雙堿法煙氣脫硫工藝流程設(shè)計解讀

1、化工設(shè)計訓(xùn)練實驗題目：雙堿法煙氣脫硫工藝流程設(shè)計系另I：化學(xué)與材料工程系專業(yè)：化學(xué)工程與工藝專業(yè)目錄第一章概述1TOC o 1-5 h z設(shè)計依據(jù)1設(shè)計參數(shù)1設(shè)計指標(biāo)1設(shè)計原則1設(shè)計范圍2技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范2第二章脫硫工藝概述4脫硫技術(shù)現(xiàn)狀4工藝選擇5本技術(shù)工藝的主要優(yōu)點9物料消耗10第三章脫硫工程內(nèi)容13脫硫劑制備系統(tǒng)12煙氣系統(tǒng)12TOC o 1-5 h zSO2吸收系統(tǒng)13脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)15消防及給水部分17漿液管道布置及配管17電氣系統(tǒng)17工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物18第四章項目實施及進度安排19項目實施條件19項目協(xié)作19項目實施進度安排19第五章效益評估和投資收益20運行

2、費用估算統(tǒng)21經(jīng)濟效益評估21環(huán)境效益及社會效益21第六章結(jié)論226.1主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)總匯22結(jié)論22第七章售后服務(wù)23附圖1脫硫系統(tǒng)工藝流程圖24雙堿法脫硫工程技術(shù)方案雙堿法脫硫工程技術(shù)方案 第三章脫硫工程內(nèi)容3.1脫硫劑制備系統(tǒng)脫硫劑制備系統(tǒng)主要包括：石灰消化池、鈉堿罐、攪拌器及相應(yīng)的閥門、管道及管件等。石灰消化池漿液制備系統(tǒng)配置一個石灰漿液池，漿液池有效容積為1臺(公用工程全部按兩臺鍋爐考慮)鍋爐機組在最大工況下運行3小時的石灰漿液消耗量，石灰消化池容積為3m3。其基本尺寸：01.4X2.Q采用鋼砼結(jié)構(gòu)，半地下式布置，池內(nèi)設(shè)有攪拌器(其功率為4.5Kw、漿葉采用SUS316L制作)，化

3、灰用水為工藝用水。鈉堿池鈉堿池的有效容積為5m3,用以將鈉堿液送入再生池中。閥門、管道及管件閥門、管道及管件均采用SUS304材質(zhì)。3.2煙氣系統(tǒng)煙氣系統(tǒng)包括煙道、膨脹節(jié)及電動擋板。從鍋爐出至脫硫塔進段的連接煙道采用A3鋼制作，并根據(jù)需要設(shè)置膨脹節(jié)。連接煙道上設(shè)有擋板系統(tǒng)，以便于煙氣脫硫系統(tǒng)事故時旁路運行。擋板采用手動插板閥，包括1個入擋板、1個旁路擋板和1個脫硫裝置出擋板。本煙氣系統(tǒng)可實現(xiàn)1QQ%煙氣旁路。以滿足脫硫塔內(nèi)檢修與維護的需要從而保證鍋爐的正常穩(wěn)定的運行。3.3SO2吸收系統(tǒng)so2吸收系統(tǒng)主要由脫硫主塔、連接煙道(副塔)噴淋層、組合式除霧器、預(yù)埋件及外部鋼結(jié)構(gòu)、沖洗系統(tǒng)組成。脫硫塔

4、脫硫塔是系統(tǒng)的核心，脫硫塔的材質(zhì)是本脫硫硫工程能否長期穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，按照要求，脫硫塔體材質(zhì)采用麻石制作。按國家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。吸收塔采用空塔噴淋結(jié)構(gòu)(根據(jù)脫硫率的需要設(shè)置2層高效霧化噴淋層)。吸收塔選用的麻石，能承受煙氣飛灰和脫硫工藝固體懸浮物的磨損。所有部件包括塔體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計均考慮防腐要求。吸收塔設(shè)計能防止液體泄漏。塔體上的人孔、通道、連接管道等在殼體穿孔的地方進行密封，防止泄漏。吸收塔殼體設(shè)計能承受各種荷載，包括吸收塔及作用在吸收塔上的設(shè)備和管道的自重、介質(zhì)重、保溫重，以及風(fēng)載、雪載、地震荷載等。吸收塔底面能完全排空漿液。塔的整體設(shè)計方便塔內(nèi)部件的檢修和維護，吸收塔內(nèi)部的導(dǎo)流板、噴淋

