焦化厂氨法脱硫方案Word文档下载推荐.docx

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（3）、在锅炉50%～100%额定负荷时，整套装置能正常稳定连续运行，并有一定的裕量。

承包方提供脱硫及相关系统各部分准确的设计阻力，整个脱硫系统烟气总阻力（自现引风机烟道出口至水平水泥烟道或烟囱入口）控制在2.5kPa以内。

（4）、烟气系统内设备、烟道、附件的设计应符合中华人民共和国电力行业标准DL/T5121—2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》（DL/T5121—2000）的设计要求，并充分考虑设备的防火和消防功能。

烟道地面以上的支撑设计为钢支架结构设计。

主要设备壳体、烟风道有足够的强度和刚度，满足压力在±

6kPa范围内下运行，保证密封、防雨、排水及防腐和使用寿命。

（5）、本工程根据建设方现有引风机选型计算不需配置增压风机。

（6）、脱硫系统设计与之配套的石灰石粉仓。

（7）、承包方应依据招标方提供的水、电等条件，进行接口及以后所有的设计、供货、安装和调试等与本工程有关的工作。

（8）、为保证本工程整套装置安全、连续、稳定地运行，各主要装置附属设备均考虑备用。

（9）、风机、水泵等辅助设备，所配电动机采用全封闭形式；

阀门、挡板及其执行机构的布置应便于操作和维修，必要时设置楼梯、平台；

在安装后即用标准标牌注明设备名称、型号、规范以及相关警示；

管道要按规定标示其所属系统、介质、流向。

（10）、整套装置均有良好、可靠的保温设施，保证设备及系统不发生结冻现象。

（11）、整套装置在距产生噪声设备1米外，其噪声不大于85dB（A）。

（12）、本工程整套装置的使用寿命按30年设计。

关键设备的易磨损部位要有防磨措施，其使用寿命不低于30年。

检修期与主机组一致，按五年大修一次。

（13）、承包方应根据现场查勘情况，充分考虑本工程现有场地条件，合理布置脱硫渣、石灰石等运输道路；

管线连接短捷、整齐，设施紧凑、恰当，方便设备运行和检修。

（14）、本工程在设计和施工时应避免拆迁和影响正在运行的生产建（构）筑物和地下管线、网和公共设施。

当不能避免时，应采取合理的过渡措施。

（15）、本工程所有建筑物的采暖由招标方负责，各建筑物的通风由承包方负责。

通风系统的进、排风口宜考虑防寒措施。

脱硫系统的控制室、工程师站室及电子设备间应设置空调装置。

（16）、承包方提供本工程所有检修起吊设备一览表，并负责设计、供货、安装和调试。

（17）、所有独立设备及组成系统的独立部件均有明确标识，设备标识的名称和规格由招标方确认。

本项目将采用氨—硫酸铵（湿法）烟气脱硫工艺系统。

原烟气经烟道进入吸收塔进行脱硫反应。

脱硫塔为喷淋塔，钢制，玻璃鳞片内衬，内设喷淋层，烟气水平偏下向进入吸收塔，折向上流动，与喷淋而下的浆液进行充分接触以脱除其中的SO2，他内设3层喷淋层，每层喷淋层对应一台循环浆泵，喷淋层上部布置二级内置折板式除雾器，并带有除雾器冲洗装置。

在吸收体内，烟气中的SO2经气液逆向接触后被吸收浆液洗涤并与脱硫剂发生反应，反应生成的亚硫酸氨在吸收塔底部的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成硫酸铵，硫酸铵浆液由产出泵排出。

