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文檔簡介

xx煤焦化有限公司100萬噸/年焦炭煙氣石灰半干法脫硫及余熱回收利用項目設計方案總目錄TOC\o"1-2"\h\u1.0項目技術(shù)要求1.1余熱回收1.2煙氣脫硝預留1.3煙氣脫硫1.0項目技術(shù)要求處理焦爐廢氣量:110000m3/h-150000m3/h;總煙道廢氣溫度:210-260℃;煙道氣壓力:-350Pa(由設計單位實際測量為準)。煙道氣成份組成如下(%):CO2H20O2N26.4120.063.6869.85蒸汽產(chǎn)品質(zhì)量要求:蒸汽出口壓力:≥0.8MPa蒸汽溫度:≥170℃蒸汽流量:≥4.2T/h脫硫系統(tǒng)設計參數(shù):煙氣二氧化硫濃度約:~500mg/Nm3,煙氣含煙塵濃度約:120mg/Nm3,煙氣達標排放要求:煙氣二氧化硫排放濃度:≤20mg/Nm3,煙道氣煙塵排放濃度:≤20mg/Nm3。1.0.1必須設有應急裝置,在突然停電時、脫硫風機突然故障、檢修、生產(chǎn)故障等情況時,保證甲方生產(chǎn)安全、正常生產(chǎn)。1.0.2本工程各系統(tǒng)運行正常后,各排放指標低于或等于《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》GB16171-2012的要求。1.0.3該工程投產(chǎn)后不能對甲方的現(xiàn)有生產(chǎn)造成安全隱患。1.0.4乙方在設計脫硫的工藝流程時,應滿足甲方現(xiàn)有的工藝技術(shù)要求。1.0.5本工程應滿足現(xiàn)有場地布置要求,在線改造,占地面積少,投資及運行費用低。充分利用廠內(nèi)資源,以廢治污,無廢水排放;省水、省電、省脫硫劑,脫硫副產(chǎn)物為硫酸銨,烘干后達到國家標準,不產(chǎn)生新的“固廢”。1.0.6脫硫和預熱回收裝置的負荷變化范圍應與焦炭生產(chǎn)線負荷變化范圍相協(xié)調(diào),在生產(chǎn)負荷、生產(chǎn)品種調(diào)整時,裝置應有良好的適宜的調(diào)節(jié)特征。1.0.7水、電、氣、汽、設備和建構(gòu)筑物原則上盡量利用現(xiàn)有資源。1.0.8在脫硫系統(tǒng)及余熱利用系統(tǒng)適當?shù)奈恢妙A留脫硝短接。1.0.9在保證焦爐安全運行的條件下,盡可能多的回收低溫余熱,同時滿足煙氣達標排放。1.0.10該工程要求設備、工藝、技術(shù)先進。安全可靠、操作維護方便,設計經(jīng)濟合理,需單獨列出綜合能耗。1.0.11要求每只地下煙道上分別設置煙道閘板閥,以便全部煙氣取出;每只取氣煙道上分別設置調(diào)節(jié)閥,以便調(diào)節(jié)焦爐吸力。1.0.12為保證焦爐安全運行,要求在總煙道上設置應急煙道,并配備熱風機,與余熱脫硫系統(tǒng)連鎖,并順利切換。1.1余熱回收1.1.1回收工藝焦炭煙氣余熱回收熱設備流程如下:1)關(guān)閉主煙道翻板閥,260℃的煙氣沿經(jīng)旁路煙道依次進入蒸發(fā)器降到184℃,然后進入軟水預熱器預熱軟水,降至160℃,進入風機至煙氣脫硫系統(tǒng)。