1、.220t/h 锅炉烟气氨法脱硫项目技 术 方 案山东雪花生物化工股份有限公司.2011 年 5 月.目 录 1 项目概况 .32 基本参数及设计要求 .43 规范和标准（不仅限于此） 54 脱硫系统技术指标 .10二、技术方案及工艺特点 111 设计原则 112 氨法脱硫概述 124 本工艺技术特点 .145 脱硫及硫酸铵回收工艺系统描述 156 主要经济技术指标 .257 脱硫系统运行费用与硫酸铵回收统计(年运行时间按 7500 小时计) 268 主要设备选型及设备表 26三、投资概算 33四、工程施工周期 .33五、施工组织计划 .34六、施 工 准 备 35补充说明： .37.一、技术
2、方案设计大纲1 项目概况随着工业经济的不断发展，世界环境日益恶化。尤其是随着发展中国家的工业化进程的不断推进，排向大气的污染物绝对量快速增长。人类越来越被因自己而造成的恶果而感到疲于应付、甚至恐惧。燃煤电厂所排放烟气中的二氧化硫是造成大气污染主要的因素之一，它不仅能造成酸雨危害人类，而且据最近世界环境专家断言，还是破坏大气臭氧层的一个重要因素。因此，二氧化硫的治理迫在眉睫。燃煤电厂 S02 排放超过全国 SO2 排放总量的 50%。随着新型能源基地的发展战略逐渐向煤电并举，输电为主的方向转变，在燃煤电厂的设计或脱硫改造工程中，如何合理选用脱硫工艺，并以较低的初投资和运行费用达到脱硫后 SO2
3、排放量符合国家排放标准的规定以及建设机组环境评价要求，是燃煤电厂烟气脱硫行业健康发展的关键问题。 燃煤是大气环境中 S02、氮氧化物、烟尘等污染物的主要来源。从煤的消耗量来看：煤炭在我国能源消费中的比例保持在 70%左右，且短期内难以改变；从煤的使用方式上看：煤炭消费量的 80%直接用于燃烧，其中燃煤电厂燃煤量占煤炭消耗量的 50%以上。“十二五” 规划主要大气污染物排放总量持续削减，按照目前统计口径，全国二氧化硫排放总量比“十一五”减少 10%，重点行业和重点地区氮氧化.物排放总量比“十一五”减少 10%，全国氮氧化物增长趋势得到遏制。电力行业仍为减排重点领域，新建燃煤机组全部配套建设脱硫设
4、施，脱硫效率达到 95%以上，并根据排放标准和建设项目环境影响报告书批复要求配套建设烟气脱硝设施，脱硝效率达到 80%以上，除淘汰机组外， “十一五”期间未脱硫的燃煤机组安装脱硫设施，综合脱硫效率提高到 90%以上，已投运的脱硫设施中不能稳定达标排放或实际燃煤硫分超过设计硫分的进行更新改造。因此燃煤电厂烟气脱硫行业是承担十二五”规划减排任务的主要力量。我公司现有 220t/h 燃煤锅炉 2 台（一开一备） ，配套有 3 电场除尘器；根据公司发展需要以及对环境保护的重视，决定对此 2 台锅炉增设烟气脱硫装置。经过与国内多家环保工程公司进行交流及对多家电厂脱硫运行实际情况的了解，公司工程技术人员对
5、 220t/h 锅炉脱硫设计出适合我公司实际情况更先进和成熟的脱硫方案。2 基本参数及设计要求2.1 设计方案初始条件锅炉型号锅炉煤耗量燃煤含硫量锅炉烟气流量 427000m3/h烟气排放温度 125.SO2 初始排放浓度 2000mg/Nm3脱硫系统进口烟尘浓度 150 mg/Nm3锅炉引风机功率锅炉引风机风量锅炉引风机全压2.2 脱硫设计排放目标SO2 排放浓度 200mg/Nm3脱硫效率90%烟尘排放浓度50mg/Nm 3氨法脱硫装置在脱硫的同时对烟气中的其它污染物也具有脱除效果：SO3、HCL 、HF 等易溶于水的污染物能 100%脱除；对 NOX（氮氧化物）的脱除效率30。3 规范和
6、标准（不仅限于此）3.1 综合标准序号 编号 名称1 GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准2 GB16297-1996 大气污染物综合排放标准3 GB3095-1996 环境空气质量标准 （2000 年局部修订）4 GB8978-1996 污水综合排放标准5 GB3838-2002 地表水环境质量标准6 GB12348-1990 工厂企业界噪声标准7GB/T16157-1996固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样标准8 GB13268132 大气中粉尘浓度测定.70-979 安全生产法 （70 号令） （2002.11.1）10 GB18597-2001 危险废物贮存污染控
