石灰石灰石氧化镁双碱法脱硫技术方案Word格式.docx

石灰石灰石氧化镁双碱法脱硫技术方案Word格式.docx

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1.总则

（1）本技术方案适用于XXXXXXXXX项目30t锅炉烟气脱硫工程的建设，本工程采用石灰-石膏湿法脱硫工艺，按照一炉一塔方式建设脱硫装置。

（2）本技术方案内容包括能满足XXXXXX项目30t锅炉烟气脱硫装置正常运行所具备的工艺系统及土建建（构）筑物的设计、设备选型、设备采购、运输、储存、制造、安装、调试、试运行、性能验收、消缺、培训和最终交付等方面的基本技术要求。

（3）本技术方案提出的是初步的、最低限度的技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关规范和标准的条文。

（4）我方提供符合国家标准和本技术方案要求的优质产品及其相应的服务，同时满足国家有关环保的强制性标准。

1.1工程概况

略

1.2水文、气象及地质资料

1.3锅炉及烟气参数表

参数名称

单位

数据

备注

锅炉数量

台

1

燃煤量

t/h

3

锅炉排烟温度

℃

≤150

燃煤含硫量

%

0.5

烟气量

Nm3/h

45178

脱硫塔出口烟气SO2排放浓度

mg/Nm3

30

1.4标准和规范

我方提供FGD装置工艺系统及土建建（构）筑物的设计、设备选型、设备采购、运输、储存、制造、安装、调试、试运行、性能验收、消缺、培训等均参照相关的中国法律及规范、以及最新版的ISO和IEC标准。

