2×35t氨法脱硫方案.doc
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1、项目名称:*335t/h锅炉脱硫项目 技术资料 投 标 方: 编 制 时 间:2014年05月 目 录第一章 总 则31.1项目概述31.2设计基本技术参数(业主提供)31.3脱硫除尘装置设计技术指标31.4脱硫方案的选择41.4.1编制依据41.4.2 脱硫工程建设要求和原则41.4.3 烟气脱硫工程技术方案的评价原则51.4.4脱硫工艺方案选择6第二章 溧竹氨法脱硫工程技术方案72.1氨法脱硫特点及吸收基本原理72.1.1氨法脱硫特点72.2设计总原则92.3 设计及供货范围92.4 氨法系统92.4.1 系统流程描述92.4.2 工艺系统组成102.4.3 烟气系统102.4.4 SO2
2、吸收系统112.4.5 氨水调配系统122.4.6 公用系统122.4.7 排放回用循环系统12第三章 脱硫系统运行与经济分析133.1 运行费用计算依据133.2 全年脱硫系统的经济数据表133.3 系统全年运行物能消耗143.4全年运行成本经济表15第四章 实施计划及相关质量要求及技术措施174.1 施工工期174.2 相关质量及技术要求174.3 防腐措施194.4 电器控制及自动化19第五章 安全生产、环境保护205.1安全生产205.2 环境保护205.2.1设计采用的环境保护标准205.2.2工程建设中的环境保护21 5.2.3工程建成投产后的环境保护215.3 应急预案225.3
3、.1 储氨槽泄漏应急预案225.3.2 配氨槽应急预案225.3.3 消防应急预案22第六章 消防与节能236.1 消防236.2 节能23第七章 售后服务措施承诺24第八章 系统主要工艺设备、构作物及材料明细25第九章 结论279.1 技术成熟、可靠279.2 经济效益显著279.3 社会、环境效益突出279.4技术数据表27第一章 总 则1.1项目概述*公司三台35t/h循环流化床锅炉,两用一备,锅炉年运行时间7000h/a。烟气脱硫治理装置是作为独立系统建立在引风机之后,采用两炉一塔方案,一套脱硫剂配制加药系统,一套脱硫剂制备系统。脱硫后烟气达标排放。脱硫剂采用氨水进行脱硫吸收。以经济效
4、益、环境效益、社会效益实现三赢。工程名称:*建设单位:*工程规模为改建335t/h 锅炉脱硫1.2设计基本技术参数(业主提供)烟气流量(工况)m3/h160000脱硫入口烟气含硫量mg/Nm31499脱硫入口烟气温度120脱硫效率%91出口烟气携带的水滴含量mg/Nm386.7脱硫后烟气含硫量mg/Nm3200设备运行阻力Pa10001.3脱硫除尘装置设计技术指标排放SO2浓度: 200mg/Nm3设计脱硫效率: 98%脱硫装置系统通风阻力: 1000Pa进出口烟气温差:501.4脱硫方案的选择1.4.1编制依据中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法火电厂大气污染物排放标准(GB
5、13223-2003) 国务院令字(2003)第369 号排污费征收使用管理条例;环境空气质量标准GB3095-1996; GB14554-1993恶臭排放标准; DL/T51493燃煤电厂除尘的技术条件 GB50011-2001建筑抗震设计规范 GB50027-2002建筑基础设计规范 DL/T51312000火电厂烟风煤管道设计技术规范 GBJ7188钢结构设计规范 DL/T50721997火电厂保温油漆设计规程 GB985、98688焊接接头的基本型式与尺寸 GB123482008工业企业厂界环境噪声排放标准 GB75587旋转电机基本技术要求 GB1088989泵的震动测量与评价方法