2)旁路煙道上均安裝翻板閥,鍋爐檢修時可以關(guān)閉,主煙道翻板閥打開,不影響焦炭的正常生產(chǎn)。汽水流程:工業(yè)軟化水經(jīng)過軟水泵進入熱力除氧器除氧,除氧水一部分由給水泵輸入熱管軟水預熱器預熱后進入汽包,水通過下降管進入中溫熱管蒸汽發(fā)生器,水吸收熱量變成飽和水,飽和水再經(jīng)上升管進入汽包,在汽包里進行水汽分離,形成0.8MPa的飽和蒸汽,送至化廠蒸汽總管或其它;除氧水另一部分由給水泵輸入低溫熱管蒸發(fā)器,經(jīng)加熱后進入低壓汽包,在汽包內(nèi)進行汽水分離,形成0.3Mpa的飽和蒸汽,送至除氧器除氧(熱力除氧的原理:利用蒸汽將鍋爐給水加熱到大氣式熱力除氧器壓力(0.018MPa)下的飽和溫度,這時水表面蒸汽壓力接近于水面的全壓力,溶解在水中的各種氣體的分壓力接近于零,給水不具備溶解氣體的能力,溶解在水中的氣體就會析出,從而達到除去氧氣,保護熱力設備及管道的目的。熱力除氧的基本原理:在容器中,溶解于水中的氣體量是與水面上氣體的分壓成正比。根據(jù)水中氣體的溶解特性,要想將水中任何一種氣體除去時,只要將水面上存在的該氣體除去即可,因此希望排除水中的各種氣體,最好水面上只有水蒸汽而無其它氣體。熱力除氧就是將水加熱至沸點,氧的溶解度減小而逸出,再將水面上產(chǎn)生的氧氣排除,使充滿蒸汽,如此使水中氧氣不斷逸出,而保證給水含氧量達到給水質(zhì)量標準要求)。回收低壓蒸汽壓力:0.8Mpa,溫度:170-175℃?;厥照羝浚?.2t/h。煙氣回收后溫度≤170℃年工作時間:>330天10KV,250-350Kw(引風機)380V,15kW(水泵電機一開一備,且間斷使用);軟化水:0.4~0.6MPa,6t/h。系統(tǒng)總漏風:≤3%;布置方式:露天;占地面積:400m2。1.1.2余熱回收生產(chǎn)蒸汽系統(tǒng)組成該系統(tǒng)由以下裝置組成:除氧器、水箱、除氧給水泵、鍋爐給水泵、中溫熱管蒸氣發(fā)生器、軟水預熱器、低溫熱管蒸氣發(fā)生器、汽包、上升管、下降管、外連管路和控制儀表、鍋爐引風機等組成,并且互相獨立。工業(yè)軟化水經(jīng)過軟水泵進入軟水預熱器預熱到后進入汽包,水通過下降管進入蒸汽發(fā)生器,水吸收熱量變成飽和水,飽和水再經(jīng)上升管進入汽包(汽包工作壓力0.8Mpa),在汽包里進行水汽分離,形成0.8MPa的飽和蒸汽,通過蒸汽管道送至用戶使用。范圍為軟化水進入除氧器始,直至將蒸汽送出汽包1米為止。飽和蒸汽并入蒸汽管網(wǎng),采用熱管技術(shù)。純低溫余熱利用。增加本余熱回收系統(tǒng),熱廢氣的阻力增加800pa左右。單根或多根熱管的損壞不影響設備整體使用。配套系統(tǒng):給水要求:硬度≤2.0,氧≤15,鐵≤50,PH8.8-9.2;凝結(jié)水要求:硬度≤2.0,溶解氧≤100,磷酸根5-15mg/L,PH值9.0-11。鍋爐排污系統(tǒng):在汽包的下段設排污管,在水系統(tǒng)的下聯(lián)箱設定期排污,排去適量的鍋爐污水以確保蒸汽品質(zhì)。在鍋爐本體下部配置1臺定期排污管,排污降溫池布置在鍋爐本體下部,且預留好排污降溫池位置。放汽系統(tǒng):放氣系統(tǒng)--在系統(tǒng)的最高點,設置放氣點,當上水和啟動時,排去鍋爐內(nèi)空氣和不凝結(jié)氣體。