标准的采用遵循下述原则：

—、符合中国国家标准及部颁标准、DL规程规定；

二、如以下标准均不适用，业主和我方讨论并确定；

具体标准见下表：

序号

文件名称

编号

一、环保标准

中华人民共和国大气污染防治法

2

大气污染物综合排放标准

GB16297-96

火力发电厂大气污染物排放标准

GB13223-2011

4

锅炉大气污染物排放标准

GB13271-2014

二、设计规范

工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规范

HJ462-2009

火力发电厂烟气脱硫设计技术规程

DLT5196-2004

固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法

HJT76-2007

火电厂烟气排放连续监测技术规范

HJ/T75-2001

5

湿式烟气脱硫除尘装置标准

HJT288-2006

6

火力发电厂汽水管道设计技术规定

DLT5054-96

7

火力发电厂烟风粉煤灰管道设计技术规程

DLT5121-2000

8

工业设备及管道绝热工程设计规范

GB50264-97

9

火力发电厂保温油漆设计规程

DL/T5072

10

采暖通风与空气调节设计规范

GBJ19-97

11

砌体结构设计规范

GB50003-2001

12

建筑地基基础设计规范

GB50007-2002

13

混凝土结构设计规范

GB50010-2002

14

工业建筑防腐蚀设计规范

GB50046-95

15

地下工程防水技术规范

GB50108-2001

16

建筑设计防火规范

GBJ16-87

17

建筑桩基设计规范

JGJ94-94

18

建筑抗震设计规范

GB50011-2001

19

建筑结构荷载规范

GB50009-2001

20

固定式钢直梯

GB4053.1-93

21

固定式钢斜梯安全技术条件

GB4053.2-93

22

固定式工业防护栏杆

GB4053.3-93

23

固定式工业钢平台

GB4053.4-83

24

低压配电设计规范

GB50054-95

25

工业企业照明设计标准

GB50034-2004

26

供配电系统设计规范

GB50052-95

27

交流电气装置的过电压保护和绝缘配合

DL/T620

28

交流电气装置的接地

DL/T621-97

29

电力工程电缆设计规范

GB50217-07

建筑物防雷设计规范

GB50057（2000）

31

通用用电设备配电设计规范

GB50055-1993

32

GB50054-95

33

过程检测和控制流程图形符号和文字代号

GB2625-81

34

分散型控制系统工程设计规定

HG/T20573-95

三、施工及验收规范

建设工程质量管理条例

国务院令279号

建筑地基基础工程施工质量验收规范

GB50202-2002

建筑地面工程施工质量验收规范

GB50209-2002

混凝土结构工程施工质量验收规范

GB50204-2002

电气装置安装工程电揽线路施工及验收规范

GB5072-92

地下防水工程质量验收规范

GB50208-2002

工业管道施工及验收标准

GBJ-235-82

现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范

GB50236-1998

工业自动化仪表工程施工及验收规范

GBJ93-86

自动化仪表安装工程质量检验评定标准

GBJ131-90

GB50236-98

钢结构工程施工质量验收规范

GB50205-2001

电力建设施工及验收技术规范（焊接篇）

DJ5007-92

电力建设施工及验收技术规范（管道篇）

DL5031-94

电力建设施工及验收技术规范（锅炉篇）

DL/T5047-95

电力建设施工及验收技术规范（化学篇）

DL/T58-81

电力建设施工及验收技术规范（热工自动化篇）

SDJ279-92

2.技术要求

2.1工艺技术要求

（1）脱硫工艺采用石灰法，设计脱硫塔出口SO2排放浓度≤30mg/Nm3。

（2）本脱硫装置主要包括以下几个系统：

烟气系统、吸收系统、脱硫剂储存输送系统、脱硫产物脱水系统、工艺水系统、电气系统、仪表及自动化控制系统。

（3）脱硫塔采用多层喷淋加复合塔，能够适应较大的负荷变化，确保设备运行平稳。

（4）脱硫产物经压滤机脱水后，脱硫渣进行外运处理。

（5）脱硫剂采用外购石灰粉。

（6）脱硫塔内采用折板脱水除雾器，并设有自动反冲洗装置。

（7）脱硫后烟气经出口烟道返回至烟囱进行排放。

（8）脱硫装置的使用寿命不低于10年。

（9）脱硫装置采用DCS控制系统进行脱硫装置内电动设备运行情况的监控和操作，并进行远程监控仪表的数据监控和储存。

2.2总平面布置要求

（1）根据业主提供的原始数据，在充分考虑工艺要求、场地条件和施工条件的前提下，尽量减小吸收塔进口及出口烟道的长度。

（2）脱硫装置和建筑物应结合现场的场地条件布置合理紧凑，在满足工程施工、安装和运行检修要求的前提下尽量减少占地。

公用设施及道路交通组织，由业主统一考虑。

（3）脱硫装置吸收塔区、泵、浆液池等设备和构建筑物的布置合理美观。

（4）管线和管沟引出的坐标和标高经业主认可或协商确定。

（5）脱硫装置的总体布置与主体工程相协调，充分体现整体布局的合理性、和谐性、美观性。

（6）不同的设备和组件分别安装在单独或组合的建筑物中，使流程合理，建筑物相对集中。

（7）设计扶梯、走道，连接至吸收塔各层平台，满足吸收塔及内部件安装、维护及运行的要求。

（8）吸收塔宜布置在引风机附近，脱硫剂制备系统应紧邻吸收塔布置。

吸收剂制备储存及脱硫副产品处理地在吸收塔附近布置。

2.3脱硫区域竖向布置要求

