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1、炉内脱硫系统改造工程设计方案及说明1 工程概况 22 设计和运行条件 32.1燃煤资料 32.2锅炉参数 32.3脱硫剂 42.4设计接口 43 工艺介绍及系统组成 43.1煤燃烧过程 S02 的析出 43.2CA/S 与脱硫效率的关系43.3系统设备组成 54 脱硫工艺方案 64.1系统工艺流程 64.2系统参数及主要设备 64.3控制系统设计 75 供货清单及报价 97 安装调试与运行 117.1系统安装 117.2 系统调试与运行 118.技术培训工作 128.1基础培训 128.2运行培训 128.3维修培训 129.试运行及交接阶段 1310.售后服务工作 131 工程概况1.1项目
2、名称：1.2建设地点：项目施工现场本工程采用炉内喷钙脱硫方式。结合本公司以往类似项目脱硫工程的实践，提出如下 方案供业主选择。本工程1台锅炉，设1套石灰石粉输送系统，系统流程参见系统图（SHSXT-OO）。具 体气源配置为采用厂区的压缩空气进行输送。系统主要参数如下：序号项目单位参数备注1BMCR工况设计出力t/h12系统平均灰气比kg/kg53*灰管初端速度m/s154*灰官末端速度255耗气量Nm3min9每套石灰石粉输送系统设有一套上下给料泵系统，在上给料泵进口设一个圆顶阀、手 动门，下给料泵进口设一个圆顶阀，出口设给料阀，给料阀出口接混合器。其运行流程为： 所有阀门处于关闭状态，打开上
3、平衡阀、上进料阀（密封圈泄压，延时 2 秒打开进料阀）， 上料位计报警（设定时间到）关闭进料阀（关闭进料阀，延时 2 秒进料阀密封圈充压）、 上平衡阀，打开入炉快关阀（延时10秒），打开进气阀组（延时5秒），打开旋转给料阀， 打开下进料阀（进料阀密封圈泄压，延时2 秒打开进料阀），延时2 秒 打开下平衡阀设定 时间到，关闭下平衡阀（延时 2 秒）关闭下进料阀（关闭进料阀，延时2秒进料阀密封圈 充压），打开上平衡阀、上进料阀（密封圈泄压，延时 2 秒打开进料阀）上料位计报警， 关闭进料阀（关闭进料阀，延时 2 秒进料阀密封圈充压）、上平衡阀 ，等待下料位计报警， 打开下进料阀（进料阀密封圈泄压，
4、延时 2 秒打开进料阀）延时 2 秒 ，打开下平衡阀， 设 定时间到 ，关闭下平衡阀 延时 2 秒 ，关闭下进料阀（关闭进料阀，延时 2 秒进料阀密 封圈充压）； 重复（打开上平衡阀、上进料阀（密封圈泄压，延时 2 秒打开进料阀），上 料位计报警，关闭进料阀（关闭进料阀，延时 2 秒进料阀密封圈充压）、上平衡阀， 等待 下料位计报警 ， 打开下进料阀（进料阀密封圈泄压，延时 2 秒打开进料阀），延时 2 秒 打开下平衡阀，设定时间到关闭下平衡阀 ，延时2 秒关闭下进料阀（关闭进料阀，延时2 秒进料阀密封圈充压）。石灰石输送管道上设置有手动吹堵阀，当系统压力超过压力变送器的设定值时，打开 吹堵阀
5、，进行吹堵，当系统压力恢复到正常值时，关闭吹堵阀。系统主要技术特点1）、给料阀采用专为石灰石连续输送研发的国际先进的旋转给料阀密封性好：可适用于0.15MPa的输送压力下运行；可有效解决输送气源向炉前返气 现象；耐磨性强：叶片喷涂有碳化钨涂层，适用于CaO含量较高的介质； 叶片可调整更换：当叶片磨损后，在叶轮轴无需更换的前提下，可方便的进行叶片 调整、更换； 轴封采用气密封结构，确保旋转给料阀密封可靠； 给料量的控制通过变频电机控制，计量精确。2）、气灰混合装置采用专为石灰石连续输送研发的新型气灰混合器， 既能保证石灰石粉的连续有效的进入输送管道，又能有效地解决返气现象； 设备安装高度低、阻力
