鍋爐尾氣鈉堿法脫硫方案

1、XXX熱電廠鍋爐煙氣鈉堿法脫硫工程技 術(shù) 方 案XXX公司XXX公司2016 年 3月 目 錄第一章 總 述21.1煙氣脫硫技術(shù)簡介21.2 技術(shù)選擇依據(jù)21.3 工藝特點3第二章 工程概況42.1 自然條件及氣象資料42.2 機組、系統(tǒng)概況52.3 燃料62.4 其他7第三章 設(shè)計依據(jù)93.1 基本依據(jù)93.2 基本原則93.3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)9第四章 設(shè)計描述114.1工作范圍114.2設(shè)計思路114.3工藝方案114.4工藝描述124.5 裝置組成174.6保溫、油漆材料設(shè)計184.7伴熱措施設(shè)計錯誤！未定義書簽。4.8 配置、材料及自動化程度設(shè)計錯誤！未定義書簽。4.9 公用物料消耗20第五

2、章 節(jié)能與環(huán)保245.1 節(jié)能245.2 環(huán)保24第六章 項目實施規(guī)劃256.1項目實施256.2實施進度規(guī)劃26第七章 投資預(yù)算與經(jīng)濟分析277.1投資預(yù)算277.2 經(jīng)濟性分析28第八章 總 結(jié)30第一章 總 述1.1煙氣脫硫技術(shù)簡介為了控制大氣中二氧化硫，早在19世紀(jì)人類就開始進行有關(guān)的研究，但大規(guī)模開展脫硫技術(shù)的研究和應(yīng)用是從二十世紀(jì)50年代開始的。經(jīng)過多年研究目前已開發(fā)出的200余種SO2控制技術(shù)。這些技術(shù)按脫硫工藝與燃燒的結(jié)合點可分為：燃燒前脫硫(如洗煤，微生物脫硫)；燃燒中脫硫(工業(yè)型煤固硫、爐內(nèi)噴鈣)；燃燒后脫硫，即煙氣脫硫(Flue Gas Desulfurization，簡

3、稱FGD)。FGD是目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技術(shù)手段。煙氣脫硫技術(shù)主要利用各種堿性的吸收劑或吸附劑捕集煙氣中的二氧化硫，將之轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定且易機械分離的硫化合物或單質(zhì)硫，從而達(dá)到脫硫的目的。FGD的方法按脫硫劑和脫硫產(chǎn)物含水量的多少可分為兩類：濕法，即采用液體吸收劑如水或堿性溶液(或漿液)等洗滌以除去二氧化硫。干法，用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑以除去二氧化硫。按脫硫產(chǎn)物是否回用可分為回收法和拋棄法。按照吸收二氧化硫后吸收劑的處理方式可分為再生法和非再生法（拋棄法）。1.2 技術(shù)選擇依據(jù)各種不同的煙氣脫硫技術(shù)所用的吸收劑、脫硫副產(chǎn)品，以及脫

4、硫效率和投資成本差別很大。對于某一具體項目，最適用的煙氣脫硫技術(shù)一般是根據(jù)現(xiàn)場的客觀條件和經(jīng)濟情況來選擇的，即這種脫硫技術(shù)充分利用了現(xiàn)場的有利條件，并在整個使用期間總成本最低。影響總成本的因素有很多，這些因素包括：技術(shù)因素；經(jīng)濟因素（生產(chǎn)成本、投資成本）；商業(yè)因素等。 理想的脫硫工藝應(yīng)該是投資少，占地小，運行成本低，與主體工程兼容性好，脫硫效率能夠滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求，脫硫副產(chǎn)品容易處理，無二次污染。如果副產(chǎn)品能有較好的銷售市場，所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益可沖抵部分裝置運行費用，甚至有所結(jié)余，則是最理想的。 1.3 工藝特點目前國內(nèi)煙氣脫硫濕法技術(shù)主要有石灰石-石膏法技術(shù)和氨法脫硫技術(shù)。 氨是一種良好的堿性

