鍋爐脫硫工程設計方案

1 鍋爐 脫硫工程 設計方案 第一章 總論 目名稱及承辦單位 目名稱 #3（集團） #3 有限公司 #3t/h 鍋爐 脫硫工程 目法人及法人代表 項目法人： #3（集團） #3 有限公司 目建設地點 項目建設地點選于 #3（集團） #3 有限公司現(xiàn)址內。 告編制單位 編制單位： #工程咨詢公司 資格證書號：工咨甲 12020070028 制依據(jù) 家及行業(yè)法規(guī) （ 1） 中華人民共和國環(huán)境保護法； （ 2）中華人民共和國 大氣污染防治法； （ 3） 火電廠大氣污染物排放標準（ （ 4） 污水綜合排放標準（ （ 1） #關于加快燃煤火電廠煙氣脫硫工作的通知， #政辦 2007 10 號 （ 2） #人民政府關于印發(fā) #環(huán)境保護十一五規(guī)劃的通知 , #政 200744 號 （ 3） #縣人民政府關于印發(fā) #縣節(jié)能減排實施方案的通知 , #政 200762 號 2 目單位 提供的資料 （ 1）廠址氣象和地理、地質條件； （ 2）電廠 現(xiàn)有工程設計 資料； （ 3） #3t/h 鍋爐 使用煤種、煤質和耗煤量資料； （ 4）工藝水、壓縮空氣及供電資料。 目性質及建設規(guī)模 本 項目屬于現(xiàn)有 #3t/h 鍋爐 機組加裝煙氣脫硫裝置的老廠技改項目 ， 擬對 #3（集團）#3 有限公司 #3t/h 鍋爐 100%煙氣實施脫硫。 究目的及研究范圍 究目的 本可行性研究的目的是為了尋求先進適用的脫硫工藝技術；在現(xiàn)有 有限 的場地上實現(xiàn)緊湊的設備布置；工程的安全實施；與主體機組的無縫連接和裝置的穩(wěn)定可靠運行； 各項脫硫指標 能 夠 滿足 現(xiàn)行的 環(huán)境 保護標準和其它相關規(guī)定的 要求；脫硫劑價廉易得；脫硫副產(chǎn)品可綜合利用。 究范圍 本項目可行性研究的范圍為： 為現(xiàn)有 #3t/h 鍋爐 配套 建設 煙氣脫硫裝置，具體包括以下內容： （ 1）脫硫工程建設條件的落實和描述； （ 2）脫硫工程工藝技術的比較和選定； （ 3）脫硫工程實施方案的確定； （ 4）脫硫工程的投資估算及運行成本分析； （ 5）提出研究結論，存在問題和建設性意見。 要技術原則 （ 1）通過對 #3（集團） #3 有限公司 #3t/h 鍋爐 加裝煙氣脫硫裝置的實施，使公司的 放總量不超過 目前的 配額目標，并為公司的進一步發(fā)展留有余量。 （ 2）結合工程的實際情況 ，在 脫硫系統(tǒng)工藝設計方案擬定 時 ， 要 妥善處理好與運行機 3 組的銜接關系，盡可能減少在工程實施過程中對主體機組的影響，確保主體 供熱、 發(fā)電工程正常運行并充分利用 公司 的現(xiàn)有場地和現(xiàn)有公用設施，以利于節(jié)約工程投資。 （ 3）脫硫工藝的選擇應遵循 “ 工藝成熟，運行穩(wěn)定，脫硫效率高，投資省，無二次污染 ”的原則， 結合公司特點和現(xiàn)狀， 提出推薦方案。 （ 4）脫硫裝置按相對獨立的脫硫系統(tǒng)進行設計，同時充分注意煙氣脫硫裝置（ 主機 系統(tǒng)的有機聯(lián)系，煙氣脫硫系統(tǒng)的配套輔助設施盡量與主機系統(tǒng)共用，所需的工藝水 、電、儀用壓縮空氣等由電廠相應系統(tǒng)引出。 （ 5）在周圍資源許可的情況下，優(yōu)先考慮供應可靠、價格便宜、質量穩(wěn)定、對周圍環(huán)境不會產(chǎn)生污染的吸收劑 。 （ 6）脫硫副產(chǎn)物應盡可能綜合利用，當綜合利用受阻時，其處置應避免對電廠的粉煤灰綜合利用帶來不利影響。應與灰渣分開堆放，留有今后綜合利用的可能性，并采取防止副產(chǎn)物造成二次污染的措施。 （ 7）綜合考慮 公司燃煤鍋爐 實際燃煤含硫量的變化趨勢，脫硫裝置系統(tǒng)設計及設備選型時有一定的適應能力。 統(tǒng)的設 計壽命與對應主機的剩余壽命相適應。 硫工程建設的必要性 #3（集團） #3 有限公司 地處 #縣城 區(qū)的 西部 邊緣，地 處 淮河流域 水污染控制區(qū) ，雖不在酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)范圍內，但以清潔生產(chǎn)、達標排放和總量控制為基本原則，通過有效削減煙氣污染物的排放量，結合環(huán)境保護發(fā)展規(guī)劃和城市發(fā)展總體規(guī)劃，對污染 排放實施 有效 的治理 是 必 要的。 #3t/h 鍋爐 加設煙氣脫硫裝置 后 ，每年可大幅 度減少 二氧化硫 和煙塵的排放 ，減小對周邊環(huán)境 的 污染 影響。 