（1）零标高确定原则

脱硫装置主要设施零标高宜与引风机附近设施相同。

（2）室内外高差

所有建筑物室内外高差均为0.3米。

（3）场地排水

脱硫场地排水方式与主体工程相统一，脱硫场地排水按有组织分区排水。

场地排水方式为道路排水方案，即按照建筑物屋面雨水、室外场地、道路、雨水口的顺序，通过雨水口集中后排入雨水下水管网并与厂雨水管网联成整体排出厂外。

脱硫场地平整坡度不大于0.3％。

2.4交通运输要求

（1）脱硫装置道路要求以脱硫工程区域中各功能建构筑物的位置和消防要求布置，与厂区道路网连通并充分考虑了脱硫装置检修和安装通道、消防间距等。

脱硫岛内宜设方便的道路与厂区道路形成路网，道路类型应与主体工程一致。

（2）吸收剂及脱硫副产品汽车运行装卸停车路段纵坡宜为平坡，有困难时，最大纵坡不应大于1.5%。

（3）脱硫剂运输汽车选择自卸密闭罐车（或密封槽车），并设有防止二次扬尘的措施。

（4）无进车要求的车间引道采用人行道铺砌，宽度同门宽，路面做法与周围厂区道路一致。

（5）路面雨水有组织地排入雨水井，再排入下水系统。

（6）另在施工期间如有大型设备搬运，需进行路面承受荷载校核，必要时，进行路面加固处理。

2.5管线及沟道布置要求

2.5.1脱硫区域管道管沟布置原则

（1）脱硫区域管线综合布置应根据总平面布置、管内介质、施工及维护检修等因素确定，在平面及空间上应与主体工程相协调。

（2）管线布置应短捷、顺直，并适当集中，尽量减少管沟之间﹑管沟与道路之间的交叉，管线与建筑物及道路平行布置，尽量不在主要道路下面布置管沟。

（3）干管宜靠近主要用户或支管多的一侧布置。

（4）在满足施工及检修的前提下，尽量采用最小的水平间距，节约用地。

（5）在管沟交叉时，遵循“五让”的原则，即：

小的让大的，软的让硬的，有压的让无压的，工程量小的让工程量大的，临时的让永久的。

（6）脱硫装置区域内浆液沟道有腐蚀性液体流过时应做防腐处理。

2.5.2脱硫区域管沟敷设方式

包括本工程设计范围内的各种管线和沟道。

管线将因地制宜采用地下直埋或架空方式敷设。

有汽车通过的架空管架净空高度为5.0米，室内管道支架梁底部通道处净空高度为2.5米，低支墩地段，管道支墩宜高出地面0.15～0.3米。

2.6其它要求

（1）脱硫装置内的所有设备的设计和布置满足在最少的时间内对其进行检查、维护和更换。

（2）配置必要的扶梯和平台，满足运行、维护、检修的需求。

（3）为确保安全，单个设备和整套系统的设计符合安全规程和规范。

（4）对机械的转动件或其它移动部件、发热部件，以及可能造成人员伤害的任何部件进行隔离。

（5）对设备进行适当的保护，以防止外界环境因素的影响。

3.工艺机械部分

3.1总述

我方将根据业主要求和本技术方案要求，提供烟气脱硫装置工艺系统的基本设计和详细设计，以及规定范围内的供货和服务，并保证脱硫装置的性能。

FGD装置必须满足如下运行特性：

（1）烟道和箱罐等设备将配备足够数量的人孔门，所有的人孔应能容易开/关。

所有的人孔门附近应设有维护平台。

（2）设备和管道，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。

（3）设备与管道等布置应考虑系统功能的实现和运行工作的方便。

（4）设备和电动机的冷却方式尽可能不采用水冷却。

如需要，可采用工业水。

（5）所有浆液泵为防腐耐磨材料。

（6）所有浆液池的搅拌器采用防腐耐磨材料。

3.2工艺方案设计

石灰法脱硫工艺采用石灰作为脱硫剂，在脱硫塔内与烟气中的SO2发生一系列复杂的化学反应，从而使烟气中的SO2气体污染物转化成稳定的CaSO4化合物被固定下来，以达到脱硫效果。

脱硫后的烟气经除雾器除去烟气夹带的细小液滴后排入大气。

本脱硫工程采用石灰-石膏湿法脱硫工艺。

以石灰作为的吸收剂，主要反应为烟气中的SO2先溶解于吸收液中，然后离解成H＋和HSO3－，与加入的石灰浆液反应，反应式如下：

SO2＋H2O→H2SO3（溶解）

H2SO3⇋H＋＋HSO3－（电离）

石灰的主要成分是CaO，其反应式为：

CaO（s）+H2O（l）←→Ca（OH）2（aq）

Ca（OH）2（aq）←→Ca2++2OH-

在溶液中，SO32－和HSO3-与石灰反应：

SO32－＋Ca（OH）2+2H+←→CaSO3（aq）+H2O

SO2（aq）+CaSO3（aq）+H2O（l）←→Ca（HSO3）2

在氧化槽内，SO32－、HSO3－充入空气进行强制氧化，其反应如下：

HSO3－＋1/2O2（g）←→SO42－+H+

SO32－＋1/2O2（g）←→SO42－

3.3工艺流程描述

从除尘器出来150℃的烟气，经原烟道进入脱硫塔。

进入脱硫塔的烟气上升经喷淋层吸收SO2等酸性气体完成脱硫反应。

完成脱硫反应的烟气继续上升通过除雾脱水后，经脱硫塔出口烟道进入烟囱排入大气。

反应完成的脱硫塔喷淋浆液在脱硫塔氧化釜中经氧化空气强制氧化后，生成稳定的硫酸钙。

当塔内浆液达到一定浓度后，经石膏排出泵抽送到板框压滤机进行脱水处理，脱水清液由压滤机自带集液槽收集后汇入浆液池进行重复利用，脱硫渣经脱水后由人工进行定期清理，外运处理。

本工程脱硫剂采用外购合格的石灰粉。

石灰粉经罐车送至厂内，并利用罐车自带的气力泵将石灰粉打至石灰粉仓内。

使用时，石灰粉经螺旋给料机输送至石灰浆液池，与加入的工艺水在强制搅拌条件下配置成浆液。

使用时，通过石灰浆液泵输送至浆液循环系统，以补充脱硫剂的消耗。

本脱硫装置主要包括以下几个系统：

3.3.1烟气系统

烟气系统是指从吸收塔进口烟道与脱硫塔出口烟道范围内的所有烟道构筑物及设备。

所有烟道将根据可能发生的最差运行条件（例如：

温度、压力、流量、污染物含量等）进行烟道设计。

烟道设计遵照国家现行的《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》及其条文说明进行，最小壁厚为5mm。

