半干法脱硫技术方案.docx

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1、135thCFB锅炉烟气脱硫除尘工程技术方案南京龙玖环境工程有限公司二零一零年七月第一章技术规范111总则112.工程概况113设计和运行条件11. 3.1锅炉113.2烟气参数表21.3.3吸收剂313.4设计要求31.4规范与标准3第二章技术方案52.1对脱硫除尘装置总的技术要求532工艺化学原理63. 3工艺流程81 .3.1烟气系统92 .32工艺水系统93 33脱硫剂系统103.34脱硫灰返料及外排系统103.4工艺特点113.5技术优势1235I负荷可调的循环流化床脱硫塔123.52低阻型循环流化床脱硫塔133.6工艺控制方案1336I系统设置13352过程控制143.7电气方案1

2、4配套电气设备143.8仪控方案16脱硫工艺对控制的要求163.9布袋除尘器1739.气流分布173.92布袋除尘器技术特点173. 10保证值18第四章设计和供货范围224. 1一般要求224.2供货范围224.2.1 工艺部分224.2.2 仪控部分244.2.3 23电气部分24第五章方案文件附图27第六章主要经济分析28第一章技术规范11总则本技术方案适用于1X35thCFB锅炉烟气脱硫除尘工程系统的功能设计、结构、性能、制造、供货、安装、调试、试运行、验收等方面的基本技术要求。本技术方案提出的是最低限度的技术性能参数，本公司保证提供符合国家或国际标准要求的优质产品及其相应的服务，对国

3、家有关安全、环保、劳卫、消防等强制性标准保证满足国家有关要求。1.2.工程概况项目名称：1义35thCFB锅炉烟气脱硫除尘工程建设地点：项目规模：本期新建1台35thCFB锅炉现有1台35th锅炉，根据该公司的环保目标，SO2达标排放浓度减排90%以上，粉尘达标排放浓度为30mgN%由于原脱硫除尘系统在工艺上已不能满足现有环保标准，所以现对一台锅炉做出以下半干法脱硫配有单单元布袋除尘器。本技术方案所涉及范围为1台35吨锅炉炉后全套除尘、脱硫系统，包括系统设计、制造、运输、安装、调试等。1.3设计和运行条件1.3.1锅炉表1.3-1335thCFB锅炉参数序号名称单位数值1锅炉型号35thCFB

4、2锅炉台数13额定燃煤量t/h7.54燃煤含硫率%11.3.2烟气参数表表13-2335thCFB锅炉烟气原始参数序号名称单位数值1锅炉出口烟气量m：7h800002最大烟气量m：7h3设计烟气量m3h4锅炉出口烟气温度七1505锅炉出口最高温度C6烟尘gNm3307S02浓度mgNm38NOxmgNm39烟气中含乩0kgNm3(%)不确定（与煤中水分有关）10O2%11锅炉运行负荷范围%12年运行时间小时13锅炉出口烟气压力Pa1.3.3吸收剂本技术方案的脱硫剂采用当地生产的消石灰。根据建筑石灰试验方法化学分析方法(JC/T478.192)和建筑石灰试验方法物理试验方法(JC/T478.19

5、2),检验结果如下：氢氧化钙(Ca(OH)2)含量：90_%粒度：100%Imm90%0.8mm消化速度：T604min1.3.4设计要求表13-3335thCFB锅炉脱硫除尘设计参数序号项目参数1脱硫效率90%2排放烟气二氧化硫浓度200mgNm33排放烟气粉尘浓度50mgNm31.4规范与标准脱硫除尘系统及其配套辅机设计、制造、检验原则上采用中国现行规范和标准，但凡按引进技术设计制造的设备，均按引进技术相应的标准ASME、STM.NFPA及相应的技术转让公司的标准规范进行设计、制造、检验。若本公司使用的规范及标准与本技术规范所用标准发生矛盾时，按较高标准执行。若有新标准颁布时，应按相应的新

6、标准执行。本技术规范书要求符合(但不限于)下列规范及标准：国际电工委员会IEC国际标准化组织ISO美国机械工程师学会ASME中华人民共和国国家标准GB电力部标准D1机械部标准JB冶金部标准YB石油部标准SB设计标准D技术方案的设计符合(D15000-2000)规定。2)设计标准3) D1/T5032-944) D1/T5035-94设计技术规定5) D1/T5041-95定6) D1/T5054-1996定7) D1/T5072-19978) D1/T5094-19999) D1/T621-1997火力发电厂设计技术规程火力发电厂总图运输设计规程火力发电厂采暖通风与空气调节火力发电厂厂内通信设

7、计技术规火力发电厂汽水管道设计技术规火力发电厂保温油漆技术规范火力发电厂建筑设计规程交流电气装置的接线18)D1GJ24-91火力发电厂生活消防给水及排水设计技术规定及条文说明：第二章技术方案2.1对脱硫除尘装置总的技术要求19)锅炉脱硫系统在正常工况下运行时，保证系统的脱硫效率大于90%,除尘效率高于99.8%,脱硫后除尘器出口烟温不低于烟气的露点温度以上15-20oCe20)脱硫除尘装置技术先进，所有设备的制造和设计符合安全可靠、连续有效运行的要求。性能验收试验合格后一年质保期内保证装置作业率三97%。21)采用消石灰作为吸收剂。22)脱硫系统运行及停运不会造成锅炉正常工作，不影响锅炉的负