7、制标准11 GB18599-2001 一般工业固体废物贮存/处置场污染控制标准 12 HJ2001-2010 火电厂烟气脱硫工程技术规范 氨法3.2 设计标准序号 编号 名称1 DL/T5094-99 火力发电厂建筑设计规程2 DL5022-93 火力发电厂土建结构设计技术规定3 SH3024-95 石油化工企业环境保护设计规定4 DLGJ24-91 火力发电厂生活消防给排水及排水设计技术规定5 DLGJ158-2001 火电厂钢制平台扶梯设计技术规范6 GB50033-91 工业企业采光设计标准7 GB50034-92 工业企业照明设计标准8 GB50037-96 建筑地面设计规范9 GB5
8、0046-95 工业建筑防蚀设计规范10 HG20679-1990 化工设备、管道外防腐设计规定11 GB50052-95 供配电系统设计规范12 GB50054-95 低压配电设计规范13 GB50057-2000 建筑物防雷设计规范14 GBJ16-2001 建筑物设计防火规范15 GB50191 构筑物抗震设计规范.16 GB50010-2002 混凝土结构设计规范17GBJ50011-2000建筑抗震设计规范18 GB50015-2003 建筑给排水设计规范19 GB50017-2003 钢结构设计规范20 GB50029-2003 采暖通风与空气调节设计规范21 GB50029-20
9、03 压缩空气部设计规范22GBJ50007-2001建筑地基基础设计规范23GBJ50003-2001动力机器基础设计规范24 GBJ50040-96 砌体结构设计规范25 GBJ63-90 动力机器基础设计规范26 GBJ64-83 电力装置的电测量仪表装置设计规范27 SH3097-2000 工业与民用电力装置的过电压保护设计规范28GBJ50009-2001石油化工静电接地设计规范29GBJ50009-2001建筑结构荷载规范30 JGJ94-94 建筑桩基设计规范31 NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定32 GB7231-2003 工业管道的基本识别色和识别符号的安
10、全知识.33 GB50316-2000 工业金属管道设计规范34 GBZ1-2002 工业企业设计卫生标准35HG/G20646-1999化工装置管道材料设计规定36 GB4053.4 固定式钢斜梯及工业钢平台37 DL/T5072火力发电厂热力设备和管道保温油漆设计技术规定3.3 设备、材料标准序号 编号 名称1 GB/T13927-92 通用阀门压力试验2GB/T14976-2002流体输送用不锈钢无缝管3 GB/T3091-93 低压流体输送镀锌焊接钢管4 GB/T3092-93 低压流体输送焊接钢管5GB/T4217-2001流体输送用热塑料性塑料管材公称和公称压力6GB/T10978
11、-2001热塑性塑料管材通用壁厚表7 GB/T13384-92 机电产品包装通用技术条件8GB/T8163-1999流体输送用无缝钢管.9 GB10889-89 泵的振动测量与评价方法10 GB11653-2000 除尘机组技术性能及测试方法11 GB3214-91 水泵流量测定方法12 GB3216-89 离心泵、混流泵、轴流泵、旋涡泵试验方法13 GB/T5656-94 离心泵技术条件（类） 14 GB/T9236-94 计量泵技术条件15 GB/T10887-89 单螺杆泵技术条件16 ZBJ06006-90 阀门的试验与检验17 GB150-1998 钢制压力容器18 GB4879-9
12、9 防锈包装19 GB5117 碳钢焊条20 GB5118 低合金钢焊条21 JB/T4297-92 泵产品涂漆技术条件22 JB/T4735-1997 钢制焊接常压容器及释义23 JB/T8097-95 泵的振动测量与评价方法24 JB/T8098-95 泵的噪声测量与评价方法25JB/T53060-2000离心式渣浆泵产品质量分等26 JB/T8096-98 离心式渣浆泵27 JB/T4127.1-99 机械密封技术条件28 JB/T4700-2000 压力容器法兰分类与技术条件29 JBT4127.3-99 机械密封产品验收技术条件.30 SH3518-2000 阀门检验及管理规程31
