水泥窑脱硝、脱硫改造技术方案.doc

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1、4000t/d新型干法回转窑窑尾配套SNCR+SCR脱硝、湿法脱硫(超低排放改造)工程技 术 方案 XXX有限公司日期：2019年7月目 录一、工程概况31、项目实施的意义和必要性32、国内外技术现状分析53、窑尾烟气参数54、方案思路5二、设计依据51、基本依据52、基本原则63、设计标准6三、SNCR+SCR脱硝工艺设计71、SNCR脱硝利旧。72、公用系统主要参数72、SNCR工艺及设备描述73、选择性催化还原（SCR）脱硝技术8四、湿法脱硫方案121、SO2吸收系统122、烟气系统143、吸收剂供应与制备系统164、脱硫装置供水及排放系统165、箱体和容器176、仪表及控制177、脱硫

2、岛电气188、石灰石膏湿法烟气脱硫工艺20五、技术服务及质量保证231、现场技术服务232、技术培训243、售后服务保证244、设计联络25六、供货范围251、SCR脱硝系统供货范围252、脱硫供货范围26一、 工程概况1、项目实施的意义和必要性2018年我国水泥总产量已突破20亿吨，NOx排放量已成为火电之后的第二大工业领域。“十二五”时期，水泥行业是NOx减排的重点行业。2012年在水泥工业“十二五”发展规划指出，到2015年末，NOx排放总量降低10%，新建生产线必须配套建设效率不低于60%的烟气脱硝装置，二氧化硫排放总量降低8%等目标，“两会”期间，温家宝总理在政府工作报告中也提出要加

3、快燃煤机组脱硝设施建设，加强水泥行业NOx的治理等要求，而同期环保部正在研究相当严格的水泥工业新的NOx排放标准。由此可见，我国水泥工业全面推进清洁生产，大力进行节能减排，开展脱硝等大气污染物减排工作势在必行并显得尤为迫切。 环境保护部副部长张力军在海螺集团考察时指出：“十二五”污染减排任务更加艰巨，当前尤其是NOX减排压力巨大，“十二五”第一年全国NOX排放量不降反升，减排形势非常严峻。目前，我国有水泥新型干法生产线1400条左右，新型干法水泥窑的NOX排放普遍在800mg/Nm3左右，而欧盟等国外水泥企业排放量则普遍在500 mg/Nm3。与发达国家相比，我国仍有较大差距。 近期，环保部和

4、财政部将联合出台文件，设立5个亿专项资金对重点污染物进行治理，今年有4个亿作为水泥窑NOX减排专项资金，1个亿作为PM2.5治理专项资金。每个省都会有3-5条新型干法水泥生产线作为该资金的补助对象，建成区域示范工程。2011年我国水泥行业排放的NOx约220万吨，占我国工业NOx排放总量的10%左右，对NOx排放贡献仅次于火电和机动车尾气排放，位居第三。NOx的排放问题已成为水泥工业可持续发展的制约因素。根据2010年对150多家水泥企业的调研，水泥厂的大气污染物基本上得到了控制，但是氮氧化物已成为主要废气污染源。比如，对于每条5000t/d的熟料新型干法水泥生产线而言，企业每年需缴纳排污费9

5、0100万元，其中氮氧化物排污费约占85，即每年氮氧化物排污费7685万元。 2010年11月中华人民共和国工业和信息化部发布的水泥行业准入条件公告，新准入条件明确了限制水泥业产能过剩的政策方向，重点支持现有水泥（熟料）企业联合、重组、并购，支持不以新增产能为目的技术改造项目。并通过规划的实施，力争使水泥熟料生产企业数量从目前的3000家左右，减少到1000家左右。至2015年，前10家企业水泥产量达到全国水泥产量的35%以上，前10家的平均规模大于7000万吨产能。预示着我国的水泥工业正在向大型化、集团化、资源节约。 回转窑是新型干法水泥物料烧成的关键技术装备，也是NOx的主要来源。煅烧水泥

