SNCR脱硝除尘脱硫技术方案

****锅炉有限公司

烟气除尘、脱硫、脱硝工程

技术方案

目 录

一、 总 论 .................................................................................................................................................................. 1

1.1

1.2

1.3 设计基准............................................................................................................................................................ 1 技术总的要求 .................................................................................................................................................... 4 主要技术标准 .................................................................................................................................................... 5

二、 烟气除尘技术方案 ................................................................................................................................................ 5

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8 设计依据及标准 ................................................................................................................................................ 5 设计依据............................................................................................................................................................ 5 设计标准............................................................................................................................................................ 6 袋式除尘器简介 ................................................................................................................................................ 6 LDM系列在线清灰低压脉冲布袋除尘器简介 .............................................................................................. 7 布袋除尘器设计方案 ...................................................................................................................................... 11 布袋除尘器主要技术参数 .............................................................................................................................. 11 布袋除尘器供货范围 ...................................................................................................................................... 12

三、 烟气脱硫技术方案 .............................................................................................................................................. 13

3.1

3.2

3.3 设计指标.......................................................................................................................................................... 13 设计原则、依据及范围 .................................................................................................................................. 14 脱硫工艺选择及工艺、设施设计 .................................................................................................................. 15 1 湿法脱硫技术简介................................................................................................................................................... 15 2 方案选择 .................................................................................................................................................................. 15 3 钠-钙双碱法工艺流程 ............................................................................................................................................. 15

3.4 4 工艺设施及构筑物设计 .............................................................................................................................. 17

8 电气与控制设计 .......................................................................................................................................................... 20

2.仪表部分 ................................................................................................................................................................... 21

9、工艺设备及构筑物表 ................................................................................................................................................ 22

四、 烟气脱硝技术方案 .............................................................................................................................................. 24

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

4.10

4.11

4.12

4.13 、锅炉基础数据 .............................................................................................................................................. 24 、烟气主要污染物情况 .................................................................................................................................. 24 、设计参数与要求 .......................................................................................................................................... 24 、SNCR脱硝设计原则 .................................................................................................................................. 24 、技术规范与标准 .......................................................................................................................................... 25 、技术要求...................................................................................................................................................... 26 、工程主要内容 .............................................................................................................................................. 26 、工程能源类型 .............................................................................................................................................. 27 、SNCR脱硝工艺说明与选择 ...................................................................................................................... 28 、SNCR脱硝系统配置 .................................................................................................................................. 34 、仪表控制系统 .............................................................................................................................................. 36 脱硝系统运行经济概算 .................................................................................................................................. 38 性能指标计算 .................................................................................................................................................. 39

五、 安全生产管理 ...................................................................................................................................................... 40

5.1

5.2 安全生产责任 .................................................................................................................................................. 40 安全生产措施 .................................................................................................................................................. 40

六、 售后服务措施 ...................................................................................................................................................... 41

6.1

6.2 售后服务.......................................................................................................................................................... 41 技术培训.......................................................................................................................................................... 41

一、 总 论

本设计方案书适用于2×10t/h锅炉烟气除尘、脱硫、脱硝工程

1.1 设计基准

(3)场地土类型和建筑场地类别

根据场地地基土的物理力学性质和湖北地区各岩土层的剪切波速统计表(经验值)估算场地自然地面下20.00m深度范围内各土层的等效剪切波速估算值在140.00~250.00m之间,本场地场地土为中软土,根据区域资料,本场地震盖层厚度大于50.00m,故判定本场定为Ⅲ类建筑场地,本场地为可进行建设的一般地段。

1.1.4 水文

该拟建场地下水类型为上层滞水,赋存于表层素填土中,地下水位主要受气候因素影响,大气降水为其主要补给来源,勘察期间测得场地稳定水位为地面下0.3~0.8m左右。 根据本地建筑经验判定,该场地地下水对混凝土具轻微腐蚀性。

1.1.5水电气供给标准

A.电 三相五线

电压 380伏

频率 50HZ

B.压缩空气

压力 5bar

温度 30℃

品质 无油

露点 -20℃

C.水

品质 自来水,无固体悬浮物且含氯≤50PPM

压力 3 bar

温度 32℃(进车间)

煤质参数:

1.2 技术总的要求

1.2.1除尘、脱硫系统是一个较为独立的系统,本系统两台锅炉配置一套脱硫设备(要求能满足两台10吨燃煤链条炉);配备二套脱硝设备(SNCR脱硝工艺),辅助设备应尽量共用。本工程安装两台燃煤锅炉,每台锅炉单独配置除尘设备,除尘配套的辅助设备应尽量设计共用(如气力输灰设备,输送能力按二台锅炉设计)。投标方需对这些设备的方案和工艺进行详细的说明。特别提示:由于本项目环保方面是由湖北省环保厅审批验收,因此投标方的除尘、脱硫、脱硝工程方案须得到湖北省环保厅审批认可。

1.2.2本锅炉的除尘设备

(1)除尘器采用布袋除尘,布袋耐温不低于180℃.

(2)配置1个储气罐,容量3 m3储气罐要有自动排水装置,带安全附件。

(3)能长期保证<75mg/ Nm3的粉尘排放浓度;除尘效率>99%;除尘器漏风率<2%。

(4)灰尘输送采用压气式气力输送方式,并配置400m3储量的钢结构储灰罐,储灰罐的空气排放口应设置除尘装置,以便于在气力输送时,粉尘不会外扬,同时应有防止粉尘爆炸措施。气力输送装置采用二台除尘器共用一套输送装置。气力输送装置所需的空气由总压缩机站提供,从储气罐接入。储灰罐设计时要考虑排灰口的高度,应便于汽车装载。

(5)除尘器保温外部应安装采用0.5mm厚彩钢板(瓦楞板)。各监控点和维修点要有走道和平台。

1.2.3脱硫、脱硝设备要求:

(1)脱硫设备的脱硫效率要>90%;脱硝设备的脱硝效率≥60%; SO2排放浓度<200mg/m3;氮氧化物排放浓度<200mg/m3。

(2)脱硫工艺采用湿式钙钠双碱法。以NaOH为吸收液, CaO为再生液。脱硝工艺采用选择性非催化还原法(SNCR),以液氨、氨水和尿素作还原剂。

(3)脱硫塔塔体应有良好的防腐措施,脱硫塔的烟气出口要设置除雾装置,并采取有效措施,防止水进入烟道,腐蚀烟道和引风机。脱硫脱氮塔旋应设计爬梯和检修平台,以便于进入人孔检修。氨水罐(容积由投标人计算确定)须作防腐,外配置检修操作平台,设置相应的楼梯、爬梯走道等。

(4)相关碱液循环泵的内壁要有氟塑内衬。加药泵和搅拌机采用316L不锈钢材质。

(5)PH值要能够自动控制,要设计有曝气池和曝气装置,曝气管采用ABS工程管。氨水溶液稀释要求设置在线稀释系统,氨水溶液稀释系统设置有过滤器。设置2台稀释水泵,一用一备,二台炉共用。

(6)脱硫塔采用螺旋喷嘴或旋流板雾化,材质为316L不锈钢。

7)脱硝喷枪采用不低于日本池内或浙江百能品牌,喷嘴采用SUS310/哈氏合金等材料制作,耐温可达1100℃以上,喷枪采用316SSL材质,并设置保护风,防止喷嘴堵塞及热损害。单台10t/h锅炉配套1个旋风分离器,根据锅炉温度场的分布,在分离器入口顶部和侧面布置1根喷枪,共2根喷枪。

(8)各种管道均采用PPR材质,各种沉淀池应设置排渣泵, 并输送至炉渣场。

(9)脱硫、脱硝控制并入锅炉DCS自动控制系统。

1.3 主要技术标准

技术文件编制主要遵循以下现行技术标准,其他工艺技术标准规范在技术方案中有详细说明。

《中华人民共和国大气污染物防治法》

《锅炉大气污染物排放标准》DB44/765–2010

《火电厂大气污染物排放限值》GB13223–2013

《中华人民共和国水污染防治法》

《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271–2010)

二、 烟气除尘技术方案

2.1

2.2 设计依据及标准 设计依据

除尘器入口烟气量:30000 m3/h

除尘器烟气温度: 180℃

除尘器入口烟气含尘量:≤50g/Nm3

除尘器出口烟气含尘量:≤75mg/Nm3

除尘器运行阻力:≤1500 pa

保证效率:≥99.9%

除尘器本体的漏风率:≤2%

年连续运行时数:≥7200 小时

2.3 设计标准

除尘器的设计,制造,测试,验收将满足下列规范和标准:

《大气污染物综合排放标准》 GB13223-2003

《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ78-85

《钢结构设计规范》 GBJ17-88

《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》 JB/T8471-96

《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-88

《建筑抗震设计规范》 BJ11-89

《电器装置安装工程施工技术条件》 GBJ232-82

《固定式钢斜梯》 GB4053.4-83

《固定式工业钢平台》 GB4053.4-83

《锅炉大气污染物排放标准》 GWPB3-1999

《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》 GB12625-88

2.4 袋式除尘器简介

2.4.1 袋式除尘器结构原理

袋式除尘器也称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1微米或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩

散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是布袋除尘器的关键,性能良好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维,其耐热温度目前已可达到250℃。

袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰袋式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好,是目前世界上应用最为广泛的除尘装置。

脉冲反吹布袋除尘器原理:含尘气体从袋式除尘器入口进入后,通过烟气分配装置均匀分配进入滤袋,当含尘气体穿过滤袋时,粉尘即被吸附在滤料上,而被净化的气体则从滤袋内排除。当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度时,电磁阀开启,喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋,将吸附在滤袋外表面的粉尘清落至下面的灰斗中。

2.4.2 脉冲反吹布袋除尘器基本结构

脉冲反吹布袋除尘器由滤袋组件、导流装置、脉冲喷吹系统、出灰系统、控制系统、箱体等组成。含尘气体由导流管进入除尘室,在导流装置的作用下,大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗、其余粉尘随气流均匀进入仓室过滤区,过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出。随着过滤工况的进行,当滤袋表面积尘达到一定厚度时,由清灰控制装置按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹,抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由输送系统进入灰库。

2.5 LDM系列在线清灰低压脉冲布袋除尘器简介

本除尘器是在国内成熟生产制造经验的基础上,借鉴国内外先进技术,研制成功的新型高效长布袋除尘器,是在常规短袋脉冲除尘器的基础上发展起来的一种新型、高效袋式除尘器,克服了普通分室反吹强度不足,而且加长了滤袋,充分发挥压缩空气强力清灰的作用。是一种除尘效率高,占地面积小,运行稳定、性能可靠,维修方便的大型除尘设备,可广泛应用于冶金、铸造、建材、矿山、化工等行业。

本除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料,尘粒被过滤下来,过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用,捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。除尘效果的优劣与多种因素有关,但主要取决于滤料。滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。根据烟气性质,

选择出适合于应用条件的滤料。布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为0.5~1.2m/min,对于大于0.1μm的微粒效率可达99.9%以上,设备阻力损失约为800~1500Pa。 2.5.1 工作原理

除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成,上、中、下箱体为分室结构。工作时,含尘气体由进风道进入灰斗,粗尘粒经挡板落入灰斗底部,细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体,粉尘积附在滤袋外表面,过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道,经排风机排至大气。 清灰过程是开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰,并由程序控制仪对脉冲阀进行自动控制。 2.5.2 特点

(1)本除尘器采用在线脉冲喷吹清灰技术,克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点,清灰能力强,除尘效率高,排放浓度低,漏风率低,能耗少,占地面积少,运行稳定可靠,经济效益好。适用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。

(2)由于采用在线脉冲喷吹清灰,喷吹一次就可达到彻底清灰的目的,所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。同时,滤袋与脉冲阀的疲劳程度也相应减低,从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。

(3)滤袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。 (4)采用上部抽袋方式,改善了换袋操作条件。 (5)箱体采用气密性设计,密封性好, 漏风率很低。 (6)进、出口风道布置紧凑,气流阻力小。 2.5.3 系列设计

(1)脉冲除尘器按滤袋不同直径、每室滤袋的不同布置、过滤面积的不同,可分成单排列和双排列。

(2)除尘器进口粉尘浓度一般允许为50g/Nm3以下,如有特殊要求,可按用户要求设计。

2.5.4 除尘器的选用

(1) 过滤速度的选择

过滤速度是除尘器选型的关键因素,应根据烟尘或粉尘的性质、应用场合、粉尘粒度、粘度、气体温度、含水份量、含尘浓度及不同滤料等因素来确定。 当粉尘粒度较细,温、湿度较高,浓度大,粘性较大宜选低值。如≤1m/min;反之可选高值,一般不宜超过1.5m/min。对于粉尘粒度很大,常温、干燥、无粘性,且浓度极低,则可选1.5~2m/min。 过滤速度选用时,净过滤风速不宜超过上述数值。

(2) 过滤材料

应根据含尘气体的温度、含水份量、酸、碱性质、粉尘的粘度、浓度和磨啄性等高低、大小来考虑。 当含尘气体为易燃易爆气体时,选用防静电绦纶针刺毡,当含尘气体既有一定的水份又为易燃易爆气体时,选用防水防油防静电(三防)绦纶针刺毡。