13、GB50011 建筑抗震设计规范3.4 施工及验收标准序号 编号 名称1 GBJ202-2002 建筑地基基础施工质量验收规程2 GB50204-2002 混凝土结构工程施工质量验收规范3 GB50205-2001 钢结构工程施工质量验收规范4 GB50212-2002 建筑防腐蚀工程施工及验收规范5 SH3022-1999 石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范6 SH3524-1999 石油化工钢制塔、容器现场组焊施工工艺标准7 SH3510-2000 石油化工设备混凝土基础工程施工及验收规范8 HG20234-93 化工建设项目设备、材料检验大纲9 GB50235-97 工业金属管道工程施
14、工及验收规范10 DL/T657-1998 火力发电厂模拟量控制系统在线验收测试规程11 DL/T658-1998 火力发电厂顺序控制系统在线验收测试规程12 SDJ279-90 电力建设施工及验收规范13 GB50259-96 电气装置安装工程电气照明装置施工及验收规范14 GB50150-91 电气装置安装工程电气设备交接试验标准15 GB50168-92 电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范16 GB50169-92 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范17 GB50171-92电气安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范.18 GB50231-98 机械设备安装工程施工及验收规范
15、19 GB50235-98 工业金属管道施工及验收规范20 GB50236-98 现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范21 GB50254-96 电气装置安装工程低压电器施工及验收规范22 GB50258-96电气装置安装工程 1KV 及以下配线工程施工及验收规范23 GB5275-98 压缩机风机泵安装工程施工及验收规范24 DL/T808-2002 副产物硫酸铵4 脱硫系统技术指标 脱硫保证效率 90% 出口 SO2 排放浓度 200mg/Nm3 出口烟尘排放浓度 50mg/Nm3 NOX 脱除效率 30 % 烟气排放温度 60 烟气通过脱硫系统的压降 1500Pa 脱硫系统耗电量 18
16、7kWh（运行装机功率 267.5KWh0.7） 脱硫系统耗水量 9t/h (以饱和计水蒸汽计算) 脱硫系统耗汽量 0.2t/h 脱硫系统液氨耗量 280Kg/h. 脱硫系统设备的噪音不高于 85dB(A)（距离设备外1m，操作平台 1.2m 处测试） 脱硫除尘系统设备可用率不低于 95 脱硫除尘系统漏风率 3 除雾器除雾效率 98% 脱硫塔等主体设备使用寿命 30 年二、技术方案及工艺特点 采用的脱硫工艺：氨-硫酸铵浓缩结晶脱硫工艺； 脱硫剂：液氨（可以调配至适当浓度，亦可直接加入脱硫系统） ； 脱硫装置、脱硫剂制备系统及硫酸铵回收系统两炉一套配置； 烟气脱硫装置的处理能力按锅炉 100%工
17、况时的烟气量设计， 年运行7500 小时； 处理后烟气符合并优于当地电厂烟气排放环保标准； 脱硫后的产物硫酸铵可直接以化肥出售（宜可用于复合肥生产） 。1 设计原则1.1 遵照国家有关法规及规定进行设计；严格按照招标书的具体要求。1.2 脱硫装置的脱硫效率按照工艺条件进行设计，并有提高技术指标的空间，适应国家对环保治理不断严格的要求和当地总量控制的要求。1.3 采用先进的技术，并结合公司的具体实际条件，在考虑到技术的可靠性和先进性的基础上，尽可能降低工程的总投资额和实际运行的成本，因地制宜、合理布局，减少占地面积，节省投资。1.4 脱硫吸收剂采用液氨。1.5 没有 “三废”产生：废气达标排放，