6、熟料时生成一氧化氮NO的途径主要有四种，即第一种热力型NOx，它是燃料在水泥窑头1400以上燃烧时会产生大量NOx；第二种瞬发型NOx，它是有碳氢根存在时，于火焰前端瞬发形成的NOx，一般这种瞬发NO生成量的比例很小；第三种燃料型NO，它是由燃料中所含的化学接合氮所产生的。第四种生料型NOx，它是由窑喂料中含氮的化合物分解后而形成的NOx，例如NH4等。在窑废气中NO2一般仅占NO+NO2总量的5以下，NO则占总量的95以上。 在我国新型干法水泥回转窑上常用的NOx控制技术主要有以下几种：一是优化窑和分解炉的燃烧制度；二是改变配料方案，掺用矿化剂以求降低熟料烧成温度和时间，改进熟料易烧性；三是

7、采用低NOx的燃烧器；四是在窑尾分解炉和管道中的阶段燃烧技术。然而，即使把上述四种措施全部采用起来，事实上水泥窑的NOx排放也很难达到500mgNm3以下。采用选择性非催化还原（SNCR）脱硝法或选择性催化还原（SCR）脱硝法进一步降低NOx排放的措施是一个非常有效的降低NOx排放的途径。选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术 1） SNCR 降低NOx原理 选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，以下简写为SNCR）技术是一种成熟的商业性NOx控制处理技术。SNCR方法主要在8501050下，将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中，将NO还原，生成氮气和水。

8、在水泥窑氮氧化物减排实施中，主要在分解炉合适位置喷入适量的还原剂（氨水或是尿素溶液），喷入的还原剂在烟气自身热力运动和喷枪的合理分散作用下，同氮氧化物完成充分混合，在适合的温度和气氛下，反应生成氮气和水，发生以下反应过程如下： 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O (1) 温度进一步升高,则可能发生以下的反应: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (2) 当温度低于800时,NH3与NO的反应速度很慢；当温度高于1050时反应式(2)会逐渐起主导作用,当温度高于1300时NH3转变为NO的趋势会变得明显。我公司现排放浓度为300 mg/Nm3，超出山东省/国家新环保规定

9、，项目迫于环保要求必须干。2、国内外技术现状分析对于新建、改建的水泥生产线（水泥窑及窑磨一体机），德国的标准依然最为严格：NOx排放限值为100200mg/Nm3，欧盟要求为200500 mg/ Nm3。我国又比欧盟、奥地利500 mg/Nm3的排放限值宽300 mg/Nm3，比德国200 mg/Nm3的排放限值宽600 mg/Nm3。因此，我国水泥工业大气污染物排放标准规定的NOx排放限值距发达国家存在较大差距。3、窑尾烟气参数序号项目单位数量1正常风量m3/h2温度350-430起炉时温度短时超过5003NOx初始浓度mg/ Nm3300-3504氮氧化物排放浓度mg/ Nm31005SO

10、2初始浓度mg/ Nm315006SO2排放浓度mg/ Nm3354、方案思路4.1目前脱硝采用SNCR脱硝工艺，采用氨水为还原剂，NOx排放浓度200mg/Nm3；现潍坊市水泥窑排放按超低排放要求执行，NOx排放浓度100mg/Nm3。在尾气进入余热锅炉前，引入300-430的高温烟气进入SCR反应器，采用高尘布置，上进、下出，烟气再引入余热锅炉。4.2脱硫采用石灰-石膏法脱硫工艺，空塔逆向喷淋，SO 2排放浓度35mg/Nm3。 二、设计依据1、基本依据山东省建材工业大气污染物排放标准新标准；水泥工业大气污染物排放标准 国家现行有效的环保标准、法规； 各专业现行有效的中华人民共和国电力行业

11、标准DL/T系列； 各专业所涉及的现行有效的中华人民共和国国家标准GB系列；2、基本原则 本方案遵循国家有关法规及规定进行编制。 选用较新专利技术，结合工程项目的具体条件，采用优化设计方法，提高设计水平和降低工程投资额。 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。 贯彻“安全生产，预防为主”的方针。 充分利用本工程项目相应的公用设施、辅助设施，以节约投资，加快工程的建设周期。 NOx排放浓度100mg/Nm3SO 2排放浓度35mg/Nm33、设计标准序号标准名称标准号1水泥工业大气污染物排放标准2包装储运图示标志GB1913标准电压GB1534低压成套开关设备和控制设