蒸汽放散--當鍋爐故障或其他設備故障時,低壓蒸汽能夠通過鍋爐的集汽箱實現(xiàn)緊急快速放散蒸汽。

事故放水--當鍋爐汽包水位高于緊急水位時,打開放水閥,防止汽包滿水。電氣主要設備及控制方式:1)鍋爐給水泵:系統(tǒng)采用三臺鍋爐給水泵。兩用一備直接起動方式運行。電壓為380V交流電源。流電源。2)監(jiān)測及控制功能:實現(xiàn)對汽包液位、汽包壓力、軟化水箱水位、除氧水箱水位、水泵出水壓力等監(jiān)控。采用分布式控制,汽包和除氧水箱的液位采用集中控制,非主要壓力檢測參數(shù)就地顯示,關(guān)系到裝置安全的汽包液位測量為雙系統(tǒng),汽包和除氧水箱液位調(diào)節(jié)采用變頻器控制水泵的轉(zhuǎn)數(shù)。3)熱工控制:測量元件采用差壓變送器將汽包的水位轉(zhuǎn)換成電信號傳至上位控制模塊,經(jīng)運算輸出電信號至水位調(diào)節(jié)閥,控制鍋筒水位在給定范圍內(nèi)。汽包水位控制:設置兩臺液位計,一臺為就地顯示的雙色液位計;一臺為能輸出4-20mA信號的磁翻板液位計,同時將4—20mA信號和鍋爐給水泵聯(lián)鎖,水位低時,水泵自動啟動補水;水位補高時,水泵設置自動停止。當汽包水位過低時,設置緊急聲光報警。余熱鍋爐熱工參數(shù)指示、報警。4)熱工測量:為使余熱利用系統(tǒng)可靠運行,對過程中各種參數(shù)進行必要的測量,除了配備必要的就地直讀儀表外,還配備了遠傳測量手段,所有重要參數(shù)均能夠在控制室配電柜上實現(xiàn)顯示,遠傳儀表的信號采用標準信號、分度號,與控制柜相配套。熱管設備的主要特點:(1)傳熱系數(shù)高。廢氣和水及水蒸氣的換熱均在熱管的外表面進行,而且廢氣熱管外側(cè)為翅片,這樣換熱面積增大,傳熱得到強化,因而使換熱系數(shù)得到了很大的提高。(2)防積灰、堵灰、抗腐蝕能力強。通過調(diào)節(jié)熱管冷熱段受熱表面的比例,可以調(diào)節(jié)管壁溫度,使之高于煙氣露點溫度或最大腐蝕區(qū)。(3)冷熱流體完全隔開,有效防止水汽系統(tǒng)的泄漏。在運行時,由于廢氣的大量沖刷,即使管子受到一定的損壞,也不會造成冷側(cè)的氣水泄漏到熱側(cè),確保了系統(tǒng)的安全運行,這也是該設備有別于一般煙道中設備的最大特點。(4)阻力損失小,可以適用于老機組的改造。一般情況下,增加了余熱回收設備,熱廢氣的阻力增加在500Pa左右。(5)設備為多個小設組成。按裝及檢修方便。(6)加熱管制作也可采用鎳基釬焊翅片管技術(shù)。是一種新型翅片管焊接工藝,由繞片——噴粉——高溫燒結(jié)等十余道工序組成。其利用鎳粉的熔化將翅片與基管焊接在一起,形成冶金連接。管片焊著率100%,接觸熱阻接近零。在翅片管表面燒結(jié)一層0.05mm左右致密、光滑的合金保護層,使普通碳鋼材料具有不銹鋼時性能,其表面硬度高,能在高溫、高流速和腐蝕性介質(zhì)的沖刷下工作,耐低溫酸露點腐蝕,較同類產(chǎn)品壽命可提高3~5倍,表面光滑可減緩積灰。采用該技術(shù)的熱管換熱設備,其使用壽命較普通翅片熱管提高了2~3倍。表1.1.1-1余熱回收系統(tǒng)參數(shù)主要技術(shù)經(jīng)濟指標煙氣進口溫度℃300290280260240210蒸汽壓力MPa0.80.80.80.80.80.8蒸汽溫度℃170165160150140125蒸汽產(chǎn)量t/h5.55.35.14.74.54.2焦爐煙道廢氣余熱利用年節(jié)能經(jīng)濟效益(如表1.1.1-2)。表1.1.1-2換熱余熱利用工程運行成本及收益序號項目數(shù)值單價金額(萬元)一蒸汽量