6、JB/T6878.293管道式离心泵技术条件 GB69988优质碳素钢结构钢号和一般技术条件 GB4053.283固定式工业钢平台 GBJ23282电器装置安装工程施工及验收规范1.4.2 脱硫工程建设要求和原则本工程的主要目的是:根据当今世界上先进可靠的脱硫技术,结合发电厂的实际情况,确定合理的脱硫技术方案、选择最佳投资方案,以满足日益严格的环境保护要求。 同时,通过对拟建设项目的技术可行性、经济合理性和项目可实施性等进行论证,明确投资的总费用和运行成本,预测环保电价的范围。基本目的是:1) 脱硫系统的设计脱硫率应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5-1
7、0 年内不断趋严的国家排放标准的要求;2) 所采用的技术能够充分利用原有的资源,从而达到综合利用的目的;3) 采用的脱硫工艺应在技术上是先进的、成熟的,设备是可靠的,经济上有好的性能价格比,供货商有良好的信誉和实力;4) 所采用的脱硫工艺不应造成新的污染,如噪声、粉尘、废水、恶臭等,工艺的污染防治措施应能满足有关的环保要求;5) 脱硫灰渣应尽可能进行综合利用,脱硫灰渣的处置应避免对电厂的粉煤灰综合利用带来不利影响;6) 脱硫工程建设需考虑场地、设备布置及施工等状况。同时考虑到可操作性。1.4.3 烟气脱硫工程技术方案的评价原则脱硫效率,S02 排放浓度和排放量必须满足国家和当地的环保法规,并且
8、在进行少量的技术升级后有进一步提高脱硫效率的能力以适应今后更为严格的环保要求;吸收剂的利用率直接反映了脱硫工艺对于吸收剂的利用程度,在达到同样脱硫效率的前提下,不同脱硫工艺所需要的吸收剂的(化学当量)量有很大的差异;脱硫工艺适用于己确定的煤种条件并适应燃煤含硫量在一定范围内可能的变动;技术成熟、运行可靠、经济合理;脱硫装置布置合理、占地面积较少;吸收剂、水和能源消耗较少、运行维护费用较低;吸收剂有可靠的来源,且质优价廉;脱硫工程的建设投资尽可能省、建设周期较短;脱硫副产品、脱硫废水能得到合理的利用或处置;1.4.4脱硫工艺方案选择当前全球的脱硫工艺技术,有200 多种。用于烟气脱硫的技术有30
9、 多种,由于它们对有机硫无机硫都有效果,不需要对锅炉的结构进行任何改变,且适用于新老燃煤电厂,而成为燃煤锅炉业主的首选方案。烟气脱硫技术可以分为二类:湿法、干法。湿法烟气脱硫技术是当今脱硫市场的主流,约占脱硫总量的80%以上。其中氨法、石灰石石膏法、双碱法是湿法脱硫主流技术。这三种方法各有其适用性,适合不同需求。本着因地制宜、因厂而宜的比选原则,确定最适合工程条件的烟气脱硫工艺。最佳的脱硫工艺应该是投资少,占地小,易操作,综合运行成本低,与主体工程兼容性好,脱硫效率能够满足不断提高的排放标准要求,脱硫副产品做到资源化综合利用,无二次污染。副产品的有价销售,所产生的经济效益可抵冲脱硫装置的运行费
10、用,甚至有所结余,则是最理想的工艺路线。本工程推荐使用-溧竹氨法脱硫工艺。第二章 氨法脱硫工程技术方案2.1氨法脱硫特点及吸收基本原理2.1.1氨法脱硫特点氨水是氨溶于水得到的水溶液,呈碱性。氨水常用于肥料直接施于农田,从根本性质上来说氨水比较石灰与钠碱,它的资源利用性更好。同时氨离子能与很多酸根离子进行反应,生成相应的盐,这也就是氨肥的生产原理。氨是一种良好的碱性吸收剂,其碱性强于钙基吸收剂,用氨吸收烟气中的SO2是气液或气汽反应,反应速率快,吸收剂利用率高,吸收设备体积可以大大减少。脱硫副产物可以作为氨肥直接用于销售利用。氨法同石灰石(石灰)石膏法、钠钙双碱法比起来,经济效益技术优势主要体
11、现在以下几点: 实现了硫资源的综合利用。 氨利用充分脱硫效率高。氨与硫氧化物、氮氧化物之间的反应是选择性优先反应,只要反应条件控制得当,不会与其他物质化合。其中间产物都有脱硫作用氨无论是以液态还是以气态参与反应,同硫氧化物、氮氧化物之间都呈均相反应;而钙质脱硫剂无论是以粉状还是以浆状投入,同反应物之间均是异相反应,反应仅在其表面进行,反应产物封闭表面后,颗粒内部成分很难得到利用,即使延长反应时间,也仅能获得在扰动中颗粒破碎的好处。这种情况也不能用催化剂加以改善。从反应动力学上看,二者在反应速率、反应进行完全程度上相差数个数量级。其中间产物都有脱硫或是脱硝作用。从实际经验来看,氨法脱硫工艺中氨的