12、备GB7251.1-35低压成套开关设备基本试验方法GB94666低压电器外壳防护等级GB/T4942-27工业企业厂界噪声标准GB123488工业企业噪声控制设计规范GBJ879工业管道施工及验收GBJ25310火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还原法HJ/T563-201011火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法HJ/T 562-201012火电厂烟气脱硫技术规范-石灰石石灰石膏法HJ/T 179-200513钢结构设计规范GB50017三、SNCR+SCR脱硝工艺设计1、SNCR脱硝利旧。SNCR效率按40%左右设计，排放浓度在200mg/Nm3。2、公用系统主要参数1.1

13、冷却水水质：生活水（澄清水） 冷却水压力：进口 0.4 MPa； 冷却水温度：正常20；最高30；最低10 ； 冷却水SS：10 mg/m3 冷却水Cl-：0.5 mg/m31.2电源 动力电源：三相五线制 380V/220V， 50Hz 事故电源：直流220V 控制电源：直流220V或交流220V1.3 压缩空气 压力： 0.5 MPa 温度： 50 1.4 原料（1）氨水：20%浓度配置。2、SNCR工艺及设备描述SNCR方法主要在8501050下，将含氮的化学剂喷入贫燃烟气中，将NO还原，生成氮气和水。在水泥窑氮氧化物减排实施中，主要在分解炉合适位置喷入适量的还原剂（氨水或是尿素溶液），

14、喷入的还原剂在烟气自身热力运动和喷枪的合理分散作用下，同氮氧化物完成充分混合，在适合的温度和气氛下，反应生成氮气和水，发生以下反应过程如下： 4NH3 + 4NO + O2 4N2 + 6H2O (1) 温度进一步升高,则可能发生以下的反应: 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O (2) 当温度低于800时,NH3与NO的反应速度很慢；当温度高于1050时反应式(2)会逐渐起主导作用,当温度高于1300时NH3转变为NO的趋势会变得明显。当温度高于1100时，NH3则会被氧化为：4NH3+5O24NO+6H2O不同还原剂有不同的反应温度范围，此温度范围称为温度窗。以尿素为还原剂的反应最佳

15、温度区为9001100。较NH3为不原剂的反应温度偏高50左右。当反应温度过高时，由于氨的分解会使NOX还原率降低，另一方面，反应温度过低时，氨的逃逸增加，易和炉膛内的SO2反应，生成硫酸氢氨(NH4)SO4，对炉膛产生腐蚀。同时也会使NOX还原率降低。NH3是高挥发性和有毒物质，氨的逃逸会造成为新的环境污染。2） 工艺流程在分解炉的中下部或出口喷入氨基还原剂，使之与烟气中的NOx混合，并将其还原成氮气和水，可较大幅度地削减NOx的排放，脱硝效果达50以上，NOx排放浓度可降到200300mgNm3。其工艺流程为尿素溶解溶液通过输送泵至还原剂储存罐，还原剂经过过滤器后，由高倍流量泵输送到稀释计

16、量模块完成还原剂的稀释、计量，并输送到分配模块，经分配模块完成各喷枪的平衡分配，输送到喷枪，在喷枪喷嘴内与压缩空气混合，雾化后喷入分解炉内。3、选择性催化还原（SCR）脱硝技术1）SCR脱硝原理在SCR反应器内，NO通过以下反应被还原：4NO + 4NH3 + O2 4N2+ 6H2O6NO + 4NH3 5N2+ 6H2O当烟气中有氧气时，反应第一式优先进行，因此，氨消耗量与NO还原量有一对一的关系。整个催化还原反应在300400范围，最佳反应温度为320350。在烟气中，NO2 一般约占总的NOx浓度的5% ，NO2参与的反应如下：2NO2 + 4NH3 + O2 3N2+ 6H2O6NO

17、2 + 8NH3 7N2+ 12H2O在绝大多数窑炉的烟气中，NO2 仅占NOx总量的一小部分，因此NO2的影响并不显著。2）工艺流程根据水泥窑炉烟气温度区间特性，适应现有SCR技术的位置在预热器出口，该位置烟气温度约为340。从预热器出来的高温烟气，经烟道引出后转向进入SCR反应器；在SCR反应器前通过喷氨格栅将还原剂喷入烟道中，经静态混合器的混合作用，将还原剂同烟气中的NOx均匀混合，进入SCR反应器；还原剂中的NH3和NOx在催化剂的作用下反应生成H2O和N2，净化后的烟气再回到后续设备如余热锅炉。还原剂可采用液氨、尿素或氨水。图4.3 SCR脱硝反应原理图图4.4 SCR工艺流程图SC

