.. . . . ..xxxx有限公司锅炉房扩建工程2×75t/h锅炉烟气脱硫工程技术方案xxxx集团有限公司2013年10月目录1 总述 (1)1.1 项目概况 (1)1.2基本设计条件 (1)1.3 标准和规范 (1)1.4性能保证 (2)1.5总的技术要求 (3)2 工艺描述 (5)2.1 FGD系统及工艺描述 (5)2.2 吸收塔中SO2,SO3,HF和HCl去除 (6)2.3 SO2,SO3和HCl的吸收 (7)2.4 与石灰石反应 (7)2.5 氧化反应 (8)2.6 吸收塔安装和设计 (8)2.7 石灰石浆液制备系统 (9)2.8 烟道系统 (9)2.9 石膏的浓缩、净化和脱水 (9)2.10 石灰石浆液制备系统 (10)2.11 工艺水和石膏冲洗水供应 (10)2.12 排放系统 (10)3 机械部分 (11)3.1总述 (11)3.2 石灰石浆液制备系统 (12)3.3 烟气系统 (13)3.4 SO2吸收系统 (16)3.5 排空及浆液抛弃系统 (20)3.6 石膏脱水系统 (20)3.7 工艺水 (22)3.8 杂用气和仪用压缩空气系统 (22)3.9 管道和阀门 (23)3.10 箱罐和容器 (25)3.11 泵 (25)3.12 搅拌设备 (28)3.13 检修起吊设施 (29)3.14 钢结构,平台和扶梯 (29)3.15 保温、油漆和隔音 (30)3.16 防腐内衬及玻璃钢(FRP) (31)3.17 材料、铸件和锻件 (37)3.18 润滑 (37)3.19 电动机 (37)4 仪表及控制 (41)4.1 总则 (41)4.2系统设计要求及工作范围 (42)4.3 供货范围 (44)4.4 技术条件 (45)4.5 分散控制系统(FGD_DCS) (50)4.6 火灾报警和消防控制系统 (71)4.7 电缆及电缆敷设 (72)4.8备品备件 (74)4.9 专用工具 (74)4.10设备选型 (75)5 电气部分 (75)5.1总述 (75)5.2系统设计要求 (77)5.3 电气设备总的要求 (82)5.4 主要设备技术规范 (84)6 土建、暖通、除灰、消防和给排水部分 (88)6.1 脱硫岛的总体布置 (88)6.2 结构部分 (88)6.3建筑部分 (90)6.4 采暖、通风、空气调节及除尘系统 (92)6.5消防和给排水系统 (94)7 设备清单 (95)8 投资估算 (97)1 总述本方案适用于xxxx有限公司2×75t/h锅炉烟气脱硫工程,采用石灰石——石膏湿法脱硫工艺,一炉一塔,全烟气脱硫。
脱硫产物石膏计划回收利用,脱硫效率要求大于97.1%。
1.1 项目概况1.1.1 概述1.2基本设计条件1.2.1烟气脱硫装置(以下简称FGD)入口烟气参数FGD入口烟气参数1.2.2供给脱硫岛气/汽源、水源、电源的参数FGD装置的可行性研究报告、设计、土建施工、安装、调试、试验及检查、试运行、考核、最终交付等将符合相关的中国法律、法规、规范、标准以及最新版的ISO和IEC标准。
对于标准的采用将符合下述原则:首先将符合中国国家标准及原电力部颁标准、DL 规程规定1.4性能保证1.4.1 性能保证FGD 性能保证值如下。
(两台炉)1.4.1.1 脱硫装置出口SO 2浓度脱硫装置出口SO2浓度不超过 100 mg/Nm3。
在设计工况下,将满足脱硫效率≥97.1%。
1.4.1.2 SO 2脱除率(%)浓度入口原烟气浓度出口净烟气浓度入口原烟气脱出率2222-SO FGD SO FGD SO FGD SO =×100%1.4.1.3 FGD 装置连续运行14天的石灰石消耗量平均值不大于 1.37 t/h ;工艺用水量消耗量平均值不大于 22 t/h ;电量消耗量平均值不超过 706 kWh/h 。