5、系統(tǒng)和支撐等不易堆積污物和結(jié)垢。吸收塔煙道入口段的設(shè)計考慮防止煙氣倒流和固體物堆積。吸收塔配備足夠數(shù)量和大小合適的人孔門，在附近設(shè)置走道和平臺。噴淋系統(tǒng)的設(shè)計能合理分布要求的噴淋量,使煙氣流向均勻，并確保吸收漿液與煙氣充分接觸和反應(yīng)。所有噴咀能避免快速磨損、結(jié)垢和堵塞。噴咀的磨損壽命至少為2年。噴咀與管道的設(shè)計便于檢修，沖洗和更換，可實現(xiàn)不停爐檢修。連接煙道連接煙道(副塔)是指從脫硫塔主塔出口至風(fēng)機進口段。連接煙道采用碳鋼。其要求按國家相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行。噴淋層在本脫硫系統(tǒng)中，為了達(dá)到良好的吸收效果，吸收塔設(shè)計成逆流式噴淋塔，設(shè)置2層的噴淋層，每層噴淋層由若干個高效霧化實心噴嘴組成，而每個噴嘴自成

6、體系統(tǒng)可單獨開啟與關(guān)閉并可調(diào)節(jié)其噴液量。吸收液由噴嘴噴出，噴嘴均勻布置塔內(nèi)橫截面上，噴射出來的成實心錐型的漿液可以覆蓋整個橫截面，在滿足吸收SO2所需的比表面積的同時，該技術(shù)把噴淋造成的壓力損失減少到最小。傳質(zhì)吸收時間為2-3秒。噴嘴是本凈化裝置最關(guān)鍵的部件，它具有以下特點：國內(nèi)霧化噴嘴由于受到國內(nèi)加工工藝、材料的限制，根本無法與進口的相比擬，為提高脫硫液的霧化程度及霧化的均勻性，我公司引進原裝316L高效霧化噴嘴。原裝高效霧化噴嘴霧化程度好，霧化粒徑小，脫硫劑的比表面積大，再加上噴嘴的科學(xué)合理布置，使得在預(yù)處理區(qū)形成無漏洞、重疊少的吸收液霧化區(qū)段，與國內(nèi)技術(shù)相比成百、上千倍地提高了煙氣與脫硫

7、液接觸機會，同時噴液可大幅減少，由此帶來煙氣溫降小，由于煙氣溫度高、氣液接觸面積大，SO2與脫硫劑之間反應(yīng)劇烈、反應(yīng)速度快，這是保證脫硫效率高的一個主要因素，也給煙塵的成球提供了良好的條件。噴嘴內(nèi)液體流道大而暢通，具有良好的防堵性能；采用特種不銹鋼制作，具有很好的防腐耐磨性能。噴嘴體積小，安裝清洗方便。噴淋層主要由環(huán)形分配管、霧化噴嘴、套管、閥門，噴霧連接管。組合式除霧裝置平板折流式除霧器，兩級四通道，確保除霧效果。這里不再描述。沖洗系統(tǒng)由于本脫硫工藝采用雙堿法工藝，理論上除霧器、噴頭及管道不存在結(jié)垢問題，但實際運行過程中除霧器、脫硫塔底部及部分管道均有沉積物與結(jié)垢現(xiàn)象的存在，故本工程在這些地