18、R法脱硝技术是一项颇具潜力的先进实用技术，可以保证废气NOx浓度降到100mg/Nm3甚至更低。NO2的减排效率高达8095。 SCR脱硝反应器示意图 水泥厂SCR烟气脱硝反应器4、 SCR技术参数1) NOx排放浓度：100mg/Nm32) 氨氮摩尔比NSR（Normalized Stoichiometric Ratio）：0. 8313) 还原剂额定消耗量：氨水（99.6%）26kg/h（单套）； 4) 最大NH3逃逸量：8ppm5、SCR整体设计要求5.1、布置方案本工程配置一套SCR烟气脱硝系统，采用高尘布置方式，SCR反应器布置在余热锅炉进烟口前，选取温度段300-430）。SCR反

19、应器设置2层催化剂，备用1层空间，采用蜂窝式催化剂。5.2、催化剂的说明催化剂的形式主要有蜂窝式、波纹板式、板式等，目前三种型式的催化剂在电厂脱硝项目上均有使用。本项目方案采用蜂窝式催化剂为基本方案。催化剂的设置方式暂为2层，备用1层空间，满足不低于业主要求的设计脱硝效率。a. 蜂窝式催化剂整体成型b. 蜂窝式催化剂节距7.6 mmc. 蜂窝式催化剂壁厚0.96mm5.3、钢体构架钢体构架包括：SCR系统的支承钢体构架钢平台及步梯。为了利于进行维护和维修，在所有需要的地方都设置平台。每一个平台都能够承受维护和维修时所施加的载荷。平台由型钢和花纹钢板组成。所有平台还安装100mm的踢脚板和扶手。

20、5.4、SCR吹灰系统为了防止烟气的飞灰在催化剂上沉积，堵塞催化剂孔道，在催化剂上安装2套声波吹灰器。6、还原剂制备系统氨水储存区采用室外布置。氨水的供应由氨水槽车运送，利用氨水卸料泵将氨水由槽车输入氨水储槽内。氨水制备系统包括氨水卸料泵、氨水溶液输送模块、除盐水罐、除盐水输送模块、调节阀等。7、仪表和控制系统我方将设计并提供能够满足整个脱硝系统设备安全、经济运行和控制的要求，并满足国家和国际相关规范、安全、先进、完整的所有仪表和测控设备。我方负责脱硝系统范围内仪表控制系统的系统设计及安装设计，并负责范围内的仪表、控制设备、材料与备品备件供货。脱硝装置的控制采用PLC实现。脱硝系统所有仪表和控

21、制设备承诺随脱硝工艺系统成套供货。我方要对所提供的控制逻辑和保护进行整体优化，要保证整个系统的 正常进行和可靠运行。电气主要设备配置：设备采用交流 380V 电源时，当电源电压、频率在下列范围内变化时，所有电气设备和控制系统应能正常工作：交流电源在（1010）Ue、频率 502Hz范围内长期运行。8、保温、油漆、色彩1）保温我方负责设计 SCR 系统有关室外管道必要的保温。保温材料品种及性能由甲方确定。2）油漆和色彩所有加工件（除不锈钢外）都对其表面进行除锈处理。表面除锈处理可以采用溶液清洗或喷漆处理。底漆在除锈处理后 8 小时内进行。所有加工件如果不用油漆处理，则表面部涂上防腐物。设备装运以

22、前，其所有部件进行全面清洗，清除所有污垢、锈物、油脂及其它杂物，保证产品内外清洁，并在工厂内按制造厂标准进行涂漆。9、物料平衡计算及年运行成本分析分析计算依据：1台水泥窑生产运行按7200h/年，氨水700元/T（含NH3的浓度为20%），电价0.7元/kwh，水费3元/T(此处水为特殊要求的除盐水)。序号名称消耗量单价年费用（万元）备注1氨水吨/年936700元/t65.522电万kwh/年720000.7元/度5.043水吨/年30003元/t0.9小计消耗费用万元/年71.46四、湿法脱硫方案1、SO2吸收系统SO2吸收系统是脱硫装置的核心系统，待处理的烟气进入脱硫塔与喷淋的脱硫浆液接触