(3)控制系统

脉冲除尘器清灰控制采用控制仪控制方式。 定时控制:按设定时间,每隔一个清灰周期,依次清灰一遍。 2.5.5 安装及调试

(1)为便于运输,设备解体发运交货(其结构件只刷防锈漆。)。收到设备后,先按设备清单,检查是否缺件,然后检查在运输过程中是否损坏,对运输过程造成的损坏应及时修复,同时对到货设备做好防损防窃等保管工作。

(2)对排灰装置进行专门检查,转动或滑动部分,要涂以润滑脂,减速机箱内要注入润滑油,使机件正常动作。

(3)安装时应按除尘器设备图纸和国家、行业有关安装的规范要求执行。

(4)安装设备由下而上,设备基础必须与设计图纸一致,安装前检查进行修整,而后吊装支柱,调整水平及垂直度后安装横梁及灰斗,灰斗固定后,检查相关尺寸,修正误差后,吊装下、中箱体、上箱体、风道,再安装气包、脉冲阀以及电气系统,压缩空气管路系统。

(5)各检查门和连接法兰均应装有密封垫。检查门密封垫应用胶粘结。密封垫搭接处斜接或叠接,不允许有缝隙,以防漏风。

(6)安装压缩空气管路时,管道内要吹扫除去污物防止堵塞,安装后要试压,试压压力为工作压力的1.15倍,试压时关闭安全阀。试压后,将减压阀调至规定压力。

(7)按电气控制仪安装图和说明安装电源及控制线路。

(8)除尘器整机安装完毕,应按图纸再作检查修整。对箱体、风道、灰斗内外的焊缝作详细检查,对气密性焊缝特别重点检查,发现有漏焊、气孔、咬口等缺陷应进行补焊,以保证其强度及密封性。必要时,对除尘器整体用烟雾弹检验是否漏气。

(9)最后安装滤袋。滤袋的搬运和停放,要注意防止袋与周围硬物、尖角物件接触、碰撞。禁止脚踩、重压,以防破损。滤袋袋口应紧密与花板孔口嵌紧,不得歪斜,不留缝隙。袋框(笼骨)应垂直、从袋口往下安放。

(10)单机调试,在除尘器安装(试压)全部结束后进行,对各类阀门,如进排气阀、卸灰阀等进行调试,先手动,后电动,各机械部件应无松动、卡死现象,轻松灵活,密封性好。再进行8小时空载试运转。

(11)对控制仪进行模拟空载试验,先逐个检查脉冲阀、卸灰阀线路的通畅与阀门的开启关闭是否好,再按定时控制时间,按电控程序进行各室全过程的清灰,应定时准确,各元件动作无误,被控阀门按要求启闭。

(12)联动调试:在整个除尘系统启动,系统风机运行条件下进行负载联动,重复第12条进行运行。

(13)实载运行:工艺设备正式运行,除尘器正式进行过滤除尘,控制仪亦正式投入运行(一般提前5~10分钟运行),随时对各运动部件、阀门进行检查,记录好运行参数。如按定时控制,应在除尘器阻力达到规定的阻力值(如1000Pa)时,手动开启控制仪对滤袋进行清灰,各室清灰完后即停,而后统计阻力再达到规定值的时间,再手动开启控制仪对滤袋进行清灰,如此循环多次。在取得对二次清灰周期间的平稳间隔时间后,即可以此时间数据作为控制仪“定时”控制的基数,输入控制仪。而后,控制仪即可自动“定时控制”正式投入运行。

2.5.6 维护和检修

(1)除尘器要设专人操作和检修。全面掌握除尘器的性能和构造,发现问题及时处理,确保除尘系统正常运转。值班人员要记录当班运行情况及有关数据。

(2)转动部位定期注油。

(3)发现排气口冒烟冒灰,表明已有滤袋破漏,检修时,逐室停风打开上盖,如发现袋口处有积灰,则说明该滤袋已破损,须更换或修补。

(4)除尘器阻力一般在1000~1500Pa,最大1800Pa,清灰周期根据阻力情况用控制柜内的设定开关进行调整。

(5)压缩空气系统的空气过滤器要定时排污,气包最低点的排水阀要定期排水。有贮气罐的也要定时排水。

(6)控制阀要由专业人员检修,定期对电磁阀和脉冲阀进行检查。

2.6 布袋除尘器设计方案

1.本方案采用具有在线清灰功能的LDM系列低压脉冲布袋除尘器。为了保证清灰和过滤的高效率,采用外滤式滤袋,使气流由外而内通过过滤层,清洁气流从袋顶出口,汇入清洁气体集气室外排。

2. 除尘器采用国际上先进的进风方式,设计了独特的烟气分配装置,可对大直径颗粒进行分离,避免含尘气体冲刷滤袋,进一步提高整个除尘装置的效率,提高滤袋使用寿命。

3. 滤袋Ф160×5000㎜标准规格,滤袋上端采用了弹簧涨圈,密封性能好,换袋方便快速。为防止滤袋在外侧气流压力下被压瘪,所有的筋线都要点焊连接,在每个滤袋内侧形成一个钢袋笼。

4. 除尘器过滤风速的确定:

为确保锅炉的连续运行不受除尘设备运行或分室停运清灰的限制,在烟气量负荷调整时有良好适宜的调节特性,我们设计除尘器的全过滤风速为0.8~1.2m/min。

5. 除尘器灰斗配置压缩空气清堵装置,可有效处理灰结现象,保证卸灰的顺利完成。 6.除尘器顶部设检修门,用于检修和换袋(除尘器的维护、检修、换袋工作仅需在机外就可执行,不必进入除尘器内部)。

7. 前部离心挡板分离机构能对粉尘进行前期部分的分离,前期对大颗粒粉尘除尘率可达30%,有效的延长后部滤袋的使用年限。

8. 为了防止结露现象的发生及保护除尘器顶部装置,除尘器四周设有保温层。

2.7 布袋除尘器主要技术参数

技术参数:

2.8 布袋除尘器供货范围

(1)除尘器本体及附属的设备:

除尘器本体

灰斗辅助设备及配件

(2)成套范围内的附属设备及材料

钢结构支撑、走道

(3)连接件

本体内管路及其连接件

本体烟气进出口法兰,灰斗下法兰

(4)电气设备 (5)备件 2.8.1 供货分界线

1. 除尘器进出口法兰以内,由我方供货并带配对法兰。 2. 除尘器本体的压缩空气管路系统由我方供货。 3. 我方供货除尘器配套电气控制柜。 4. 除尘器支腿以上由我方供货。

三、 烟气脱硫技术方案

3.1

设计指标

表 脱硫系统进口烟气参数及系统设计指标

3.2 设计原则、依据及范围

3.2.1 设计原则

1)本方案书提供的脱硫系统符合有关工业标准要求。

2)本方案书提供的脱硫装置的设计、制造、安装、调试、试运行、验收及最终交付符合相关的中国法律及规范,脱硫系统和有关设备及资料和服务等满足技术规范书和有关工业标准要求。

3)本方案书提供的脱硫系统为成熟技术,具有在发电厂的环境下运行的条件。 4)合同签订前后,我方将按照业主方的时间、内容、深度要求提供所需的设计资料,并按业主方施工和设计进度书面要求及时修正。

5)所有非标准件的设计制造严格按照行业有关标准进行

6)严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策,结合工程实际,本着技术上成熟、安全、可靠,经济上合理可行的原则,充分考虑业主方原有设施,因地制宜,采用成熟的工艺路线,减少投资和运行管理费。 3.2.2 设计依据

《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003); 《大气污染物综合排放标准》(GBI16297-1996); 《锅炉大气污染物最高允许排放限值》(DB44/27-2001); 《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19-88); 《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-78J); 《工业管道工程施工及验收规范》(GBJ235-82); 《通风与空调工程施工及验收规范》(GBJ243-82);

《建筑安装工程质量检验评定标准》(通用机械设备安装工程)(TJ305-75); 《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83); 《通用用电设备配电规范》(GBJ50055-93); 广东省地方《水污染排放限值》(DB44/26-2001); 厂方提供的设计资料。

3.3

脱硫工艺选择及工艺、设施设计

1 湿法脱硫技术简介

烟气脱硫技术(FGD)是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。FGD技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气中的二氧化硫,将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫,从而达到脱硫的目的。

1.1钠-钙双碱法

该法先用碱或碱金属盐(NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等)的水溶液吸收SO2,吸收SO2后的脱硫液在再生反应器中用石灰石/石灰浆液再生出NaOH,再生浆液经液固分离后,含NaOH、Na2SO3的滤液补充碱和水混合后用于循环脱硫,滤渣(亚硫酸钙和少量硫酸钙)可抛弃,也可加工为石膏回收。

该法的吸收率达95%以上,用碱或碱金属的溶液脱硫腐蚀性小,同时该法还具有如下的特点:

(a)塔内脱硫反应生成的是溶解度很大的Na2SO3、NaHSO3,大大减少了结垢和堵塞的可能。

(b)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。

(c) 钠碱在系统运行中循环利用,损耗小,只需适量补充。再生剂石灰资源易得、价廉,总体运行费用低。

(d)操作简单方便,启停灵活,由于克服了结垢,系统能够长期安全稳定运行。

2 方案选择

综上所述,并根据生产现场的实际情况,本项目决定采用以熟石灰作脱硫剂的钠-钙双碱法脱硫技术。

3 钠-钙双碱法工艺流程

3.1 反应原理

钠-钙双碱法是使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2,生成HSO32-、SO32-与SO42-,反应方程式如下:

一、脱硫过程

Na2CO3+SO2⇒Na2SO3+CO2↑ (1)

2NaOH+SO2⇒Na2SO3+H2O (2) Na2SO3+SO2+H2O⇔2NaHSO3 (3)

其中: 式(1)、(2)为碱液pH值在7.6~5.6范围时,溶液吸收SO2的主反应; 式(3)为溶液pH值在5.6~3.9范围时的主反应。 二、氧化过程1(副反应) Na2SO3+O2⇒Na2SO4

2 (4) 三、再生过程

2NaHSO3+Ca(OH)2⇔CaSO3↓+Na2SO3+H2O (5)

Na2SO3+Ca(OH)2⇒NaOH+CaSO3↓ (6)

3.2工艺设计

2×10t/h锅炉采用二炉一塔结构。配一套石灰浆制备系统和一套脱硫副产品处理系统(脱硫副产品处理采用抛弃法),脱硫设施的布置见平面布置图。

3.3.2烟气流程

锅炉出口烟气经布袋除尘器除尘后,由引风机送入脱硫系统。烟气先经过脱硫塔入口处急冷喷淋的预脱硫、降温和进一步的除尘,然后进入脱硫塔。接着依次经过三层喷淋层进行烟气脱硫。脱硫后的净烟气进入除雾器脱水,最后通过烟囱排空。

3.3.3脱硫剂制备系统

由卡车运来的熟石灰粉由其自带管线气动输送到熟石灰粉仓中,由自动给料机送到石灰浆液池,在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度。为了防止浆液结块,浆液罐设有一台立式搅拌机使得浆液持续不停地扰动。仓顶除尘器用于消除石灰配料系统的扬尘,改善工作环境,满足环保要求。

熟石灰粉经过溶解后,通过供浆泵加入到反应池,经氧化池氧化后,最后流入沉淀池,在沉淀池中与脱硫渣一起沉淀下来,经脱水后作外运处理。

由卡车运来的工业纯碱输送到钠碱储槽中,由自动给料机把纯碱加到钠碱池中,在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度后,再由泵将碱液输送到循环液池。

3.3.4脱硫液流程

脱硫液(钠盐)在吸收塔内与二氧化硫充分接触、反应后,在塔釜内收集;将其中一部分溶液泵入反应池,与石灰浆液进行再生反应。反应后经氧化池氧化,氧化后进入沉淀池,静置后上部清液因高差自流入循环液池,池下部悬浮浆液泵回反应池。补充的钠碱液打入循环液池,循环液泵把碱液打入脱硫塔釜与脱硫液混合,同时脱硫循环泵从塔釜中打出部分脱硫液入吸收塔循环使用。整个脱硫液循环系统闭路循环。

3.4 4 工艺设施及构筑物设计

本脱硫系统脱硫塔内部件主要为:

1. 三层喷淋层(由多个脱硫专用螺旋喷嘴组成的喷嘴组); 2. 二层除雾板(除雾器);

此脱硫塔具有很好的气液传质效果,烟气被充分分散,单位截面上气流分布均匀,气液接触面大,气体在塔内停留时间较长,脱硫效果好。

各工艺设备及构筑物规格如下:

4.1脱硫塔系统

2台炉按烟气量60000m3/h,设计塔内烟气流速为3.5m/s,则塔规格: 规格:直径2.5m,高16m; 配脱硫循环泵三台

4.2钠碱液制备系统

要求纯碱纯度大于94%。钠碱液制备系统由钠碱槽、自动给料机、钠碱液池和碱液泵等组成。

4.2.1钠碱储仓

规格:直径1.5m,高2 m; 自动给料机:1.2KW 钢构。

4.2.2钠碱液池

规格:2x2m,高2.5 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐。 配碱液泵一台;搅拌器一台;