仪用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm 3/min ;杂用压缩空气消耗量平均值不大于 1 Nm 3/min 。
1.4.1.4 石膏品质自由水分低于10%WtCaSO 4﹒2H 2O 含量高于90% Wt1.4.1.5 在任何正常运行工况下,除雾器出口烟气携带的水滴含量应低于75mg/Nm 3(干基)。
1.4.1.6烟囱入口烟气温度大于 47℃。
1.4.1.7 FGD 装置可用率FGD 整套装置的可用率在正式移交后大于95%。
脱硫装置的可用率定义: %100⨯--=A CB A 可用率A :脱硫装置统计期间可运行小时数。
B :脱硫装置统计期间强迫停运小时数。
C :脱硫装置统计期间强迫降低出力等效停运小时数。
1.4.2 其他保证1.4.2.1材料寿命所有由不锈钢或由高镍合金衬里和包裹的部件允许腐蚀量不超过0.1mm/年;所有钢衬橡胶件或钢衬玻璃鳞片保证期不少于15年;膨胀节不少于5年;聚丙烯管不少于5年;1.4.2.2各种不同设备的粉尘排放量各种不同的设备(如:输送机等)中生产性粉尘对环境的排放浓度不超过 50 mg/m 3。
1.4.2.3温度所有隔热表面最大温度小于50℃(环境温度30℃)1.4.2.4无有害物质积累在FGD设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累1.4.2.5噪音FGD装置和设备噪声水平满足强制性国家标准:《工业企业厂界噪声标准》Ⅲ类标准(GB12348-90)和《工业企业设计卫生标准》(GBZ1-2002)。
1.4.3.8 石膏品质保证1.5.1对FGD装置的总体要求本期脱硫工程FGD装置采用一炉一塔制,吸收塔内顶部设除雾器,FGD系统不安装GGH装置;制浆系统、石膏脱水系统及废水收集和回用系统(不局限与这些系统)等均为两炉共用,设计时把公用系统充分考虑进去,系统不再设废水处理装置,脱硫废水部分回用至吸收塔或制浆系统,剩余部分输送至本厂工业废水处理站。
FGD装置能快速启动投入,在负荷调整时有良好的适应性,在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。
1.5.2对给水排水系统的要求——生活给水系统是提供全厂烟气脱硫系统运行人员生活饮用水和卫生设备冲洗用水。
——生活排水系统是收集盥洗间卫生设施等排放的污水。
——雨水排水系统是收集不含浆液及任何化学物质的雨水。
1.5.3对废水处理系统的要求·脱硫废水部分回用多余部分送至本厂废水处理系统。
1.5.4对电气、仪表和控制系统的要求1.5.4.1电气部分采用的电压等级:400/230V和DC 220V。
1.5.4.2仪表和控制系统总的要求提供一套完整、可靠、符合有关工业标准的脱硫控制系统及设备。
系统的设计能满足脱硫岛的自动调节要求,保证系统在各种工况下安全稳定地运行,确保脱硫效率达到要求。
自动控制系统能保证脱硫装置的运行与锅炉负荷变化相匹配。
控制系统能完成脱硫岛内所有的测量、监视、控制、报警及保护和联锁等功能。
仪表及控制设备选用通用产品,符合国家有关标准,不采用淘汰产品,并考虑最大限度的可用性、可靠性和可维修性。
1.5.4.3 自动化水平a)整个脱硫岛的运行管理集中在脱硫控制室进行。
