25t锅炉烟气脱硫脱消改造技术方案(新)

1 2 25 5t t h h 锅锅炉炉 烟烟气气烟烟气气处处理理系系统统改改造造工工程程 技技术术方方案案 太原核清环境工程设计有限公司 T Ta ai iy yu ua an n H He eq qi in ng g E En nv vi ir ro om me en nt ta al l E En ng gi in ne ee er ri in ng g D De es si ig gn n C Co o L LT TD D 编编制制 审审核核 审审定定 目目 录录 第第一一章章 项项目目总总说说明明 3 3 1 1 项目背景 3 1 2 项目目标 3 1 3 概述 3 1 4 设计依据 4 1 5 设计改造原则 5 1 6 设计改造内容 5 第第二二章章 工工艺艺方方案案部部分分 6 6 2 1 除尘系统工艺方案 6 2 2 脱硫系统工艺方案 8 2 3 脱硝系统工艺方案 14 第第三三章章 人人员员配配置置及及防防护护措措施施 2 21 1 第第四四章章 环环境境保保护护 2 22 2 第第五五章章 概概算算及及运运行行成成本本估估算算 2 23 3 3 第第一一章章 项项目目总总说说明明 1 11 1 项目背景 项目背景 现有 25t h 锅炉一台 脱硫除尘系统已经投运 烟气脱硫运行过程中存在脱硫率 低下以及运行成本过高等诸多问题 现如今随着人们对环境的要求越来越高 以及环保部门对从锅炉烟囱排出的废气 物的排放监控越来越严格 排放标准也越来越严厉 根据甲方要求 SO2 的排放浓度要 低于 100mg m3 粉尘颗粒物排放浓度要低于 25mg m3 氮氧化合物排放浓度要低于 150mg m3 污染物排入大气必须达标排放 公司领导十分重视环境保护工作 拟针对现行日益严格的环保要求 对锅炉尾气 烟气进行处理改造 做到达标排放 1 21 2 项目目标 项目目标 本工程的目的就是在上述建设背景和有关法规要求下对该项目原有污染物治理和 工艺系统进行改造 在不影响现有锅炉工况条件下 使该系统能有效减少中各项污染 物的排放 保证尾气达标排放 实现良好的经济效益和环保效益 并尽可能利用现有 设施资源 把项目改造费用降到最低 1 31 3 概述概述 本工程针对现有 1 台 25t h 流化床锅炉脱硫除尘系统进行改造 将原有简易双碱 法系统改为氧化镁系统 新增布袋除尘系统 新增脱硫塔装置 新增 SNCR 脱硝系统 一套新型工艺系统设备 改造配套电气仪表系统 锅炉出口到引风机出口之间工艺系 统的所有设备 详细分工界线内容如下 暂定 最终以招标文件为准 一 除尘系统 a 除尘系统电气仪表系统 1 套 b 低压长袋脉冲布袋除尘器 1 套 二 脱硫系统 a 脱硫电气仪表系统 1 套 b 制浆系统 1 套 c 脱硫塔 1 台 4 d 脱硫塔工艺循环系统 1 套 e 土建改造系统 1 套 f 脱水系统 1 套 g 管道系统 1 套 脱硫前烟气中 SO2 原始排放浓度 设计时按工况下最大 SO2 浓度 1512mg m3 考 虑 烟气脱硫后达到如下指标 SO2 浓度 100mg m3 工程改建后脱硫系统运行时采用氧化镁做为脱硫剂 三 脱硝系统 a 新增尿素溶液制备系统 b 新增 SNCR 脱硝系统 1 41 4 设计依据设计依据 1 1 4 4 1 1 基基本本设设计计条条件件 表 1 1 烟气参数 项目单位数据 烟气量 工况 湿基 m3 h74670 烟气温度 170 烟气压力 Pa 450 110 SO2浓度 工况 湿基 mg Nm31512 颗粒物浓度初始浓度 mg m3745 NOx 初始浓度 mg Nm3400 炉膛内非满负荷时温度 600 700 1 1 4 4 3 3 规规范范标标准准 国家现行的各专业设计规范和标准 国家及地方相关法律 法规 建设项目 工程 竣工验收办法 建设项目环境保护竣工验收管理办法 表表 1 1 2 2 设设计计所所依依据据的的国国家家现现行行的的各各专专业业设设计计规规范范和和标标准准 GB13223 2011 火电厂大气污染物排放标准 5 GB13271 2014 锅炉大气污染物排放标准 GB8978 1996 污水综合排放标准 GB16297 1996 