18、无废水、废渣排放，脱硫副产物为硫酸铵。1.6 脱硫装置、脱硫剂制备系统及硫酸铵回收系统两炉一套配置。装置的.烟气处理能力按照锅炉 110%工况时的烟气量设计；脱硫装置设置 100%烟气旁路，保证装置的运行对锅炉系统不会造成影响。1.7 整套系统设计按照系统自动运行并辅助现场机旁操作，采用成熟、可靠、完善的控制方案，减少操作人员的数量和劳动强度。1.8 贯彻 “安全生产、预防为主”的方针，确保本项目投产后符合职业安全卫生的要求，保证职工的安全和健康。1.9 系统内的设备、仪器仪表、材料按照招标文件的要求均采用技术领先，性能可靠的国内外一线品牌产品，保证质量。1.10 系统内主要设备使用寿命保证不
19、低于 30 年。1.11 充分利用公司现有的公用设施，合理布局，节约投资和运行费用。2 氨法脱硫概述2.1 适用范围广，不受含硫量、锅炉容量的限制。由于吸收剂氨比石灰石或石灰活性大，并且在设计时也考虑留有一定的裕度，因而氨法脱硫装置对煤质变化、锅炉负荷变化的适应性强。这在我国能源供应紧张、来什么煤烧什么煤的情况下，更显现出它的优势。氨法脱硫的特点之一是含硫越高，硫酸铵的产量就越大。2.2 脱硫效率很高，很容易达到 95%以上。脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度很低，而且烟气含尘量也大大减少。2.3 吸收剂易采购，可有三种形式：液氨、氨水、碳铵。2.4 氨法脱硫装置对机组负荷变化有较强的适应性，能适应
20、快速启动、冷态启动、温态启动、热态启动等方式；适应机组负荷35 BMCR140BMCR 状态下运行。2.5 国内外有成功运行的实例，运行可靠性好，无结垢问题发生。2.6 氨是良好的碱性吸收剂，吸收剂利用率很高。从吸收化学机理上分析，SO 2 的吸收是酸碱中和反应，吸收剂碱性越强，越有利于吸收。氨的碱性强于钙基（石灰石，石灰） 。从吸收物理机.理上分析，钙基吸收剂吸收 SO2 是气-固反应，反应速度较慢，而且反应不完全，吸收剂利用率低；为此需要将其磨细、雾化、循环等过程以提高吸收剂的利用率，但将使整个系统能耗增加。而氨吸收 SO2 是气-液反应或气-气反应，反应速率快，反应完全，吸收剂利用率高，
21、脱硫效率也高。仅就吸收过程而言，与钙基吸收设备相比，氨吸收设备体积较小，能耗也低。虽然脱硫塔内循环液为硫酸铵饱和溶液，但由于硫酸铵极易溶于水，并且有硫酸铵晶种的存在，实践中未出现结垢、堵塞的问题。2.7 副产品硫酸氨价值高，经济效益好氨法烟气脱硫的副产品是硫酸铵，正是中国广大耕地所需要的含氮含硫的肥料。它可以单独使用，也可以和其他营养元素一起做复合肥料，有着广阔的市场需求。不象钙基脱硫副产品石膏或亚硫酸钙，或因其市场饱和，或因其无法使用，抛弃后还占用宝贵的土地资源，形成“石头搬家” 现象。一吨氨可以生产四吨 96%以上的硫酸铵化肥，按目前我们调研的行情，三吨硫酸铵化肥价值就可抵消一吨氨的费用，
22、还能剩下一吨硫酸铵成为盈余。如果进一步用硫酸铵同氯化钾反应得到硫酸钾和氯化铵，产品附加值还会有显著提高。2.8 环境效益好无废水、废渣和废气排放工艺过程中为了保持吸收液里的氯离子浓度低于 20g/l，以减少溶液对设备部件的腐蚀，需要不断的将含有氯化铵（NH 4Cl）溶液排向副产品干燥器里使其蒸发，得到的固体氯化铵也是肥料，但其量是很小的，混在硫酸铵里不会对其质量产生影响。另外，还有很少量的飞灰出现在旋流器的溢流里，为了保证副产品硫酸铵的质量，往往需要不间断的用压滤机清除。这部分量是很小的，而且是烟气中原有的。避免钙基脱硫为获取吸收剂而开山凿石，用煤将其烧制成石灰；在石灰烧制过程中，放出大量的二
23、氧化碳（CO 2） ，既破坏环境又污染了空气。.氨法烟气脱硫是一种综合利用和资源回收的方法。中国硫资源并不丰富，每年要从国外进口 200-300 万吨硫磺，耗资十多亿元人民币。但中国每年从烟气排走的硫就约有 1000 万吨之多，而中国广大耕地却有 30%因缺少硫元素而影响着粮食的增产。使用氨法烟气脱硫既是综合利用又回收了硫资源，轻松地解决了上述这个矛盾。2.9 适合中国的国情中国是发展中国家，是人口众多的农业大国。氨的资源丰富，每年氨的产量达 3600 多万吨，世界第一。有 400 多个生产氨的化肥厂，产地遍及全国各地，中国耕地经调查大面积缺硫（在土壤里硫含量610 -10 即为缺硫） ，联合