8、方均設(shè)有沖洗裝置，沖洗水為工藝用水?？梢远ㄆ跊_洗除霧器、脫硫塔底部等部位因長期運行中可能產(chǎn)生的死角結(jié)灰，解決了除霧器無需停爐清灰的問題。沖洗系統(tǒng)用水為業(yè)主方的供水壓力為0.3MPa的工藝水，由單獨設(shè)置的除霧器沖洗水泵。3.4脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)脫硫液循環(huán)系統(tǒng)1循環(huán)泵循環(huán)泵選用防腐耐磨性能優(yōu)良的高分子量襯塑泵，流量：360m3/h,揚程：32m，功率：55kw數(shù)量為：2臺(一用一備)。泵吸入口配備了濾網(wǎng)，以便泵及系統(tǒng)的堵塞。2攪拌器統(tǒng)設(shè)置兩臺攪拌器(功率為7.5kw),其為全金屬結(jié)構(gòu)，接觸被攪拌流體的攪拌器部件，選用適應(yīng)被攪拌流體特性的材料，并具有耐磨損和腐蝕的性能。循環(huán)漿池攪拌器的設(shè)計和

9、布置考慮了氧化空氣的最佳分布。3循環(huán)池循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu)循環(huán)池的有效容積：50立方米。循環(huán)池地下布置，設(shè)計標(biāo)高0.200m。循環(huán)池分成三個區(qū)，氧化區(qū)、再生區(qū)及循環(huán)區(qū)。4沉淀池循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu)循環(huán)池的有效容積：240立方米。循環(huán)池地下布置，設(shè)計標(biāo)高0.200m。5再生池循環(huán)池采用現(xiàn)澆整體鋼砼結(jié)構(gòu)循環(huán)池的有效容積：50立方米。循環(huán)池地下布置，設(shè)計標(biāo)高0.200m。再生池配有攪拌器脫硫渣處理系統(tǒng)渣水分離系統(tǒng)由人工清理。3.5消防及給水部分本工程消防及給排水系統(tǒng)由業(yè)主負(fù)責(zé)。(1)消防電廠消防主要設(shè)計原則為化學(xué)滅火器與水消防相結(jié)合的消防方式。室外采用消火栓滅火，室內(nèi)使用化學(xué)滅火器。設(shè)計

10、消防用水水源取自電廠現(xiàn)有給水管網(wǎng)，采用DN150鍍鋅管引接消防水源至設(shè)計消火栓消防系統(tǒng)，通過DN100鍍鋅管直接供室外消火栓用水。(2)給排水脫硫裝置場地、吸收劑制備系統(tǒng)場地的雨水經(jīng)排水溝、雨水口、檢查井等收集后排至電廠現(xiàn)有排水點排走。3.6漿液管道布置及配管管道布置以平直和就近為總原則。由于脫硫吸收液的特性，工程上漿管道材質(zhì)一般工程塑料管、鋼襯塑、不銹鋼管三種。3.7電氣系統(tǒng)采用人工手動控制。3.9工程主要設(shè)備投資估算及構(gòu)筑物(1)工程主要設(shè)備投資估算(見表3-1)表3-1主要設(shè)備表投資估算表序號名稱規(guī)格（型號）單位數(shù)量單價（元）備注一、脫硫劑制備系統(tǒng)101石灰消化池攪拌器拆葉式7.5kw套

11、1含支架103閥門、管道與管件若十小計二、煙氣系統(tǒng)201手動插板門1500*2000件3202連接煙道及支撐架L=m,01500套1包括保溫203膨脹節(jié)1500*2000個3小計三、so2吸收系統(tǒng)301脫硫主塔內(nèi)徑3.7mx3.7m,H=17m座1302連接煙道及支撐架L=20m,01500座1包括保溫303噴淋層3700*3700套2304組合式除霧裝置3700*3700套1305沖洗系統(tǒng)3700*3700套1306檢修孔、進出預(yù)埋件、支架、平臺、直梯套1小計四、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)401吸收循環(huán)泵臺3402再生池攪拌器拆葉式11kw臺1403閥門、管道與管件若十小計五、電氣、儀表控制

12、系統(tǒng)501電氣控制套1503電線、電纜及附件若干小計合計2）主要土建及構(gòu)筑物（見表3-2）表3-2主要土建及構(gòu)筑物表序號名稱規(guī)格（型號）單位數(shù)量備注一、脫硫劑制備系統(tǒng)101化灰漿池01.4x2.0m個1鋼混102鈉堿池01.0 xl.0m個1鋼混二、so2吸收系統(tǒng)201脫硫主塔基礎(chǔ)配施個1鋼混二、脫硫液循環(huán)和脫硫渣處理系統(tǒng)301循環(huán)池50立方米個1鋼混302循環(huán)泵基礎(chǔ)配施個3混合303沉淀池240立方米個1鋼混304再生池50立方米個1鋼混五、零星土建501回流溝及其零星土建若干混合第四章項目實施及進度安排項目實施條件本煙氣脫硫系統(tǒng)的共用部分在工程中同時實施。脫硫裝置的外部條件，如施工場地、施