烟道流速不超过15m/s。

烟道的设计将尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件等均进行优化设计。

所有没有接触到低温饱和烟气冷凝液的烟道或没有接触从吸收塔循环喷淋夹带雾滴的烟道，用普通碳钢或相当材料制作，接触腐蚀环境的净烟气烟道和部分原烟气烟道将采用防腐措施。

靠近吸收塔一侧的局部进口烟道及所有出口烟道将进行内部防腐处理，所有烟道均进行外部油漆防腐及保温，保温材料为岩棉，外护板采用压型钢板/镀锌钢板。

3.3.2SO2吸收系统

SO2吸收系统是指洗涤烟气，将烟气中SO2捕集下来的主要构筑物及相关设备；

系统内设备（或构筑物）包括：

脱硫塔主体、循环泵、喷淋管、喷嘴、除雾器及附属防腐、保温内容。

经入口烟道进入吸收塔后，首先经过雾化喷淋吸收区，与雾化成微小液滴的脱硫液碰撞、吸附、溶解、吸收SO2分子，完成烟气脱硫；

与脱硫浆液接触反应后的烟气会继续通过吸收塔顶部的除雾装置去除烟气中的液滴后经直排烟囱排放。

脱硫塔主体采用碳钢材质并进行内壁防腐。

塔体根据锅炉运行负荷进行结构设计，吸收塔设计成气密性结构。

吸收塔设计爬梯并配备有足够数量和大小合适的人孔门，并在附近设置走道或平台，以便于日常运行维护和维修。

雾化喷淋层材质采用玻璃钢和SIC喷嘴。

喷淋系统的设计能够满足各个喷嘴对于喷淋浆液量的要求，并保证吸收塔每个喷淋截面的脱硫液覆盖面积超过200%。

除雾器系统由PP材质制作而成的除雾器本体及冲洗管路组成。

除雾器本体由除雾器单元块组成，方便安装、拆卸和更换，除雾器冲洗管路由管道及喷嘴组成，也能够单独拆卸，方便检修维护。

循环泵采用卧式离心泵，与浆液接触的部位主要采用防腐耐磨材料制作。

所有与浆液接触的管道、阀门及管件均采用防腐材料制作；

所有管路系统根据项目所在地气候条件进行保温处理。

3.3.3脱硫剂制备系统

使用时，石灰粉经螺旋给料机输送至石灰浆液池，与加入的工艺水在强制搅拌条件下配置成浆液，通过石灰浆液泵输送至浆液循环系统，以补充脱硫剂的消耗。

石灰浆液池设置液位监测仪表。

系统内所有与浆液接触的池罐均进行内部防腐，所有管路系统应根据项目所在地气候条件进行保温处理。

3.3.4脱硫产物脱水系统

脱硫塔氧化釜内通过氧化风机鼓入氧化空气对脱硫中间产物进行强制氧化。

当浆液达到一定浓度后通过抽出泵抽送至板框压滤机进行脱水。

板框压滤机脱水产生的滤液进入浆液池重复利用，产生的脱硫渣由人工定期外运清理。

所有与浆液接触的管道均采用防腐耐磨材料制作，所有管路系统根据项目所在地气候条件进行保温处理。

3.3.5工艺水系统

工艺水系统由工艺水箱、工艺水泵及相应的管路系统组成。

工艺水泵专门为吸收塔除雾器和系统内脱硫剂制备、管道冲洗、压滤机滤布清洗、设备冷却及冲洗提供用水。

工艺水箱为碳钢结构，内部防腐处理；

工艺水泵采用铸铁材质的离心泵。

工艺水箱设液位监控仪表。

系统内管道采用碳钢无缝钢管，外壁进行油漆防腐和保温处理。

3.3.6杂用气和仪用压缩空气系统

FGD区域的压缩空气（含仪用、杂用）由业主提供。

3.3.7管道和阀门

脱硫系统内由我方提供的设备、阀门、管件与业主接口的管道、设备接口处的法兰、紧固件（垫片、螺栓、螺母、垫圈）的设计尺寸采用公制并按国标标准执行。

3.3.8管道设计原则

管道设计符合中国电力行业标准的要求，或根据业主认可的其他最新版本的标准进行设计，包括所有管道、管件和管道支吊架。

管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，借鉴以前应用于类似脱硫装置上的成功经验，选用恰当的管材（如碳钢管、衬胶钢管、衬塑钢管、不锈钢钢管、合金钢钢管和玻璃钢管道等）、阀门和附件。