5、吸收劑，從化學(xué)反應(yīng)機理上分析，煙氣中二氧化硫的吸收是通過酸堿反應(yīng)來實現(xiàn)的。吸收劑堿性越強，越利于吸收，氨的堿性強于鈣基吸收劑。與大型電廠常用的石灰石-石膏法脫硫相比，石灰石漿液吸收二氧化硫需要先有一個固液反應(yīng)過程，即固相石灰石（CaCO3）先酸溶于亞硫酸，生成亞硫酸氫鈣 Ca(HSO3)2；而氨吸收煙氣中的二氧化硫是反應(yīng)速率極快的氣液或氣汽反應(yīng)過程，可以比較容易地達(dá)到很高的脫硫效率。 而鈉堿法脫硫工藝主要特點是系統(tǒng)簡單，液/氣比小，不結(jié)垢不堵塞，設(shè)備造價低，占地小。脫硫廢液主要成分為硫酸鈉、亞硫酸鈉和亞硫酸氫鈉。此外，鈉基還具有吸收其它酸性氣體（如HCl，HF，HBr）等的良好性能。*有限公司

6、，長期致力于電廠煙氣污染治理的研究與實踐工作，不僅獲得了大量的研究成果，也取得了相當(dāng)多的工程經(jīng)驗。目前承擔(dān)的國家863計劃重點項目“燃煤煙氣復(fù)合污染物控制與資源化”已獲得重大技術(shù)突破，在多個領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，特別是在脫硫的同時低成本聯(lián)合脫硝、出塔煙氣復(fù)合污染物控制、煙氣直排設(shè)計與技術(shù)、以及提高電除塵器效率等方面優(yōu)勢明顯，并得到臨汾熱電2X300MW機組的應(yīng)用示范，現(xiàn)該工程已基本完成建設(shè)和安裝，定于今年11月下旬與電廠機組同時投運，將成為我國第一個能夠自負(fù)盈虧的電廠脫硫項目。第二章 工程概況XXX10MPa410t/h高壓煤粉爐鍋爐，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生煙氣 431796Nm3/h(5#爐標(biāo)況)和

7、674000m3/h(6#爐工況)，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2003)，該鍋爐需要配套建設(shè)煙氣脫硫裝置，脫硫技術(shù)方法采用鈉堿法脫硫，5#、6#鍋爐煙氣一體脫硫，采用“2爐1塔”方案。因為本次吸收劑采用的是乙烯廢堿液，為了實施時能夠穩(wěn)定運行，XXX公司決定先做一套1萬Nm3/h鈉堿法脫硫的中試處理裝置。2.1 自然條件及氣象資料 廠址地理位置熱電廠隸屬于XXX分公司，位于乙烯廠區(qū)內(nèi)的東南角。地震基本烈度為6度，電廠海拔高度145.5m。 交通運輸鐵路：熱電廠燃煤經(jīng)國鐵運至XXX公司的交接站，再由公司的自備機車經(jīng)0.8公里廠外專用線送至熱電廠卸煤線。按規(guī)劃一期工程預(yù)留

8、了四股鐵路專用線，在二期工程中四股鐵路專用線已全部建成，可滿足本項目需要。公路：熱電廠四面都與化工廠廠區(qū)的環(huán)形公路相通，內(nèi)、外部道路運輸極為方便，可滿足本項目需要。 水文氣象項目值年平均氣溫4.4極端最高氣溫38.3極端最低氣溫39.3冬季采暖/通風(fēng)室外計算溫度26/20絕對最大氣壓102.61kPa絕對最小氣壓96.75kPa冬季平均氣壓100.03kPa夏季平均氣壓98.77kPa年平均相對濕度64.6%年平均降雨量440mm最大年降雨量605.50mm基本雪壓0.3kN/m2最大積雪厚度220mm年平均風(fēng)速28.3m/s瞬時最大風(fēng)速30.8m/s基本風(fēng)壓0.5kN/m2全年主導(dǎo)風(fēng)向NW夏

9、季主導(dǎo)風(fēng)向S冬季主導(dǎo)風(fēng)向NW最大積雪厚度22cm最大凍土深度209cm地震基本烈度6度 工程地質(zhì)廠區(qū)地形平坦，坡度較小。自然地面標(biāo)高在145.5米左右，為了滿足排水坡度，主廠房零米標(biāo)高取用146.2米，高于百年一遇洪水水位143.59米。地質(zhì)斷面上部為第四紀(jì)沖積層，由亞粘土和輕亞粘土構(gòu)成，下部為第四紀(jì)湖沼沉積的灰色粘土構(gòu)成。地基基本強度0.140.2MPa。地下水位接近低水位時期，靜止水位高度為141.09142.56米，據(jù)經(jīng)驗該區(qū)平均年水位變化幅度為2.52.8米左右，地下水對混凝土無侵蝕性。2.2 機組、系統(tǒng)概況（1）主要設(shè)備及設(shè)計參數(shù)表1：主要設(shè)備及設(shè)計參數(shù)設(shè)備名稱參數(shù)名稱單 位5#爐數(shù)