根據(jù) #關于加快燃煤火電廠煙氣脫硫工作的通知（ #政 辦 2007 10 號）、 #人民政府關于印發(fā) #環(huán)境保護十一五規(guī)劃的通知（ #政 200744 號）、 #縣人民政府關于印發(fā) #縣節(jié)能減排實施方案的通知 （ #政 200762 號 ）精神，節(jié)能能源消耗，減少二氧化硫排放量是 2008 年 #3（集團） #3 有限公司的一件環(huán)保大事，目前對#3t/h 鍋爐 的煙氣脫硫是十分必要的。 作的簡要過程 按照 #環(huán)境 保護局 和 #環(huán)境 保護局 的要求， #3（集團） #3 有限公司對 #3t/h 鍋 4 爐 的煙氣 實施 脫硫 改造 。 在接到委托之后， #工程咨詢公司即組織各專業(yè)相關人員收集必要的資料并多次與業(yè)主溝通，開始編制本可行性研究報告。 經(jīng)過對現(xiàn)場情況的分析，統(tǒng)一規(guī)劃， 并征求業(yè)主意見，選用 一爐一塔的雙減法 工藝技術方案，可加快施工進度，促使裝置早日投產(chǎn)，早日發(fā)揮裝置的作用。 目總投資及資金來源 項目總投資 元，全部為企業(yè)自籌。 目管理與實施 項目建設期為項目建設進度擬定為 8 個月。 境保護 該項目是利用新工藝、新技術和新設備對 #3t/h 鍋爐 加設煙氣脫硫裝置，每年可大幅度減少 二氧化硫 的排放 ，減小對 周邊環(huán)境 的 污染 影響。 目結論及建議 目結論 2、項目實施具有重要的現(xiàn)實意義 ， #3（集團） #3 有限公司積極響應政府號召，實施燃煤鍋爐脫硫項目，在很大程度上減少污染物的產(chǎn)生量和排放量，有效地降低 保護環(huán)境， 確保 “ 十一五 ” 節(jié)能減排 目標 的實現(xiàn) ， 促進資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會建設，都具有 十分重要的意義。 項目總投資 元，全部由企業(yè)自籌。項目建成后，鍋爐主要污染物 排量為 2770t/a,同時減排煙塵 141.3 t/a，具有很好的環(huán)保和社會效益。 項目總 投資 元，年利潤總額 元，稅后投資回收期為 。 議 建議項目建設中加強質量監(jiān)督管理，加強成本控制，降低造價。同時政府應加大扶持力度，確保項目的正常運行。 5 要經(jīng)濟技術指標表 項目主要技術經(jīng)濟指標表 項目主要技術經(jīng)濟指標表 序號 指標名稱 單位 指標 備注 經(jīng)濟數(shù)據(jù) 1 總投資 萬元 2 資金籌措 其中：自有資金 萬元 銀行貸款 萬元 3 年經(jīng)營收入 萬元 4 年總成本費用 萬元 5 年利潤總額 萬元 6 年經(jīng)營（銷售）稅金及附加 萬元 7 年所得稅 萬元 8 年凈利潤（稅后利潤） 萬元 財務評價指標 1 投資利潤率 % 2 投資利稅率 % 3 全部投資財務內部收益率 % 稅前 4 全部投資財務內部收益率 % 稅后 5 全部投資回收 期（稅前） 年 含建設期 6 全部投資回收期（稅后） 年 含建設期 7 全部投資財務凈現(xiàn)值 萬元 稅前 8 全部投資財務凈現(xiàn)值 萬元 稅后 9 盈虧平衡點（ % 6 第二章 項目建設背景及必要性 目建設背景性 空氣中的二氧化硫和氮氧化物是造成酸雨的主要原因，酸雨使得森林枯萎，土壤和湖泊酸化，植被破壞，糧食、蔬菜和水果減產(chǎn)，金屬和建筑材 料被腐蝕。有研究表明我國每排放一噸二氧化硫造成的經(jīng)濟損失約 2 萬元。同時空氣中的二氧化硫也嚴重地影響人們的身心健康，二氧化硫還可形成硫酸酸霧，危害更大。 二氧化硫的主要來源是化石燃料的燃燒，我國的能源結構中約有 70%的煤。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，煤炭消耗量不斷增加，二氧化硫排放量也日趨增多，造成二氧化硫污染和酸雨的嚴重危害。據(jù) 2005 年我國的環(huán)境質量公報表明， 1999 年我國二氧化硫排放總量為 1857 萬噸， 2000 年達到了 1995 萬噸， 2001 年和 2002 年有所下降， 2003 年為 2158萬噸，到了 2005 年為 噸，其中工業(yè)來源為 噸，生活來源為 381 萬噸。酸雨區(qū)面積約占國土面積的 30%，主要分布在長江以南、青藏高原以東的廣大地區(qū)及四川盆地。酸雨控制區(qū) 111 個城市中，降水年均 范圍在 間，出現(xiàn)酸雨的城市 103 個，占 酸雨頻率超過 80%的城市比例為 年均 城市有 81 個，占 酸雨控制區(qū)內酸雨污染范圍基本穩(wěn)定，但污染程度有所加重。 為防治二氧化硫和酸雨污染， 1990 年 12 月，國務院環(huán)委會第 19 次會議通過了關于控制酸雨發(fā)展 的意見。自 1992 年在貴州、廣東兩省，重慶、宜賓、南寧、桂林、柳州、宜昌、青島、杭州和長沙九個城市進行征收二氧化硫排污費的試點工作。 