4.3熟石灰浆制备系统

要求熟石灰粉的粒度小于200目,Ca(OH)2的含量为100%。熟石灰浆制备系统由熟石灰粉仓、顶部除尘器、料斗、自动给料机、石灰浆池、搅拌机和供浆泵等组成。

石灰通过罐车输送至石灰粉仓,经自动给料机送入石灰浆池,与此同时向石灰浆池加入补充水。浆液浓度通过加入石灰浆池的石灰和加入的补充水量进行调整控制。成品浆液通过供浆泵送入缓冲池。

4.3.1熟石灰粉仓

规格:直径4 m,高度4m 除尘器:24 m2布袋除尘器 自动给料机:2.2KW 钢结构

4.3.2熟化池

规格:4x4 m,高度2 m; 采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐 配供浆泵二台(一用一备);搅拌器一台。

4.4反应池

规格:4x4m,高4 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐。 配再生泵二台(一备一用); 配除渣泵一台;搅拌器一台;

4.5氧化池

规格:4x4m,高4m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐; 配氧化风机二台(一备一用)。

4.6循环液池

规格:4x4m,高4 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐; 配循环液泵二台(一用一备)。

4.7沉淀池

规格: 4x8m,高4 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐; 配浓渣泵二台(一备一用);

4.8脱水机房

采用国内先进的脱水设备,脱水率≥85%。

4.9脱硫废渣的处理

目前世界上处理脱硫废渣的方法一般有两种,回收法和抛弃法。抛弃法是被采用最多的方法,即废渣直接运往灰坝或堆场抛弃,但该法也存在很多问题,如废渣占地面积大,容易造成二次污染等。回收法则是综合利用资源,变废为宝,可节省土地资源,而且可有一定的经济效益。

4.10事故应急处理措施

本脱硫系统故障率低,主要从以下几方面得以保障:(1)主要吸收塔、循环池皆为静止设备,充分利用流体力学的特性,没有转动机械设备,所以不会发生故障。(2)影响脱硫系统正常运转的动设备为循环泵,本系统设计采用衬胶耐腐蚀泵,循环泵互为备用,保证系统的正常运行。

为了保证发生故障时系统的安全,本脱硫系统设有事故处理装置,一旦循环泵发生故障时,自控系统首先打开工业水控制阀门,在进塔短管内对烟气进行急冷喷淋降温,保障进塔烟气温度保持较低温度,当塔内烟气温度降为常温时,停止冲洗喷淋。

5 循环水系统 5.1 循环水量

本方案中湿法脱硫工艺循环用水,2 x 10t/h单台炉循环供水量为240m3/h,实际运行时,循环水量根据烟气特性可适当调整。

5.2供水系统管道阀门

(1)供水管道

水系统管道由有压管道和无压明渠组成。

有压管道全部采用钢管(无缝钢管或焊接管)。 无压明渠部分采用钢筋混凝土结构的溜槽。

35t/h锅炉烟气脱硫工程,锅炉采用一条循环供水主管,管径DN120,脱硫塔供水管管径DN120,脱硫除尘塔喷淋供水管管径DN100,供水系统管道安装衬胶阀门,压力表。

脱硫塔系统脱硫污水经水封排出,排污沟采用公司原废水排出系统。 (2)阀门的选择

阀门的设计、制造、试验及安装采用现行标准和相当的国际标准。

所有阀门设计选型适合于介质特性和使用条件。浆液系统的阀门考虑介质的磨损和腐蚀。 功能相同、运行条件相同的阀门将能够互换,阀门的规格尽量统一,尽量减少阀门的种类和厂家数量。

6 烟气管道

烟气管道分二部分,一部分为进口烟道,为布袋除尘器出口至脱硫吸收塔进口烟道;另一部分为脱硫吸收塔出口至烟囱入口水平烟道。

脱硫吸收塔采用二炉一塔结构,烟道由买方负责

7 本系统有关参数的选择

烟气在脱硫塔内流速为3.5m/s。

喷淋吸收液PH值范围:11~10,循环液池内碱液PH值范围: 8~7 SO2排放浓度≤200mg/Nm3 净烟道出口雾滴含量≤75mg/Nm3 吸收剂耗量:钙硫摩尔比为1.03 脱硫液气比:4 L/Nm3

循环用水量:240m3/h;电耗不超过160kW.h/h

脱硫本体塔阻力:1487Pa,其中输送管道总阻力约为650 Pa,

8 电气与控制设计

1控制系统设计范围

控制系统并入锅炉DCS系统,系统及接线由需方负责,供方提供现场需要控制的控制箱。

2.仪表部分

(1)设备及仪表选型

一次仪表 主要测量参数:

.循环液池、反应池进口PH值; .引风机出口压力及烟气温度; .PH调节池液位;

.在必要的管道上设置能人工取样测量的取样点。

(2)主要调节控制功能

一次仪表

.控制系统的控制参数为循环液池PH值。 .联锁、控制与报警功能

循环泵停,补充水、给料系统停,工艺水急冷喷淋启动;

设置报警的相关参数,如循环液池液位、引风机出口压力过低、烟气温度、PH值超设定值、等均有声光报警。

.所有备用设备在运行设备出现故障后均能正常投入运行。

9、工艺设备及构筑物表

四、 烟气脱硝技术方案

4.1 、锅炉基础数据

4.2 、烟气主要污染物情况

脱硝前氮氧化物浓度(以NO2计):500 mg/Nm3(标态、干基)。

4.3 、设计参数与要求

本脱硝工程采用“炉内SNCR”脱硝技术,采用氨水作为还原剂,质量浓度为20%氨水溶

液储液罐供应1台锅炉使用,储罐量不小于锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下7天用量。

4.4

、SNCR脱硝设计原则

(1)脱硝系统设置一套公用系统。

(2)采用的脱硝工艺应具有技术先进、成熟,设备可靠,性能价格比高,有处理同容量大型燃煤机组烟气的商业运行业绩。

(3)脱硝系统应对锅炉的NOx排放浓度有较好的适应性。 (4)脱硝系统应能持续稳定与锅炉同步运行。

4.5 、技术规范与标准

脱硝系统(SNCR脱硝)的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等遵循但不限于下列标准规范与技术要求: 国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件

对于标准的采用应符合下述原则:

首先应符合中国国家标准及部颁标准、DL规程规定; 上述标准均不适用,由采购方和报价方讨论并确定; 上述标准有矛盾时,按较高标准执行。

4.6 、技术要求

(1)、脱硝工艺采用SNCR 脱硝工艺。 (2)、总体脱硝效率按不小于60%设计。

(3)、SNCR脱硝改造对锅炉热效率损失不大于0.5%。 (4)、SNCR还原剂采用氨水。

(5)、脱硝设备年运行小时按8000h考虑。

4.7 、工程主要内容

本锅炉烟气脱硝工程的范围包括炉内SNCR脱硝系统(设计、设备、系统开发、施工、调试)。

本锅炉脱硝工程主要包括以下几部分: 氨水卸载模块

● 20%氨水储存模块 ● 去盐水缓冲罐 ● 氨水输送循环模块 ● 去盐水输送循环模块 ● 氨水溶液计量输送模块 ● 分配喷射模块; ● PLC自动控制系统; ● 保温、油漆;

4.8 、工程能源类型

去盐水(自来水、消费水) 电源(220V、380V) 压缩空气(0.6Mpa)

电: 220V±10%,单相,50Hz±3%;380V±10%,三相,50Hz±3%; 压缩空气: 6-7bar,露点-30℃

2.1水:3bar,25-3500C,感官性状和一般化学指标如下:(依据CJ/T 206《城市供水水质标准》);

2.2软化水

4.9 、SNCR脱硝工艺说明与选择

1、SNCR概述

1.1 SNCR技术的原理

选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝工艺(以下称SNCR),是在没有催化剂存在条件下,利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法。SNCR脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为800~1100℃的区域,迅速热分解成NH3,与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。该技术以炉膛为反应器。SNCR脱硝工艺的基本化学反应式如下:

NH3为还原剂反应式为:4 NH3 + 4NO +O2 →4N2 + 6H2O 尿素为还原剂反应式为:

2NO+CO(NH2)2+

1

O2→2N2+CO2+2H2O2

典型的SNCR脱硝系统如图1.1-1所示。

图1.1-1 典型SNCR脱硝系统图

1.2 SNCR技术的主要特点

1)脱硝效果令人满意:此技术应用在大型燃煤锅炉上能够达到30%~50%的N0x脱除率;在中小型燃煤锅炉上可达到40%~70%的脱硝效率。

2)还原剂多样易得 :脱除N0x的还原剂一般都是含氮的物质,包括氨、尿素和各种铵盐。但效果最好、实际应用最广泛的是氨和尿素。鉴于效率方面的考虑,氨水成为SNCR还原剂的最佳选择。

3)无二次污染:SNCR脱硝系统运行过程没有任何固体或液体的污染物或副产物生成,无二次污染。

4)阻力小:SNCR脱硝系统在炉膛增设喷枪,不增加锅炉的运行阻力,对锅炉的正常运行影响较小。

5)经济性好:SNCR脱硝系统无需使用昂贵的催化剂,其投资成本和运行成本低。 6)系统简单:不需要改变现有锅炉的设备设置,只需增加还原剂的储存模块、稀释计量模块、分配喷射模块。

7)施工时间短:由于使用模块化装置, SNCR脱硝系统的安装期短;小修期间(3-10天左右停炉时间)即可完成炉膛施工。

2、SNCR还原剂的选择

用于SNCR脱硝工艺常用的还原剂有尿素、液氨和氨水,三种还原剂的比较见表1.2-1。

表1.2-1 还原剂的比较

3、脱硝效果的主要影响因素

在SNCR技术设计和应用中,影响脱硝效果的主要因素包括: 反应温度窗口

在温度窗口内的停留时间 NH3/N0x摩尔比 还原剂类型和状态

反应剂和烟气混合的程度(喷射点的选择、雾化效果) NOx原始浓度 (1)温度范围的选择

实验表明,SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感,温度窗口的选择是SNCR还原NO效率高低的关键,图1.3-1给出了NOx残留浓度与反应温度的关系曲线。本项目自控系统在

锅炉温度低于800℃的情况下自动停止氨水的投入,但为了保证喷枪不被高温烧坏,雾化气体还会继续喷入,帮助喷枪降温。

温度窗口取决于烟气组成、烟气速度梯度、炉型结构等系统参数。文献中报道的温度窗口差别很大,下限最低有427℃,上限最高达1150℃,最佳温度差别也很大。经过我司在工程中的实际运用,认为理想的温度范围为800℃~950℃,温度高,还原剂被氧化成NOx,烟气中的NOx含量不减少反而增加;温度低,反应不充分,造成还原剂流失,对下游设备产生不利的影响甚至造成新的污染。由于炉内的温度分布受到负荷、煤种等多种因素的影响,温度窗口随着锅炉负荷的变化而变动。根据锅炉特性和运行经验,对于蔗渣炉的最佳温度窗口通常出现在折焰角附近的屏式过、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域,对于流化床锅炉最佳温度窗口通常出现在旋风分离器的进口与出口。

氮氧化物残留浓度

/ppm

温度(℃)

图1.3-1 NOx残留浓度与反应温度的关系曲线

(2)合适的停留时间

氮氧化物还原率

温度(F)

图1.3-2 停留时间对SNCR脱硝率的影响

还原剂必须和NOx在合适的温度区域内有足够的停留时间,这样才能保证烟气中的NOx还原率。还原剂在最佳温度窗口的停留时间越长,则脱除NOx的效果越好。NH3的停留时间超过1s则可以出现最佳NOx脱除率。尿素和氨水需要0.3s-0.4s的停留时间以达到有效的脱除NOx的效果。图1.3-2说明了停留时间对SNCR脱硝率的影响。 (3)还原剂和烟气的充分混合

还原剂和烟气的充分混合是保证充分反应的又一个技术关键,是保证在适当的NH3/NO摩尔比是得到较高的NOx还原率的基本条件之一。大量研究表明,烟气与还原剂快速而良好混合对于改善NOx的还原率是很必要的。 (4)气氛的影响

合适的氧量也是保证NH3与NO还原反应正常进行的制约因素。随着氧量的增加NO还原率不断下降。这是因为存在大量的O2使NH3与O2的接触机会增多,从而促进了NH3氧化反应的进行。烟气中的O2在数量级上远大于NO,在还原反应中微量的氧可大大满足反应的需求,因此从氧量对于NO还原率的影响来看,氧量越小越有利于NO的还原,见图1.3-3。

氧化物还原率

氧气浓度

图1.3-3 NOx还原率随烟气中的氧气浓度变化

(6)CO的影响

图1.3-4表示当氨氮比为1.5,含氧量为4%时,在不同CO与还原剂含量比值下经处理后SNCR反应器出口处NOx残留百分比与反应温度的关系。如图所示,当还原剂含量一定时,对于每一个给定的CO含量,都有一个使出口NOx残留百分比率最低的反应温度,称之为最佳脱

硝温度。CO含量增大,最佳脱硝温度持续往低温方向移动,同时最佳脱硝反应温度下的脱硝率呈下降趋势。如果固定反应温度,随着CO浓度的增加,出口NOx残留百分比也随之增加。因此,CO浓度太高会导致脱硝率的下降。

图1.3-4 CO浓度对脱硝率的影响

为了提高SNCR对NOx的还原效率,降低氨的泄漏量,必须在设计阶段重点考虑以下几个关键的工艺参数:燃料类型、锅炉负荷、炉膛结构、受热面布置、过量空气量、NO浓度、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及CO浓度等。