24、国粮油组织已确定除了氮（N ） 、磷（P） 、钾（K）外，硫（S ）是植物第四营养元素，它能显著使农作物和蔬果增产。在欧美硫和氮、磷、钾一样卖钱，它的需求量和磷一样多。我们用氨法进行燃煤烟气脱硫得到副产品硫酸铵肥料，氨是从肥料中来，又回到肥料中去，不影响氨的平衡使用。中国本身就有广阔的市场，据农业权威部门介绍，中国每年需要硫酸铵化肥约 400 万吨，目前每年只生产 60 万吨，需求平衡相差甚远。所以说，氨法烟气脱硫完全适合中国能源、农业的发展和环境综合治理的国情。4 本工艺技术特点本项工程采用氨-硫酸铵浓缩结晶脱硫工艺，其工艺具有以下独特的技术特点和优势：4.1 独特的节能性：通过脱硫塔结构的
25、特殊设计，使得烟气与脱硫吸收液接触非常充分，可以在保证脱硫效率的前提下大大降低脱硫系统的液/气比：本方案中实际控制液/气比为 0.14%左右，而实际脱硫效率可以达到 98%以上；而其他技术为了提高烟气的吸收效率，往往将液/ 气比提高到 5 倍以上，造成出口烟气温度过多的损失和烟气中含水量的增加。从而大大降低了脱硫吸.收系统循环泵的运行功率，并有利于控制烟气出口温度的提高。4.2 亚硫酸铵氧化率高，硫酸铵产品回收率高且品质纯本工艺技术采用喷射气液混合器吸收氧化技术，亚硫酸铵氧化成硫酸铵的氧化率近乎可以达到 100%，可以达到后级回收的硫酸铵产品中几乎不含有亚硫酸铵成分，使得回收的硫酸铵产品回收率
26、高而且品质纯正。4.3 烟气脱硫系统阻力较小，运行成本低 常规氨法脱硫技术为了提高系统的 SO2 吸收效率，往往采用筛板塔，但会造成脱硫塔阻力较大（一般高于 2000Pa） ，而且可能会造成内部堵塞现象，增加运行动力和维护成本；本工艺技术采用我公司自己开发“文塔复喷”三级脱硫工艺，设备系统阻力小于 1500 Pa，脱硫效率远大于一般两级空塔脱硫效率，且系统阻力与两塔结构的阻力相当。4.4 占地面积小，节能效果好 本工艺技术节省了常规的硫酸铵溶液浓缩结晶的三效蒸发器，烟气脱硫与硫酸铵提浓在两个塔内完成，节省了占地面积，投资、运行成本、可靠性及占地面积都优于常规的氨回收法脱硫工艺，仅节约蒸汽一项对
27、本项目每年可节约相当一部分运行成本。4.5 烟气脱硫及硫酸铵回收效率高采用“文塔复喷” 三级洗涤吸收工艺，这大大增加了气液的接触面积，同时液相浓度和 pH 更好控制减小了气态氨及亚硫酸铵的逃逸；脱硫塔上部出口设置两级高效除雾层（拆流板式） ，除去烟气中的雾滴、泡沫及进一步捕集随烟气逃逸的亚硫酸铵；通过以上措施，烟气脱硫效率及硫酸铵回收率得以大提高。5 脱硫及硫酸铵回收工艺系统描述从锅炉来的烟气经静电除尘器除尘、引风机加压之后，进入大型文丘里洗涤器增湿提浓，气液进入塔中下部得以分离，降温后的烟气再经洗涤塔洗涤吸收二氧化硫后从顶部进入复喷吸收器进一步吸收二氧化硫同时回.收洗涤塔逃逸的亚硫酸铵和游离
28、氨，确保二氧化硫吸收和氨的利用（SO 2吸收率达到 98.5%以上，氨的利用率 98.5%以上）气液在塔内靠惯性和重力分离，气体再经两层除沫，烟气经电厂烟囱排放。文丘里和洗涤吸收塔内循环液为接近饱和的亚硫酸铵溶液，复喷塔内循环液为浓度较低的亚硫酸铵溶液，蒸发带走的水分和随亚硫酸铵溶液移出的水分通过复喷塔底部循环液补充，复喷塔移出的水分加水补充。吸收剂液氨加在洗涤塔底部循环液中。亚硫酸铵溶液被移入氧化槽通过喷射吸收器用空气中的氧氧化成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液经泵输送到复合肥车间与浓缩发酵液一起喷浆造粒。5.1 文丘里、洗涤塔、复喷塔选材1）设计原则文丘里及洗涤塔要求耐温 130 度以上复喷塔 10