1年產(chǎn)蒸汽量(蒸汽保值率80%)4.2t/h×80%×24×330=2.6611×104t/a100元/噸266.11

收入合計

266.11二生產(chǎn)成本

1軟化水39600t3.60元/t14.352工資福利3人4.5萬元/人`年13.53修理費

10.04電耗(按80%應用系數(shù)計算)裝機總?cè)萘堪?00KW0.55元/度電139.39

成本合計

177.24三直接收益88.87本期工程建成后,如果按產(chǎn)出蒸汽量計算,每年可收入266.11萬元??鄢\行成本177.24萬元(不含折舊費),年凈收益為88.87萬元。1.2預留煙氣脫硝焦爐煙氣中的氮氧化物的初始濃度約為800mg/m3,要達到排放標準第一階段規(guī)定的500mg/m3,必須滿足脫硝效率≥40%,而要達到排放標準第二階段規(guī)定的250mg/m3,必須滿足脫硝效率≥70%。現(xiàn)在工業(yè)上廣泛應用的脫硝技術(shù)為SCR(選擇性催化還原法)和SNCR(選擇性非催化還原法)。但是SNCR脫硝效率低,一般不超過70%,所用還原劑消耗量較大,同時SNCR法是在爐膛內(nèi)部噴射還原劑,會對生產(chǎn)工藝造成影響。煉焦爐的生產(chǎn)工藝的特點不允許在煉焦爐的內(nèi)部進行噴氨脫硝,因此SNCR法不適用本項目煙氣的脫硝。選擇性催化還原(SelectiveCatalyticReduction,SCR)技術(shù)是一種成熟的商業(yè)性NOx控制處理技術(shù)。但溫度低于300℃時的應用技術(shù)還不很完善。本項目選擇“活性炭-氨法”聯(lián)合脫硝技術(shù),該方法的最佳適宜溫度是120-250℃,正好是本項目余熱鍋爐入口前的煙道氣溫度。脫硝效率≥70%。脫硝系統(tǒng)的構(gòu)成:(1)

活性炭催化劑和氨還原劑;(2)

反應器系統(tǒng)(反應器本體、吹灰系統(tǒng)、導流系統(tǒng));(3)

控制系統(tǒng)(儀表和控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)等);(4)

附屬系統(tǒng)(鋼結(jié)構(gòu)、爬梯和平臺、檢修起吊設施、防腐、保溫和油漆等)。1.3煙氣脫硫1.3.1方案設計原則及標準(1)設計原則:1)采用高效、先進、運行穩(wěn)定、管理方便的工藝及技術(shù),保證廢氣的達標排放。2)煙氣凈化治理不影響焦化廠生產(chǎn)工藝的正常運行。

3)精心布設系統(tǒng)的流程,減少運行過程的物耗及能耗,降低運行成本。

4)根據(jù)工程的實際情況盡量減少裝置的建設投資。

5)改造工程將充分利用現(xiàn)有設備和場地,力求工藝流程和設備布置合理。

6)所有設備的制造和設計完全符合企業(yè)標準及安全可靠,連續(xù)有效運行的要求,確保凈化系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定的運行。(2)設計標準:《中華人民共和國環(huán)境保護法》;《中華人民共和國大氣污染防治法》;

《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297-1996);

《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB16171-2012);

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50205—2001);

《火電廠煙氣脫硝工程技術(shù)規(guī)范-選擇性催化還原法》(HJ562-2010);

《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》(GB50316—2000);《電力工程電纜設計規(guī)范》(GB

50217-94);

《火力發(fā)電廠與變電所設計防火規(guī)范》(GB

50229-96);

《工業(yè)設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范》(HGJ229—91);

《室外給排水設計規(guī)范》(GBJB-86);

《機械設備安裝工程施工及驗收規(guī)范》(TJ231-78);《自動化儀表工程施工及驗收規(guī)范》(GB50093—2002);

《電氣裝置安裝工程電器設備交接試驗規(guī)程》(GB50150—91);

《火力發(fā)電廠設計技術(shù)規(guī)程》DL5000-2000;

《繼電保護和安全自動裝置技術(shù)規(guī)程》DL400-91;

《電力工程直流系統(tǒng)設計技術(shù)規(guī)程》DL/T8044-2004;

《低壓配電設計規(guī)范》DL/T50044-95;

《火力發(fā)電廠勞動安全和工業(yè)衛(wèi)生設計規(guī)程》DL5033-1996;《火電廠環(huán)境監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》DL414-91;