大气污染物综合排放标准 DL T621 交流电器装置的接地 DL T5044 火灾自动报警系统设计规范 DL T5196 2004 火力发电厂烟气脱硫设计技术规范 1 51 5 设计改造原则 设计改造原则 1 本设计方案提供的除尘脱硫 脱硝系统和有关设备及资料和服务等满足技术规范 书和有关工业标准要求 2 本设计按照成熟 可靠 先进 实用的原则 每一项技术和装备的选用要确保操 作稳定 可靠 生产低成本的效果 3 采用先进可靠的工艺技术 确保锅炉烟气脱硫装置能安全 环保 节能稳定地连 续生产 4 工程自动化控制水平遵循成熟 可靠 先进 实用 有利于操作稳定和安全生产 性价比高的原则 1 61 6 设计改造内容 设计改造内容 本烟气系统改造设计包括以下内容 一一 除除尘尘系系统统 新增一套脉冲式布袋除尘设施及其附属设施 二二 脱脱硫硫系系统统 工艺系统改造包括增加制浆系统 增加浆液输送系统 循环水池改造 增加曝 气装置一套 增加除渣系统一套 脱硫塔系统改造包括新增脱硫塔一台 新 增设脱硫液循环系统 塔前烟气温度 调节系统 增加脱硫剂 输送系统 工艺水 冲洗系统 电气系统的变动 以及管道 保温 防腐等施工 制造 安装 调试 等内容 另外还包括整个处理系统的电气 PLC 控制系统等 三三 脱脱硝硝系系统统 脱硝系统为新建系统 主要包括脱硝剂 尿素 制备系统 尿素溶液分配系统 6 及锅炉喷枪系统 第第二二章章 工工艺艺方方案案部部分分 2 12 1 除尘系统工艺方案除尘系统工艺方案 2 2 1 1 1 1 工工况况说说明明 本方案改造 1 台 25t h 锅炉的烟气量为 75000m3 h 烟尘初始浓度为 745mg m 烟尘出口温度为 170 烟尘排放浓度 25mg m 2 2 2 2 2 2 工工艺艺选选择择 根据如上资料及相关数据 并结合经济性 可行性 安全性 除尘效果等多方 面因素考虑 经过科学紧密的计算分析 决定采用旋风 锅炉专用 L 4600 型低 压长袋脉冲除尘器对该锅炉进行治理 L 4600 型低压长袋脉冲除尘器的特点 1 该除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术 克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘 器的缺点 清灰能力强 除尘效率高 排放浓度低 漏风率小 能耗少 钢耗少 占 地面积少 运行稳定可靠 经济效益好 适用于冶金 建材 水泥 机械 化工 电 力 轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收 2 由于采用分室停风脉冲喷吹清灰 喷吹一次就可达到彻底清灰的目的 所以清灰周 期延长 降低了清灰能耗 压缩空气耗量可大为降低 同时 滤袋与脉冲阀的疲劳程 度也相应减低 从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命 3 检修换袋可在不停系统风机 系统正常运行条件下分室进行 滤袋袋口采用弹性胀 圈 密封性能好 牢固可靠 滤袋龙骨采用多角形 减少了袋与龙骨的摩擦 延长了 袋的寿命 又便于卸袋 4 采用上部抽袋方式 换袋时抽出骨架后 脏袋投入箱体下部灰斗 由人孔处取出 改善了换袋操作条件 5 箱体采用气密性设计 密封性好 检查门用优良的密封材料 漏风率很低 6 进 出口道布置紧凑 气流阻力小 7 除尘器设保温装置 防止温度过低烟气结露 2 2 2 2 3 3 工工艺艺流流程程 7 工工艺艺流流程程简简图图 工艺流程说明 1 正常使用流程 当温度处于 140 170 安全范围时 烟气由锅炉出来经过旋风 分离器 把大颗粒粉尘分离出来然后再经过布袋过滤 99 以上的粉尘将被截留在除尘 器内 经由灰斗排出 而净化后的气体则由风机抽排从烟囱排入大气 2 低温 高温保护流程 测温探头全程监测经过本除尘系统的烟气温度 一旦温 度高于系统设计的正常运行值极限 220 PLC 会发出警报并促使布袋除尘器总进出风 口阀门关闭 打开旁路阀 烟气直接由旁路排出 以保护布袋 延长其使用寿命 在 温度恢复正常后 旁路阀自动关闭 布袋进出风口阀门自动打开 重新按正常流程工 作 如果温度居高不下 