29、0 度以上，设备内所有部件能够承受最大入口气流和液体的冲刷，高温烟气不会对任何系统和设备造成损害。本工艺技术设备材料采用特种玻璃钢，具有耐磨耐腐蚀且抗老化的特点；5.1.1 脱硫设备工艺结构设计设备从内向外由内表面层、次内层、强度层、外表面层四层组成。如下所示：ABCD.A：内表面层 B：次内层 C：加强层 D：外表面层 A、内表面层为耐腐蚀层，由一层树脂胶衣和表面毡组成，采用内衬树脂，树脂含量大于 90，文丘里设备内加碳化硅防磨处理。B、次内层为防渗层，可有效防止内表面层微细裂纹向外扩展，起到双层保护作用。采用无碱短切纤维和内衬树脂，树脂含量为 7080 。C、强度层该层对内表层和次内层起加
30、强作用，抵抗管道所受外界荷载，保证刚度和强度，采用环向缠绕与交叉螺旋缠绕结合，含量为大于 3040 。D、外表面层为防老化层，采用 34胶衣树脂，并加入 1的抗紫外线吸收剂，防止在室外紫外线辐射作用下产生的老化现象，树脂含量为 100。5.1.2 内部件工艺结构设计所有内部件采用玻璃布与短切毡交替的低压接触成型工艺，采用DERAKANE470-300 酚醛环氧乙烯基树脂，树脂中加入耐磨材料- 碳化硅，增加内部件的耐磨性能。5.1.3 原材料设计A、内衬树脂.采用美国 ASHLAND 公司生产的 DERAKANE470-300 酚醛环氧乙烯基树脂，具有极佳的耐腐蚀性、耐高温性、机械性能和加工特性
31、，适用于喷射、缠绕、手糊、挤拉等成型方法。在大部分酸、碱、盐环境下能展现优异的耐蚀性，浇注体的热变形温度大于 150，拉伸模量 3.6GPa，断裂延伸率 34 。B、结构树脂塔的结构树脂采用台湾上纬公司生产的对苯型 SW963 不饱和聚酯树脂, 玻璃钢的热变形温度大于 200，拉伸强度大于 121MPa；或上海华东理工大学华昌聚合物公司生产的对苯型 9503 不饱和聚酯树脂，其浇注体的热变形温度为 100，拉伸模量 3.2GPa,断裂延伸率 23。 。文丘里进气高温段采用与内衬相同的 DERAKANE470-300 酚醛环氧乙烯基树脂。C、耐磨材料塔的内表面加入耐磨材料-碳化硅，加入量不小于
32、15，增加罐壁的耐磨性。D、纤维玻璃布执行 GB/T18370-2001 主要性能指标。短切毡执行 GB/T17470-1998 主要性能指标。缠绕纱执行 GB/T18369-2001 主要性能指标。.在脱硫塔内安装脱硫设备，即喷雾系统、除雾器、反冲洗装置及其它辅助设施（除雾器采用 PP 或其它材料制作，除雾器效率 99） 。塔上安装维修人孔、供水管道及维修平台及爬梯等。2）喷雾系统包括管线、喷嘴、支撑、加强件和配件等。浆液喷淋系统的设计使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收溶液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气比（ L/G）下可靠地实现所要求的脱硫效率。喷淋组件及喷嘴的布置设计
33、成均匀覆盖脱硫塔的横截面。一个喷淋层由带连接支管的母管制溶液分布管道和喷嘴组成。喷嘴采用碳化硅了螺旋喷头和碳化硅离心双向喷头。5.2 除雾器除雾器用于分离烟气携带的液滴，其系统组成：二级除雾器，配备冲洗水系统和喷淋系统（包括管道、阀门和喷嘴等） 。除雾器采用带孔聚丙烯波纹板除雾器。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。为此，设置了定期运行的清洁设备，包括喷嘴系统。冲洗介质为工业水。一级除雾器的上下面和二级除雾器的下面设有冲洗喷嘴，正常运行时.下层除雾器的底面和
34、顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域。除雾器每层冲洗可根据烟气负荷、除雾器两端的压差自动调节冲洗的频率。冲洗水由除雾器冲洗水泵提供，冲洗水还用于补充洗涤塔和复喷塔中的水分蒸发损失。5.3 烟气系统（1）引风机该方案的特点是：引风机在增湿提浓塔及脱硫塔，属于正压操作，可以避免风机的腐蚀问题。（2）挡板门为保证窑炉安全运行，设置风机故障与烟道和脱硫挡板门的连锁功能，并设有风机故障自动报警功能，一旦 PID 控制器发生故障，可立即由自动改为手动操作。分散了故障风险，系统可靠性高。脱硫系统运行时，启动循环泵，关闭旁路上及风机挡板门，打开脱硫塔进出口挡板门，启动脱硫风机。烟气进入脱硫除尘塔，经