塔内脱硫反应方程式如下：

SO2+2NH3+H2O=（NH4）2SO3

SO2+（NH4）2SO3+H2O=2NH4HSO3

NH3+NH4HSO3=（NH4）2SO3

在塔底氧化池内，亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵：

2（NH4）2SO3+O2=2（NH4）2SO4

1.2技术特点

1）脱硫效率高：

在液汽比为2时，脱硫效率就可达95%以上；

2）运行费用较低，为石灰-石膏工艺的40%左右；

3）工艺流程简单，系统设备少，且转动部件少，提高了系统的可靠性，降低了维护和检修费用；

4）占地面积小，且系统布置灵活；

5）能源消耗低；

6）能有效脱除SO3、氮氧化物、氯化物和氟化物等有害气体；

7）对烟气负荷变化的适用性强，负荷跟踪特性好，启停方便，可在40％负荷时投用，对基本负荷和调峰机组均有很好的适用性；

8）对烟气硫分的适应性强，可用于0.3%～6.5%的烟气硫分。

1.3设计参数

1.3.1基本设计数据

设计基础数据

序号

项目

单位

设计参数

备注

1

烟气处理量

Nm3/h

≤220000

2

烟气温度

℃

160（最高190）

3

入口SO2浓度

mg/Nm3

≤2000

4

SO2排放浓度

≤100

1.3.2设计工艺参数

根据现场实际情况，结合现有国内外相关技术水平，综合考虑脱硫装置的安全、经济运行因素，经过研究分析，本期改造项目主要设计工艺参数选择如下。

脱硫系统主要设计工艺参数

入口烟气量

入口烟气温度

出口烟气温度

≈65

5

出口SO2浓度）

6

液气比

L/m3

7

脱硫效率

%

95%

1.3.3设计工艺指标

脱硫改造工程主要工艺设计指标是结合当前的脱硫技术水平综合确定。

主要工艺设计指标见下表。

主要工艺指标

序号

参数

数值

95

脱硫系统总阻力

Pa

≈2000

氨水耗量（浓度20%）

kg/h

2000

硫酸铵产出量（理论值）

600

工艺水量

m3/h

≈4

脱硫装置可用率

≮98

1.4总体要求

1.4.1对脱硫系统的性能要求

本方案对于脱硫系统的性能要求包括

（1）原则上，FGD装置能适应锅炉最低稳燃负荷（40%BMCR）工况和BMCR工况之间的任何负荷，如果我方认为在较低锅炉负荷时FGD装置难以达到要求，则我方推荐一个最低的FGD投入运行时的锅炉负荷，并说明原因。

FGD装置在没有大量的和非常规的操作或准备的情况下，能通过冷或热起动程序投入运行；

特别是在锅炉运行时，FGD装置和所有辅助设备能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式不能有任何干扰。

而且FGD装置能够在烟气污染物浓度为最小值和最大值之间任何点运行，并确保污染物的排放浓度不大于保证值。

（2）整套FGD系统及其装置的设置满足整个系统在各种工况下自动运行的要求，FGD装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理在FGD控制室实现完全自动化，而不需要在就地进行与系统运行相关的操作。