1995 年 8月，全國人大常委會通過了新修訂的大氣污染防治法，規(guī)定在全國范圍內劃分酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)。 1998 年 1 月 12 日，國務院批準了酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)的劃分方案。 1998 年 2 月 17 日，國家環(huán)保局召開酸雨和二氧化硫污染綜合防治工作會議，落實國務院對“兩控區(qū)”劃分方案的批復。在國務院關于酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)有關問題的批復 (國函 1998 5 號 )和國務院關于二氧莫建松，雙堿法煙氣脫硫工藝的可靠性研究及工業(yè)應用化硫排污收費擴大試點工作有關問題的批復 (國函 1996124 號 )規(guī)定二氧化硫排污費的征收范圍為酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)內燃煤、燃油和產(chǎn)生工藝廢氣以及向環(huán)境排放二氧化硫的企業(yè)、事業(yè)單位和個體經(jīng)營者。提出的兩控區(qū)的總體目標是到 2010 年，二氧化硫排放總量控制在 2000 年排放水 7 平以內 ;城市環(huán)境空氣二氧化硫濃度達到國家環(huán)境質量標準，酸雨控制區(qū)降水 面積比 2000 年有明顯減少。 2005 年 1 月，國家環(huán)?？偩秩涨巴?報了“兩控區(qū)” (酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū) )“十五”計劃重點火電廠脫硫項目的進展情況，公布了 46家尚未啟動脫硫項目的火電廠名單，要求加大對火電廠脫硫的監(jiān)管力度，最大限度地削減二氧化硫排放量。這都說明我國政府高度重視酸雨和二氧化硫污染的防治。 為了實現(xiàn)酸雨和二氧化硫污染控制目標，國家加快了國產(chǎn)脫硫技術和設備的研究、開發(fā)、推廣和應用。 要性 #3（集團） #3 有限公司地處 #縣城 區(qū)的 西部 邊緣，地 處 淮河流域 水污染控制區(qū) ，雖不在酸雨控制區(qū)和二氧化硫控制區(qū)范圍內，但以清潔生產(chǎn)、達標排放和總量控制 為基本原則，通過有效削減煙氣污染物的排放量，結合環(huán)境保護發(fā)展規(guī)劃和城市發(fā)展總體規(guī)劃，對污染 排放實施 有效 的治理 是 必 要的。 #3t/h 鍋爐 加設煙氣脫硫裝置 后 ，每年可大幅 度減少 二氧化硫 的排放 ，減小對周邊環(huán)境 的 污染 影響。 目前區(qū)域環(huán)境空氣質量 夠達到 1996環(huán)境空氣質量標準二級要求，超標現(xiàn)象，最大超標倍數(shù) ，最大超標率為 納污水體南支排現(xiàn)狀水質超過 2001地表水環(huán)境質量標準 V 類，污染類型屬有機型。 該廠廢氣污染源主要有鍋爐燃燒廢氣、造氣爐造氣吹風氣 、尿素造粒塔廢氣及合成氨液氨儲槽弛放氣、合成放空氣等。其中造氣爐在利用原料煤制取半水煤氣時產(chǎn)生的造氣吹風氣、鍋爐燃煤煙氣中含煙塵、 素造粒塔廢氣中含尿素粉塵及氨等，尿素尾吸塔廢氣中含氨，合成液氨貯罐施放氣、合成放空主要含有 根據(jù) #人民政府關于印發(fā) #環(huán)境保護十一五規(guī)劃的通知（ #政 200744 號）、 #縣人民政府關于印發(fā) #縣節(jié)能減排實施方案的通知 （ #政 200762 號 ）精神，節(jié)能能源消耗，減少二氧化硫排放量是 2008 年 #3（ 集團） #3 有限公司的一件環(huán)保大事，目前對 #3t/h 鍋爐 的煙氣脫硫是十分必要的。 8 第三章 項目建設條件及選址 目建設條件 理位置及區(qū)域范圍 #縣位于 #中部，是 #潁河沖積平原與黃泛平原交匯而形成的泛淤平原，是黃淮平原的一部分。地形平坦，地貌類型簡單，自然條件優(yōu)越。地理坐標為東經(jīng) 113 4309 114 0931，北緯 33 4259 33 5913。 #縣距許昌市、 #各 25 公里，北距省會鄭州市 120 公里，西與國家能源基地平頂山毗鄰，受城市輻射 力強，是發(fā)展經(jīng)濟的理想地。全縣東西長 39 公里，南北寬 29 公里，總面積為 方公里。 然資源條件 1、氣候條件 #縣屬暖溫帶大陸型季風氣候，春夏秋冬四季分明。年平均氣溫為 年際間變化較小，但年內溫差較大。 7 月份溫度最高，平均 年極端高溫 1 月份溫度最低，平均 年極端低溫為 年均無霜凍期 227 天，最長達 267 天，最短 180 天。初霜日一般在十一月十日，終霜日在次年四月八日。年平均降雨量 726最大降雨量 最小降雨量 內降雨量多集中于 6 至 9 月，占年降水量的 70%。 