23、，去除烟气中的SO2。招标人对系统范围和设计要求如下：（1） 脱硫塔该项目采用1炉1塔的形式，要求脱硫塔直径为5.6x25米。脱硫塔采用钢结构玻璃鳞片进行防腐处理。脱硫塔选用的材料应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考虑腐蚀余度。塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护，脱硫塔内部的喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。脱硫塔烟道入口段能防止烟气倒流和固体物堆积。脱硫塔配备有足够数量和大小合适的人孔门，人孔门不能有泄漏，而且在附近设置走道或平台，易于开关，在人孔门上装有手柄。（2）脱硫塔内衬材料塔体采用碳钢衬玻

24、璃鳞片防腐工艺。（3）浆液喷淋系统脱硫塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋系统的设计应能均匀分布要求的喷淋量，流经每个喷淋层的流量应相等，并确保浆液与烟气充分接触和反应。所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴选用SiC（碳化硅）。喷嘴与管道的设计应便于检修，冲洗和更换。（4）除雾器除雾器安装在脱硫塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气雾滴含量不大于75mg/m3 。除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。除雾器系统的设计注意脱硫装置入口的飞灰浓度影响。该系统还包括去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，冲洗用水为脱硫装置工艺水，由工艺水泵提供。运行时根据给定或可

25、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，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。除雾器冲洗系统能够对除雾器进行全面冲洗，不能有未冲洗到的表面。冲洗水的压力进行监视和控制，冲洗水母管的布置能使每个喷嘴基本运行在平均水压下。除雾器内部通道的布置适于维修时内部组件的安装和拆卸。应以单个组件的方式进行安装，以方便运行和维护，而且组件能通过附近的脱硫塔人孔门进入。所有除雾器组件、冲洗母管和冲洗喷嘴易于靠近进行检修和维护。设计的除雾器支撑梁可作为维修通道，至少能承受300kg/m2的活荷载。（5） 脱硫塔浆液循环泵脱硫塔循环泵满足如下特殊要求：如果脱

26、硫塔采用喷淋塔，循环泵应将脱硫塔浆池内的吸收剂浆液循环送至喷嘴，循环泵按照单元制设置。循环泵为离心泵（无堵塞），叶轮由防腐耐磨材料制成。循环泵配有油位指示器、机械密封、联轴器罩和泄漏液收集设备等其他附件。循环泵便于拆换和维修，配置整体底盘或安装框架。设计选用的材料适于输送的介质，泵的壳体采用全金属材料。所有接触浆液的金属材料能适于40g/l 的氯离子浓度及防磨要求。循环泵及驱动电机适应户外露天布置和防腐的要求。2、烟气系统2.1 功能烟气系统将未脱硫的烟气引入脱硫装置，将脱硫后的洁净烟气送入招标人烟囱。进入脱硫装置的烟气通过脱硫装置入口的原烟气挡板门实现控制，脱硫塔出来的脱硫净烟气温度50左右

27、，回到招标人的烟囱排放。2.2 范围和系统设计要求烟气系统是指从烟囱两侧的水平砼烟道开始，通过原烟气挡板门、原烟道、烟道膨胀节到进入脱硫塔，然后再从脱硫塔顶回到水平砼烟道，进入砼烟囱的整个烟风道系统及设备。2.3系统及设备要求2.3.1 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）规定，烟气最大流速不超过15m/s。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。排水设施的大小将考虑预计的水流，排水设施将由合金材料或FRP制作。排水将返回到脱硫装置排水坑或脱硫塔浆池。烟道外部充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设

28、计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。所有烟道在适当的位置配有足够数量和大小的人孔门，以便于烟道（包括挡板门和补偿器）的维修检查和清除积灰。人孔门与烟道壁分开保温，便于开启。烟道的设计应尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件均进行优化设计。脱硫装置烟道接口推力和力矩不传递到水平总烟道和烟囱上，热膨胀将通过膨胀节进行调节。2.3.2 烟道荷载标准烟道设计的最小承受压力等于引风机最大压力加1000Pa。烟道设计应考虑所有荷载，如：内压荷载、自重、积灰、风荷载、雪荷载、地震、腐蚀、保温和外装。2.3.3 支吊架支吊架的部件进行强度计算，证实其设计安全可靠。所有螺杆有可靠的锁紧装置，丝扣