因此,SNCR脱硝工艺必须在反应温度窗口的选择、还原剂选择、还原剂浓度及雾化介质的选择、以及工艺控制等方面得到保证,方能达到良好的脱硝效果。

4、模拟计算

SNCR脱硝在旋风筒前加入喷枪,其脱硝效率的主要影响因素为:反应温度窗口、还原剂喷射量、还原剂与烟气的混合程度、反应时间,这些主要因素的参数选择都必须经过计算机模拟运算获得。计算机模拟运算包括:温度场模拟、流场模拟、化学反应动力性模拟。主要工作内容如下:

现场测量锅炉结构并收集运行数据,作为数值计算的初始条件; 选择燃烧数学模型,设计模拟工况; 构建实体模型划分模型网格; 基础工况模拟分析与验证; 流场及温度场模拟结果分析;

喷嘴参数优化位置确定; 化学反应动力学模拟分析; SNCR脱硝效果模拟分析。

5、SNCR雾化喷枪

雾化喷枪是SNCR脱硝系统的关键设备,一般由压缩气体系统、液体管路系统、雾化喷枪、喷枪保护套管组成。为了达到良好的脱硝效率,对于不同类型、容量的锅炉,雾化喷枪的运行参数是不同的,其设计参数由计算机模拟确定。

经过试验研究、工程实践已成功研发出一种对锅炉烟气SNCR脱硝系统适应性较好的雾化喷枪。该喷枪制造过程可以通过改变液体室、雾化室、喷嘴出口孔径等参数,运行过程可控制液体、气体的压力等参数,从而实现良好的雾化效果(喷射角、喷射距离、雾化粒径),以满足脱硝系统所需。该喷射器结构简单、造价低、无易耗品;雾化效果好,不产生液滴,对水冷壁没有不良影响;雾化气源可选择压缩空气或过热蒸汽。

4.10 、SNCR脱硝系统配置

1、系统组成

本方案采用SNCR脱硝工艺,模块化供应。SNCR系统主要包括卸氨模块、氨水储存储罐、氨水输送循环模块、在线稀释计量模块、喷射模块、安全防护措施以及控制系统等几部分。还原剂的供应量控制拟根据锅炉负荷、排烟NOx浓度协调控制。本工程工艺流程图如图2.1-1所示。

图2.1-1 工艺流程图

2、工艺系统组成

2.2.1 卸氨模块

数 量:1套

水泵品牌:耐腐蚀化工泵 水泵台数:2台

作 用:用于将槽罐车中的氨水输送至氨水储存罐。 2.2.2氨水罐 数 量:1台 型 号: 材 质: 厚 度: 有效容积:

主要设备:阻燃阀、液位计、温度计等 3去盐水缓冲罐

数 量:1台(2炉公用) 型 号:Ф1500*1500mm 材 质:不锈钢SUS304 主要设备:液位计、电磁阀等

作 用:储存去盐水,为SNCR脱硝系统运行提供稀释水。有效储量满足2台10t/h

锅炉BMCR工况下0.5天用量。

4氨水输送循环模块

数 量:1套(2炉公用) 水泵品牌:立式多级泵 水泵台数:2台

材 质:不锈钢SUS304

附属设备:背压阀、压力变送器等

作 用:为SNCR系统稀释计量模块供应还原剂。 5去盐水输送循环模块 数 量:1套 水泵台数:2台

材 质:不锈钢SUS304

附属设备:背压阀、压力变送器等

作 用:为SNCR系统稀释计量模块供应稀释水。 6稀释计量分配模块

数 量:1套/炉,共2套

主要设备:电磁流量计、电动调节阀、混合器、电动阀、压力变送器、金属转子流量计、、空气过滤器、压力表等

作 用:根据锅炉运行情况、NOx排放情况调节各个模块的还原剂总流量,调节稀释水的流量,经管道混合器混合均匀,调节投运各喷枪的还原剂喷射量、压缩空气用量,确保雾化效果,使还原剂与烟气均匀混合,保证脱硝效率。

7喷射器(喷枪) 数 量:4套 形 式:

材 质:310S+哈氏合金

配套设备:软管、快速接头、套管等

作 用:双流体雾化喷射,保证喷射的扩散度、雾滴粒径。 8 氨水应急措施

工程使用氨水作为还原剂,氨水有刺激性气味,挥发性和腐蚀性强,有一定的操作安全要求。我司建议设置一定的安全防护设施,如氨水应急池、吸气吸收罐、喷淋装置、氨气检测探头。

9 平台和扶梯

脱硝装置平台、扶梯与锅炉平台相连接。尽量利用现有的平台与扶梯,新增平台按活荷载4kN/m2设计,符合标准GB4053系列规范要求。

10 土建结构工程

土建结构工程主要是公用设备板房的建设,包括罐体基础、水泵基础、场地硬化、预埋防雷接地,由需方施工。

4.11 、仪表控制系统

1控制系统设计范围

控制系统并入锅炉DCS系统,系统及接线由需方负责,供方提供现场需要控制的控制箱。

2 主要仪器、仪表 1)压力/差压变送器

选用一体式智能压力/差压变送器(3051型),两线制4-20mA DC电流输出,现场显示和远传输出相结合。测量精度0.075%,量程比100:1。为防止工况下的腐蚀情况,过程隔离膜片采用哈氏合金。

带液晶显示器,支持HART现场总线协议,可进行调零、转化单位等一系列设定。 用于实时传送公共设备区各罐体、脱硝工艺系统、反应器及烟管压力等情况。 2)温度仪表

烟风系统热电偶重要温度参数采用三选中配置,即同一烟管截面不同位置安装3支,均传至脱硝PLC,由控制策略取中间值,用于脱硝系统决策、计算。 3)电磁流量计

主要用于对溶液输送量的实时准确计量,是喷射量控制的主要参数。

所选用的电磁流量计精度等级±0.5%,内衬聚四氟乙烯防腐蚀处理,输出信号4-20mA DC两线制电流信号,一体安装式智能型,重复性误差不超过测量值的0.1%。

电磁流量计安装于直管段的低位段,确保流量计内液体满管,直管段长度符合说明书 安装要求。该处管段做减震处理,管段接地良好无漏电。 4)就地仪表

在重要参数位置和其他需要操作运行人员现场可见的参数位置,安装就地仪表。采用抗震、耐腐蚀、耐磨等就地仪表。 3 就地设备 1)现场箱

现场远传仪表可集中到仪表接线箱,复杂环境处可设置仪表保护箱。

电气设备现场箱满足该台设备控制及动力要求,符合防尘、防水等具体要求。 照明、通风等根据需要设置就地箱、盒。 2)照明设备

对于室外照明,选用工矿用户外高防护性能灯具,具有良好的防尘、防雨、防爆性能。照度满足厂矿使用标准。 3)通风和空调设备

室内通风选用高防护性能通风机,通风量符合厂矿要求。根据现场情况选用合适的空调设

备,保证主要机柜、仪器的高效运行。 4)消防系统

泄漏报警、消防喷淋等均由脱硝系统统一控制。 4预计基本电气负荷

本脱硝系统主要设备运行基本负荷如表7.3-1所示。

表7.3-1 预计基本电气负荷

4.12 脱硝系统运行经济概算

4.12.1

脱硝系统物料消耗

2x10t/h锅炉烟气脱硝工程,在锅炉BMCR工况下,脱硝系统物料消耗如表9-1所列。

表9-1脱硝系统物料消耗

4.13 性能指标计算

4.13.1

NOx脱除率

在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下脱硝效率不小于78%,且排放要求达到NOx≤100mg/Nm3(标态、干基)。

1)脱硝效率

脱硝效率=

C1-C2

⨯100% C1

式中: C1——脱硝系统不运行时烟气中NOx含量(mg/Nm3,标态、干基);

C2——脱硝系统运行时烟气排放口NOx含量(mg/Nm3,标态、干基)。

4.13.2 脱硝装置可用率

从首次喷入还原剂开始直到最后的性能验收为止的质保期内,脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。

脱硝装置的可用率定义:

可用率=

A-B-C-D

⨯100%

A

式中: A——脱硝装置统计期间可运行小时数。

B——若相关的发电单元处于运行状态,脱硝装置本应正常运行时,脱硝装置不

能运行的小时数。

C——脱硝装置没有达到NOx 排放要求时的运行小时数。 D——脱硝装置没有达到要求时的运行小时数。

五、 安全生产管理

5.1

安全生产责任

项目经理:对承包醒目工程生产经营过程中的安全生产全面领导负责。贯彻落实安全生产方针政策法规和各项规章制度,结合项目工程特点及施工全过程的情况,制定本项目工程各项安全生产管理办法,或提出要求,并监督其实施。健全和指导管理手续,严格用工制度与管理,实施组织上岗安全教育。

施工负责人:认真执行上级有关安全生产规定,对所管辖班组的安全生产负直接领导责任;认真执行安全技术措施及安全操作规程,针对生产任务特点,向班组进行书面安全技术交底,履行签字手续,并对规程、措施、交底要求执行经常检查,随时矫正作业状况,发现问题及时矫正解决,对重点、特殊部位施工,必须检查作业人员及各种设备设施技术状况是否符合安全要求,严格执行安全技术交底,落实安全技术措施,并监督其执行,做到不违章指挥。

班组长:认真执行安全生产规章制度及安全操作规程,合理安排班组人员工作,对班组人员在生产中的安全和健康负责。经常组织班组人员学习安全操作规程,监督班组人员正确使用个人劳保用品,不断提高自保能力。认真落实安全技术交底,作好班前讲话,不违章指挥,冒险蛮干,经常检查班组作业现场安全生产状况,发现问题及时解决,并上报有关领导。

5.2 安全生产措施

1)各级领导、施工员、操作工人严格遵守各项安全规章制度。

2)各级领导及施工员在任何情况下不违章指挥,在安排生产的同时,必须保证安全,有可靠的措施,并已经解决落实。

3)各专业人员进行安装施工时,严格遵守安全操作规程,对违反安全操作规程者,任何人有权予以制止,各专业人员发现有不安全因素应立即停止工作,向施工人员、安全员报告,在采取相应措施,并经施工员、安全员确认已解除后,方可继续安装施工。

4)施工员应根据工程施工部位、施工条件、施工特点进行针对性的安全交底,提出要求和措施,并严格执行,经常监督检查。

5)严禁酒后作业,穿高跟鞋或拖鞋进入施工现场。严禁嘻笑打闹。 6)进入现场代安全帽,高处作业搭施工脚手架,操作前系好安全带。 7)当风力达到6级时,禁止室外高空作业。

六、 售后服务措施

6.1

售后服务

售后服务是ISO9001质量保证体系中的重要环节,我公司设有售后服务部,专门负责产品的售后服务工作。我们承诺:

1)保证按照用户要求的工期,保质、保量完成烟气治理工程 2)保证设备稳定运行可靠,达到用户要求的排放标准 3)主体使用寿命大于10年;

4)保证窑炉和系统正常运行,技术服务在第一个运行期30天内,经常派人到现场进行巡视,确保系统稳定运行。

5)设备保质期一年,保质期内出现质量问题免费上门服务,接到用户通知后,2小时内电话给予解决方案,需到现场的,24小时赶到现场及时解决问题

6)设备全程服务,设备保质期后,仍执行接到用户通知后,2小时内电话给予解决方案,需到现场的,24小时赶到现场及时解决问题的承诺,收取工本费。

7)为用户提供系统和设备的新技术信息,提供升级提高的方案

6.2 技术培训

培训部分的计划和安排

1)联动试车前完成对设备技术管理人员及操作人员的培训,具体时间和课时有关方商定,公司将提供全面操作规程教材。

2)系统调试时,甲方派人参加,逐渐掌握操作规程和操作要领。 3)培训内容主要包括:

1 设备用途

2 设备的工作原理及工艺流程 3 设备性能参数及技术指标

4 设备运行中注意事项及常见故障排除方法 5 设备维护保养须知 6 安全操作规程

****锅炉有限公司

烟气除尘、脱硫、脱硝工程

技术方案

目 录

一、 总 论 .................................................................................................................................................................. 1

1.1

1.2

1.3 设计基准............................................................................................................................................................ 1 技术总的要求 .................................................................................................................................................... 4 主要技术标准 .................................................................................................................................................... 5

二、 烟气除尘技术方案 ................................................................................................................................................ 5

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8 设计依据及标准 ................................................................................................................................................ 5 设计依据............................................................................................................................................................ 5 设计标准............................................................................................................................................................ 6 袋式除尘器简介 ................................................................................................................................................ 6 LDM系列在线清灰低压脉冲布袋除尘器简介 .............................................................................................. 7 布袋除尘器设计方案 ...................................................................................................................................... 11 布袋除尘器主要技术参数 .............................................................................................................................. 11 布袋除尘器供货范围 ...................................................................................................................................... 12

三、 烟气脱硫技术方案 .............................................................................................................................................. 13

3.1

3.2

3.3 设计指标.......................................................................................................................................................... 13 设计原则、依据及范围 .................................................................................................................................. 14 脱硫工艺选择及工艺、设施设计 .................................................................................................................. 15 1 湿法脱硫技术简介................................................................................................................................................... 15 2 方案选择 .................................................................................................................................................................. 15 3 钠-钙双碱法工艺流程 ............................................................................................................................................. 15