35、多级雾化吸收装置进行除尘和化学吸收反应。在脱硫塔上部设有除雾器，以除去烟气夹带的细小液滴，净化烟气进入原烟囱排放。（3）烟道烟道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）进行设计。脱硫塔出口至主烟道的净烟道采用内衬玻璃鳞片。烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风雪荷载、地震荷载、灰尘积累、内衬和保温的重量等。烟道最小壁厚至少按 5mm 设计，并考虑一定的腐蚀余量。烟道内烟气流速宜不超过 15m/s。烟道能够承压为5000Pa。.烟道具有气密性的双面焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。烟道的布置能确保冷凝液的排放，不允许有水或冷凝液的聚积。因此，烟道要提供低位点
36、的排水和预防冷凝液的聚积措施，任何情况下膨胀节和挡板都不能布置在低位点。烟道外部要充分加固和支撑，以防止颤动和振动，并且设计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。所有需防腐保护的烟道仅采用外部加强筋。烟道外部加强筋统一间隔排列。加强筋使用统一的规格尺寸或尽量减少加强筋的规格尺寸，以便使敷设在加强筋上的保温层易于安装，并且增加外层美观，加强筋的布置要防止积水。 烟道保护层材料为彩色压型钢板，厚度为 0.6mm。烟道的设计尽量减小烟道系统的压降，其布置、形状和内部件（如导流板和转弯处导向板）等均进行优化设计。5.4 脱硫吸收系统烟气与脱硫液接触、洗涤过程中，SO 2 被脱硫液吸收，并发生如下
37、总反应：SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3NH3+ NH4HSO3=(NH4)2SO3亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵：2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4烟气自上而下流过文丘里洗涤器提浓、进洗涤塔脱硫喷淋吸收、复喷吸收回收，经除雾层除雾后排出脱硫系统。脱硫吸收系统包括循环泵、管道阀门及热控仪表系统、喷淋组件及喷嘴或旋流板。吸收液循环泵符合对“泵”的基本要求外，并满足循环泵及驱动电机适应户外露天布置的要求。脱硫塔循环系统的设计要求是使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液.覆盖率，使吸收溶液与烟气充分接触，从而保证在适当的
38、液/气比（L/G ）下可靠地实现所要求的脱硫效率。脱硫液注入及循环管路采用 FRP 材质管路。5.5 脱硫剂储备系统本脱硫系统所用的吸收剂为液氨。脱硫剂储备系统由液氨罐等组成。5.6 补充水系统脱硫及浓缩结晶系统水的损耗，主要为烟气所带走的水分。这些损耗通过输入新鲜的工艺水来补充。脱硫系统所需的工艺水来自于用户现有的工业水或自来水系统。5.7 亚硫酸铵氧化系统氧化空气由两台罗茨鼓风机（一开一备）向脱硫塔送入，亚硫酸铵溶液在氧化槽被鼓入的空气氧化成硫酸铵溶液。5.8 电气、仪表控制系统（1）热控系统1）概述 系统由 PLC 及上位机组成，人员直接控制操作。 系统集成简化，维护简便，使用成本和维护
39、成本低。 满足整个脱硫系统的安全运行和控制，对整个脱硫系统进行实时监控，并且能在故障发生时及时报警，保证整个脱硫系统的高可靠性。 并留出与锅炉 DCS 系统通讯端口，通过锅炉 DCS 系统可对脱硫系统实时监控。2）系统组成整套装置设有旁路烟道和管道放空阀，当系统出现故障或发生其他事.故需要紧急停运时，烟气可通过旁路烟道直接排入烟囱，不会影响窑炉运行。停运时通过管道放空阀将管道及塔内烟气放掉，并通入空气吹归，以便对整套系统进行维修和检修。脱硫塔配有足够数量的入孔，以便检修。（2）主要的模拟量烟道：进口挡板门状态，旁路挡板门状态，出口挡板门状态文丘里进口及洗涤塔出口: 烟气温度，烟气压力复喷塔出口