《火力發(fā)電廠熱工自動化就地設備安裝、管路及電纜設計技術(shù)規(guī)定》DL/T5182-2004。(3)其它設計要求1)在斷電的情況下,凈化系統(tǒng)能自動關(guān)閉,旁路系統(tǒng)能自動開啟,煙道氣能實現(xiàn)順利排空。2)凈化系統(tǒng)氣密性好,具有優(yōu)良的耐水氣滲透性能,尤其是正壓運行下的脫硫系統(tǒng)不會出現(xiàn)煙氣泄漏現(xiàn)象。3)要求進入引風機及煙囪的煙氣溫度不會對引風機及煙囪造成腐蝕。4)保證煙囪吸力。影響煙囪抽力的因素有:煙囪的高度和直徑;煙囪內(nèi)部煙氣的溫度與密度;煙囪外部的空氣溫度與密度;煙囪頂部與底部的大氣壓差;煙囪頂部的瞬時風速等。煙氣濕度增加,溫度降低,不僅在煙囪內(nèi)壁結(jié)露形成腐蝕性,而且還會降低煙囪吸力。隨著煙氣溫度的升高,煙囪內(nèi)溫度逐步升高,會使煙囪抽吸力增強。大煙囪煙囪的作用在于使其根部產(chǎn)生足夠吸力,克服焦爐加熱系統(tǒng)阻力(包括分煙道阻力)和下降氣流段熱浮力,從而使爐內(nèi)廢氣排出,空氣吸入。爐內(nèi)上升氣流熱浮力則有助于氣體流動和廢氣排出。煙囪根部吸力靠煙囪內(nèi)熱廢氣的浮力產(chǎn)生,其值由煙囪高度和熱廢氣與大氣的密度差決定。煙囪的工藝設計主要是根據(jù)加熱系統(tǒng)的阻力和浮力值確定根部需要的吸力值,并據(jù)此計算煙囪高度和直徑。1.3.2工藝流程煙氣經(jīng)余熱鍋爐后,經(jīng)主抽風機進入增設脫硫裝置吸收塔,與被霧化的石灰漿液接觸,發(fā)生物理、化學反應過程,氣體中的SO2被吸收凈化。經(jīng)吸收SO2并干燥的含粉料煙氣出吸收塔進入布袋除塵器進行凈化并進一步的脫硫反應,凈煙氣由增壓風機經(jīng)出口煙道至球團主煙囪排入大氣。煙氣經(jīng)余熱鍋爐后出來的原煙氣溫度為150℃左右從底部進入吸收塔,在吸收塔的進口段高溫煙氣與加入的吸收劑、循環(huán)脫硫灰充分預混合進行初步的脫硫反應,在這一區(qū)域主要完成吸收劑與l、F的反應。然后煙氣通過吸收塔下部的文丘里管的加速進入循環(huán)流化床床體物料在循環(huán)流化床里,氣固兩相由于氣流的作用,產(chǎn)生激烈的湍動與混合,充分接觸,在上升的過程中不斷形成絮狀物向下返回而絮狀物在激烈湍動中又不斷解體重新被氣流提升使得氣固間的滑落速度高達單顆粒滑落速度的數(shù)十倍吸收塔頂部結(jié)構(gòu)進一步強化了絮狀物的返回進一步提高了塔內(nèi)顆粒的床層密度使得床內(nèi)的Ca/S比高達50以上SO2充分反應。這種循環(huán)流化床內(nèi)氣固兩相流機制,極大地強化了氣固間的傳質(zhì)與傳熱,為實現(xiàn)高脫硫率提供了根本的保證。在文丘里的出口擴管段設有噴水裝置,噴入的霧化水用以降低脫硫反應器內(nèi)的煙溫使煙溫降至70(高于煙氣露點20℃左右從而使得SO2與Ca(OH)2的反應轉(zhuǎn)化為可以瞬間完成的離子型反應吸收劑循環(huán)脫硫灰在文丘里段以上的塔內(nèi)進行第二步的充分反應,生成副產(chǎn)物CaSO3·1/22O,此外還有與SO3、F和l反應生成相應的副產(chǎn)物CaSO4·122O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O等。煙氣循環(huán)流化床工藝簡圖從化學反應工程的角度看,SO2與氫氧化鈣的顆粒在循環(huán)流化床中的反應過程是一個外擴散控制的反應過程,SO2與氫氧化鈣之間的反應速度主要取決于SO2在氫氧化鈣顆粒表面的擴散阻力或說是氫氧化鈣表面氣膜厚度當滑落速度或顆粒的雷諾數(shù)增加時氫氧化鈣顆粒表面的氣膜厚度減小SO2進入氫氧化鈣的傳質(zhì)阻力減小,傳質(zhì)速率加快,從而加快SO2與氫氧化鈣顆粒的反應。只有在循環(huán)流化床這種氣固兩相流動機制下,才具有最大的氣固滑落速度。