6、小、使用寿命长，可单独使用、也可串联使用，布置方式灵 活；3）、采用新型的管路分配器，有效解决管道布置困难、弯头多、阻力大问题。2 设计和运行条件2.1 燃煤资料设计煤种：暂无2.2锅炉参数暂无2.3设计接口压缩空气 输送用压缩空气气源由压缩空气提供(由业主提供)，并配套相应的阀门，仪用压缩 空气就近从仪用压缩空气母管接。仪用管道由业主提供粉仓下柱外 1 米，粉仓下柱外1米 内管道由我方提供。电源脱硫系统用电由业主提供，电压等级为380V,系统内设备的供电由我方自行解决，我 方向业主提供其用电负荷容量及用电要求。土建所有土建由业主方考虑3 工艺介绍及系统组成31煤燃烧过程S02的析出煤中的硫以
7、四种形态存在，即黄铁矿硫(FeS2)、硫酸盐、有机硫(CxHySz)和元素硫。 其中黄铁矿硫、有机硫和元素硫占煤中硫份的 90以上。是可燃硫，硫酸盐硫是不可燃硫。 煤在燃烧过程中。所有的可燃硫都在受热过程中从煤中释放出来。黄铁矿硫在300C时即 开始失去硫份，形成黄铁矿和赤铁矿。黄铁矿硫的大量分解则在650C以上。有机硫在煤 加热至400C时即开始大量分解，首先分解为中间产物(主要是H2S)，而后在遇氧气和其他 氧化性自由基时逐步被氧化为SO2。在炉膛的高温条件下存在氧原子或在受热面上有催化 剂时，一部分SO2会转化成SO3。通常生成的SO3只占SOx的0. 5%2%左右。此外， 烟气中的水份
8、会和SO3反应生成硫酸(h2so4)气体。硫酸气体在温度降低时会变成硫酸雾， 而硫酸雾凝结在金属表面上会产生强烈的腐蚀作用。排人大气中的SO2由于大气中金属飘 尘的触媒作用而被氧化生成so3,大气中的SO3遇水就会形成硫酸雾。烟气中的粉尘会吸 收硫酸而变成酸性尘。硫酸雾或酸性尘被雨水淋落就变成了酸雨。32Ca/S 与脱硫效率的关系工程运行实践表明.Ca/S摩尔比是影响脱硫效率和SO2排放的首要因素。燃用低硫 煤时，烟气中SO2的浓度低，石灰石与SO2反应速度慢，消耗石灰石量相对较大，需要Ca / S 摩尔比的浓度就高。随着 Ca/ S 增加，脱硫效率增加。燃煤含硫量为 1%时，床温控 制在85
9、0C左右时，当Ca/S=2.2时，脱硫效率大于80%, SO2低于国家规定的排放标准。3.3系统设备组成3.3.1 石灰石粉仓部分石灰石粉仓主要起到储存石灰石粉的作用，石灰石粉由密封罐车直接送入。石灰石仓 顶部设有布袋除尘器、压力真空释放阀、高低料位计。考虑到石灰石粉的物理特性（流动 性差，吸湿性强），粉库还设有气化系统（现场已有）。3.3.2 输送部分石灰石粉仓根据工艺需要设置 1 个落料斗，在落料斗下设有两个容器（称上、下容器）， 在两个容器的进口各设一个球型气锁阀（国际专利技术，气封式圆顶阀），上容器装有高 料位计，下容器装有低料位计，下容器出口接旋转给料阀（芬兰原装进口），旋转给料阀
10、出口接混合器。在上容器与石灰石粉库之间装有气动平衡阀，以平衡上下容器间的压差。其中旋转给料阀为专为石灰石粉炉内喷钙系统设计，为公司特有技术，其特点如下：密封性好：可适用于 0.15MPa 的输送压力下运行；可有效解决输送气源向炉前返气现 象；耐磨性强：叶片喷涂有碳化钨涂层，适用于 CaO 含量较高的介质；叶片可调整更换：当叶片磨损后，在叶轮轴无需更换的前提下，可方便的进行叶片调 整、更换；轴封采用气密封结构，确保旋转给料阀密封可靠3.3.3 气源部分输送用压缩空气气源由压缩空气提供，并配套相应的阀门，仪用压缩空气就近从仪用 压缩空气母管接。仪用管道由业主提供粉仓下柱外 1 米，粉仓下柱外1 米