13、工所需水、電、氣、交通運輸由廠方有關(guān)部門提供；運行所需的吸收劑、水、電、副產(chǎn)品的處置等公司統(tǒng)籌落實。項目協(xié)作本項目在進入實施階段時，根據(jù)不同工種將在國內(nèi)選擇優(yōu)秀的合作伙伴，確保工程各個環(huán)節(jié)的先進性、合理性和經(jīng)濟性。4.3項目實施進度安排項目實施時間安排如下表：項目實施時間表（兩臺同時施工）階段時間設(shè)計階段45周主體設(shè)備施工階段（不含基礎(chǔ)）510周調(diào)試階段12周脫硫工程技術(shù)設(shè)計方案脫硫工程技術(shù)設(shè)計方案第五章效益評估和投資收益5.1運行費用估算運行費用主要有：電費、水費、人工費、藥劑費等。(1)電耗電費的支出項目為脫硫液循環(huán)泵等的耗電，初步估計值見表5-1。按電費0.45元/kWh，年運行8000

14、小時計。電費共25.4萬元。電源采用380V,50HZ交流電。水費及人工費系統(tǒng)需定期補充水，本設(shè)計中用沖渣循環(huán)水等進行補充，因此，水費支出可以忽略不計；本脫硫系統(tǒng)由于運行、維護管理簡便，安排人進行日常管理、維護，年費用為20000元。藥劑費表5-2藥劑用量和費用初步估算表項目用量單價年藥劑費用石灰0.126(t/h)400(元/噸)40.46萬兀鈉堿13.01(kg/天)1800(元/噸)7800兀(有廢堿液此項費用可省)(4)運行費合計該脫硫系統(tǒng)全年(按8000小時計)總運行費用為73.00萬元。5.2經(jīng)濟效益評估本項目脫硫年脫除量為1040.4噸，每年可少交SO2排污費66.0萬元。本項目

15、年直接運行成本為7.0萬元。5.3環(huán)境效益及社會效益隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境污染問題已經(jīng)嚴(yán)重威脅著人類自身的生存環(huán)境，制約了國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，因此近年來國家對環(huán)保政策和環(huán)保投入都在不斷地加大力度，國民的環(huán)保意識也在不斷提高。加強環(huán)境保護是21世紀(jì)全球化的任務(wù)，也是每一個公民應(yīng)盡的責(zé)任與義務(wù)。實施本計劃提出的綜合防治措施和治理項目后，可實現(xiàn)二氧化硫排放總量比以往減少90%、酸雨污染有所減輕，大氣污染狀況得到較好改善。本項目有著相當(dāng)?shù)沫h(huán)境、經(jīng)濟價值，對提高居民的生活質(zhì)量、改善地區(qū)的投資環(huán)境和促進人民的安定團結(jié)都有著積極的意義。因此，該項目的實施具有良好的環(huán)境效益和社會效益。第六章結(jié)論6.1主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)（見表6-1）表6-1主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)匯總表序號項目指標(biāo)備注12處理煙氣量4.5X105Nm3/h4SO排放放濃度92090mg/m35系統(tǒng)阻力95%8脫硫塔主體設(shè)備使用壽命20年9脫硫系統(tǒng)出煙氣溫度55C10循環(huán)液氣比1.5一2.0結(jié)論1）本脫硫工程技術(shù)先進，安全可靠，投資少，運行費用低，不產(chǎn)生二次污染，適合電廠實際情況，項目實施期間不影響鍋爐安全生產(chǎn)運行，項目實施后可以保證企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2）本項目實施后，每年減少二氧化硫排放總量1040.4噸，極大改善了周邊地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量，具有良好的經(jīng)濟、環(huán)境效益和社會效益。第七章售后服務(wù)本公司對承接的“三廢”治理工程，本