12、利用率可达90 %以上,脱硫效率在95%以上。 脱硫剂用量小且无废渣废水。 氨法脱硫热利用效率高。2.1.2氨法脱硫吸收原理氨法烟气脱硫以氨水作为吸收剂脱除烟气中的二氧化硫,吸收二氧化硫后的吸收液可用不同的方法处理,获得不同的产品,从而也就形成了不同的脱硫方法。在氨法的这些脱硫方法中,吸收的原理和过程是相同的,不同之处在于对吸收液处理的方法和工艺路线,本工艺为湿式氨法脱硫。由于电厂烟气中的氧含量较高,从理论上可以将吸收液中的(NH4)2SO3全部化为(NH4) 2SO4,但由于接触时间较短及反应条件的限制,其与理论值有较大差距,同时吸收液氧化率的高低直接影响到对SO2 的吸收率。氨法吸收是将氨
13、水通入吸收塔中,使其与含SO2 的烟气接触,发生如下反应:NH3H2OSO2 =NH4HSO3 2NH3H2OSO2= (NH4)2SO3 (NH4)2SO3SO2H2O=2NH4HSO3 在通入氨量较少时发生(1)反应,在通入氨量较多时发生(2)反应,而(3)式表示的才是氨法中的真正吸收反应。在吸收过程中所生成的酸式盐NH4HSO3对SO2不具有吸收能力。随着吸收过程的进行,吸收液中的NH4HSO3数量增多,吸收液吸收能力逐步下降,此时需向吸收液中补充氨,使NH4HSO3转变为(NH4)2SO3 ,以保持吸收液的能力。当加氨调配时: NH4HSO3 +NH3(NH4)2SO3 因此氨法吸收是
14、利用(NH4)2SO3 NH4HSO3 不断循环的过程来吸收废气中的SO2的。补充的氨并不是直接用来吸收SO2,只是保持吸收液中(NH4)2SO3 的一定浓度比例。NH4HSO3 浓度达到一定比例吸收液要不断从洗涤系统中引出,然后用不同的方法对引出的吸收液进行处理。对于烟气而言,因其含有较高的氧量,吸收塔内会发生部分氧化反应: 2(NH4)2SO3 +O22(NH4)2SO4 2SO2 +O22SO3 由以上叙述可知,(NH4)2SO3NH4HSO3 水溶液中的(NH4)2SO3 与NH4HSO3 的组成状况对吸收影响很大,而控制吸收液组成的重要依据是吸收液上的SO2 和NH3 的分压。在实际
15、的洗涤吸收系统中,由于氧的存在使部分(NH4)2SO3 氧化为(NH4)2SO4,氧化的结果,使氨的有效浓度变低,于吸收不利。实际烟气脱硫工业应用中,pH 值是最易直接获得的数据,而pH 值又是(NH4)2SO3NH4HSO3 水溶液组成的单值函数。控制吸收液的pH 值,就可获得稳定的吸收组分,也就决定吸收液对SO2 的吸收效率以及相应的NH3 消耗。2.2设计总原则1)适应煤种变化,确保烟气(SO2、烟尘)达标排放并达到总量控制要求。2)确保烟气治理系统的安全、稳定运行。脱硫吸收塔设施维护可与锅炉检修同步。3)SO2脱除效率达到环保要求,用户可根据煤种含硫量的高低,通过调整脱硫剂的使用量,达
16、到最佳的脱硫效果,并有持续发展的空间,适应SO2总量削减要求。4)设计脱硫效率98%,达标脱硫效率91%。5)采用氨法脱硫,脱硫废水加氨水后可循环使用,做到废水不外排、无二次污染。6)烟囱出口烟气温度及含湿量达到用户要求。7)选用质量可靠、能耗低的机电设备及性能优异、价格适宜的专用设备,尽可能降低系统的运行费用。8)操作容易,管理简单,维修方便。9)因地制宜,合理布局,系统阻力小,减少占地面积,节省投资。10)脱硫塔进出烟气不进行降温和升温,以节省能耗、降低运行成本。2.3 设计及供货范围2.3.1本项目具体设计范围如下: 脱硫塔系统:顺流-130型烟气脱硫装置一台套 脱硫剂雾化喷淋系统一套;
17、 水循环分离系统一套; 出风口钢制烟道; 设备保温一套;2.3.2供货范围及主要要求(1)供货数量:235t/h锅炉氨法脱硫吸收塔一台。(2)供货范围:脱硫吸收塔一套、连接烟道、连接管道、进出口风门。(3)备品备件:喷嘴21只。(4)随机工具:测量比重计2只。量桶2只2.4 溧竹氨法系统2.4.1 系统流程描述烟气中的SO2去除在脱硫塔内进行。锅炉来的热烟气经电除尘装置高效除尘后进入脱硫塔高效管式反应器;吸收液氨水经分布器通过喷嘴雾化喷入吸收塔,分散成细小的液滴并覆盖反应器的整个断面。这些液滴与塔内烟气顺流接触,发生传质与吸收反应,烟气中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性组分被吸收。生成主要