值班人员则需要停止风机工作 2 2 2 2 3 3 主主要要设设备备分分项项表表 序号名称型号单位数量 1 除尘器本体 L 4600 套 1 2 旋风筒 XL13 5 1 台 1 3 滤袋 160 6000mm 只 384 4 袋笼 120 2440 只 384 5 电磁脉冲阀3 淹没阀只 4 6 气缸提升阀及气路系统 80 150 只 4 7 星形卸料器 YJD26 A 台 2 8 卸灰振动器 YZS 250 2 台 4 9 脉冲控制柜PLC 带温度控制台 1 10 调压阀只 1 11 本体保温 110 8 2 22 2 脱硫系统工艺方案脱硫系统工艺方案 2 2 2 2 2 2 主主要要技技术术指指标标 本方案改造 1 台 25t h 锅炉烟气脱硫的烟气量为 75000m3 h 主要技术经济指标 序号项目单位数量备注 1 处理烟气量 m3 h75000m3 h 工况 2 入口 SO2浓度 mg Nm31512 3 脱硫效率 99 4 脱除 SO2量 kg h113 4 5 出口 SO2浓度 mg Nm3 100 6 入口烟气温度 130 7 出口烟气温度 60 8 出口烟尘浓度 mg Nm3 25 9 系统压力损失 Pa 1000 1200 10 镁硫比 Mg S mol mol 1 03 11 电负荷 kWh420 12 年利用小时数 h7200 15 装置负荷适应范围 30 110 16 装置使用寿命年 15 17 装置可利用率 95 2 2 2 2 2 2 工工艺艺原原理理 氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺 氧化镁脱硫工艺在世界各 地都有非常多的应用业绩 其中在日本已经应用了多个项目 台湾的电站 95 是用氧化 镁法 另外在美国 德国等地都已经应用 并且目前在我国部分地区已经有了应用的 业绩 9 镁法脱硫工艺是镁的碱性氧化物与水反应生成氢氧化物 再与二氧化硫溶于水生 成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应 氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁 亚硫酸镁 氧化后生成硫酸镁 脱硫过程中发生的主要化学反应有 MgO H2O Mg OH 2 Mg OH 2 SO2 MgSO3 H2O MgSO3 H2O SO2 Mg HSO3 2 MgSO3 1 2O2 MgSO4 氧化镁法脱硫是一种前景较好的脱硫工艺 该工艺较为成熟 原料来源充足 在 我国氧化镁的储量十分可观 目前已探明的氧化镁储藏量约为 160 亿吨 占全世界的 80 左 右 其资源主要分布在辽宁 山东 四川 河北等省 其中辽宁占总量的 84 7 其次 是山东莱州 占总量的 10 其它主要是在河北邢台大河 四川干洛岩岱 汉源 甘肃 肃北 别盖等地 因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于各单位的脱硫系统中去 镁法投资少 运行费用低 脱硫效率高 结构简单 并且能够减少二次锅炉烟气 污染 镁法脱硫相对于钙法的最大优势是不会系统发生设备结垢堵塞问题 能保证整 个脱硫系统能够安全有效的运行 同时镁法 pH 值控制在 6 0 6 5 之间 在这种条件 下设备腐蚀问题也得到了一定程度的解决 同时与较为完整的石灰石石膏法相比 占 地面积小 运行性方面费用低 投资额大幅减小 综合经济效益得到很大的提高 总 的来说 镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证 由于镁法脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁 既可以抛弃 也可进 行综合利用 一方面我们可以进行强制氧化全部生成硫酸镁 然后再经过 浓缩 提纯生成七水硫酸镁进行出售 另一方面也可以直接煅烧生成纯度 较高二氧化硫气体来制硫酸 2 2 2 2 3 3 工工艺艺流流程程 一一 S SO O2 2 吸吸收收系系统统 锅炉产生的烟气 经过空气预热器降温后 首先进入除尘器 去除大部分烟尘后 由引风机经烟道切向进入旋流