8、荷，脱硫除尘装置的负荷范围与锅炉负荷范围相协调，在锅炉正常运行的条件下可靠和稳定地连续运行。23)脱硫后除尘器出口烟气温度不低于出口烟气的露点温度。本公司承诺提供脱硫反应器入口和出口处烟气露点温度以及计算方法。24)本公司提供的脱硫系统概述本公司所采用的技术是具有自主知识产权的CFB循环干法烟气脱硫技术，是目前干法类脱硫技术中处理能力大、脱硫综合效益优越的一种方法。3.2工艺化学原理CFB烟气脱硫工艺是八十年代末德国鲁奇(1URGI)公司开发的一种新的干法脱硫工艺，这种工艺以循环流化床原理为基础，通过吸收剂的多次再循环，延长吸收剂与烟气的接触时间，大大提高了吸收剂的利用率。它不但具有干法工艺的

9、许多优点，如流程简单、占地少，投资小以及副产品可以综合利用等，而且能在很低的钙硫比(Ca/S=1r13)情况下达到湿法工艺的脱硫效率，即95%以上。实践证明，CFB烟气脱硫工艺处理能力大，对负荷变动的适应能力很强，运行可靠，维护工作量少，且具有很高的脱硫效率。CFB工艺的原理是Ca(OH)2粉末和烟气中的SOZ和几乎全部的SO3、HCkHF等酸性气体，在Ca(OH)2粒子的液相表面发生反应，反应如下：Ca(OH)2+2HC1CaC12+2H20Ca(OH)2+2HF-CaF2+2H20Ca(OH)2+S02CaS03+H20Ca(OH)2+S03CaS01+H20Ca(OH)2+S02+120

10、2CaS010在CFB工艺的循环流化床内，Ca(OH)2粉末、烟气及喷入的水分,在流化状态下充分混合，并通过Ca(OH)2粉末的多次再循环，使得床内参加反应的Ca(OH)2量远远大于新投加的Ca(OH)2量，即实际反应的吸收剂与酸性气体的摩尔比远远大于表观摩比，从而使HCI、HF、SO2、SO?等酸性气体能被充分地吸收，实现高效脱硫。循环干法工艺系统主要由消石灰贮存输送系统、循环流化床吸收塔、喷水增湿系统、回料系统、脱硫渣输送系统、脱硫除尘器以及仪表控制系统组成，见附图工艺流程图。从锅炉的空气预热器出来的烟气温度约150C左右，通过烟道从底部进入吸收塔，烟气通过吸收塔底部的文丘里管的加速，进入

11、循环流化床体，物料在循环流化床里，气固两相由于气流的作用，产生激烈的湍动与混合，充分接触，在上升的过程中，不断形成聚团物向下返回，而聚团物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升，使得气固间的滑移速度高达单颗粒滑移速度的数十倍。这样的循环流化床内气固两相流机制，极大地强化了气固间的传质与传热，为实现高脱硫率提供了保证。在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置，喷入用于降低烟气温度的水，通过以激烈湍动的、拥有巨大表面积的颗粒作为载体，在塔内得到充分蒸发，保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动性能。同时喷入雾化水可以降低脱硫反应器内的烟温，使烟温降至高于烟气露点20左右，从而使得SO?与Ca(OH)2的反

12、应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应，生成副产物CaSO3120,还与So3、HF和HC1反应生成相应的副产物CaSO1120CaF2.CaC12Ca(OH)220等。烟气在上升过程中，颗粒一部分随烟气被带出吸收塔，一部分因自重重新回流到循环流化床内，进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间，从而有效地保证了脱硫效率。由于S03几乎全部得以去除，加上排烟温度始终控制在高于露点温度20,因此烟气不需要再加热，同时整个系统也无须任何防腐处理。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出，然后转向进入脱硫后布袋除尘器，再通过锅炉引风机排入

13、烟囱。经布袋除尘器捕集下来的固体颗粒，通过布袋除尘器下的再循环系统，返回吸收塔继续参加反应，如此循环，多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内，再通过罐车或二级输送设备外排。CFB烟气脱硫产物主要由飞灰、CaSo3、CaSOI和少量未反应的Ca(OH)2、CaO等组成，可用于筑路或矿井填埋等用途材料，不需特别处理，无二次污染。3.3工艺流程在工艺化学原理的基础上，根据本项目实际情况，依据确定的设计原则，制定了本项目脱硫除尘系统的工艺流程、布置方案、工艺控制方案和电气方案。CFB工艺是本公司在自主知识产权干法脱硫技术的基础上，结合本公司在烟气脱硫工程实践中积累的丰富经验，并消化吸收国外先进技术

14、，开发的一种先进的干法脱硫工艺。CFB工艺系统由吸收剂加料系统、吸收塔、吸收剂循环除尘器以及控制系统等组成。烟气由流化床下部布风板进入流化床反应塔，与消石灰颗粒充分混合，HC1、HF、So2、S03和其他有害气体与消石灰反应,生成CaC1220.CaF、2CaS031/2H2O、CaSO.,2H20和CaCo3。反应产物由烟气从反应塔上部带出，经循环除尘器分离。分离出的固体绝大部分被送回流化床反应器，以延长吸收剂的作用时间，提高利用效率。将水直接喷入反应室下部，使反应温度尽可能接近露点温度，以提高脱硫效率。CFB烟气脱硫工艺的吸收剂可以用消石灰细粉，由于这种消石灰颗粒很细，因此无须磨细，即节省了购买磨机等大型设备的投资费用，也减少了能源消耗，使运行费用大为降低。而且省去了庞大的浆液贮备罐易磨损的浆液输送泵等组成的复杂的吸收剂制备、输送系统，采用气力输送系统就可以实现输运，从而大大简化了工艺流程。在本项目脱硫工艺为：在保证脱硫除尘效率的前提下，尽量减小业主投资。脱硫塔后面设置布袋除尘器，保证脱硫系统出口粉尘的排放要求。布袋除尘器入口设置机械预除尘器，脱除烟气中大颗粒脱硫灰。布袋除尘器灰斗的下端，分别设置返料口和一紧急排