整个系统的控制功能由我方提供的FGD-DCS实现。

（3）在电源故障时，所有可能造成不可挽回损失的设备，同重要负荷电源连接，并提供详细的重要负荷清单。

（4）在装置停运期间，各个需要冲洗和排水的设备和系统（如：

石灰石和石膏浆液系统的泵、管道、箱罐等）在不需要过多的或非常规的准备和操作的情况下就能实现冲洗和排水。

（5）对于容易损耗、磨损或出现故障并因此影响装置运行性能的所有设备（例如吸收塔喷嘴、泵等），若设有备用件，也设计成易于更换、检修和维护。

（6）自动运行方式需要的全部阀门和挡板等配置电动执行器。

（7）烟道和箱罐等设备配备足够数量的人孔门，所有的人孔门使用铰接方式，且能容易开/关。

所有的人孔门附近设有维护平台，脱硫塔采用螺旋爬梯或者斜梯，其他箱罐采用直爬梯。

（8）所有设备和管道，包括烟道、膨胀节等在设计时考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力。

（9）所有设备和管道，包括烟道的设计应考虑最差运行条件（压力、温度、流量、污染物含量）及事故情况下的安全裕量。

（10）设计选用的材料适应实际运行条件，包括考虑适当的腐蚀余量，特别是使用两种不同钢材连接时采取适当的措施,并征得业主同意。

（11）塑料管和FRP管道防备机械损伤。

（12）在设备的冲洗和清扫过程中产生的废水（例如：

石灰石浆液或石膏浆液系统设备与管道等）应收集在FGD岛的排水沟内，然后送至吸收塔系统中重复利用，不能将废水直接排放。

定期排放的脱硫废水由业主负责处理。

（13）所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。

（14）所有浆液泵为防腐耐磨的全金属，泵的轴承密封形式尽可能采用机械密封，不采用机械密封的泵要征得业主同意。

材料和防腐的选择考虑脱硫装置设备最少有15年的寿命，在15年内，可利用性高，维护要求低。

所有设备满足给定的气象条件和其它环境条件，安装在室外的设备都配备防雨防冻措施。

本技术文件的烟气脱硫装置，包括所有必要的辅机至少满足以下总的要求进行设计、生产安装和运行：

—采用当代先进、成熟、可靠技术，造价经济、合理，便于运行维护。

—所有的设备和材料是高质量的。

—高的设备可利用率。

—最小的运行费用。

—简单的观察、监督、维修。

—需求最少的运行人员。

—确保人员和设备安全。

—节省能源、水、原材料和占地。

—脱硫装置的调试对机组运行的影响降至最低，我方提交切实可行的调试计划。

—装置的设计保证能快速启动并投入运行，在负荷波动时有优良的适应性，以及在运行条件下能可靠和稳定的连续运行。

能达到如下运行特性：

（1）烟气脱硫装置能在锅炉BMCR工况及锅炉最低稳燃负荷之间的任何负荷点持续安全运行。

在锅炉运行时，FGD装置和所有辅助设备投运对锅炉负荷和锅炉运行没有干扰。

而且，装置适于二氧化硫和烟尘污染物浓度在最小值和最大值之间任何值运行，并保证污染物浓度二氧化硫在设计条件下不超过要求的排放值。

（2）整套FGD系统及辅助装置的设置能够满足整个系统在各种工况下运行的要求，FGD装置及其辅助设备的启动、正常运行监控和事故处理能在FGD控制室得到相应的控制，同时也可以在就地进行与系统运行相关的操作。