10、據(jù)6#爐數(shù)據(jù)鍋 爐型 號HG-410/9.8-MQ14NG-410/9.8-M10最大連續(xù)蒸發(fā)量t/h410410過熱器出口蒸汽壓力MPa9.89.8過熱器出口蒸汽溫度540540空預(yù)器出口煙氣量Nm3/h431796（標(biāo)況）674000 m3/h（工況）設(shè)計排煙溫度139（設(shè)計）129-158(實際運行)138（設(shè)計）129-160(實際運行)煤耗量t/h62.03162.956爐膛設(shè)計負(fù)壓Pa-20-40-20-40煙 囪高 度m180180出口內(nèi)徑m5.55.5引風(fēng)機型號Y4-73-25FY4-7325F電機功率KW6301120數(shù)量臺/爐22出力m3/h337700409987全壓Pa

11、32185732(2) 鍋爐點火系統(tǒng)鍋爐點火采用渣油或天然氣。天然氣作為廢氣回收摻燒利用，最大摻燒比例為15%B-MCR（鍋爐額定出力410t/h）。渣油和天然氣不同時點火和助燃。(3) 燃燒制粉系統(tǒng)鍋爐采用水平濃淡直流式煤粉燃燒器，正四角切向布置；制粉系統(tǒng)采用鋼球磨，中間倉儲式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)。2.3 燃料（1）燃煤本工程實際燃用煤種煤質(zhì)資料見下表表2 ：煤質(zhì)分析表序號名 稱符號單位設(shè)計煤種校核煤種1全水份Mt7.266.22灰 份Aar37.5731.033碳Car4753.504氫Har3.23.255氧Oar4.365.156氮Nar0.430.697硫Sar0.180.208可燃質(zhì)揮發(fā)份

12、Vdaf34.2333.009低位發(fā)熱量Qnet,arKJ/kg18212.5820750.0010灰溫度特性t1t2t3111013001400（2）燃?xì)獗?：天然氣成份分析表序號成分?jǐn)?shù)據(jù)1（2006.4.27）數(shù)據(jù)2（2006.4.28）單位1甲烷m/m%93.7393.47%2乙烷m/m%3.133.08%3乙烯m/m%0.010.01%4乙炔0.400.36%5丙烷m/m%1.992.16%6丙烯m/m%0.010.08%7PD0.690.65%8MA0.060.07%9C40.050.07%10發(fā)熱量89328954Kcal/Nm3表4 火炬氣成份分析表序號成 分?jǐn)?shù) 值最大最小單位1

13、氫氣m/m%11.9311.950.012甲烷19.9487.166.473乙烷0.7840.160.024乙烯4.0325.800.275丙烷1.1136.490.016丙烯6.817.190.167乙炔0.012.310.018PD0.634.470.019MA8.332.160.0110C4 5.286.440.1611C55.2514.060.0112CO0.040.010.0113N235.4950.1014低位發(fā)熱量4342Kcal/Nm32.4 其他（1）煙塵處理布袋除塵器（2）水源工業(yè)水水質(zhì)：PH值7.5-8.5 氯離子含量：10-30mg/L （3）廢水處理送往XXX公司污水

14、處理場統(tǒng)一加工和處理。（4）建筑狀況水膜除塵器拆除、引風(fēng)機廠房為排架結(jié)構(gòu)，除塵器控制室利舊。（5）脫硫吸收劑資料表5：乙烯廢堿液成份分析（以下數(shù)據(jù)需要進一步試驗確定，僅供參考）日期PH（無量綱）NaOH（g/l）Na2SO4（g/l）Na2CO3（g/l）Na+（g/l）Cl-（mg/l）濕式氧化進料（t/h）濕式氧化出水（t/h）2005.5.1223.39 6.38 56.55 2005.6.1122.03 13.93 62.40 2005.9.1044.75 17.36 61.49 2006.4.2812.06 9.26 64.11 2006.12.57.39 6.94 99.75 20

15、07.12.2723.96 14.25 66.06 2008.4.2428.42 15.18 78.09 2008.9.2614.735.9943.3131.186.911.12008.9.2615.015.9241.9630.597.010.22008.9.2713.369.745.8944.1328.907.910.92008.9.2713.3210.165.9842.5127.90100mg/L以內(nèi)8.010.9利用乙烯廢堿液做脫硫劑，乙烯廢堿液成份分析：NaOH：0.7% 4.4%, 平均2.0%Na2CO3：4%9%，平均7.2%Cl-含量在100mg/L以內(nèi)第三章 設(shè)計依據(jù)3.1