2、地形、地貌、地質 項目區(qū)地表為第四紀沖積層覆蓋，其巖性主要為黃土質亞粘土，其次為粘土，局部有淤泥質夾層，地耐力 12 15t/大凍土深度 目場區(qū)內地勢平坦，地貌單一，地勢較高，呈西北向東南方向傾斜。土質結構致密，強度中等，地基承載力大部分在 160上，工程地質條件較好，對項目建設無不良影響。 #縣境內地勢平坦，土壤肥沃。 3、水文 項目所在地位于沙澧河沖積平原，土層深厚，水資源豐富。地下水資源埋藏淺，水質良好，便 于開采，單井出水量 60m3/h 左右，淺層地下水位在 10 15m 之間，適于工業(yè)和生活用水。 9 次水水質分析 堿度 300L(以 ) 固形物 L 永久硬度 (以 ) 總硬度 140L(以 ) L L 180L L 120L K+ 36 總和） 體 (以 ) 電導率 1320uS/、電、氣供應條件 水 按照脫硫工程的有關設計參數(shù)， #3t/h 燃煤鍋爐 脫硫裝置工藝水總消耗量約為10m3/h。 本期脫硫裝置所需的工藝水 來 源于電廠主體工程的工業(yè)水，主要用于制作石灰漿。 電 脫硫系統(tǒng)所用 2580V 交流電源由 #4 靜電除塵器變壓器段提供，用于脫硫段與脫硫電機的供電。正常運行情況下，用電負荷 29 壓縮空氣 脫硫裝置的儀用壓縮空氣消耗量不大，脫硫裝置的儀用壓縮空氣氣源由主體工程的 10 儀用壓縮空氣系統(tǒng)提供。 目選址 #3t/h 燃煤鍋爐 脫硫 工程在公司現(xiàn)有鍋爐位置南空地上建設，不需另外選址 。 11 第四章 企 業(yè) 狀況 業(yè) 概況 本情況 #3（集團） #3 有限公司始建于 1970 年，位于 #縣城 #區(qū)。公司現(xiàn)有職工 1200人，其中工程技術人員 300 余人。公司生產(chǎn)的“潁青”牌尿素被確認為 #重點保護產(chǎn)品，產(chǎn)品質量達到或優(yōu)于部級標準，享有很高信譽，市場前景十分廣闊。公司先后榮獲全國小氮肥先進企業(yè)、全國化工安全生產(chǎn)先進單位、國家二級計量單位、國家二級節(jié)能企業(yè)和全國環(huán)保先進單位等多項國家及省、市級以上榮譽稱號。 該公司通過技術改造，生產(chǎn)能力不斷擴大。目前已經(jīng)形成年產(chǎn) 12 萬噸合成氨、 15萬噸尿 素、 3 萬噸甲醛、 4 萬噸甲醇生產(chǎn)能力，并已建成裝機容量 12自備電站。2005 年企業(yè)總資產(chǎn) 元，實際銷售收入 元，利稅 元。目前，企業(yè)生產(chǎn)情況良好，經(jīng)濟效益顯著，是 #縣主要經(jīng)濟支柱之一。 #3（集團） #3 有限公司是以尿素為主要產(chǎn)品的合成氨企業(yè)，現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模為年產(chǎn) 12 萬噸總氨、 2 萬噸甲醇、 12 萬噸尿素、 1 萬噸甲醛。 #3 有限公司十分重視企業(yè)的環(huán)境保護工作，在公司的技術改造中采用新工藝、新技術、新設備，提高了企業(yè)的競爭優(yōu)勢。 治理廢水方面，公司累計投資 2034 萬元，先 后建設投運 1500t/h 造氣含氰廢水曝氣處理冷卻裝置 、 尿素冷凝液深度水解工程 和 8500t/h 的生產(chǎn)工藝用水閉路循環(huán)處理裝置。目前正在運行的有造氣、鍋爐、壓縮、碳化、尿素五大循環(huán)處理系統(tǒng)，重復水利用率 96%以上 ，在 #河乃至河南率先實現(xiàn)了 氮肥生產(chǎn)污水零排放綜合治理環(huán)保工程、終端水深度治理和回用工程，投資建設的三廢混燃爐工程正在建設中。 境敏感區(qū)域和保護目標 廠址位于 #縣城區(qū)的西部。從環(huán)境空氣影響方面，最主要的保護目標是潁縣城區(qū)，其次是廠址周圍 5內的村莊；從水環(huán)境影響方面，電廠是地面水南 干渠和清水河的水源，沿途兩側農(nóng)田主要依靠該水源灌溉，應保護土壤及農(nóng)作物不受污染；灰場位于廠址西 700沙河確保大堤西側，由平地圍壩而成，干灰場貯灰，主要保護目標是灰場周圍農(nóng)作物不受二次揚塵污染，村莊距離較遠，影響不大；干灰場高于平地，灰場對 12 地下水影響不大；廠界噪音影響的主要對象是北側的掛面莊和閔灣村；從生態(tài)環(huán)境影響方面，廠址周圍處于人工控制的農(nóng)業(yè)生態(tài)區(qū)，沒有需要保護的野生陸生動植物資源，納污水體沒有清潔水源，沒有野生水生動植物資源，但納污河處于淮河流域，水污染物必須實施總量控制。廠址周圍 沒有重要人文古跡和自然保護區(qū)。 爐 建設 及污染物排放 爐 建設 基本情況 公司 燃煤鍋爐產(chǎn)生的中溫、中壓蒸汽經(jīng)公司熱電廠汽輪機發(fā)電后背壓蒸汽用于生產(chǎn)。 