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1、75吨锅炉脱硫系统技术方案2016.1目录一.工程设计参数3二.烟气脱硫方案3三.通用设备18四.脱硫系统电气25五.脱硫系统控制及仪表27六.给排水设计33七.建筑结构34八.售后服务及技术服务371.工程设计参数75吨锅炉参数及设计要求序号项 目单位参 数175吨锅炉台1台2烟气量m3/h1700003排烟温度1404SO2初始浓度mg/Nm327005SO2排放浓度mg/Nm31006年运行时间%不小于982.烟气脱硫方案本烟气脱硫工程（FGD），采用石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺，以石灰粉为脱硫剂，经消化后石灰浆液由给浆泵供入脱硫塔。锅炉烟气经除尘器除尘处理后，由烟道引入脱硫系统，经过原烟
2、气挡板后，进入脱硫塔进行脱硫反应。脱硫塔为喷淋空塔，内部玻璃鳞片防腐，三层喷淋，每层喷淋配置一台循环泵，烟气以一定角度进入脱硫塔，向上流动与喷淋浆液充分接触以脱除其中的SO2。喷淋层上部布置两级除雾器。在脱硫塔内，烟气中的SO2与浆液充分接触并与浆液中的脱硫剂发生反应，生成的CaSO3在脱硫塔底部的循环浆液池内被氧化风机鼓入的空气氧化，最终生成石膏，石膏浆液由石膏排出泵排出，送入石膏脱水处理系统，脱水后的石膏落入石膏间储存外运。2.1设计原则和设计范围2.1.1 主要设计原则FGD工艺系统主要由石灰浆液制备系统、烟气系统、SO2吸收系统、排空及事故浆液系统、石膏脱水系统、工艺水系统、其他用和仪
3、用压缩空气系统等组成。工艺系统设计原则包括:（1）脱硫工艺采用喷淋湿式石灰石膏法。（2）脱硫装置的烟气处理能力为一台75吨锅炉烟气量。脱硫效率按大于96.2%设计。（3）脱硫系统设置100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不影响锅炉的安全运行。（4）吸收剂制浆方式采用石灰粉，在脱硫岛内吸收剂浆液制备区加水消化、除渣制成浆液。（5）脱硫副产品石膏脱水后含游离水含量小于10%，为综合利用提供条件。2.1.2 防止结垢的措施1. 合理的脱硫塔结构设计，保证流场均匀，不产生气流分离，不形成涡流和死区。2.合理设计气流速度。3. 提高粉尘脱除效率，避免产生灰垢。4. 优化氧化风机参数设计，提高亚硫酸
4、钙氧化、转化。5. 合理控制浆液的pH值。6. 合理控制浆液饱和度。7. 在关键部位设自动定时冲洗。2.1.3 主要设计范围脱硫装置范围内的工艺部分的初步设计，主要包括：SO2吸收系统烟气系统吸收剂供应与制备系统石膏脱水系统FGD供水及排放系统压缩空气系统在脱硫系统方案设计中以保证较高的脱硫效率、设备可靠运行、低能耗、减少操作人员的劳动强度为原则，具体实施中采用了如下方案： 重要设备考虑冗余配置，保证系统可靠运行； 为减少运行人员劳动强度，采用DCS系统对脱硫系统进行全自动化控制。 脱硫系统工艺水大部分循环使用，节约用水。2.2工艺描述及设备选型2.2.1石灰浆液制备系统2.2.1.1 工艺描
5、述用自卸密封罐车（甲方自备）将石灰粉通过管道送入钢制石灰粉仓内，制浆时，石灰粉通过给料装置进入粉仓下部的浆液箱，同时加水进行充分的搅拌制成浆液，浆液箱内石灰粉与工艺水混合至密度为1140kg/m3(含固量20)，这样制成的石灰浆液用石灰浆液泵打入脱硫塔。根据烟气负荷、脱硫塔烟气入口的SO2浓度和pH值来控制打入吸收塔的石灰浆液量。2.2.1.2设计原则脱硫装置设置一套石灰浆液制备系统。石灰粉仓顶部设有除尘装置，石灰粉仓的容量按最大工况运行3天（每天按24小时计）的吸收剂耗量设计。粉仓出口安装插板阀和电动星形卸料器。全套吸收剂供应系统满足FGD所有可能的负荷范围。石灰浆液制备系统工艺流程图2.2
6、.1.3设备选型石灰浆液制备系统的主要设备有石灰粉贮存、卸料设备；石灰浆液箱、泵和搅拌器。1）石灰粉贮存、卸料设备用自卸密封罐车（甲方自备）将成品石灰粉，通过管道送入钢制筒形石灰粉仓内。石灰贮仓的容量按最大工况运行3天（每天按24小时计）的吸收剂耗量设计。2）石灰浆液箱、泵和搅拌器石灰浆液箱容量按不小于最大工况下的12小时的石灰浆液量设计，配有一台搅拌器，搅拌器采用衬胶碳钢结构。石灰浆液泵，单台容量按最大工况时的石灰浆液耗量设计，一用一备。3）管道系统承包方提供系统所需的所有管道、阀门、仪表、控制设备和附件等的设计。浆液管线布置无死区存在，以避免管道堵塞。浆液管线设计有清洗系统和阀门低位排水系
7、统。石灰浆液给料量根据吸收塔浆池内的浆液PH值进行控制。有关阀门的设计满足系统自动运行和控制要求。浆液制备系统设备清册：序号名称规格型号单位数量备 注1石灰贮仓有效容量20m3，材质：碳钢座12仓顶除尘器脉冲压缩空气反吹扫台13插板门300mm300mm个14星形卸料器300mm300mm个15振打器个16浆液箱V=20m3台17浆液箱防腐玻璃鳞片防腐套18浆液箱搅拌器及电机型式:顶进式；轴、叶轮材质：碳钢衬胶；台19石灰浆液输送泵H=20m、Q=20m3/h台21用1备10脱硫剂输送管道、阀门碳钢套12.2.2 吸收系统2.2.2.1工艺描述SO2吸收系统由吸收塔、入口系统、循环喷淋系统、脱