29、的全部长度都应啮合进去，保证不会脱开。烟道水平方向运行设置滚动或滑动支架，支架的设计荷载应考虑摩擦阻力，材料和润滑剂应与滑动触点的金属底座相适应。2.3.4 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（180持续60分钟）下无损坏，并保持100%的气密性。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，间距大小应保证不会造成烟气泄漏。膨胀节框架

30、将以相同半径波节连续布置。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固在框架上。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。膨胀节和膨胀节框架将全部在车间制造和钻孔，并且运输整套组件。如果装运限制，要求拆开完整的膨胀节，那么这种拆开范围也最多仅是满足装运的限定，临时设置的钢条和支架将附在膨胀节框架一起，以维持准确的接合面尺寸，直到完成脱硫装置系统和烟道的安装工作。3、吸收剂供应与制备系统脱硫剂制备系统由制浆池、制浆池搅拌机和两台浆液泵组成。固体氢氧化钙采用人工的方式加入制浆池内，同时向制浆池加入返回的滤液和补充水在搅拌条件下制浆。通过控制消石灰的加入量和返回的滤液量予以控制浆液浓度，制浆过程连续

31、进行。制备好的浆液用浆液泵送入脱硫循环池脱硫。制浆池体积不小于20m3,配置两台浆液泵，1用1备。4、脱硫装置供水及排放系统4.1 工艺水系统功能工艺水系统负责向下列设备供水：脱硫塔除雾器冲洗 各种设备的冷却水 脱硫场地冲洗水 设计中需要的各种其他用水4.2 脱硫装置排放系统功能排放系统功能如下：收集事故时脱硫塔排放的浆液，运行时各设备冲洗水、管道冲洗水、脱硫塔区域冲洗水及其他区域冲洗水，并返回脱硫塔。设备冷却水排放。雨水排放。4.3 范围和系统设计要求（1） 脱硫装置供水系统 工艺水系统应满足脱硫装置装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。工艺水箱配备全部连接管、阀门、检查开口、溢流管、

32、排水管和其他必要的设施。（2） 脱硫装置区域地坑用于收集设备冲洗水、管道冲洗水、脱硫塔区域、硫铵脱水区冲洗水的收集坑，并定期返回脱硫塔。全套包括：要求的全部连接管、检查开口、溢流管、搅拌器、排水管、排浆泵和所有其他必要的设施。4.4 仪表和控制脱硫装置供水及排放系统控制要点如下，但不限于此：工艺水泵压力监视箱体液位控制事故情况下连锁控制事故排放5、箱体和容器所有箱体和容器的设计、制造和试验符合钢制压力容器(GB150)及其质量体系内相关标准的规定。所有箱体和容器配备要求的连接件，所有连接件配有管道、仪表、排水。提供安全运行和维修必需的平台楼梯和栏杆，钢箱体（即使进行了防腐）除了计算的壁厚外，留

33、有至少20年的腐蚀余量。如果有一定的真空度，压力容器或箱体将按全真空容器设计。要采取安全措施防止箱体和容器的过压。所有的箱体和容器配备有如下各项：对于1.0m直径或更大直径的容器设1个人孔（最小额定孔径800mm）。低于1.0m直径的容器配有2个手孔（最小尺寸200mm）。焊接在容器上的底座和加强板与容器框架或上部的材料一样，垂直容器和箱体的保温将提供保温支撑或卡箍。内衬和FRP的生产、测试和安装将根据相关要求进行。6、仪表及控制本工程脱硫系统用1套控制系统进行控制，在脱硫电子设备间内保留用于维护、调试工程师站，运行人员控制室对机组脱硫系统进行启/停控制、正常运行的监视和调整以及异常与事故工况