3.4 4 工艺设施及构筑物设计 .............................................................................................................................. 17

8 电气与控制设计 .......................................................................................................................................................... 20

2.仪表部分 ................................................................................................................................................................... 21

9、工艺设备及构筑物表 ................................................................................................................................................ 22

四、 烟气脱硝技术方案 .............................................................................................................................................. 24

4.1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

4.10

4.11

4.12

4.13 、锅炉基础数据 .............................................................................................................................................. 24 、烟气主要污染物情况 .................................................................................................................................. 24 、设计参数与要求 .......................................................................................................................................... 24 、SNCR脱硝设计原则 .................................................................................................................................. 24 、技术规范与标准 .......................................................................................................................................... 25 、技术要求...................................................................................................................................................... 26 、工程主要内容 .............................................................................................................................................. 26 、工程能源类型 .............................................................................................................................................. 27 、SNCR脱硝工艺说明与选择 ...................................................................................................................... 28 、SNCR脱硝系统配置 .................................................................................................................................. 34 、仪表控制系统 .............................................................................................................................................. 36 脱硝系统运行经济概算 .................................................................................................................................. 38 性能指标计算 .................................................................................................................................................. 39

五、 安全生产管理 ...................................................................................................................................................... 40

5.1

5.2 安全生产责任 .................................................................................................................................................. 40 安全生产措施 .................................................................................................................................................. 40

六、 售后服务措施 ...................................................................................................................................................... 41

6.1

6.2 售后服务.......................................................................................................................................................... 41 技术培训.......................................................................................................................................................... 41

一、 总 论

本设计方案书适用于2×10t/h锅炉烟气除尘、脱硫、脱硝工程

1.1 设计基准

(3)场地土类型和建筑场地类别

根据场地地基土的物理力学性质和湖北地区各岩土层的剪切波速统计表(经验值)估算场地自然地面下20.00m深度范围内各土层的等效剪切波速估算值在140.00~250.00m之间,本场地场地土为中软土,根据区域资料,本场地震盖层厚度大于50.00m,故判定本场定为Ⅲ类建筑场地,本场地为可进行建设的一般地段。

1.1.4 水文

该拟建场地下水类型为上层滞水,赋存于表层素填土中,地下水位主要受气候因素影响,大气降水为其主要补给来源,勘察期间测得场地稳定水位为地面下0.3~0.8m左右。 根据本地建筑经验判定,该场地地下水对混凝土具轻微腐蚀性。

1.1.5水电气供给标准

A.电 三相五线

电压 380伏

频率 50HZ

B.压缩空气

压力 5bar

温度 30℃

品质 无油

露点 -20℃

C.水

品质 自来水,无固体悬浮物且含氯≤50PPM

压力 3 bar

温度 32℃(进车间)

煤质参数:

1.2 技术总的要求

1.2.1除尘、脱硫系统是一个较为独立的系统,本系统两台锅炉配置一套脱硫设备(要求能满足两台10吨燃煤链条炉);配备二套脱硝设备(SNCR脱硝工艺),辅助设备应尽量共用。本工程安装两台燃煤锅炉,每台锅炉单独配置除尘设备,除尘配套的辅助设备应尽量设计共用(如气力输灰设备,输送能力按二台锅炉设计)。投标方需对这些设备的方案和工艺进行详细的说明。特别提示:由于本项目环保方面是由湖北省环保厅审批验收,因此投标方的除尘、脱硫、脱硝工程方案须得到湖北省环保厅审批认可。

1.2.2本锅炉的除尘设备

(1)除尘器采用布袋除尘,布袋耐温不低于180℃.

(2)配置1个储气罐,容量3 m3储气罐要有自动排水装置,带安全附件。

(3)能长期保证<75mg/ Nm3的粉尘排放浓度;除尘效率>99%;除尘器漏风率<2%。

(4)灰尘输送采用压气式气力输送方式,并配置400m3储量的钢结构储灰罐,储灰罐的空气排放口应设置除尘装置,以便于在气力输送时,粉尘不会外扬,同时应有防止粉尘爆炸措施。气力输送装置采用二台除尘器共用一套输送装置。气力输送装置所需的空气由总压缩机站提供,从储气罐接入。储灰罐设计时要考虑排灰口的高度,应便于汽车装载。

(5)除尘器保温外部应安装采用0.5mm厚彩钢板(瓦楞板)。各监控点和维修点要有走道和平台。

1.2.3脱硫、脱硝设备要求:

(1)脱硫设备的脱硫效率要>90%;脱硝设备的脱硝效率≥60%; SO2排放浓度<200mg/m3;氮氧化物排放浓度<200mg/m3。

(2)脱硫工艺采用湿式钙钠双碱法。以NaOH为吸收液, CaO为再生液。脱硝工艺采用选择性非催化还原法(SNCR),以液氨、氨水和尿素作还原剂。

(3)脱硫塔塔体应有良好的防腐措施,脱硫塔的烟气出口要设置除雾装置,并采取有效措施,防止水进入烟道,腐蚀烟道和引风机。脱硫脱氮塔旋应设计爬梯和检修平台,以便于进入人孔检修。氨水罐(容积由投标人计算确定)须作防腐,外配置检修操作平台,设置相应的楼梯、爬梯走道等。

(4)相关碱液循环泵的内壁要有氟塑内衬。加药泵和搅拌机采用316L不锈钢材质。

(5)PH值要能够自动控制,要设计有曝气池和曝气装置,曝气管采用ABS工程管。氨水溶液稀释要求设置在线稀释系统,氨水溶液稀释系统设置有过滤器。设置2台稀释水泵,一用一备,二台炉共用。

(6)脱硫塔采用螺旋喷嘴或旋流板雾化,材质为316L不锈钢。

7)脱硝喷枪采用不低于日本池内或浙江百能品牌,喷嘴采用SUS310/哈氏合金等材料制作,耐温可达1100℃以上,喷枪采用316SSL材质,并设置保护风,防止喷嘴堵塞及热损害。单台10t/h锅炉配套1个旋风分离器,根据锅炉温度场的分布,在分离器入口顶部和侧面布置1根喷枪,共2根喷枪。

(8)各种管道均采用PPR材质,各种沉淀池应设置排渣泵, 并输送至炉渣场。

(9)脱硫、脱硝控制并入锅炉DCS自动控制系统。

1.3 主要技术标准

技术文件编制主要遵循以下现行技术标准,其他工艺技术标准规范在技术方案中有详细说明。

《中华人民共和国大气污染物防治法》

《锅炉大气污染物排放标准》DB44/765–2010

《火电厂大气污染物排放限值》GB13223–2013

《中华人民共和国水污染防治法》

《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271–2010)

二、 烟气除尘技术方案

2.1

2.2 设计依据及标准 设计依据

除尘器入口烟气量:30000 m3/h

除尘器烟气温度: 180℃

除尘器入口烟气含尘量:≤50g/Nm3

除尘器出口烟气含尘量:≤75mg/Nm3

除尘器运行阻力:≤1500 pa

保证效率:≥99.9%

除尘器本体的漏风率:≤2%

年连续运行时数:≥7200 小时

2.3 设计标准

除尘器的设计,制造,测试,验收将满足下列规范和标准:

《大气污染物综合排放标准》 GB13223-2003

《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ78-85

《钢结构设计规范》 GBJ17-88

《袋式除尘器安装技术要求及验收规范》 JB/T8471-96

《袋式除尘器性能测试方法》 GB12138-88

《建筑抗震设计规范》 BJ11-89

《电器装置安装工程施工技术条件》 GBJ232-82

《固定式钢斜梯》 GB4053.4-83

《固定式工业钢平台》 GB4053.4-83

《锅炉大气污染物排放标准》 GWPB3-1999

《袋式除尘器用滤料及滤袋技术条件》 GB12625-88

2.4 袋式除尘器简介

2.4.1 袋式除尘器结构原理

袋式除尘器也称为过滤式除尘器,是一种干式高效除尘器,它是利用纤维编制物制作的袋式过滤元件来捕集含尘气体中固体颗粒物的除尘装置。其作用原理是尘粒在绕过滤布纤维时因惯性力作用与纤维碰撞而被拦截。细微的尘粒(粒径为1微米或更小)则受气体分子冲击(布朗运动)不断改变着运动方向,由于纤维间的空隙小于气体分子布朗运动的自由路径,尘粒便与纤维碰撞接触而被分离出来。其工作过程与滤料的编织方法、纤维的密度及粉尘的扩

散、惯性、遮挡、重力和静电作用等因素及其清灰方法有关。滤布材料是布袋除尘器的关键,性能良好的滤布,除特定的致密度和透气性外,还应有良好的耐腐蚀性、耐热性及较高的机械强度。耐热性能良好的纤维,其耐热温度目前已可达到250℃。

袋式除尘器按其清灰方式的不同可分为:振动式、气环反吹式、脉冲式、声波式及复合式等五种类型。其中脉冲反吹式根据反吹空气压力的不同又可分为:高压脉冲反吹和低压脉冲反吹两种。脉冲清灰袋式除尘器由于其脉冲喷吹强度和频率可进行调节,清灰效果好,是目前世界上应用最为广泛的除尘装置。

脉冲反吹布袋除尘器原理:含尘气体从袋式除尘器入口进入后,通过烟气分配装置均匀分配进入滤袋,当含尘气体穿过滤袋时,粉尘即被吸附在滤料上,而被净化的气体则从滤袋内排除。当吸附在滤料上的粉尘达到一定厚度时,电磁阀开启,喷吹空气从滤袋出口处自上而下与气体排除的相反方向进入滤袋,将吸附在滤袋外表面的粉尘清落至下面的灰斗中。

2.4.2 脉冲反吹布袋除尘器基本结构

脉冲反吹布袋除尘器由滤袋组件、导流装置、脉冲喷吹系统、出灰系统、控制系统、箱体等组成。含尘气体由导流管进入除尘室,在导流装置的作用下,大颗粒粉尘分离后直接落入灰斗、其余粉尘随气流均匀进入仓室过滤区,过滤后的洁净气体透过滤袋经上箱体、排风管排出。随着过滤工况的进行,当滤袋表面积尘达到一定厚度时,由清灰控制装置按设定程序打开电磁脉冲阀喷吹,抖落滤袋上的粉尘。落入灰斗中的粉尘经由输送系统进入灰库。

2.5 LDM系列在线清灰低压脉冲布袋除尘器简介

本除尘器是在国内成熟生产制造经验的基础上,借鉴国内外先进技术,研制成功的新型高效长布袋除尘器,是在常规短袋脉冲除尘器的基础上发展起来的一种新型、高效袋式除尘器,克服了普通分室反吹强度不足,而且加长了滤袋,充分发挥压缩空气强力清灰的作用。是一种除尘效率高,占地面积小,运行稳定、性能可靠,维修方便的大型除尘设备,可广泛应用于冶金、铸造、建材、矿山、化工等行业。

本除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料,尘粒被过滤下来,过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用,捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。除尘效果的优劣与多种因素有关,但主要取决于滤料。滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。根据烟气性质,

选择出适合于应用条件的滤料。布袋除尘器运行中控制烟气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为0.5~1.2m/min,对于大于0.1μm的微粒效率可达99.9%以上,设备阻力损失约为800~1500Pa。 2.5.1 工作原理

除尘器由灰斗、上箱体、中箱体、下箱体等部分组成,上、中、下箱体为分室结构。工作时,含尘气体由进风道进入灰斗,粗尘粒经挡板落入灰斗底部,细尘粒随气流转折向上进入中、下箱体,粉尘积附在滤袋外表面,过滤后的气体进入上箱体至净气集合管-排风道,经排风机排至大气。 清灰过程是开启脉冲阀用压缩空气进行脉冲喷吹清灰,并由程序控制仪对脉冲阀进行自动控制。 2.5.2 特点

(1)本除尘器采用在线脉冲喷吹清灰技术,克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺点,清灰能力强,除尘效率高,排放浓度低,漏风率低,能耗少,占地面积少,运行稳定可靠,经济效益好。适用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。

(2)由于采用在线脉冲喷吹清灰,喷吹一次就可达到彻底清灰的目的,所以清灰周期延长,降低了清灰能耗,压气耗量可大为降低。同时,滤袋与脉冲阀的疲劳程度也相应减低,从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。

(3)滤袋袋口采用弹性涨圈,密封性能好,牢固可靠。 (4)采用上部抽袋方式,改善了换袋操作条件。 (5)箱体采用气密性设计,密封性好, 漏风率很低。 (6)进、出口风道布置紧凑,气流阻力小。 2.5.3 系列设计

(1)脉冲除尘器按滤袋不同直径、每室滤袋的不同布置、过滤面积的不同,可分成单排列和双排列。

(2)除尘器进口粉尘浓度一般允许为50g/Nm3以下,如有特殊要求,可按用户要求设计。

2.5.4 除尘器的选用

(1) 过滤速度的选择

过滤速度是除尘器选型的关键因素,应根据烟尘或粉尘的性质、应用场合、粉尘粒度、粘度、气体温度、含水份量、含尘浓度及不同滤料等因素来确定。 当粉尘粒度较细,温、湿度较高,浓度大,粘性较大宜选低值。如≤1m/min;反之可选高值,一般不宜超过1.5m/min。对于粉尘粒度很大,常温、干燥、无粘性,且浓度极低,则可选1.5~2m/min。 过滤速度选用时,净过滤风速不宜超过上述数值。

