.1項(xiàng)目實(shí)施條件本煙氣脫硫系統(tǒng)的共用部分在工程中同時(shí)實(shí)施。脫硫裝置的外部條件，如施工場(chǎng)地、施工所需水、電、氣、交通運(yùn)輸由廠方有關(guān)部門提供；運(yùn)行所需的吸收劑、水、電、副產(chǎn)品的處置等公司統(tǒng)籌落實(shí)。4.2項(xiàng)目協(xié)作本項(xiàng)目在進(jìn)入實(shí)施階段時(shí)，根據(jù)不同工種將在國(guó)內(nèi)選擇優(yōu)秀的合作伙伴，確保工程各個(gè)環(huán)節(jié)的先進(jìn)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。4.3項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間安排如下表：項(xiàng)目實(shí)施時(shí)間表（兩臺(tái)同時(shí)施工）階段時(shí)間設(shè)計(jì)階段45周主體設(shè)備施工階段（不含基礎(chǔ)）510周調(diào)試階段12周脫硫工程初步設(shè)計(jì)方案第五章 效益評(píng)估