管道系统全面且合理布置冲洗水系统，及时冲洗停运的设备和管道，防止腐蚀结垢，对于泵的入口端、低点及无法避免的死角段设置排放，并对于无压、自流管和排放管道还要采取足够的布置坡度，防止沉降发生。

浆液和含氯液体：

衬塑钢管，碳钢管，玻璃钢管。

吸收塔循环管：

衬塑钢管，玻璃钢管。

浆液管：

碳钢管。

3.3.9箱罐、容器、坑和沟道

所有箱罐和容器的设计包括必需的连接件、人孔门、排水/排空措施，以及运行和维护必需的通道楼梯和栏杆。

箱罐、容器、坑和沟道的设计应适合于介质特性和使用条件。

3.3.10保温、油漆

具有下列情况之一的设备、管道及附件按相应的要求进行保温或油漆：

·

外表温度高于50℃，且需要减少热损失者；

要求防冻、防凝露或延迟介质凝结者；

工艺生产不需要保温的，其外表面温度超过50℃，而又无法采取其他措施防止烫伤人员的地方；

对于防烫伤保温，保温结构外表面温度不应超过50℃。

对不保温和介质温度低于120℃保温的设备、管道及其附件、支吊架、平台扶梯进行涂漆。

烟道采用预制保温板保温。

保温层主材采用岩棉。

对露天设备的保温层外装板采用能防止雨水入侵的保温层。

3.4工艺设计参数

内容

数值

烟气工况温度

脱硫塔处理工况烟气流量

m3/h·

70000

吸收塔进口烟尘浓度

≤900

出口二氧化硫浓度

≤30

设计值

二氧化硫去除量

KG/h

40

计算值

石灰粉CaO的含量

80

石灰粉粒度

目

200

消耗石灰量

50

脱硫塔压降

Pa

＜1000

系统补充水量

系统装机功率

kW

90

预估值

电力消耗

kWh/h

3.5运行费用及经济效益分析

内容

单价

用量

费用（小时）

备注

一.脱硫剂（石灰）

200元/t

50kg/h

8元

二.电耗

0.55元/kWh

40kWh/h

22元

三.水耗

2元/t

1t/h

2元

四.人工

3000元/月·

人

4人/班

50元

3班制岗位

总运行费用

84/小时

4.

电气部分

4.1电气部分设计总要求

脱硫岛内电气部分包括低压供配电系统、检修系统、防雷接地系统，并包括岛内电气设备的控制、测量及保护；

电缆敷设、电缆构筑物、电气设备布置等。

我方负责脱硫区域内电气系统的设计及电气设备的采购、安装指导及调试，设计深度满足中国电力行业初步设计和施工图设计深度的要求。

4.2电气系统主接线

我方根据工艺要求和设计规定统一规划和设计脱硫区域的低压电气系统，并提出基本设计方案。

脱硫区域内的全部负荷由设在脱硫区域内的380/220V配电装置供电。

同时根据业主提供的条件设置，脱硫岛内设置一套独立的电气系统，进线电源均由业主提供。

本脱硫装置进线电源由业主负责，供货界限以进线柜进线端子为分界点。

4.3配电装置

低压配电柜采用GGD型开关柜，室内安装。

现场电动机设备采用就地控制方式，并设置运行/停止指示灯。

开关柜内各电动机回路采用塑壳断路器、交流接触器及热继电器控制保护。

配电馈线回路采用塑壳式断路器和微型断路器。

开关柜内各回路在其它单元带电的情况下可以更换和改接电缆。

柜体及柜内元件满足短路电流动、热稳定的要求。

4.4防雷接地系统

1）接地系统

接地系统，符合GB、DL及IEC标准的相关要求。

2）防雷保护

防雷保护系统的布置、尺寸和结构要求符合相关的GB、DL及IEC标准。

脱硫区域内的防雷保护根据需要设计和安装。

接地电阻不大于4Ω。

脱硫区域内的电气设备和建筑物的直击雷保护根据需要设计和安装。

4.5检修

在脱硫区域内设置若干380/220V检修电源箱，具体位置在设计阶段确定。

4.6电缆及电缆构筑物

1.电力电缆、控制电缆及信号电缆

低压电力电缆选用ZR-VV-0.6/1kV型铜芯电缆，最小截面不小于2.5mm2；

控制电缆选用ZR-KVV-450/750V型铜芯电缆，最小截面不小于1.5mm2；

信号电缆选用ZR-KVVP-450/750型铜芯屏蔽电缆，最小截面不小于1.0mm2。

2.电缆构筑物

电缆设施符合相关的标