(2) 过滤材料

应根据含尘气体的温度、含水份量、酸、碱性质、粉尘的粘度、浓度和磨啄性等高低、大小来考虑。 当含尘气体为易燃易爆气体时,选用防静电绦纶针刺毡,当含尘气体既有一定的水份又为易燃易爆气体时,选用防水防油防静电(三防)绦纶针刺毡。

(3)控制系统

脉冲除尘器清灰控制采用控制仪控制方式。 定时控制:按设定时间,每隔一个清灰周期,依次清灰一遍。 2.5.5 安装及调试

(1)为便于运输,设备解体发运交货(其结构件只刷防锈漆。)。收到设备后,先按设备清单,检查是否缺件,然后检查在运输过程中是否损坏,对运输过程造成的损坏应及时修复,同时对到货设备做好防损防窃等保管工作。

(2)对排灰装置进行专门检查,转动或滑动部分,要涂以润滑脂,减速机箱内要注入润滑油,使机件正常动作。

(3)安装时应按除尘器设备图纸和国家、行业有关安装的规范要求执行。

(4)安装设备由下而上,设备基础必须与设计图纸一致,安装前检查进行修整,而后吊装支柱,调整水平及垂直度后安装横梁及灰斗,灰斗固定后,检查相关尺寸,修正误差后,吊装下、中箱体、上箱体、风道,再安装气包、脉冲阀以及电气系统,压缩空气管路系统。

(5)各检查门和连接法兰均应装有密封垫。检查门密封垫应用胶粘结。密封垫搭接处斜接或叠接,不允许有缝隙,以防漏风。

(6)安装压缩空气管路时,管道内要吹扫除去污物防止堵塞,安装后要试压,试压压力为工作压力的1.15倍,试压时关闭安全阀。试压后,将减压阀调至规定压力。

(7)按电气控制仪安装图和说明安装电源及控制线路。

(8)除尘器整机安装完毕,应按图纸再作检查修整。对箱体、风道、灰斗内外的焊缝作详细检查,对气密性焊缝特别重点检查,发现有漏焊、气孔、咬口等缺陷应进行补焊,以保证其强度及密封性。必要时,对除尘器整体用烟雾弹检验是否漏气。

(9)最后安装滤袋。滤袋的搬运和停放,要注意防止袋与周围硬物、尖角物件接触、碰撞。禁止脚踩、重压,以防破损。滤袋袋口应紧密与花板孔口嵌紧,不得歪斜,不留缝隙。袋框(笼骨)应垂直、从袋口往下安放。

(10)单机调试,在除尘器安装(试压)全部结束后进行,对各类阀门,如进排气阀、卸灰阀等进行调试,先手动,后电动,各机械部件应无松动、卡死现象,轻松灵活,密封性好。再进行8小时空载试运转。

(11)对控制仪进行模拟空载试验,先逐个检查脉冲阀、卸灰阀线路的通畅与阀门的开启关闭是否好,再按定时控制时间,按电控程序进行各室全过程的清灰,应定时准确,各元件动作无误,被控阀门按要求启闭。

(12)联动调试:在整个除尘系统启动,系统风机运行条件下进行负载联动,重复第12条进行运行。

(13)实载运行:工艺设备正式运行,除尘器正式进行过滤除尘,控制仪亦正式投入运行(一般提前5~10分钟运行),随时对各运动部件、阀门进行检查,记录好运行参数。如按定时控制,应在除尘器阻力达到规定的阻力值(如1000Pa)时,手动开启控制仪对滤袋进行清灰,各室清灰完后即停,而后统计阻力再达到规定值的时间,再手动开启控制仪对滤袋进行清灰,如此循环多次。在取得对二次清灰周期间的平稳间隔时间后,即可以此时间数据作为控制仪“定时”控制的基数,输入控制仪。而后,控制仪即可自动“定时控制”正式投入运行。

2.5.6 维护和检修

(1)除尘器要设专人操作和检修。全面掌握除尘器的性能和构造,发现问题及时处理,确保除尘系统正常运转。值班人员要记录当班运行情况及有关数据。

(2)转动部位定期注油。

(3)发现排气口冒烟冒灰,表明已有滤袋破漏,检修时,逐室停风打开上盖,如发现袋口处有积灰,则说明该滤袋已破损,须更换或修补。

(4)除尘器阻力一般在1000~1500Pa,最大1800Pa,清灰周期根据阻力情况用控制柜内的设定开关进行调整。

(5)压缩空气系统的空气过滤器要定时排污,气包最低点的排水阀要定期排水。有贮气罐的也要定时排水。

(6)控制阀要由专业人员检修,定期对电磁阀和脉冲阀进行检查。

2.6 布袋除尘器设计方案

1.本方案采用具有在线清灰功能的LDM系列低压脉冲布袋除尘器。为了保证清灰和过滤的高效率,采用外滤式滤袋,使气流由外而内通过过滤层,清洁气流从袋顶出口,汇入清洁气体集气室外排。

2. 除尘器采用国际上先进的进风方式,设计了独特的烟气分配装置,可对大直径颗粒进行分离,避免含尘气体冲刷滤袋,进一步提高整个除尘装置的效率,提高滤袋使用寿命。

3. 滤袋Ф160×5000㎜标准规格,滤袋上端采用了弹簧涨圈,密封性能好,换袋方便快速。为防止滤袋在外侧气流压力下被压瘪,所有的筋线都要点焊连接,在每个滤袋内侧形成一个钢袋笼。

4. 除尘器过滤风速的确定:

为确保锅炉的连续运行不受除尘设备运行或分室停运清灰的限制,在烟气量负荷调整时有良好适宜的调节特性,我们设计除尘器的全过滤风速为0.8~1.2m/min。

5. 除尘器灰斗配置压缩空气清堵装置,可有效处理灰结现象,保证卸灰的顺利完成。 6.除尘器顶部设检修门,用于检修和换袋(除尘器的维护、检修、换袋工作仅需在机外就可执行,不必进入除尘器内部)。

7. 前部离心挡板分离机构能对粉尘进行前期部分的分离,前期对大颗粒粉尘除尘率可达30%,有效的延长后部滤袋的使用年限。

8. 为了防止结露现象的发生及保护除尘器顶部装置,除尘器四周设有保温层。

2.7 布袋除尘器主要技术参数

技术参数:

2.8 布袋除尘器供货范围

(1)除尘器本体及附属的设备:

除尘器本体

灰斗辅助设备及配件

(2)成套范围内的附属设备及材料

钢结构支撑、走道

(3)连接件

本体内管路及其连接件

本体烟气进出口法兰,灰斗下法兰

(4)电气设备 (5)备件 2.8.1 供货分界线

1. 除尘器进出口法兰以内,由我方供货并带配对法兰。 2. 除尘器本体的压缩空气管路系统由我方供货。 3. 我方供货除尘器配套电气控制柜。 4. 除尘器支腿以上由我方供货。

三、 烟气脱硫技术方案

3.1

设计指标

表 脱硫系统进口烟气参数及系统设计指标

3.2 设计原则、依据及范围

3.2.1 设计原则

1)本方案书提供的脱硫系统符合有关工业标准要求。

2)本方案书提供的脱硫装置的设计、制造、安装、调试、试运行、验收及最终交付符合相关的中国法律及规范,脱硫系统和有关设备及资料和服务等满足技术规范书和有关工业标准要求。

3)本方案书提供的脱硫系统为成熟技术,具有在发电厂的环境下运行的条件。 4)合同签订前后,我方将按照业主方的时间、内容、深度要求提供所需的设计资料,并按业主方施工和设计进度书面要求及时修正。

5)所有非标准件的设计制造严格按照行业有关标准进行

6)严格执行国家及地方的现行有关环保法规及经济技术政策,结合工程实际,本着技术上成熟、安全、可靠,经济上合理可行的原则,充分考虑业主方原有设施,因地制宜,采用成熟的工艺路线,减少投资和运行管理费。 3.2.2 设计依据

《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003); 《大气污染物综合排放标准》(GBI16297-1996); 《锅炉大气污染物最高允许排放限值》(DB44/27-2001); 《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19-88); 《机械设备安装工程施工及验收规范》(TJ231-78J); 《工业管道工程施工及验收规范》(GBJ235-82); 《通风与空调工程施工及验收规范》(GBJ243-82);

《建筑安装工程质量检验评定标准》(通用机械设备安装工程)(TJ305-75); 《低压配电装置及线路设计规范》(GBJ54-83); 《通用用电设备配电规范》(GBJ50055-93); 广东省地方《水污染排放限值》(DB44/26-2001); 厂方提供的设计资料。

3.3

脱硫工艺选择及工艺、设施设计

1 湿法脱硫技术简介

烟气脱硫技术(FGD)是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式,是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。FGD技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气中的二氧化硫,将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫,从而达到脱硫的目的。

1.1钠-钙双碱法

该法先用碱或碱金属盐(NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等)的水溶液吸收SO2,吸收SO2后的脱硫液在再生反应器中用石灰石/石灰浆液再生出NaOH,再生浆液经液固分离后,含NaOH、Na2SO3的滤液补充碱和水混合后用于循环脱硫,滤渣(亚硫酸钙和少量硫酸钙)可抛弃,也可加工为石膏回收。

该法的吸收率达95%以上,用碱或碱金属的溶液脱硫腐蚀性小,同时该法还具有如下的特点:

(a)塔内脱硫反应生成的是溶解度很大的Na2SO3、NaHSO3,大大减少了结垢和堵塞的可能。

(b)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。

(c) 钠碱在系统运行中循环利用,损耗小,只需适量补充。再生剂石灰资源易得、价廉,总体运行费用低。

(d)操作简单方便,启停灵活,由于克服了结垢,系统能够长期安全稳定运行。

2 方案选择

综上所述,并根据生产现场的实际情况,本项目决定采用以熟石灰作脱硫剂的钠-钙双碱法脱硫技术。

3 钠-钙双碱法工艺流程

3.1 反应原理

钠-钙双碱法是使用Na2CO3或NaOH液吸收烟气中的SO2,生成HSO32-、SO32-与SO42-,反应方程式如下:

一、脱硫过程

Na2CO3+SO2⇒Na2SO3+CO2↑ (1)

2NaOH+SO2⇒Na2SO3+H2O (2) Na2SO3+SO2+H2O⇔2NaHSO3 (3)

其中: 式(1)、(2)为碱液pH值在7.6~5.6范围时,溶液吸收SO2的主反应; 式(3)为溶液pH值在5.6~3.9范围时的主反应。 二、氧化过程1(副反应) Na2SO3+O2⇒Na2SO4

2 (4) 三、再生过程

2NaHSO3+Ca(OH)2⇔CaSO3↓+Na2SO3+H2O (5)

Na2SO3+Ca(OH)2⇒NaOH+CaSO3↓ (6)

3.2工艺设计

2×10t/h锅炉采用二炉一塔结构。配一套石灰浆制备系统和一套脱硫副产品处理系统(脱硫副产品处理采用抛弃法),脱硫设施的布置见平面布置图。

3.3.2烟气流程

锅炉出口烟气经布袋除尘器除尘后,由引风机送入脱硫系统。烟气先经过脱硫塔入口处急冷喷淋的预脱硫、降温和进一步的除尘,然后进入脱硫塔。接着依次经过三层喷淋层进行烟气脱硫。脱硫后的净烟气进入除雾器脱水,最后通过烟囱排空。

3.3.3脱硫剂制备系统

由卡车运来的熟石灰粉由其自带管线气动输送到熟石灰粉仓中,由自动给料机送到石灰浆液池,在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度。为了防止浆液结块,浆液罐设有一台立式搅拌机使得浆液持续不停地扰动。仓顶除尘器用于消除石灰配料系统的扬尘,改善工作环境,满足环保要求。

熟石灰粉经过溶解后,通过供浆泵加入到反应池,经氧化池氧化后,最后流入沉淀池,在沉淀池中与脱硫渣一起沉淀下来,经脱水后作外运处理。

由卡车运来的工业纯碱输送到钠碱储槽中,由自动给料机把纯碱加到钠碱池中,在池中与工艺水进行混合直至达到所需的浓度后,再由泵将碱液输送到循环液池。

3.3.4脱硫液流程

脱硫液(钠盐)在吸收塔内与二氧化硫充分接触、反应后,在塔釜内收集;将其中一部分溶液泵入反应池,与石灰浆液进行再生反应。反应后经氧化池氧化,氧化后进入沉淀池,静置后上部清液因高差自流入循环液池,池下部悬浮浆液泵回反应池。补充的钠碱液打入循环液池,循环液泵把碱液打入脱硫塔釜与脱硫液混合,同时脱硫循环泵从塔釜中打出部分脱硫液入吸收塔循环使用。整个脱硫液循环系统闭路循环。

3.4 4 工艺设施及构筑物设计

本脱硫系统脱硫塔内部件主要为:

1. 三层喷淋层(由多个脱硫专用螺旋喷嘴组成的喷嘴组); 2. 二层除雾板(除雾器);

此脱硫塔具有很好的气液传质效果,烟气被充分分散,单位截面上气流分布均匀,气液接触面大,气体在塔内停留时间较长,脱硫效果好。

各工艺设备及构筑物规格如下:

4.1脱硫塔系统

2台炉按烟气量60000m3/h,设计塔内烟气流速为3.5m/s,则塔规格: 规格:直径2.5m,高16m; 配脱硫循环泵三台

4.2钠碱液制备系统

要求纯碱纯度大于94%。钠碱液制备系统由钠碱槽、自动给料机、钠碱液池和碱液泵等组成。

4.2.1钠碱储仓

规格:直径1.5m,高2 m; 自动给料机:1.2KW 钢构。

4.2.2钠碱液池

规格:2x2m,高2.5 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐。 配碱液泵一台;搅拌器一台;

4.3熟石灰浆制备系统

要求熟石灰粉的粒度小于200目,Ca(OH)2的含量为100%。熟石灰浆制备系统由熟石灰粉仓、顶部除尘器、料斗、自动给料机、石灰浆池、搅拌机和供浆泵等组成。

石灰通过罐车输送至石灰粉仓,经自动给料机送入石灰浆池,与此同时向石灰浆池加入补充水。浆液浓度通过加入石灰浆池的石灰和加入的补充水量进行调整控制。成品浆液通过供浆泵送入缓冲池。

4.3.1熟石灰粉仓

规格:直径4 m,高度4m 除尘器:24 m2布袋除尘器 自动给料机:2.2KW 钢结构

4.3.2熟化池

规格:4x4 m,高度2 m; 采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐 配供浆泵二台(一用一备);搅拌器一台。

4.4反应池

规格:4x4m,高4 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐。 配再生泵二台(一备一用); 配除渣泵一台;搅拌器一台;

4.5氧化池

规格:4x4m,高4m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐; 配氧化风机二台(一备一用)。

4.6循环液池

规格:4x4m,高4 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐; 配循环液泵二台(一用一备)。

4.7沉淀池

规格: 4x8m,高4 m;

采用钢筋混凝土结构,玻璃钢防腐; 配浓渣泵二台(一备一用);

4.8脱水机房

采用国内先进的脱水设备,脱水率≥85%。

4.9脱硫废渣的处理

目前世界上处理脱硫废渣的方法一般有两种,回收法和抛弃法。抛弃法是被采用最多的方法,即废渣直接运往灰坝或堆场抛弃,但该法也存在很多问题,如废渣占地面积大,容易造成二次污染等。回收法则是综合利用资源,变废为宝,可节省土地资源,而且可有一定的经济效益。

4.10事故应急处理措施

本脱硫系统故障率低,主要从以下几方面得以保障:(1)主要吸收塔、循环池皆为静止设备,充分利用流体力学的特性,没有转动机械设备,所以不会发生故障。(2)影响脱硫系统正常运转的动设备为循环泵,本系统设计采用衬胶耐腐蚀泵,循环泵互为备用,保证系统的正常运行。

为了保证发生故障时系统的安全,本脱硫系统设有事故处理装置,一旦循环泵发生故障时,自控系统首先打开工业水控制阀门,在进塔短管内对烟气进行急冷喷淋降温,保障进塔烟气温度保持较低温度,当塔内烟气温度降为常温时,停止冲洗喷淋。

5 循环水系统 5.1 循环水量

本方案中湿法脱硫工艺循环用水,2 x 10t/h单台炉循环供水量为240m3/h,实际运行时,循环水量根据烟气特性可适当调整。

5.2供水系统管道阀门

(1)供水管道

水系统管道由有压管道和无压明渠组成。

有压管道全部采用钢管(无缝钢管或焊接管)。 无压明渠部分采用钢筋混凝土结构的溜槽。

35t/h锅炉烟气脱硫工程,锅炉采用一条循环供水主管,管径DN120,脱硫塔供水管管径DN120,脱硫除尘塔喷淋供水管管径DN100,供水系统管道安装衬胶阀门,压力表。

脱硫塔系统脱硫污水经水封排出,排污沟采用公司原废水排出系统。 (2)阀门的选择

阀门的设计、制造、试验及安装采用现行标准和相当的国际标准。

所有阀门设计选型适合于介质特性和使用条件。浆液系统的阀门考虑介质的磨损和腐蚀。 功能相同、运行条件相同的阀门将能够互换,阀门的规格尽量统一,尽量减少阀门的种类和厂家数量。

6 烟气管道

烟气管道分二部分,一部分为进口烟道,为布袋除尘器出口至脱硫吸收塔进口烟道;另一部分为脱硫吸收塔出口至烟囱入口水平烟道。

脱硫吸收塔采用二炉一塔结构,烟道由买方负责

7 本系统有关参数的选择

烟气在脱硫塔内流速为3.5m/s。

喷淋吸收液PH值范围:11~10,循环液池内碱液PH值范围: 8~7 SO2排放浓度≤200mg/Nm3 净烟道出口雾滴含量≤75mg/Nm3 吸收剂耗量:钙硫摩尔比为1.03 脱硫液气比:4 L/Nm3

循环用水量:240m3/h;电耗不超过160kW.h/h

脱硫本体塔阻力:1487Pa,其中输送管道总阻力约为650 Pa,

8 电气与控制设计

1控制系统设计范围

控制系统并入锅炉DCS系统,系统及接线由需方负责,供方提供现场需要控制的控制箱。

2.仪表部分

(1)设备及仪表选型

一次仪表 主要测量参数:

.循环液池、反应池进口PH值; .引风机出口压力及烟气温度; .PH调节池液位;

.在必要的管道上设置能人工取样测量的取样点。

(2)主要调节控制功能

一次仪表

.控制系统的控制参数为循环液池PH值。 .联锁、控制与报警功能

循环泵停,补充水、给料系统停,工艺水急冷喷淋启动;

设置报警的相关参数,如循环液池液位、引风机出口压力过低、烟气温度、PH值超设定值、等均有声光报警。

.所有备用设备在运行设备出现故障后均能正常投入运行。

9、工艺设备及构筑物表

四、 烟气脱硝技术方案

4.1 、锅炉基础数据

4.2 、烟气主要污染物情况

脱硝前氮氧化物浓度(以NO2计):500 mg/Nm3(标态、干基)。

4.3 、设计参数与要求

本脱硝工程采用“炉内SNCR”脱硝技术,采用氨水作为还原剂,质量浓度为20%氨水溶

液储液罐供应1台锅炉使用,储罐量不小于锅炉最大连续蒸发量(BMCR)工况下7天用量。

4.4

、SNCR脱硝设计原则

(1)脱硝系统设置一套公用系统。

(2)采用的脱硝工艺应具有技术先进、成熟,设备可靠,性能价格比高,有处理同容量大型燃煤机组烟气的商业运行业绩。

(3)脱硝系统应对锅炉的NOx排放浓度有较好的适应性。 (4)脱硝系统应能持续稳定与锅炉同步运行。

4.5 、技术规范与标准

脱硝系统(SNCR脱硝)的设计、制造、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等遵循但不限于下列标准规范与技术要求: 国家和地方现行的标准、规范及其他技术文件

对于标准的采用应符合下述原则:

首先应符合中国国家标准及部颁标准、DL规程规定; 上述标准均不适用,由采购方和报价方讨论并确定; 上述标准有矛盾时,按较高标准执行。

4.6 、技术要求

(1)、脱硝工艺采用SNCR 脱硝工艺。 (2)、总体脱硝效率按不小于60%设计。

(3)、SNCR脱硝改造对锅炉热效率损失不大于0.5%。 (4)、SNCR还原剂采用氨水。

(5)、脱硝设备年运行小时按8000h考虑。

4.7 、工程主要内容

本锅炉烟气脱硝工程的范围包括炉内SNCR脱硝系统(设计、设备、系统开发、施工、调试)。

本锅炉脱硝工程主要包括以下几部分: 氨水卸载模块

● 20%氨水储存模块 ● 去盐水缓冲罐 ● 氨水输送循环模块 ● 去盐水输送循环模块 ● 氨水溶液计量输送模块 ● 分配喷射模块; ● PLC自动控制系统; ● 保温、油漆;

4.8 、工程能源类型

去盐水(自来水、消费水) 电源(220V、380V) 压缩空气(0.6Mpa)

电: 220V±10%,单相,50Hz±3%;380V±10%,三相,50Hz±3%; 压缩空气: 6-7bar,露点-30℃

2.1水:3bar,25-3500C,感官性状和一般化学指标如下:(依据CJ/T 206《城市供水水质标准》);

2.2软化水

4.9 、SNCR脱硝工艺说明与选择

1、SNCR概述

1.1 SNCR技术的原理

选择性非催化还原法(Selective Non-Catalytic Reduction)脱硝工艺(以下称SNCR),是在没有催化剂存在条件下,利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法。SNCR脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为800~1100℃的区域,迅速热分解成NH3,与烟气中的NOx反应生成N2和H2O。该技术以炉膛为反应器。SNCR脱硝工艺的基本化学反应式如下:

NH3为还原剂反应式为:4 NH3 + 4NO +O2 →4N2 + 6H2O 尿素为还原剂反应式为:

2NO+CO(NH2)2+

1

O2→2N2+CO2+2H2O2

典型的SNCR脱硝系统如图1.1-1所示。

图1.1-1 典型SNCR脱硝系统图

1.2 SNCR技术的主要特点

1)脱硝效果令人满意:此技术应用在大型燃煤锅炉上能够达到30%~50%的N0x脱除率;在中小型燃煤锅炉上可达到40%~70%的脱硝效率。

2)还原剂多样易得 :脱除N0x的还原剂一般都是含氮的物质,包括氨、尿素和各种铵盐。但效果最好、实际应用最广泛的是氨和尿素。鉴于效率方面的考虑,氨水成为SNCR还原剂的最佳选择。

3)无二次污染:SNCR脱硝系统运行过程没有任何固体或液体的污染物或副产物生成,无二次污染。

4)阻力小:SNCR脱硝系统在炉膛增设喷枪,不增加锅炉的运行阻力,对锅炉的正常运行影响较小。

5)经济性好:SNCR脱硝系统无需使用昂贵的催化剂,其投资成本和运行成本低。 6)系统简单:不需要改变现有锅炉的设备设置,只需增加还原剂的储存模块、稀释计量模块、分配喷射模块。

7)施工时间短:由于使用模块化装置, SNCR脱硝系统的安装期短;小修期间(3-10天左右停炉时间)即可完成炉膛施工。

2、SNCR还原剂的选择

用于SNCR脱硝工艺常用的还原剂有尿素、液氨和氨水,三种还原剂的比较见表1.2-1。

表1.2-1 还原剂的比较

3、脱硝效果的主要影响因素

在SNCR技术设计和应用中,影响脱硝效果的主要因素包括: 反应温度窗口

在温度窗口内的停留时间 NH3/N0x摩尔比 还原剂类型和状态

反应剂和烟气混合的程度(喷射点的选择、雾化效果) NOx原始浓度 (1)温度范围的选择

实验表明,SNCR还原NO的反应对于温度条件非常敏感,温度窗口的选择是SNCR还原NO效率高低的关键,图1.3-1给出了NOx残留浓度与反应温度的关系曲线。本项目自控系统在

锅炉温度低于800℃的情况下自动停止氨水的投入,但为了保证喷枪不被高温烧坏,雾化气体还会继续喷入,帮助喷枪降温。

温度窗口取决于烟气组成、烟气速度梯度、炉型结构等系统参数。文献中报道的温度窗口差别很大,下限最低有427℃,上限最高达1150℃,最佳温度差别也很大。经过我司在工程中的实际运用,认为理想的温度范围为800℃~950℃,温度高,还原剂被氧化成NOx,烟气中的NOx含量不减少反而增加;温度低,反应不充分,造成还原剂流失,对下游设备产生不利的影响甚至造成新的污染。由于炉内的温度分布受到负荷、煤种等多种因素的影响,温度窗口随着锅炉负荷的变化而变动。根据锅炉特性和运行经验,对于蔗渣炉的最佳温度窗口通常出现在折焰角附近的屏式过、再热器处及水平烟道的末级过、再热器所在的区域,对于流化床锅炉最佳温度窗口通常出现在旋风分离器的进口与出口。

氮氧化物残留浓度

/ppm

温度(℃)

图1.3-1 NOx残留浓度与反应温度的关系曲线

(2)合适的停留时间

氮氧化物还原率

温度(F)

图1.3-2 停留时间对SNCR脱硝率的影响

还原剂必须和NOx在合适的温度区域内有足够的停留时间,这样才能保证烟气中的NOx还原率。还原剂在最佳温度窗口的停留时间越长,则脱除NOx的效果越好。NH3的停留时间超过1s则可以出现最佳NOx脱除率。尿素和氨水需要0.3s-0.4s的停留时间以达到有效的脱除NOx的效果。图1.3-2说明了停留时间对SNCR脱硝率的影响。 (3)还原剂和烟气的充分混合

还原剂和烟气的充分混合是保证充分反应的又一个技术关键,是保证在适当的NH3/NO摩尔比是得到较高的NOx还原率的基本条件之一。大量研究表明,烟气与还原剂快速而良好混合对于改善NOx的还原率是很必要的。 (4)气氛的影响