熱電廠 目前總裝機 2 6取四爐（兩開兩備）兩機配置方式，其中 1#鍋爐9 無 錫 鍋 爐 廠 生 產(chǎn) 的 鏈 條 鍋 爐 ； 2# 鍋爐 3# 鍋爐4#鍋爐 前公司實際運行的是 2#、 4#鍋爐。 1#汽輪機 型）是上海汽輪機廠生產(chǎn)的凝汽式帶兩極非調整抽汽機組； 2#汽輪機 1#于 1990年 1月正式投入運行， 2#號機組于1996年 8月正式投入運行。公司主要運行的兩臺 2#、 4#鍋爐的主要設計參數(shù)和煤種參數(shù)見表 4 表 4 鍋爐設計參數(shù)表 項 目 單 位 參 數(shù) 2# 4# 額定蒸發(fā)量 t/h 35 35 蒸汽壓力 汽溫度 450 450 給水溫度 150 150 排煙溫度 150 150 燃料品種 煙煤 煙煤 設計鍋爐熱效率 % 75 87 送風機型號 15D 15D 送風機風量 m3/h 30911 30911 送風機風壓 4007 14007 送風機電機 85 185 引風機型號 13D 風機風量 m3/h 94217 115950 引風機風壓 411 5225 引風機電機 85 250 13 上 煤方式 皮帶 皮帶 水處理方式 化水 化水 除塵器型式 麻石水膜除塵 高壓靜電除塵 爐 燃煤概況 燃煤煤質資料 見表 4#2、 #4 鍋爐 燃煤消耗量 見表 4 表 4 現(xiàn)有電廠燃煤工業(yè)分析和元素分析表 %) %) %) %) %) %) %) Vd %) %) Qn et,v,a r (MJ/2669 表 4 #2、 #4 爐及電廠燃煤消耗量 項 目 單 位 設計煤種 校核煤種 #2、 #4 爐 全廠 #2、 #4 爐 全廠 小時耗煤量 t/h 耗煤量 t/d 耗煤量 104t/a ：日運行按 24 時計，年運行按 7500 小時計。 電廠煤質含硫量的變化范圍應根據(jù)電廠近年實際燃煤品質并考慮未來煤源情況決定，設計煤質應留有一定裕度，設計煤種硫份可按 1%考慮。 組污染物排放狀況 工程廢氣污染物排放情況見表 4 表 4程廢氣排放情況一覽表 項目 單位 設計煤種 校核煤種 煙囪出口參數(shù) 煙氣溫度 140 煙氣流速 m/s 氣污染物 排放狀況 (煙囪出口 ) 許排放濃度 mg/100 2100 排放濃度 ( mg/595 1939 設計排放量 kg/h 塵 允許排放濃度 mg/00 排放濃度 ( mg/51 395 設計排放量 kg/h 14 第五章 工程技術方案 要脫硫工藝及項目脫硫工藝的選擇 要脫硫工藝 煙氣脫硫的歷史悠久，早在一百多年前就有人進行了這方面的研究。據(jù)美國環(huán)保局(計，世界各國開發(fā)、研究、使用的 00 種。這些技術歸納起來可分為三大類 :(l)燃燒前脫硫，如洗煤、微生物脫硫 ;(2)燃燒中脫硫，如工業(yè)型煤固硫、爐內噴鈣 ;(3)燃燒后脫硫，即煙氣脫硫 ( 是世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化的脫硫技術 ,主要是利用吸收劑或 吸附劑去除煙氣中的 使其轉化為較穩(wěn)定的硫的化合物。 術種類繁多，但是真正工業(yè)化的只有十幾種。 術按脫硫后產(chǎn)物的含水量大小可分為濕法、半干法和干法 ;按脫硫劑是否再生分為再生法和不可再生法 ;按脫硫產(chǎn)物是否回收分為回收法和拋棄法。其中濕法脫硫技術應用約占整個工業(yè)化脫硫裝置的 85%左右。主要有以下幾種： (l)濕法石灰石 /石灰煙氣脫硫技術 該法是利用成本低廉的石灰石或石灰作為吸收劑吸收煙氣中的 成半水亞硫酸鈣或石膏。這種技術曾在 70 年代因其投資大、運行費用高和腐蝕、結垢、堵塞等問題而影響 了其在火電廠中的應用。經(jīng)過多年的實踐和改進，工作性能和可靠性大為提高，投資與運行費用顯著減少。該法主要優(yōu)點為 :脫硫效率大于 90%);大于 90%;可達 90%以上 )。該法是目前我國引進的煙氣脫硫裝置中主要方法。主要缺點是投資大、設備占地面積大、運行費用高?！捌呶濉逼陂g重慶路磺電廠引進日本三菱重工的與 2又 360套濕式石灰石 /石膏法煙氣脫硫技術與設備，率先建成了大型電廠鍋爐煙氣莫建松，雙堿法煙氣脫硫工藝的可靠性研究及工業(yè)應用脫硫示范工程，并于 1992 年和 1993 年正式投入商業(yè)運轉，系統(tǒng)脫硫率達 95%以上，副產(chǎn)品石膏純度高于 90%。目前，從設計上綜合考慮加強反應控制，強制氧化，從而減少吸收塔和附屬設備體積、降低電耗、減少基本建設投資和運行費用。選用耐腐蝕材料，提高吸收塔及出口煙氣、擋板、除霧裝置等的使用壽命，提高氣液傳質效率，建造大尺寸的吸收塔等因素，對此項技術作了進一步改進和提高。 (2)氨法煙氣脫硫技術 氨法煙氣脫硫采用氨作為二氧化硫的吸收劑，氨與二氧化硫反應生成亞硫酸銨和亞 15 硫酸銨，隨著亞硫酸氫銨比例的增加，需補充氨，而亞硫酸銨會從脫 硫系統(tǒng)中結晶出來。在有氧氣存在的情況下還可能發(fā)生氧化反應生成硫酸銨。