18、产物为亚硫酸铵、亚硫酸氢铵及少量硫酸铵的混合水液沉下脱硫塔下部存液段。脱硫后的烟气在管式反应器出口折流上升运动经脱水除雾段除去所含液滴及尘, 经洗涤和净化的烟气流出吸收塔,进入烟囱排入大气层。存液段液体经排污管排入塔外沉淀池。经沉淀、过滤溢流入清液池,清液存于工艺水罐中加氨调配维持化学稳定性作循环利用。经循环泵由分支管道进入脱硫塔内,经环形喷嘴均匀分布于一级脱水除雾器断面上,与折流气体逆向接触,循环液中(NH4)2SO3与烟气中未反应SO2进行二次接触反应;同时利用循环液中NH4HSO3能与氨反应生成(NH4)2SO3来完成脱硫废水的再生与捕集防止氨逃逸并冲刷集灰。市售氨水由槽罐车运至现场,经
19、卸氨泵输送进储氨罐。通过配氨泵将浓氨水送入供氨罐与工艺水混合配制成一定5%浓度氨水吸收液。 2.4.2 工艺系统组成脱硫工艺采用远东环保公司湿式氨法脱硫。脱硫装置的烟气处理能力为锅炉100%BMCR工况时的烟气量,脱硫效率按不小于98%设计。FGD系统由以下子系统组成:(1)烟气系统(2)SO2吸收系统(3)氨水调配系统(包括原氨液储存系统、配氨系统、供氨系统)(4)公用系统(5)排放回用循环系统(包括生成液排放系统、渣水分离系统、工艺水罐循环系统等)2.4.3 烟气系统烟气系统的设计将考虑系统的正常运行及紧急情况的操作。从除尘器出来的烟气由吸收塔顶部进入反应器,向下流动穿过喷淋层,与氨水顺流
20、接触。烟气中的SO2被氨水吸收。除去SOX及其它污染物的烟气通过烟囱排放。2.4.4 SO2吸收系统2.4.4.1 吸收塔系统吸收塔系统包括吸收塔(含喷淋系统、脱水除雾器系统)、喷淋泵、各类阀门。吸收塔采用溧竹环境工程有限公司顺逆交互式接触喷雾塔。本吸收塔脱硫装置设计时具有以下特点:1、高通量:锅炉烟气在脱硫吸收塔以12米/秒高速条件下进行,以并流方式完成吸收反应,停留时间短,反应迅速;2、低阻力:本脱硫吸收塔属管道式结构,塔内附加设施少,其阻力只有800Pa左右,而其他湿法脱硫塔设备(如填料塔、旋流板塔、筛板塔等)附加设施多,阻力较大。因此本吸收塔不仅节能,而且可不更换引风机;3、吸收效率高
21、:本吸收塔脱硫效率可达98%以上,单台脱硫装置就能达到高效吸收目的,而一般吸收塔,需多级串联才能达到高效,且本装置脱硫效率可根据用户需要调整喷氨量,达到所需脱硫效率;4、适应性强:根据在电厂的运行工况来看,电厂负荷变化从100%(满负荷)到75%低负荷均能达到高脱硫效率;5、节水、无泄漏:本脱硫系统处于密闭循环状态。循环水重复使用,耗水量极少。由于运行蒸发及清渣带水,所以只需按循环量的25%-30%加入补充水,即可正常运行;6、脱硫脱硝一体化:本脱硫塔在本体设计时预留脱硝接口以满足不断增强的环境污染治理要求。7、整个吸收塔分三部分:吸收反应段(管式反应器)、脱水除雾段、存液段。 2.4.4.2
22、 脱水除雾器 本脱硫塔采用二级脱水除雾,包括两套喷淋系统。一级采用旋流板脱水,二级采用除雾器。净化气体折流上升气体首先经旋流板脱除大部分水液,旋流板上部接一套喷淋管,用循环工艺水进行吸收、再生、冲刷旋流板积灰。气体继续上升至第二级除雾器,以去除气体来夹带的液滴和雾滴。除雾器上部接一套喷淋管,工艺水通过喷嘴强力喷向除雾器,以达到清洗目的。2.4.5 氨水调配系统(1)浓氨水储存系统浓氨水储存系统由储氮罐、卸氨泵、氨水输送管道、磁性翻板液位计等组成。(2)稀氨水制备及供给系统稀氨水供应系统由供氨罐、供氨泵、氨水输送管道、磁性翻板液位计、工艺水管道、配氨泵、清水泵等组成。2.4.6 公用系统公用系统
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