40、：烟气温度，烟气压力，洗涤塔： 液位,循环液压力，循环液 PH 值亚硫酸铵波美度，总碱度液氨罐： 液位，压力复喷塔： 液位,循环液压力，循环液 PH 值亚硫酸铵波美度，总碱度氧化槽： 液位冲洗槽： 液位（3）联锁回路为了保障系统的可靠运行及设备的使用寿命，本控制系统特增加重要的联锁：引风机的故障循环泵停止工作进口烟气温度过高进口烟气压力过高进口或出口挡板门关闭（4）电气控制系统电气控制系统主要是对脱硫系统中的氨水泵、循环泵、浆液泵、母液泵等以及硫酸铵回收系统中的离心机、干燥机、包装机等设备进行控制，.采用现场控制和 PLC 控制两种方式，以使整个脱硫工艺在一个具有高可靠性、易操作、高性能的情况
41、下来完成。在电气设备和元器件的设计选型和价位上，本着电气产品要性能高、质量好、价位低的原则。 电气系统主要包括供配电系统、电气控制与保护、照明及检修系统、电缆和电缆构筑物。5.7.5 控制系统设计（1）所有泵、风机、阀门均设就地控制，除事故泵外其它泵均能实现在 CRT 上远程控制（包括自动/手动） 。（2）循环泵与烟气档板门设联动控制。循环泵不开禁开脱硫塔入口门。脱硫塔入口、出口门不开，禁关脱硫旁路门。A. 用氨水泵调节阀门来调整 PH 值。我们在这个系统中将使用智能控制算法来进行系统优化。B. 出口温度由循环泵变频电机进行调整（控制其在 60左右） 。这个系统我们也使用 PID 调节器控制。
42、三台变频循环泵、我们将根据实际使用情况设计为线性流量控制这样即可以节约用电又可以满足不同情况下的脱硫要求。C. 冲洗水有手动控制和定时冲洗两种方式。D. 脱硫塔下部液位通过工艺水来控制。为了液位的稳定也做了个模拟量调节，这样做的另一个目的是对 PH 调节系统有一个很好的帮助。E. 罗茨鼓风机设计为，转速与亚铵液泵出口流量对应的随动控制，也可以手动。F. 以上所有工艺系统中使用的参数和操作在 DAS 画面上都有显示。压力、温度、转速、PH 值、调节信号的超差报警、设备的启动停用等指示。6 主要经济技术指标.序号 项 目 指 标1 锅炉烟气量 427000m3/h2 FGD 进口烟气温度 1253
43、 进口二氧化硫出口浓度 2000mg/Nm34 出口二氧化硫出口浓度 200mg/Nm35 系统脱硫效率 90%6 脱硫系统压降 1500Pa7 年工作小时数 7500 小时8 年脱除二氧化硫量 3954 吨9 硫酸铵年产量 7905 吨10 直接运行费用 万元/年11 硫铵回收产生效益 万元/年7 脱硫系统运行费用与硫酸铵回收统计(年运行时间按 7500 小时计)序号 原材料名称 小时耗量 年耗量 单价 年耗量价值万元1 液氨消耗量 0.28t 2100 吨 3000 元/吨 6302 装置用水 9t 67500 吨 0.5 元/吨 3.43 蒸汽 0.2t 1500 吨 180 元/吨 2
44、7.4 脱硫装置用电 187kW1402500kWh0.6 元/度 84.25 人员费用 9 人 2 万元 /年 186运行费用共计 762.6 万元/年7 硫铵回收 1.054t 7905 吨 800 元/吨632.4 万元/年8 主要设备选型及设备表.脱硫及硫酸铵回收系统主要设备及构筑物明细表序号设备位号设 备 名 称 及 规 格 设备型号或图号 单位 数量 材料 备注一、系统非标设备脱硫塔 6000 台 1 特种玻璃钢爬梯、平台 套 1 Q235B循环喷淋层 层 3 FRP高效除雾器 层 2 PP1除雾器冲洗水喷淋层 层 3增湿提浓塔 6800 台 1 特种玻璃钢爬梯、平台 套 1 Q2
45、35B稀硫铵喷淋层 层 1 FRP2硫铵循环喷淋层 层 2 FRP3 储氨罐 台 1 Q2354 缓冲槽 座 1Q235+玻璃鳞片5 旋流器组 套 1 聚氨酯.二、电动设备1循环泵 流量 100m3/h,扬程 35m三开一备 30KW台 4高分子量聚乙烯2母液泵 流量 100m3/h,扬程 30m一开一备 22KW台 2高分子量聚乙烯3浆液泵 流量 15m3/h,扬程 30m一开一备 5.5KW台 2高分子量聚乙烯4返回泵 流量 100m3/h,扬程 20m11KW台 1高分子量聚乙烯5滤液泵 流量 15m3/h,扬程 30m一开一备 5.5KW台 2高分子量聚乙烯6搅拌器附:电动机N=5.5kw,1450r/min；减速机：23：1台 2 钢衬胶干燥机 台 1接触物料为316L7蒸汽加热器 台 1