34、的处理。电子设备间安装空调，并提供其所需的UPS电源。脱硫PLC控制系统的监控范围包括：-FGD装置(含吸收剂制备系统、烟气吸收系统、产物处理系统、公用系统等)；-FGD公用辅助系统（如排空及浆液返回系统、工艺水和冷却水系统、废水排放系统等）；7、脱硫岛电气本部分为脱硫岛电气系统的工作范围和技术规范。工作范围为烟气吸收系统，制浆系统、仪用空气系统的电气系统。投标方负责本工程脱硫岛工作范围内电气系统的系统设计、安装设计、设备及材料供货及安装、调试，电气系统包括：供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、防雷接地系统及安全滑触线、电缆和电缆构筑物、电气设备布置。7.1脱硫岛电气系统与电气系统的工

35、作分界点如下：脱硫岛内部的电气设计、供货、安装、调试属于投标方工作范围，本条仅给出脱硫岛电气系统与招标方电气系统联系的分界点。1 电源：招标方负责提供电源接入位置。2 电缆敷设和照明：电缆敷设设施如桥架、电缆防火设施等由投标方负责，投标方的电缆桥架与业主的电缆桥架结构一致。照明设施与招标方的分界点为脱硫岛区域外1米。电缆敷设和照明安装均由投标方负责。3 接地：脱硫岛接地网由投标方设计由投标方统一安装。安装：脱硫岛投标方工作范围内的所有电气设备安装、电缆敷设及接线等工作均属于投标方工作范围。7.2系统设计要求及投标方工作范围7.2.1 供配电系统7.2.1.1 400V供电系统在脱硫岛设置配电室

36、和相应的配电装置，电源引自机修车间变电所。75kW及以上的电动机回路、接于PC上的馈线回路采用抽出式空气断路器，75kW以下的电动机回路、MCC上的馈线回路采用塑壳断路器。7.2.1.2不停电电源系统UPS供脱硫岛PLC及其它一些需要不停电电源（如事故喷水等）的重要负荷用。UPS在全厂停电后继续维持其所有负荷在额定电压下继续运行不小于30分钟。UPS正常运行时负荷率不大于60%，UPS备用馈线回路不少于30%。UPS、馈线屏及相关设备均为脱硫岛工作范围。7.3 防雷接地系统接地系统，符合GB、DL及IEC标准的相关要求。完整的接地系统包括：接地极接地体所有需要的连接和固定材料在适当的位置埋设接

37、地极，其位置不妨碍带检修孔的接地井，每个接地极与接地网导体相连，接地网导体尽可能靠近设备设置；检验和测量接地电阻的接地井设置在安装有接地极的适当位置处。接电极导体采用热镀锌角钢L60606；接地网导体采用热镀锌扁钢，室外及地下采用606的热镀锌扁钢，室内采用热镀锌扁钢（建议采用-404）。防雷装置的引下线采用16的热镀锌圆钢。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，其接地电阻小于4,与主网连接后小于0.5。该闭合接地网至少有四处与锅炉房的主接地网电气连接。接地网留有足够为设备接地用的接地端，

38、露地接地端采用明显标志标识。7.4 电缆和电缆构筑物0.4kV动力电缆采用0.6/1.0kV阻燃型聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。电缆的导体采用铜导体。截面超过16mm2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。7.5 电缆防火阻燃电缆通道设计和电缆铺设依据有关标准和规范，电缆通道有防火阻燃措施。7.6 电气设备布置脱硫岛设一座电气综合室，低压配电柜（PC）及保安段、UPS等集中布置在电气综合室内。MCC及其余电气设备可就地布置。电气综合室为脱硫岛工作范围。 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7米，最少设两个出入通道。8、石灰石膏

39、湿法烟气脱硫工艺石灰石膏湿法烟气脱硫工艺主要是采用廉价易得的石灰作为脱硫吸收剂，石灰经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。当采用石灰作为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被吸收脱除，最终产物为石膏。脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴，再经湿式静电除尘器排出。该工艺的反应机理为：吸收剂为石灰吸收：SO2(g)SO2(l)+H2OH+HSO3-H+SO32-溶解：Ca(OH)2(s) Ca2+2OH- CaSO3（s）Ca2+SO32-中和：OH-+H+H2OOH-+HSO3-SO