同時脫硫反應塔內(nèi)能否獲得氣固最大滑落速度是衡量一個干法脫硫工藝先進與否的一個重要指標也是一個鑒別干法脫硫工藝能否達到較高脫硫率的一個重要指標。當氣流速度大于10/s時,氣固間滑落速度很小或只在脫硫塔某個局部具有滑落速度,要達到很高的脫硫率是不可能的。噴入的用于降低煙氣溫度的水,以激烈湍動的、擁有巨大的表面積的顆粒作為載體,在塔內(nèi)得到充分的蒸發(fā),保證了進入后續(xù)除塵器中的灰具有良好的流動狀態(tài)。由于流化床中氣固間良好的傳熱傳質(zhì)效果SO3全部得以去除加上排煙溫度始終控制在高于露點溫度2℃以上,因此煙氣不需要再加熱,同時整個系統(tǒng)也無須任何的防腐處理。凈化后的含塵煙氣從吸收塔頂部側(cè)向排出,然后轉(zhuǎn)向進入脫硫后除塵器進行氣固分離。經(jīng)除塵器捕集下來的固體顆粒,通過除塵器下的脫硫灰再循環(huán)系統(tǒng),返回吸收塔繼續(xù)參加反應如此循環(huán)多余的少量脫硫灰渣與鍋爐飛灰一起通過倉泵外排。由于大量脫硫灰的循環(huán),造成脫硫除塵器的入口煙氣粉塵濃度高達600~1000g/N3經(jīng)脫硫后布袋除塵器后的煙氣含塵濃度低于20g/N3最經(jīng)引風機排往煙囪。在循環(huán)流化床脫硫塔內(nèi)發(fā)生的主要化學反應方程如下:CaO+H2O=Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2=CaSO3·/22O+1/2H2Ca(OH)2+SO3=CaSO4·/22O+1/2H2CaSO3·1/22O+1/2O2=CaSO4·1/22Ca(OH)2+CO2=CaCO3+22Ca(OH)2+2HCl=CaCl2·Ca(OH)2·H2O(>120℃)Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H21.3.3工藝特點(1)設備使用壽命長、維護量小。(2)煙氣與物料接觸時間長、接觸充分,脫硫效率高。(3)工藝及控制簡單、可靠。(4)單塔處理能力大。(5)采用流線型的底部進氣結(jié)構(gòu),保證了脫硫塔入口氣流分布均勻。(6)脫硫塔內(nèi)操作氣速相對穩(wěn)定,負荷適應性好。(7)幾乎100%脫除SO3的酸性氣體,脫硫下游裝置煙氣無酸露點,因此吸收塔及下游裝置無需采用特殊材料進行防腐。(8)良好的入口煙氣二氧化硫濃度變化適應性。(9)脫硫副產(chǎn)物流動性好,易于處理;脫硫劑利用率高、脫硫副產(chǎn)物排放少。(10)運行維護費用低,占地面積小。1.3.4系統(tǒng)組成循環(huán)流化床干法脫硫裝置主要由煙道系統(tǒng)吸收塔系統(tǒng)脫硫布袋除塵器系統(tǒng)吸收劑制備及供應系統(tǒng)物料再循環(huán)系統(tǒng)工藝水系統(tǒng)壓縮空氣系統(tǒng)DCS系統(tǒng)、儀表及SO2監(jiān)視系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)等組成。(1)煙道系統(tǒng)脫硫除塵島煙道系統(tǒng)包含余熱鍋爐后引風機與吸收塔的連接煙道、脫硫布袋除塵器與引風機的連接煙道、引風機與煙囪的連接煙道。煙道系統(tǒng)的設計根據(jù)中國煙風管道系統(tǒng)規(guī)范及脫硫系統(tǒng)工藝要求進行設計既滿足運行安全可靠及防堵防漏防震防腐蝕設計要求又滿足運行加工檢修方便的需要煙道煙道零部件及支吊架均考慮足夠的強度,煙道的設計壓力為-8700Pa~+8700Pa,設計溫度為200℃。由于整個系統(tǒng)高于煙氣露點溫度0℃以上運行,且本工藝幾乎脫除全部的SO3氣體,因此整個煙道系統(tǒng)無需進行防腐。脫硫系統(tǒng)引起的煙氣壓力損失由后置引風機來克服。