8、水除雾系统、扰动系统等组成。待处理烟气通过烟气系统后进入吸收塔，与含有脱硫吸收剂的循环浆液逆向接触，来完成传质过程，达到净化烟气的目的。循环喷淋系统配置3台循环泵对应三层喷淋层，采用空心蜗壳喷嘴，覆盖率200%，可以形成良好的雾化区域，增加传质表面积，延长液滴在塔内的停留时间（液滴在塔内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度和烟气流动方向有关），从而达到最佳的脱硫效率。脱硫后的烟气通过循环喷淋层上方设置的双层平板式除雾器，分离净烟气中夹带的液滴，在喷淋层和除雾器之间增加降尘段，防止除雾器堵塞。循环喷淋系统的循环浆液储存于脱硫塔底部的循环池，通过氧化风机鼓入的氧气进行氧化，将亚硫酸盐氧化为硫酸盐（石
9、膏），再通过石膏排出泵送至副产品处置系统。同时脱硫塔系统设置扰动系统，防止浆液池内沉积阻塞。脱水除雾系统包含一套独立的冲洗装置，由除雾器冲洗泵按压差(优先级)或时间进行反冲洗，防止除雾器阻塞。扰动系统主要是防止浆液沉积、增加氧化、增加脱硫效率。扰动系统主要分为侧入式搅拌系统和塔底喷吹扰动系统，根据我公司对多家脱硫塔的综合考察发现，侧入式搅拌系统的轴密封部位磨损严重，更换周期一般为半年左右，带来高额的后期维护费用，同时在搅拌短时间停机后，重新开机时对塔底沉积的沉淀物搅拌效果不理想。我公司的扰动系统采用的是塔底扰动喷吹技术，该技术最早应用于德国，随后引入国内，使用扰动泵将塔底浆液抽出，然后经过扰动
10、管道，通过扰动喷嘴喷出，其扰动效果更好，即使短时间停机重启，也不会产生沉淀，所以本次脱硫工程中，我公司推荐采用扰动喷吹系统。2.2.2.2设计原则 吸收塔采用喷淋塔。吸收塔浆池与塔体为一体结构。 吸收塔由承包方按设备整体供货，包括吸收塔壳体、冲洗喷嘴及所有内部构件、吸收塔扰动系统、除雾器、塔体防腐等。塔体的组装、塔内防腐及保温紧固件的施工由承包方在现场完成。 吸收塔内所有部件能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击，高温烟气不对任何系统和设备造成损害。 吸收塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。 吸收塔设计成
11、气密性结构，防止液体泄漏。保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。 吸收塔壳体设计要能承受压力荷载、管道力和力矩、风载和地震载荷，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷载。吸收塔的支撑和加强件能充分防止塔体倾斜和晃动。有关计算将提交给业主方确认。 塔体的设计尽可能避免形成死角，同时采用搅拌措施来避免浆液池中浆液沉淀。 吸收塔底面设计能完全排空浆液。 吸收塔内配有足够的冲洗喷咀和冲洗管路，来对吸收塔的死角进行充分冲洗，防止浆液的沉积和结垢。 塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护，吸收塔内部不堆积污物和
12、结垢。吸收塔的下部（称作浆液池）有吸收液，其中含有通过石灰浆液系统输送的石灰浆液。在浆液池中布置有氧化空气分布系统，氧化空气由氧化风机提供，其主要作用是将亚硫酸钙就地氧化成石膏。石膏浆液通过石膏排出泵排到脱水系统。氧化区域合理设计，氧化空气喷嘴和分配管布置合理。吸收塔内扰动装置，作用是使浆液保持流动状态，吸收塔搅拌系统确保在任何时候都不会造成塔内石膏浆液的沉淀、结垢或堵塞。 吸收塔烟道入口段能防止烟气倒流和固体物堆积。吸收塔配备有足够数量和大小合适的人孔门和观察孔，人孔门和观察孔不能有泄漏，而且在附近设置走道或平台。人孔门的尺寸至少为DN600，易于开关，在人孔门上装有手柄。在脱硫塔的底部位置
13、安装1000mm1200mm的人孔门一个，便于进塔内检查处理故障。烟气脱硫系统范围内需考虑设置完整的平台、栏杆、通道等，满足运行、维护、检修的需求，合理设置起重设施和检修通道。栏杆DN32厚度不小于2.5mm，其他要符合GB4503-2009标准的要求。排放口监测平台采用螺旋走梯方式（爬梯宽度范围为600-800mm，爬梯的角度不得大于51），高于地面2米的设有平台（平台面积不小于4.0m2，平台、爬梯护栏高度不低于1.5m）。便于监测，不得采用直爬梯方式，监测平台处至少配置220V两相、三相电源插座各1个。脱硫系统各处观察孔、平台、通道等设有充足的照明。照明均采用新型节能灯灯具。并在吸收塔平台和人孔附近设置检修及照明插座箱。检修电源由低压配电柜取得。 吸收塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置，至少提供足够的吸收塔液位、PH值、温度、压力、除雾器压差等测点。 吸收塔设计还考虑除雾器及其塔内部件检修维护时所必须的起吊措施。吸