40、32-+H2O氧化：HSO3-+1/2O2SO32-+H+ SO32-+1/2O2SO42-结晶：Ca2+SO32-+1/2H2OCaSO31/2H2O(s) Ca2+SO42-+2H2OCaSO42H2O(s)8.1脱硫技术比较方法脱硫效率脱硫成本二次污染备注石灰/石膏法高中等无可制石膏回收利用海水烟气脱硫中等较低无受地域限制双碱法较高高无适用高浓度SO2回收旋转喷雾半干法较高中等无不易利用循环流化床法较高中等无副产物成分复杂炉内喷钙法低，50%较低无会降低锅炉热效率电子束烟气法中等，大约高轻微污染系统运行不稳定依据贵公司对脱硫除尘指标的要求，考虑到水泥窑烟气情况，根据我公司多年来有针对性处

41、理大气中粉尘、二氧化硫等积累的大量经验与丰富的业绩。对于贵公司项目，我们决定采用石灰-石膏法。采用石灰-石膏湿法脱硫主要有以下优点：（1）脱硫效率高。石灰石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达98%以上，脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。（2）技术成熟，运行可靠性好。国外石灰一石膏湿法脱硫装置投运率一般可达98%以上，由于其发展历史长，技术成熟，运行经验多，因此不会因脱硫设备而影响设备的正常运行。特别是新建脱硫工程采用湿法脱硫工艺，使用寿命长，可取得良好的投资效益。（3）吸收剂资源丰富，价格便宜。作为石灰一石膏湿法脱硫工艺吸收剂的石灰，在我国分布很广，资源丰富，许多地区石灰品位也

42、很好，碳酸钙含量在90%以上，优者可达95%以上，制得石灰价格也低廉。运行费用低。（4）脱硫副产物便于综合利用。石灰一石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为脱硫石膏。基本上都能综合利用，主要用途是用于生产建材产品和水泥缓凝剂。脱硫副产物综合利用，不仅可以增加厂效益、降低运行费用，而且可以减少脱硫副产物处置费用，延长灰场使用年限。（5）技术进步快。近年来国外对石灰一石膏湿法工艺进行了深入的研究与不断的改进，如吸收装置由原来的冷却、吸收、氧化三塔合为一塔，塔内流速大幅度提高，喷嘴性能进一步改善等。通过技术进步和创新，可望使该工艺占地面积较大等问题逐步得到妥善解决。8.2 石灰-石膏法脱硫塔运行工作原理8.

43、2.1除尘原理烟气中大部分粉尘经除尘器脱除。剩余粉尘在吸收塔中脱除。含尘烟气通过进口烟道进入吸收塔，烟气被水均匀的喷入，由于烟气高速运动，因此喷入的水被其溶化成细小的水雾，湿润了烟气中的灰尘。在这个过程烟气中的灰尘被湿润，使它的重量加大而有利于被离心分离，在高速呈絮流状态中，由于水滴与尘粒差别较大，它们的速度差也较大。这样，灰尘与水滴就发生了碰撞凝聚，尤其是粒径细小的灰尘料可以被水雾水溶，这样含尘气体被水湿润，尘粒随水流到吸收塔底部，从溢水孔排走，在吸收塔底部有清理孔便于进行清理。净化后的气体，通过除雾器除水后排放。8.2.2脱硫原理1) 吸收原理吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴

44、并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3被吸收。为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰耗量，石灰浆液被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰在浆液中的均布和溶解。2) 化学过程（1）吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：SO2H2OH2SO3（溶解）H2SO3HHSO3（电离）吸收反应的机理：吸收反应是传质和吸收的的过程，水吸收SO2属于中等溶解度的气体组份的吸收，根据双膜理论，传质速率受气相传质阻力和液相传质阻力的控制，吸收速率吸收推动

45、力/吸收系数（传质阻力为吸收系数的倒数）（2）中和反应吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下：Ca2CO322HSO42H2OCaSO42H2OCO22HCO32H2OCO2中和反应的机理：中和反应伴随着石灰的溶解和中和反应及结晶，由于石灰较为难溶，因此本环节的关键是，如何增加石灰的溶解度，反应生成的石膏如何尽快结晶，以降低石膏过饱和度。中和反应本身并不困难。9、主要设计参数序号项目名称单位数据备注1.工况烟气量m3/h单台2.折算后烟气量Nm3/h单台3.进口温度1404.脱硫前SO2的浓度mg/Nm3600单台5.脱硫后SO2的排放浓度mg/Nm335单台6.SO2去除效率987.SO2脱除量t/h0.14125单台8.石灰消