該法根據(jù)吸收液再生方法不同，可以分為氨一酸法、氨一亞硫酸銨法和氨一硫銨法。影響氨法脫硫效率的主要因素是脫硫液的組成，受溶液蒸氣壓和 的影響。氨法的主要優(yōu)點是脫硫劑利用率和脫硫效率高，且可以生產(chǎn)副產(chǎn)品。但氨易揮發(fā)，使得吸收劑的消耗量增加，產(chǎn)生二次污染。此外該法還存在生產(chǎn)成本高、易腐蝕、凈化后尾氣中含有氣溶膠等問題。 (3)雙堿法脫硫工藝 為了克服石灰 /石灰石法容易結垢和堵塞的缺點，發(fā)展了雙堿法。該法先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收，然后 再用石灰乳或石灰對吸收液進行再生。雙堿法的明顯優(yōu)點是，由于主塔內采用液相吸收，吸收劑在塔外的再生池中進行再生，從而不存在塔內結垢和漿料堵塞問題，從而可以使用高效的板式塔或填料塔代替目前廣泛使用的噴淋塔漿液法，減小吸收塔的尺寸及操作液氣比，降低成本。另外，雙堿法可得到較高的脫硫率，可達 85%以上，應用范圍較廣，該法的主要缺點是再生池和澄清池占地面積較大。 (4)噴霧干燥法煙氣脫硫技術 這種技術屬半干法脫硫技術，多數(shù)采用旋轉噴霧器，石灰漿液作吸收劑，以細霧滴噴入反應器，與二氧化硫反應并同時干燥，在反應器出口，隨 著水分蒸發(fā)，形成了干的顆?；旌衔?。其工藝特點是投資較低，設計和運行費用較為簡單，占地面積較少，脫硫率一般為 60 一 80%。在西歐的德國、奧地利、意大利、丹麥、瑞典、芬蘭等國家應用比較多。美國也有巧套裝置 (總容量 500運行，燃煤含硫量一般不超過 脫硫效率均低于 90%。黎明發(fā)動機廠從丹麥引進技術并建成一套 5000h 工業(yè)裝置，并對低硫煤 (含硫率 煙氣進行了脫硫試驗，在鈣硫比為 ，取得 80%的系統(tǒng)總脫硫效率。 (5)爐內噴吸收劑 /增濕活化煙氣脫硫工藝 該法是一種將粉狀鈣質 脫硫劑直接噴入燃燒鍋爐爐膛的技術，由于投資及運行費用較低，該類工藝方法在近期內取得較大進展，在西北歐廣大國家均已有工業(yè)運行裝置。芬蘭 司開發(fā)了爐內噴鈣 /活化脫硫工藝 (克服了脫硫效率不高及粉塵比阻升高而影響除塵效果的弊端，具體做法是 :在鍋爐尾部安活化反應器，將煙氣增濕，使剩余的吸收劑活化與二氧化硫反應。 其工藝簡單，占地小，主要適用于中、低硫煤鍋爐，脫硫率一般為 60 一 80%。其主 16 要缺點是脫硫劑消耗量大，易產(chǎn)生粉灰，使除塵負荷加重。南京下關電廠引進 套技術，配套 125組 (燃煤含硫率 ，設計脫硫率 75%。 目脫硫工藝的選擇 根據(jù)對脫硫性能的要求和現(xiàn)場情況，本項目所選擇的技術方案應當遵循以下原則： 保要求高，又為了減輕對煙囪的腐蝕，應達到盡可能高脫硫效率，并能適應燃煤和運行狀況的變化和未來對環(huán)保要求的提高，本方案按 96%效率設計。 格較低、性能好的脫硫劑。 同時針對現(xiàn)有熱 電廠空場有限，且已經(jīng)建成兩個 300硫工藝選擇鈉鈣雙堿法脫硫工藝作為本工程脫硫工藝，有效地利用鈉鈣雙堿法脫硫工藝的技術優(yōu)勢，又克服了該法再生池和澄清池占地面積較大的主要缺點。 堿法脫硫工程描述 堿法工藝原理 雙堿法脫硫工藝技術 是目前應用成熟的一種煙氣脫硫技術，尤其是在小熱電燃煤鍋爐煙氣污染治理方面應用較為廣泛 ,脫硫劑采用 氫氧化鈉溶液（含 30%生石灰（含95% 其工藝原理是：本雙堿法是以氫氧化鈉 溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用 生石灰加水熟 化成氫氧化鈣 溶液作為第二堿，再生吸收液中 產(chǎn)品為石膏。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 各步驟反應如下： 吸收反應： 2 2反應如下： 1/2 17 由于硫酸鈉是很難再生還原的，一旦生成就需要補充 再生反應 用 氫氧化鈣 溶液對吸收液進行再生 2 H)2 = 1/2 3/2 H)2 + 1/2 2 1/2 氧化反應 1/2 1/2 1/2 工程描述 液 由罐車直接運送到廠內 ，通過堿液泵送入堿液罐，再由堿液罐直接流入循環(huán)池，通過循環(huán)泵將堿液送到脫硫塔進行噴淋脫硫。 脫硫吸收劑（生石灰）干粉由罐車直接運送到廠內，同時按一定比例加 水并攪拌配制成一定濃度的吸收劑氫氧化鈣（ H)2）漿液，再由輸送泵送入沉淀反應池，進行再生反應。 工藝流程如下 : 循環(huán)液從脫硫塔底排入沉淀反應池。在沉淀反應池中加入氫氧化鈣 , 氫氧化鈣在沉淀反應池內發(fā)生如下再生反應： 2 H)2 = 1/2 3/2 H)2 + 1/2 2 1/2 曝氣池，壓縮空氣向曝氣池送入空氣，使得氧化更加充分，同時不讓石膏沉淀在曝氣 池。氧化反應如下： 18 1/2 1/2 1/2 有副反應進行： 1/2 環(huán)液從曝氣池繼續(xù)溢流到循環(huán)沉淀池，讓石膏在此處沉淀下來，并通過抓斗吊抓走，最后將石膏一起外運或作其他處理。