合适的氧量也是保证NH3与NO还原反应正常进行的制约因素。随着氧量的增加NO还原率不断下降。这是因为存在大量的O2使NH3与O2的接触机会增多,从而促进了NH3氧化反应的进行。烟气中的O2在数量级上远大于NO,在还原反应中微量的氧可大大满足反应的需求,因此从氧量对于NO还原率的影响来看,氧量越小越有利于NO的还原,见图1.3-3。

氧化物还原率

氧气浓度

图1.3-3 NOx还原率随烟气中的氧气浓度变化

(6)CO的影响

图1.3-4表示当氨氮比为1.5,含氧量为4%时,在不同CO与还原剂含量比值下经处理后SNCR反应器出口处NOx残留百分比与反应温度的关系。如图所示,当还原剂含量一定时,对于每一个给定的CO含量,都有一个使出口NOx残留百分比率最低的反应温度,称之为最佳脱

硝温度。CO含量增大,最佳脱硝温度持续往低温方向移动,同时最佳脱硝反应温度下的脱硝率呈下降趋势。如果固定反应温度,随着CO浓度的增加,出口NOx残留百分比也随之增加。因此,CO浓度太高会导致脱硝率的下降。

图1.3-4 CO浓度对脱硝率的影响

为了提高SNCR对NOx的还原效率,降低氨的泄漏量,必须在设计阶段重点考虑以下几个关键的工艺参数:燃料类型、锅炉负荷、炉膛结构、受热面布置、过量空气量、NO浓度、炉膛温度分布、炉膛气流分布以及CO浓度等。

因此,SNCR脱硝工艺必须在反应温度窗口的选择、还原剂选择、还原剂浓度及雾化介质的选择、以及工艺控制等方面得到保证,方能达到良好的脱硝效果。

4、模拟计算

SNCR脱硝在旋风筒前加入喷枪,其脱硝效率的主要影响因素为:反应温度窗口、还原剂喷射量、还原剂与烟气的混合程度、反应时间,这些主要因素的参数选择都必须经过计算机模拟运算获得。计算机模拟运算包括:温度场模拟、流场模拟、化学反应动力性模拟。主要工作内容如下:

现场测量锅炉结构并收集运行数据,作为数值计算的初始条件; 选择燃烧数学模型,设计模拟工况; 构建实体模型划分模型网格; 基础工况模拟分析与验证; 流场及温度场模拟结果分析;

喷嘴参数优化位置确定; 化学反应动力学模拟分析; SNCR脱硝效果模拟分析。

5、SNCR雾化喷枪

雾化喷枪是SNCR脱硝系统的关键设备,一般由压缩气体系统、液体管路系统、雾化喷枪、喷枪保护套管组成。为了达到良好的脱硝效率,对于不同类型、容量的锅炉,雾化喷枪的运行参数是不同的,其设计参数由计算机模拟确定。

经过试验研究、工程实践已成功研发出一种对锅炉烟气SNCR脱硝系统适应性较好的雾化喷枪。该喷枪制造过程可以通过改变液体室、雾化室、喷嘴出口孔径等参数,运行过程可控制液体、气体的压力等参数,从而实现良好的雾化效果(喷射角、喷射距离、雾化粒径),以满足脱硝系统所需。该喷射器结构简单、造价低、无易耗品;雾化效果好,不产生液滴,对水冷壁没有不良影响;雾化气源可选择压缩空气或过热蒸汽。

4.10 、SNCR脱硝系统配置

1、系统组成

本方案采用SNCR脱硝工艺,模块化供应。SNCR系统主要包括卸氨模块、氨水储存储罐、氨水输送循环模块、在线稀释计量模块、喷射模块、安全防护措施以及控制系统等几部分。还原剂的供应量控制拟根据锅炉负荷、排烟NOx浓度协调控制。本工程工艺流程图如图2.1-1所示。

图2.1-1 工艺流程图

2、工艺系统组成

2.2.1 卸氨模块

数 量:1套

水泵品牌:耐腐蚀化工泵 水泵台数:2台

作 用:用于将槽罐车中的氨水输送至氨水储存罐。 2.2.2氨水罐 数 量:1台 型 号: 材 质: 厚 度: 有效容积:

主要设备:阻燃阀、液位计、温度计等 3去盐水缓冲罐

数 量:1台(2炉公用) 型 号:Ф1500*1500mm 材 质:不锈钢SUS304 主要设备:液位计、电磁阀等

作 用:储存去盐水,为SNCR脱硝系统运行提供稀释水。有效储量满足2台10t/h

锅炉BMCR工况下0.5天用量。

4氨水输送循环模块

数 量:1套(2炉公用) 水泵品牌:立式多级泵 水泵台数:2台

材 质:不锈钢SUS304

附属设备:背压阀、压力变送器等

作 用:为SNCR系统稀释计量模块供应还原剂。 5去盐水输送循环模块 数 量:1套 水泵台数:2台

材 质:不锈钢SUS304

附属设备:背压阀、压力变送器等

作 用:为SNCR系统稀释计量模块供应稀释水。 6稀释计量分配模块

数 量:1套/炉,共2套

主要设备:电磁流量计、电动调节阀、混合器、电动阀、压力变送器、金属转子流量计、、空气过滤器、压力表等

作 用:根据锅炉运行情况、NOx排放情况调节各个模块的还原剂总流量,调节稀释水的流量,经管道混合器混合均匀,调节投运各喷枪的还原剂喷射量、压缩空气用量,确保雾化效果,使还原剂与烟气均匀混合,保证脱硝效率。

7喷射器(喷枪) 数 量:4套 形 式:

材 质:310S+哈氏合金

配套设备:软管、快速接头、套管等

作 用:双流体雾化喷射,保证喷射的扩散度、雾滴粒径。 8 氨水应急措施

工程使用氨水作为还原剂,氨水有刺激性气味,挥发性和腐蚀性强,有一定的操作安全要求。我司建议设置一定的安全防护设施,如氨水应急池、吸气吸收罐、喷淋装置、氨气检测探头。

9 平台和扶梯

脱硝装置平台、扶梯与锅炉平台相连接。尽量利用现有的平台与扶梯,新增平台按活荷载4kN/m2设计,符合标准GB4053系列规范要求。

10 土建结构工程

土建结构工程主要是公用设备板房的建设,包括罐体基础、水泵基础、场地硬化、预埋防雷接地,由需方施工。

4.11 、仪表控制系统

1控制系统设计范围

控制系统并入锅炉DCS系统,系统及接线由需方负责,供方提供现场需要控制的控制箱。

2 主要仪器、仪表 1)压力/差压变送器

选用一体式智能压力/差压变送器(3051型),两线制4-20mA DC电流输出,现场显示和远传输出相结合。测量精度0.075%,量程比100:1。为防止工况下的腐蚀情况,过程隔离膜片采用哈氏合金。

带液晶显示器,支持HART现场总线协议,可进行调零、转化单位等一系列设定。 用于实时传送公共设备区各罐体、脱硝工艺系统、反应器及烟管压力等情况。 2)温度仪表

烟风系统热电偶重要温度参数采用三选中配置,即同一烟管截面不同位置安装3支,均传至脱硝PLC,由控制策略取中间值,用于脱硝系统决策、计算。 3)电磁流量计

主要用于对溶液输送量的实时准确计量,是喷射量控制的主要参数。

所选用的电磁流量计精度等级±0.5%,内衬聚四氟乙烯防腐蚀处理,输出信号4-20mA DC两线制电流信号,一体安装式智能型,重复性误差不超过测量值的0.1%。

电磁流量计安装于直管段的低位段,确保流量计内液体满管,直管段长度符合说明书 安装要求。该处管段做减震处理,管段接地良好无漏电。 4)就地仪表

在重要参数位置和其他需要操作运行人员现场可见的参数位置,安装就地仪表。采用抗震、耐腐蚀、耐磨等就地仪表。 3 就地设备 1)现场箱

现场远传仪表可集中到仪表接线箱,复杂环境处可设置仪表保护箱。

电气设备现场箱满足该台设备控制及动力要求,符合防尘、防水等具体要求。 照明、通风等根据需要设置就地箱、盒。 2)照明设备

对于室外照明,选用工矿用户外高防护性能灯具,具有良好的防尘、防雨、防爆性能。照度满足厂矿使用标准。 3)通风和空调设备

室内通风选用高防护性能通风机,通风量符合厂矿要求。根据现场情况选用合适的空调设

备,保证主要机柜、仪器的高效运行。 4)消防系统

泄漏报警、消防喷淋等均由脱硝系统统一控制。 4预计基本电气负荷

本脱硝系统主要设备运行基本负荷如表7.3-1所示。

表7.3-1 预计基本电气负荷

4.12 脱硝系统运行经济概算

4.12.1

脱硝系统物料消耗

2x10t/h锅炉烟气脱硝工程,在锅炉BMCR工况下,脱硝系统物料消耗如表9-1所列。

表9-1脱硝系统物料消耗

4.13 性能指标计算

4.13.1

NOx脱除率

在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下脱硝效率不小于78%,且排放要求达到NOx≤100mg/Nm3(标态、干基)。

1)脱硝效率

脱硝效率=

C1-C2

⨯100% C1

式中: C1——脱硝系统不运行时烟气中NOx含量(mg/Nm3,标态、干基);

C2——脱硝系统运行时烟气排放口NOx含量(mg/Nm3,标态、干基)。

4.13.2 脱硝装置可用率

从首次喷入还原剂开始直到最后的性能验收为止的质保期内,脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%。

脱硝装置的可用率定义:

可用率=

A-B-C-D

⨯100%

A

式中: A——脱硝装置统计期间可运行小时数。

B——若相关的发电单元处于运行状态,脱硝装置本应正常运行时,脱硝装置不

能运行的小时数。

C——脱硝装置没有达到NOx 排放要求时的运行小时数。 D——脱硝装置没有达到要求时的运行小时数。

五、 安全生产管理

5.1

安全生产责任

项目经理:对承包醒目工程生产经营过程中的安全生产全面领导负责。贯彻落实安全生产方针政策法规和各项规章制度,结合项目工程特点及施工全过程的情况,制定本项目工程各项安全生产管理办法,或提出要求,并监督其实施。健全和指导管理手续,严格用工制度与管理,实施组织上岗安全教育。

施工负责人:认真执行上级有关安全生产规定,对所管辖班组的安全生产负直接领导责任;认真执行安全技术措施及安全操作规程,针对生产任务特点,向班组进行书面安全技术交底,履行签字手续,并对规程、措施、交底要求执行经常检查,随时矫正作业状况,发现问题及时矫正解决,对重点、特殊部位施工,必须检查作业人员及各种设备设施技术状况是否符合安全要求,严格执行安全技术交底,落实安全技术措施,并监督其执行,做到不违章指挥。

班组长:认真执行安全生产规章制度及安全操作规程,合理安排班组人员工作,对班组人员在生产中的安全和健康负责。经常组织班组人员学习安全操作规程,监督班组人员正确使用个人劳保用品,不断提高自保能力。认真落实安全技术交底,作好班前讲话,不违章指挥,冒险蛮干,经常检查班组作业现场安全生产状况,发现问题及时解决,并上报有关领导。

5.2 安全生产措施

1)各级领导、施工员、操作工人严格遵守各项安全规章制度。

2)各级领导及施工员在任何情况下不违章指挥,在安排生产的同时,必须保证安全,有可靠的措施,并已经解决落实。

3)各专业人员进行安装施工时,严格遵守安全操作规程,对违反安全操作规程者,任何人有权予以制止,各专业人员发现有不安全因素应立即停止工作,向施工人员、安全员报告,在采取相应措施,并经施工员、安全员确认已解除后,方可继续安装施工。

4)施工员应根据工程施工部位、施工条件、施工特点进行针对性的安全交底,提出要求和措施,并严格执行,经常监督检查。

5)严禁酒后作业,穿高跟鞋或拖鞋进入施工现场。严禁嘻笑打闹。 6)进入现场代安全帽,高处作业搭施工脚手架,操作前系好安全带。 7)当风力达到6级时,禁止室外高空作业。

六、 售后服务措施

6.1

售后服务

售后服务是ISO9001质量保证体系中的重要环节,我公司设有售后服务部,专门负责产品的售后服务工作。我们承诺:

1)保证按照用户要求的工期,保质、保量完成烟气治理工程 2)保证设备稳定运行可靠,达到用户要求的排放标准 3)主体使用寿命大于10年;

4)保证窑炉和系统正常运行,技术服务在第一个运行期30天内,经常派人到现场进行巡视,确保系统稳定运行。

5)设备保质期一年,保质期内出现质量问题免费上门服务,接到用户通知后,2小时内电话给予解决方案,需到现场的,24小时赶到现场及时解决问题

6)设备全程服务,设备保质期后,仍执行接到用户通知后,2小时内电话给予解决方案,需到现场的,24小时赶到现场及时解决问题的承诺,收取工本费。

7)为用户提供系统和设备的新技术信息,提供升级提高的方案

6.2 技术培训

培训部分的计划和安排

1)联动试车前完成对设备技术管理人员及操作人员的培训,具体时间和课时有关方商定,公司将提供全面操作规程教材。

2)系统调试时,甲方派人参加,逐渐掌握操作规程和操作要领。 3)培训内容主要包括:

1 设备用途

2 设备的工作原理及工艺流程 3 设备性能参数及技术指标

4 设备运行中注意事项及常见故障排除方法 5 设备维护保养须知 6 安全操作规程


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