如果某台设备出现故障（例如水泵等），备用设备可以迅速投入运行，且不会影响装置的运行。

（3）FGD装置的检修周期与机组的要求一致。

在FGD装置停机期间，需要冲洗和排水的设备（如：

石灰石浆液喷淋系统和脱硫产物脱水系统的管道、箱等）易于实现自动冲洗和排水。

1.4.2对脱硫系统的布置要求

我方在设计中根据安全可靠、有利操作及检修、经济合理的建设原则，对整个装置区的布置进行统一规划考虑。

在保证烟气达标排放和符合以上建设原则的情况下，我方进行设计布置。

1.4.3对烟气系统的要求

在脱硫塔出口、入口烟道设置电动开关型烟道挡板门。

原有的烟道作为旁路系统，可以通过调节风门开关，控制烟气的流向，当脱硫系统停运或事故时仍然不影响机组的连续、安全、稳定运行。

并实现联锁功能。

烟道系统的走向力求合理简洁，减小管道系统阻力。

系统出口净烟气温度在55～60℃。

1.4.4运行要求

脱硫系统能在锅炉最大连续蒸发量负荷BMCR及锅炉最低稳燃负荷30%BMCR（指锅炉燃用设计煤种或校核煤种、不用助燃油）之间连续安全运行。

锅炉的连续运行不受脱硫除尘岛运行或停运的限制，脱硫除尘岛的负荷范围与锅炉负荷范围相协调，为锅炉最大连续出力的40%～100%。

在负荷调整时有良好的、适宜的调节特性，在电厂运行的条件下能可靠和稳定地连续运行。

当机组负荷在设计范围内变化时，恢复到设计的SO2不超过10min，烟尘排放浓度值无滞后时间。

FGD系统的设计应能满足下述锅炉负荷波动

负荷等变率

70%～100%负荷：

不小于5%BMCR/分钟

50%～70%负荷：

不小于3%BMCR/分钟

50%负荷以下：

不小于2%BMCR/分钟

在以上负荷波动开始时，FGD应处于稳定的运行状态。

我方应该提供快速起动，冷态起动、温态起动、热态起动和极热态起动状态下各种运行方式变化的说明。

1.4.5可用率和寿命要求

脱硫系统可利用率大于95％，使用寿命不小于30年，装置和相关附属设备作为一个整体，其设计和制造至少能经受锅炉机组以下次数的起动和停机：

冷态启动（停机72小时以上，例如机组大修后启动）200次；

温态启动（停机8～72小时）4000次；

热态启动（停机小于8小时启动）3000次；

极热态启动（停机小于2小时启动）500次；

脱硫系统的启动不受锅炉快速启动、冷态启动、温态启动、热态启动的影响，达到设计脱硫效率在锅炉温态启动、热态启动时需要的时间会大大减小。

1.4.6防冻、防结露

充分考虑本工程地处寒冷地区，户外式脱硫设备、管道在冬季必须防冻。

所有有冰冻危险的户外设备、管道和管道附件均应很好保温，露天布置的工业水/工艺水管道、消防水管道、有冰冻可能的浆液管道等应设电伴热保温，并加保护层。

所有管道均应能在停运时放空，在充管时排气。

对室外仪表、小口径管子和阀门（直径小于25mm，取样管、仪表管和仪表阀门等）均应防冻，在我方方案中应包括防冻措施说明。

防冻措施应有在环境温度为4℃时自动投入的装置，以调节其防冻作用。

1.4.7安全与防火要求

（1）有害材料

涉及到燃油、气体和化学药品等的处置和储存，我方采取所有必需的措施，并相应地提供装置、设备等其它设施，以确保安全运行。

不使用任何种类的有毒物质。

对于设备的任何部分，不使用石棉或含石棉的材料。

（2）防火及消防措施

除非另外指定或业主同意，以下设计原则视为最基本的防火消防要求：

—电缆和管线穿墙原料为不可燃材料。

—内部温度高于180℃的所有管道或容器的布置避免接触可燃性液体，如接触泄漏的可燃润滑油等。

—采取特殊措施以防止在燃油或润滑油管线泄漏情况下，减少热管道保温材料渗入可燃性液体的危险。

—电缆管的布置避免被燃油、润滑油或其它可燃性液体淹没的危险。

—装置和设备的布置不形成难以检查和清洗的死角和坑，以防其中聚集可燃性物质。

—提供采用非可燃材料的墙面和屋面及其它土建部分的所有记录和资料。

所有室外、室内建（构）筑物布设水消防设施及移动式灭火器。

脱硫控制室、电子设备间等按有关消防规范需要采用气体灭火系统。

设整个脱硫装置区域的火灾报警系统。

1.5脱硫项目工艺系统介绍

1.5.1SO2喷淋吸收系统

SO2吸收和氧化系统是整个FGD脱硫装置的核心，包括吸收塔、浆液循环泵、氧化风机以及其他配套设备等。

烟气从喷淋塔的中下部进入吸收塔，在吸收塔内逆流向上，与喷淋层喷出的循环浆液的细小液滴充分接触、反应。

吸收塔上部的3层喷淋层对应两台浆液循环泵，每层喷淋层布置一定数量的喷嘴，喷嘴材料采用耐磨材料SiC。

吸收塔底部的循环浆槽保证循环浆液有足够的停留时间和充分的搅拌以确保吸收剂氨水最大的利用率、产物硫酸铵的充分氧化和浓缩。

在吸收塔的上部设有两级除雾器。

当脱硫后的烟气经过第一级除雾器时，其携带的粒径较大的液滴将会被除去，而后经过第二级除雾器后其所携带的绝大部分细小液滴被除去。

为控制除雾器表面的积垢和压力降增大，需对除雾器进行间歇冲洗。

除雾器的冲洗为分区循环冲洗，冲洗水的频率和强度可以根据系统的需水量进行调节和控制。

除雾器冲洗水由FGD工艺水系统提供。

1.5.2烟气系统

设置一座吸收塔。

除尘器出口的原烟气被锅炉引风机正压送入吸收塔，进入吸收塔的烟气100%被逆向喷淋的氨水浆液洗涤，二氧化硫被氨水浆液吸收。