循環(huán)液中再生得到的 重復使用，需要說明的是因為鍋爐煙氣中有大量氧氣且溫度較高二氧化硫濃度較低副反應會較多，也就是說要補充一定量的氫氧化鈉。再通過循環(huán)泵把循環(huán)液（含補充的新鮮氫氧化鈉）再送入脫硫塔進行脫硫。 對向沉淀反應 池中加 H)2 和循環(huán)沉淀池加 是通過 測定 后加入堿液，達到脫硫工藝要求的 。 術特點 （ 1）從技術、經(jīng)濟及裝置運行穩(wěn)定性、可靠性上考慮采用生石灰和氫氧化鈉作為脫硫劑，保證系統(tǒng)脫硫效率可達 96%。 （ 2）采用雙堿法脫硫工藝，可以基本上避免產(chǎn)生結垢堵塞現(xiàn)象， 減少昂貴的 （ 3）采用懸流洗滌方式可在較小的液氣比下獲得較大的液氣接觸面積，進而獲得較高的脫硫除塵效率；并且，較小的液氣比可以減少循環(huán)液量，從而減少循環(huán)泵的數(shù)量，從而降低了運行成本也減少了造 價。 （ 4）保證本脫硫裝置連續(xù)運行，年運行時間大于 8400 小時。 （ 5）為確保整個系統(tǒng)連續(xù)可靠運行，采用優(yōu)良可靠的設備，以確保脫硫系統(tǒng)的可靠運行 . （ 6）按現(xiàn)有場地條件布置脫硫系統(tǒng)設備， 力求緊湊合理，節(jié)約用地。 （ 7） 最大限度的把脫硫水循環(huán)利用，但是由于煙氣中含有一定濃度的鹽份和 子，反應塔內部分水分蒸發(fā)，因此形成循環(huán)水中鹽和 子的積累，由于過高的鹽和 以必須調整脫硫循環(huán)水水質并補充少量工業(yè)用水。 計基礎參數(shù) 為保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠以及出口煙氣達到合 格的排放標準 ,要求提供的反應劑和工業(yè)水必須符合相關標準。 19 硫系統(tǒng)設計基礎參數(shù) 根據(jù)公司燃煤鍋爐近年平均燃煤含硫的變化，建議在編制脫硫技術規(guī)范書時， 口 ：“脫硫裝置燃用設計煤種時，脫硫效率 95%，當 口 0%時脫硫率不低于 92%，當 口 0%時，脫硫系統(tǒng)能安全運行”。 表 4 脫硫系統(tǒng)設計基礎參數(shù) 項 目 單 位 數(shù)值（單臺爐） 入口煙氣量 m3/h 100,000 入口煙氣溫度 140 入口煙氣量 h 66,143 入口二氧化硫 kg/h 口 度 500 入口 煙塵 kg/h 口 煙塵濃度 00 出口煙氣量 m3/h 88,718 出口煙氣溫度 60 出口二氧化硫 kg/h 口 度 40 出口 煙塵 kg/h 口 煙塵濃度 0 液氣比 L/ 硫比 硫率 % 96 除塵率 % 73 脫硫劑 30%量（啟動） kg/h 硫劑 用量（補充） kg/h 硫劑生石灰用量（含 90% kg/h m3/h 10 電 0 20 運行時間 h 7500 脫硫塔入口水溫 度 40o 硫系統(tǒng)各項性能參數(shù) 脫硫系統(tǒng)各項性能參數(shù)表 性能和設計數(shù)據(jù) 單位 數(shù)據(jù) 1一般數(shù)據(jù) 硫系統(tǒng)總壓力損失 100 其中： 脫硫塔 00 總煙道（自引風機出口到水平煙道 進口） 00 收劑摩爾比 環(huán)液氣比 L/% 96 口 40 硫塔出口含塵濃度 0 2消耗 90% kg/h 100% kg/h 定品質） m3/h 10 動機總容量） 0 況設備耗電量 ） 0 表控制用） m3/h 脫硫塔 000 煙氣流速 m/s m m 16 0 碳鋼 4吸收劑消化系統(tǒng) t/h 21 第六章 脫硫工程設想 硫裝置的總平面布置 本布置按一爐一塔（噴淋式空腔塔）、 無升壓風機布置。 脫硫系統(tǒng)按其工藝特性集中布置于爐后煙囪南側。脫硫采取一爐一塔的布置方式，無升壓風機，兩臺爐吸收塔布置在爐后煙囪南側，兩臺爐吸收塔的西側及東側分別布置吸收塔漿液循環(huán)泵。 再生池和澄清池利用已經(jīng)建成兩個 300以改造）。 爐一塔 脫硫工藝系統(tǒng) 設計 硫工藝系統(tǒng) 本工程煙氣脫硫技術為雙堿法濕法煙氣脫硫工藝。方案設計采用先進的噴淋塔（懸流洗滌方式）工藝，塔內上部設置噴淋層，出口煙道上設二級除霧器。在吸收塔內，煙氣中的 脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 生反應 ，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設有旋風分離器，以除去脫硫后煙氣帶出的細小液滴，使煙氣在含液滴量低于 75排出。其他同樣有害的物質如飛灰， 大部分得到去除。 氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氫氧化鈣溶液作為第二堿，再生吸收液中 產(chǎn)品為石膏。