(2)吸收塔系統(tǒng)吸收塔主要由進口段、下部方圓節(jié)給料段、文丘里段錐形段直管段上部方圓節(jié)頂部方形段和出口段組成全部采用普通鋼板焊接而(其中文丘里入口采用特殊設計的耐磨鋼制造保證使用壽命10年以上而且容易更換。吸收塔出口段設有溫度壓力檢測用溫度制吸收塔的加水量用吸收塔的進出口壓力降計算出來的床層壓降來控制脫硫灰循環(huán)量。當壓力降增大時可以降低/S提高脫硫率。(3)脫硫后布袋除塵器系統(tǒng)大量未反應完全的吸收劑及焦爐煙道氣煙塵隨煙氣從脫硫塔出口側(cè)向垂直向下進入布袋除塵器,利用布袋各個室壓力的自均衡型,使煙氣均勻分配到各除塵室,從濾袋外測進入內(nèi)部完成除塵凈化過程其除塵原理是過濾的機理即在濾袋上形成一層“粉餅,然后通過粉餅來過濾煙塵。隨著過濾時間的增加,收集在濾袋外表面上“粉餅不斷增厚濾袋內(nèi)外的壓降也增大達到預定的數(shù)值時,開啟清灰脈沖閥脈沖空氣誘導凈化氣體組成脈沖氣流不斷沖入濾袋內(nèi)部濾袋產(chǎn)生變形振動吸附濾袋外部的二次塵脫落進入灰斗通過灰斗下部的輸送裝置循環(huán)回脫硫塔或外排凈化除塵后的煙氣從濾袋頂部開口排出匯總至布袋凈氣室后統(tǒng)一排往引風機至煙囪排放。(4)吸收劑制備及供應系統(tǒng)生石灰供應系統(tǒng)是相對比較獨立的一個分系統(tǒng)。由自卸式密封罐車運來的生石灰粉經(jīng)罐車自帶的輸送裝置輸送到生石灰倉內(nèi)。在生石灰倉底部設有生石灰稱重計量裝置及生石灰干式消化裝置,根據(jù)SO2濃度排放情況調(diào)節(jié)給料裝置轉(zhuǎn)速,控制生石灰的下料量將生石灰消化成消石灰,并通過旋轉(zhuǎn)給料器及稀相氣力輸送裝置輸送至吸收塔。最后通空氣斜槽進入吸收塔內(nèi)。生石灰罐車輸送氣及消石灰稀相輸送、灰倉松動檢修用氣主要通過倉頂布袋除塵器及倉頂排氣風機外排,使含塵煙氣排放滿足排放標準。倉頂排氣風機的設置目的是為了保證石灰倉內(nèi)穩(wěn)定的負壓狀態(tài),避免生石灰粉或消石灰粉外排至周圍環(huán)境中,對周圍環(huán)境及人員健康造成影響。倉頂排氣布袋除塵器的清灰周期可以通過就地控制箱調(diào)整。一旦排氣布袋除塵器堵塞或排氣風機出現(xiàn)故障,石灰倉內(nèi)的含塵氣體將通過倉頂安全釋放閥進行調(diào)整,保證石灰倉內(nèi)穩(wěn)定的壓力。生石灰采用錐底倉設計角度為65°,遠大于生石灰的安息角,生石灰倉錐體段設有流化板,在脫硫停機時,采用壓縮空氣進行松動,避免長時間停機造成生石灰粉粘結(jié)。在循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)中,吸收劑生石灰的活性直接影響吸收劑的耗量,活性越好,Ca/S也越低,生石灰的耗量也相對減少。石灰干式消化系統(tǒng)采用臥式雙軸攪拌干式消化器它的工作原理為在加入生石灰粉的同時,經(jīng)計量水泵加入消化水通過特制的雙軸槳葉攪拌使石灰粉與消化水均勻混合消化溫度保持在100℃以上使表面游離水得到有效蒸發(fā)通過控制消化機的出口尾堰高度和注水量來調(diào)節(jié)消化石灰的品質(zhì)。消化后的消石灰粉,含水可控制在1%范圍內(nèi),其平均粒徑10um左右,比表面積可達152/g以上。采用消化器在脫硫島內(nèi)自行消化石灰,大大降低了直接外購消石灰所帶來的高昂的運行成本因此消化器的好壞將直接影響到脫硫運行成本及脫硫系統(tǒng)的安全運行采用雙軸攪拌干式消化器,是目前所有消化器中最為可靠和運行成本最低的一種。(5)物料再循環(huán)系統(tǒng)煙氣循環(huán)流化床脫硫工藝的“循環(huán)”是指脫硫副產(chǎn)物的再循環(huán)利用,即把布袋除塵器收集的脫硫灰返回到吸收塔循環(huán)利用,其目的是使副產(chǎn)物中的未反應的吸收劑能繼續(xù)不斷參加脫硫反應,通過延長吸收劑顆粒的在塔內(nèi)的停留時間,以達到提高吸收劑的利用率、降低運行費用的目的,同時也是為了滿足塔內(nèi)流化床建立足夠的床層密度的需要,只有在塔內(nèi)建立了足夠的床層密度,才能保證噴入的冷卻水能得到充分的蒸發(fā),不會造成局部物料過濕,從而導致物料結(jié)塊,黏附在脫硫塔壁和后續(xù)的布袋除塵器布袋上,造成脫硫系統(tǒng)工作不正常。