b)脱硫岛的监控系统采用以微处理器为基础的分散控制系统(以下简称FGD_DCS),主要功能包括:数据采集处理(DAS)、模拟量控制(MCS)、顺序控制(SCS)、电气脱硫变压器及厂用电控制(ECS)。
c)采用液晶显示器和键盘作为脱硫岛监控手段,运行人员通过液晶显示器和键盘可以完成脱硫岛的监视、调整、设备启停等控制操作。
d)脱硫岛有完善的保护系统,以确保在危急工况下自动安全停机或人工进行停机。
e)电气部分监控进FGD_DCS。
1.5.5对通风、空调及除尘系统的要求——各工艺房间、配电室及水处理室均设置完整可靠通风系统。
——烟气脱硫控制楼的空调系统:设计方负责脱硫岛内的空调设计,全部采用独立空调系统。
——在有石灰石粉尘产生的地点均将设置完整可靠的除尘系统及相关的控制系统。
1.5.6布置基本状况2×75t/h锅炉的FGD装置,吸收塔布置在室外。
不同部件安装在组合的或单独的建筑物中:——配电装置和控制设备:电气及控制楼;——石膏脱水及贮仓:石膏脱水间、石膏库;——石灰石浆液制备系统:石灰石粉仓、制浆液池;——氧化风机室内布置:氧化风机房;——脱硫废水处理系统:废水排放泵及管路。
2 工艺描述2.1 FGD系统及工艺描述根据本烟气脱硫工程的实际情况和招标文件的具体要求,经过认真分析和科学设计,通过对国外先进湿法脱硫工艺的消化吸收,结合本公司以往的工程设计、工程总承包经验,为本工程设计提供了最佳的解决方案。
本套工艺具有以下主要特点:本工程脱硫岛总平面布置充分体现了工艺流程顺畅,功能分区明确合理,布置紧凑等方面的特点。
·采用一台锅炉配一台吸收塔的形式。
石灰石粉储存、浆液制备系统、石膏脱水楼、电控楼为共用系统。
烟气系统和整个FGD装置均布置脱硫场地内,并且充分保证场地上道路畅通,检修维护方便。
· 采用先进可靠的空塔喷淋技术,吸收塔内气液接触区无构件,可有效降低塔内运行阻力,有效杜绝异常工况下塔内堵塞结垢现象。
大量应用实例证明该技术塔内传质稳定、气液接触充分,可保证系统的高效、稳定运行,能够达到最佳脱硫效果。
· 该工艺技术成熟,装置运行可靠性高。
本公司工程经验丰富,并针对其他脱硫公司在类似工程中出现的问题进行了分析、改进,丰富、完善了自身的脱硫工艺,使得技术的成熟性和运行可靠性得到进一步的提高,因此不会发生因脱硫设备而影响锅炉正常运行的情况。
· 采用四层浆液喷淋设计,不仅可确保取得最佳脱硫效果,还可降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。
·根据自己丰富的工程经验,选用独特的喷嘴布置形式,可对整个塔体有效横截面(烟气分布横截面)进行充分合理地覆盖,截面喷淋量均匀,雾化效果好,气液接触面积大,有效提高了脱硫效率。
·通过计算机模拟设计,确定了吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、除雾器、烟气入口和烟气出口的位置,优化了pH值、L/G、石灰石化学当量比、氧化空气流量、浆液浓度、烟气流速等性能参数来控制吸收塔内烟气均匀流动。
本套FGD脱硫系统主要包括以下几个子系统:· 烟气系统· 吸收氧化系统· 石灰石浆液制备系统· 石膏处理系统· 辅助设备系统(排放系统、工艺水系统)2.2 吸收塔中SO2,SO3,HF和HCl去除烟气自烟道引入,经增压风机增压进入吸收塔内,自下而上流动与喷淋层喷射向下的石灰石浆液滴发生反应,洗涤SO2、SO3、HF、HCl等有害气体。
石灰石浆液制备系统制成的新石灰石浆液在循环泵入口加入,由吸收塔浆液循环泵将浆液向上输送到喷淋层,与浆液池中已经生成的石膏浆液混合。