11、内管道由我方提 供。3.3.4输送管路部分输送管路指从混合器出口至锅炉炉膛入口的管道部分，包括分配器、吹堵系统。分配 器是根据锅炉炉膛的开孔数量而定，有一对二、一对四等。需要说明的是石灰石输送系统 的吹堵装置有别于气力除灰系统中的吹堵装置。石灰石输送系统中吹堵装置是采用接入压 缩空气的办法将管道吹通的；气力除灰系统中吹堵装置采用的是正吹反抽的原理。另外， 考虑到锅炉炉膛温度较高，与炉膛接口的入炉手动快关阀及金属耐高温膨胀节要求具有耐 高温的特点。4 脱硫工艺方案4.1 系统工艺流程对于锅炉脱硫处理，目前一种普遍采用的方法是将脱硫剂(石灰石粉：粒径0 2mm，比重约1.4 t/m3)通过送粉管道
12、从炉前锅炉炉膛中与煤一起燃烧，通过化学反应生成 CaSO ，达到脱硫目的。系统工艺流程路线如下：4(1)石灰石粉仓一手动插板阀一发送器圆顶阀一上容器一发送器圆顶阀一下容器 f旋转给料阀f分配器f入炉快关阀f锅炉炉膛入口石灰石粉给料量根据锅炉燃料量和锅炉尾部SO2分析，通过调节旋转给料阀的转速来 控制。旋转给料阀采用变频调节。系统运行、旋转给料阀的开、关状态，转速信号和堵管 信号接入PLC或者DCS系统。4.2系统参数及主要设备4.2.1手动隔离阀型号：GZ41M-200数量： 1只材质：闸板Q235-A+镀铬外壳 Q235-B使用寿命：三5年制造厂：公司4.2.2吹堵阀型号：DN50数量： 1
13、只驱动方式：气动阀芯使用寿命：阀芯5年 制造厂：公司4.2.3输送管道管道规格：DN80 mm壁厚：7 mm材质：20#弯头材质：20#背覆弯曲半径：R=8DN4.2.4控制用压缩空气（买方供货，卖方提出参数要求）控制用空气量及品质要求：用气量：0.5 Nm”min含油率：W IPPm含尘粒径：W压力露点：W -20C4.2.5旋转给料阀型号：AL200电源：380V输送能力：最大lt/h电机功率：0.55KW出料口径：DN2004.3控制系统设计总的要求采用以微处理器为基础的可编程序控制器（PLC）进行数据采集和控制，控制系统能对 整个输送系统进行集中监视、管理、自动顺序控制及闭环控制（控制
14、系统由买方提供）。石灰石输送系统以硬接线方式纳入到需方PLC程控系统，我方只提供就地控制设备及 仪表，分界点在我方提供的就地柜端子排上。主要设备规范及性能要求仪表：我方所供仪表及参数显示采用国际标准工程计量单位。检测仪表精度要求,主要参数不低于 0.5级，变送器精度不低于 0.25 级。（B）模拟量信号：温度测量采用铠装热电偶和热电阻（热电偶 K 分度、热电阻 Pt100）。压力或差压变送器为智能型二线制，4-20mADC信号。(C) 开关量信号：对于压力开关(PS)、温度开关(TS)、料位开关(LS)和位置开关等，其接点应是快动无 源干接点型，接点的最小容量应为 220VAC、 5A。(D)
15、 就地指示表： 就地压力和料位等指示表结构坚固、耐腐蚀、防尘防水，精度不低于 1.5 级。控制盘、盒、柜及按钮 控制盘、盒、柜和箱为能防尘、防滴水、防腐、防潮、防结霉、防昆虫及齿动物，能 承受指定场合的温度及支承结构的振动。盘、盒、柜的设计、材料选择和工艺要求能使其内外表面光滑整洁，没有焊接、铆钉 和外侧出现的螺栓头。盘、盒、柜具有足够的强度能经受住搬运、安装和运行期间电气短路等生产的所有偶 然应力，钢板厚度至少为 2mm。所有金属构建牢固地连接到盘内接地板上。 盘、盒、柜内安装有发热元器件，若仅靠自然通风不能提供良好的散热，则将装设强 迫通风装置，以保证运行时内部温度不超过设备允许的温度极限值。墙挂式控制箱高度不超过 1200mm。4.3.1 控制系统的点数统计如下表：序号名称数量信号类型备注AIAODIDO1进料阀2422进料阀密封222