從吸收塔出來的含有較多未被反應消石灰的脫硫灰,被氣流夾帶從吸收塔頂部側(cè)向出口排出,經(jīng)脫硫布袋除塵器進行氣固分離,從布袋除塵器灰斗排出的脫硫灰大部分通過流量控制閥調(diào)節(jié)后進入空氣斜槽,排放至吸收塔文丘里段前變徑段,流量控制閥主要是根據(jù)吸收塔的床層壓降信號進行開度調(diào)節(jié)的。每個灰斗出口僅設1個出口,灰斗底部設有流化槽,保證灰斗內(nèi)脫硫灰良好的流動性?;叶妨骰L主要是由灰斗流化風機供給的,并進行加熱。而一小部分脫硫灰及大部分粉煤則根據(jù)灰斗料位,通過電廠提供的氣力輸送倉泵外排。主要設備組成:物料再循環(huán)系統(tǒng)主要由灰斗流化槽、灰斗出口插板閥灰斗下部流量調(diào)節(jié)閥、循環(huán)斜槽、灰斗流化風及加熱設備,斜槽流化風及加熱設備組成。(6)工藝水系統(tǒng)水系統(tǒng)主要用于吸收塔煙氣降溫及生石灰消化用,是相對獨立的一個分系統(tǒng)。(7)壓縮空氣系統(tǒng)脫硫除塵島內(nèi)的壓縮空氣主要用于1) 倉頂布袋除塵器清灰;2) 生石灰倉流化3) 脫硫布袋除塵器灰斗氣動錘振打;4) 吸收塔進口煙道底部吹掃;5) 其它儀用空氣用戶(如氣動執(zhí)行結(jié)構(gòu)、EM探頭吹掃等;6) 脫硫灰氣力輸送及雜用。脫硫除塵所需的壓縮空氣由焦化廠的壓縮空氣系統(tǒng)提供至儲氣罐入口。在儲氣罐入設有壓力開關(guān),用來檢測進入脫硫島內(nèi)的壓縮空氣是否滿足要求。當進來壓縮空氣的壓力低至無法滿足要求時,壓力開關(guān)發(fā)出一個報警信號,中控室有選擇的退出大部分的用氣設備,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。壓縮空氣系統(tǒng)的主要設備有儲氣罐、壓力開關(guān)、管道及閥門等。(8)控制系統(tǒng)脫硫控制系由工程師站、操作員站、控制站、以太網(wǎng)和控制網(wǎng)、I/O站、打印機構(gòu)成。按照功能將系統(tǒng)分為三層,現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集層、集中控制層和過程監(jiān)視優(yōu)化層按照工藝將系統(tǒng)分為煙氣系統(tǒng)、吸收劑制備系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、物料循環(huán)系統(tǒng)、流化風系統(tǒng)、布袋除塵器系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。脫硫除塵島的通訊系統(tǒng)采用開放性的通訊網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),擁有豐富靈活的網(wǎng)絡層級同時各個層級的通訊協(xié)議都符合國際標準的網(wǎng)絡協(xié)議。中央控制站與I/O站通過IO總線互相進行通訊,傳輸介質(zhì)為屏蔽電纜或雙絞線。上位監(jiān)控系統(tǒng)和中央控制器之間采用工業(yè)以太網(wǎng)進行通訊,實現(xiàn)過程監(jiān)視與優(yōu)化;上位監(jiān)控系統(tǒng)還可以通過以太網(wǎng)和OPC方式與廠級管理系統(tǒng)機爐DS系統(tǒng)等進行通訊,實現(xiàn)信息共享。脫硫除塵系統(tǒng)的保護聯(lián)鎖

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