脱硫反应后的烟气经过吸收塔顶部的除雾器去除烟气中的液滴后，之后排入烟囱。

本工程烟气系统设置100%烟气流量的原烟气挡板门、净烟气挡板门以及旁路烟气挡板门。

FGD装置运行时，烟道旁路挡板门关闭，原烟气及净烟气挡板门打开，烟气引入FGD系统。

当FGD装置停运时，旁路挡板门打开，原烟气及净烟气挡板门关闭，烟气直接经旁路烟道排入烟囱。

烟道挡板门均采用双挡板。

在锅炉启动阶段和FGD停止运行时，FGD进口挡板门关闭，旁路挡板门打开，使锅炉烟气通过旁路挡板直接进入烟囱排放。

1.5.3吸收剂制备和供应系统

本期工程设置一套吸收剂制备和供应系统。

吸收剂采用浓度20%氨水。

氨水通过罐车（业主自备）打入储氨罐进行储存。

制浆时，氨水通过输氨泵送入氨水浆液箱，并同时加水进行充分搅拌，制成浓度约为20%的合格浆液，然后通过氨水浆液泵送至吸收塔内。

吸收塔中氨水浆液供给量根据浆液的pH值进行调整。

氨水储存及输送的设计必须满足国家对此类危险化学品的有关规定。

氨水具有一定的腐蚀性，在材料、设备存在一定的应力情况下，可能造成应力腐蚀开裂；

氨水容器除按一般压力容器规范和标准设计制造外，要特别注意选用合适的材料，保证防腐及极端最低气温的技术要求。

氨储存及供应系统应设在符合规定的安全区域，与相近的其它设备、厂房之间要有一定的安全防火防爆距离，在适当位置设置室外防火栓、防雷、防静电接地装置等。

对防雷区域进行校核，是否能覆盖氨储存区，如不能满足要求须在氨储存区内设置避雷针塔。

氨储存及供应系统及相关管道、阀门、法兰、仪表、泵等设备选择时，必须满足抗腐蚀要求，并采用防爆型户外电气装置。

氨储存区应设防雨、防晒措施。

氨储存区按无人值班进行设计。

1.5.4事故浆液排空系统

脱硫岛内设置一个事故浆液箱，事故浆液箱的容量应满足吸收塔检修排空时和其他浆液排空的要求，并作为吸收塔重新启动时的硫酸铵晶种。

设置事故浆液返回泵。

1.5.5工艺水系统

工艺水系统主要包括工艺水箱、除雾器冲洗水泵。

以满足氨水制备、设备冲洗以及除雾器冲洗等应用，设备冷却水采用业主方供应工业水，工业水系统直接引自电厂工业水系统。

1.5.6氧化风系统

亚硫酸铵氧化成硫酸铵的过程在吸收塔循环浆槽中完成。

氧化风机提供氧化反应所需的空气，并通过布置在循环浆池中的氧化空气喷枪喷入循环浆池，并通过吸收塔搅拌器的搅拌均匀散布到浆液中。

达到高质量的氧化反应。

1.6电气部分

本脱硫工程电气系统包括：

脱硫供配电系统、UPS系统、照明及检修系统、防雷接地系统、电缆和电缆构筑物、电气设备布置等。

1.6.1标准、规范、资料

《火力发电厂设计技术规程》DL5000-1250

《电力工程制图标准》DL5028-93

《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T5153-1252

《火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程》DL/T5136-1251

《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》DLGJ56-95

《电力工程电缆设计规范》GB50217-94

《建筑物防雷设计规范》GB50057-94

《低压配电设计规范》GB50054-95

《通用用电设备配电设计规范>

GB50055-93

各专业提供的设计资料

1.6.2脱硫系统供电原则

从厂用电引两路电源至脱硫岛供电；

两路电源互为备用，当一回电源故障或停运时，自动投入备用电源。

脱硫低压厂用电源接线：

脱硫岛设2段380/220V脱硫母线段，低压母线采用单母线分段接线方式；

2段母线间设联络开关；

。

脱硫岛设保安电源。

1.6.2.1直流系统

本期脱硫不设直流系统。

1.6.2.2UPS（不停电电源）系统

脱硫岛内设置一套UPS，为脱硫热控设备、自动化仪表、DCS等重要负荷供电。

1.6.2.3继电保护

脱硫低压负荷的保护：

大于等于100KW的馈线回路采用框架断路器保护，小于100KW的馈线回路采用塑壳断路器保护；

大于等于75KW的电动机回路采用框架断路器的保护控制方式，小于75KW的电动机回路采用塑壳断路器保护+接触器+热继电器器的保护控制方式。

控制电压采用220VAC。

1.6.2.4控制方式

脱硫电气系统纳入脱硫DCS控制，不设常规控制屏。

所有电气信息通过硬接线方式输入脱硫DCS。

脱硫岛所有电机回路的开关状态信号、电气事故信号及预告信号均送入脱硫DCS。

脱硫部分所有电气信息通过硬接线方式输入DCS。

测量点按《电测量及电能计量装置设计技术规程》配置。

脱硫岛至少应有如下电气信号及测量：

脱硫变压器的温度报警信号、380V低压厂用电源单相电流、UPS输出母线电压、UPS故障报警、380V出线开关和母联开关的合闸、跳闸状态、事故跳闸、控制电源消失，所有电动机回路的合闸、跳闸状态、事故跳闸等。

1.6.2.5照明及检修

各场所的照明电源由脱硫岛内就近或相邻的母线段供电。

脱硫电控室采用照明开关控制，脱硫岛区域的局部照明采用集中控制。

事故时由灯具自带蓄电池供电。

道路照明由业主统一考虑。

1.