再生后的吸收液送回脫硫塔循環(huán)使用。 硫工藝系統(tǒng) 設計 兩臺爐各用一套脫硫吸收塔。每套旋流脫硫除塵塔有以下設備組成：脫硫塔本體，主筒內有四層噴嘴，煙氣經(jīng)下部切向進入除塵脫硫塔 ,使煙氣呈高速旋轉氣流。 噴流逆向噴淋注入堿性水，使水氣充分接觸，利用水氣相對運動使水在煙氣旋轉離心力作用下被甩到除塵脫硫塔內壁自動形成水膜 ,起到非常好的除塵脫硫效果，煙氣到除塵脫硫塔上部再進入脫水筒 ,煙氣呈螺旋上升脫水。脫水后的煙氣進入熱交換器于除塵脫硫前的高溫煙氣進行熱交換，對凈煙氣進行升溫，從而有效介決低溫潮濕煙氣造成引風機等的腐蝕。 22 （ 1） 收系統(tǒng) 收系統(tǒng)是煙氣脫硫系統(tǒng)的核心，主要包括吸收塔、噴嘴、脫水筒和漿液循環(huán)泵等設 施、設備。在吸收塔內，煙氣中的 脫硫劑漿液洗滌并與漿液中的 生反應，最終生成亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉，在吸收塔的后部設有旋風分離器，以除去脫硫后煙氣帶出的細小液滴，使煙氣在含液滴量低于 75排出。 脫硫塔采用開式噴淋塔（即“空塔”），結構簡單，運行可靠，不會因為漿液中的固態(tài)物質和灰份在塔內件沉積和結垢。在噴淋塔內，吸收漿液與煙氣逆流結構設計。采用四層噴嘴將脫硫劑漿液以霧狀均勻地噴灑于充滿煙氣的塔中，以保證高脫硫吸收效率，并具有一定的除塵效果。 脫硫塔采用碳鋼襯鱗片，上部分為噴淋層 和脫水筒兩部分，每塔配置 2 臺循環(huán)泵（一備一用）。 當脫硫系統(tǒng)解列或出現(xiàn)事故停機需要檢修時，脫硫塔內的漿液流入沉淀反應池。 （ 2）煙氣系統(tǒng) 鍋爐機組燃煤的全部煙氣量經(jīng)各自的除塵器被送進脫硫塔，經(jīng)洗滌脫硫后的煙氣溫度約 60，經(jīng)引風機被送進共用煙道，最終由共用煙囪排入大氣。 鍋爐正常運行時，其脫硫系統(tǒng)亦同時運行。正常運行時，無論脫硫裝置處于何種工況都不會對鍋爐和發(fā)電機組產(chǎn)生影響。吸收塔低負荷運行時，可按吸收塔特性停運一層噴嘴。 整個脫硫系統(tǒng)隨鍋爐一起檢修，更換噴嘴不需要停運鍋爐。 。 （ 3）控制和電氣系統(tǒng) 除塵脫硫系統(tǒng)將配備一套控制系統(tǒng)，能適應鍋爐變負荷運行，極大地減少操作員的干預。更重要的是系統(tǒng)中還設置了連鎖保護和其它安全措施，以防止高溫對系統(tǒng)設備的損壞及保障系統(tǒng)的可用性、設備的保護及安全。 （ 4）脫硫副產(chǎn)品處理系統(tǒng) 通過抓斗吊從循環(huán)沉淀池抓走石膏，最后將石膏一起外運或作其他處理。 （ 5）工藝水系統(tǒng) 置所用的工藝水來源于電廠主體工程的工業(yè)水。 2 臺爐兩爐共設一個工藝水箱。兩塔共配 2 臺工藝水泵 (1 用 1 備 )。 在 置內水的損耗主要用于石膏附帶水分和結晶水、以及蒸發(fā)水。這些損耗通 23 過輸入新鮮的工藝水來補足。 工藝水還用來清洗吸收塔除霧器，同時也用作清洗所有輸送漿液管道的沖洗水，包括：石灰石漿液系統(tǒng)、排放系統(tǒng)、石膏漿液管道、吸收塔循環(huán)管道的清洗用水。 除霧器沖洗水泵接電廠保安電源，當全廠斷電時，保證能夠啟動沖洗水泵對吸收塔進行沖洗。 （ 6） 廢水處理系統(tǒng) 本工程脫硫廢水排往 再生池和澄清池，循環(huán)利用，不外排。 硫系統(tǒng) 和現(xiàn)有系統(tǒng)的 影響 （ 1） 置和現(xiàn)有系統(tǒng)的相互影響 本項目采用 雙堿法 濕法煙氣脫硫工藝（ 設置于 系統(tǒng)現(xiàn)有除塵器后 (其中 2#鍋爐配套水膜除塵器 ,4#鍋 爐配套靜電除塵器 ),引風機 和 煙囪 前 ，并形成一個相對獨立的脫硫 系統(tǒng) 。煙氣自煙道引出經(jīng)過 置脫硫后返回煙道，故這種工藝相對于其它脫硫工藝與主系統(tǒng)之間的關系比較簡單。 （ 2） 現(xiàn)有系統(tǒng)對 置的影響 （ 1）實際煤種的變化對 置有一定的影響，因為煤成分的變化將直接導致煙氣量，煙氣中各成分的比例、 度、 度、酸露點等參數(shù)的變化，從而對 行和防腐產(chǎn)生影響。 （ 2）鍋爐負荷大幅度下降時，由于 置漿液系統(tǒng)流量不可能同步作大幅度調整， 置的單位能耗將隨之上升。 （ 3） 若燃燒系統(tǒng)中空氣預熱器的漏風系數(shù)發(fā)生嚴重的偏差，也會對 置產(chǎn)生影響。 （ 4） 靜 電除塵器 或水膜 除塵器除塵效率的變化導致 置進口的飛灰濃度發(fā)生變化，該數(shù)值除影響酸結露過程外，當機組煙氣含塵量偏高時，煙塵會被大量捕集于石膏漿中影響脫硫副產(chǎn)物石膏的質量與綜合利用。 （ 5）若鍋爐燃燒系統(tǒng)發(fā)生故障造成煙氣溫度超過最大允許值