16、基本依據(jù) XXX公司熱電工程脫硫裝置招標(biāo)文件； 火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程DL5000-2000； 國家現(xiàn)行有效的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)； 各專業(yè)現(xiàn)行有效的中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T系列； 各專業(yè)所涉及的現(xiàn)行有效的中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)GB系列；3.2 基本原則 本方案遵循國家有關(guān)法規(guī)及規(guī)定進行編制。 選用較新專利技術(shù)，結(jié)合XXX工程項目的具體條件，采用優(yōu)化設(shè)計方法，提高設(shè)計水平和降低工程投資額。 嚴(yán)格執(zhí)行資源綜合利用原則，積極改進工藝技術(shù)，采用無害或少害的工藝。 貫徹“安全生產(chǎn)，預(yù)防為主”的方針。 充分利用XXX工程項目相應(yīng)的公用設(shè)施、輔助設(shè)施，以節(jié)約投資，加快工程的建設(shè)周期。 設(shè)計脫硫效率96

17、。同時脫硝效率60%。3.3 設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)序號編 號名 稱1DL5000-2000火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程2DL/T5032-94火力發(fā)電廠總圖運輸設(shè)計技術(shù)規(guī)程3DL/T5035-94火力發(fā)電廠采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計技術(shù)規(guī)定4DL/T5041-95火力發(fā)電廠廠內(nèi)通信設(shè)計技術(shù)規(guī)定6DL/T5046-95火力發(fā)電廠廢水治理設(shè)計技術(shù)規(guī)程7DL/T5121-2000火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程8DL/T5054-2000火力發(fā)電廠汽水管道設(shè)計技術(shù)規(guī)程9SDGJ6-90火力發(fā)電廠汽水管道應(yīng)力計算技術(shù)規(guī)定及條文說明10GB50264-97工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范11DL/T5072-1997火力發(fā)電

18、廠保溫油漆設(shè)計規(guī)程12DL/T5068-1996火力發(fā)電廠化學(xué)設(shè)計技術(shù)規(guī)范13DL/T5094-99火力發(fā)電廠建筑設(shè)計規(guī)程14DL/T620-1997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合15DL/T621-1997交流電氣裝置的接線16DL/T680-99耐磨管道技術(shù)條件17DL5004-91火力發(fā)電廠熱工自動化試驗室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)18DL5022-93火力發(fā)電廠土建結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)規(guī)定19DL468-92電站鍋爐風(fēng)機選型和使用導(dǎo)則20DL5027-93電力設(shè)備典型消防規(guī)程21DLGJ102-91火力發(fā)電廠環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定22DLGJ24-91火力發(fā)電廠生活消防給水及排水設(shè)計技術(shù)規(guī)定24DLGJ158-2

19、001火電廠鋼制平臺扶梯設(shè)計技術(shù)規(guī)定25GB50033-91工業(yè)企業(yè)采光設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)26GB50034-92工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計規(guī)范27GB50037-96建筑地面設(shè)計規(guī)范28GB50046-95工業(yè)建筑防蝕設(shè)計規(guī)范29HG20679-1990化工設(shè)備、管道外防腐設(shè)計規(guī)定30GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范31GB50054-95低壓配電設(shè)計規(guī)范32GB50057-2000建筑物防雷設(shè)計規(guī)范33GBJ16-2001建筑設(shè)計防火規(guī)范34GB50116-98火災(zāi)自動報警系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范第四章 設(shè)計概況4.1設(shè)計范圍本次工程包括脫硫島、煙氣排放、堿液循環(huán)系統(tǒng)且能滿足機組脫硫系統(tǒng)正常運行所必需具備的工藝系統(tǒng)

20、設(shè)計、設(shè)備選擇、采購、運輸及儲存、制造及安裝、土建建（構(gòu)）筑物的設(shè)計、施工、調(diào)試、試驗及檢查、試運行、考核驗收、消缺、培訓(xùn)和最終交付投產(chǎn)等，產(chǎn)生的脫硫后廢堿液由XXX公司污水處理場統(tǒng)一加工和處理。4.2設(shè)計思想 脫硫工藝采用成熟的鈉堿濕法煙氣脫硫技術(shù)，一塔，塔型為噴淋空塔，并加上等離子脫硝和除霧裝置。 脫硫工程的設(shè)計結(jié)合現(xiàn)場的場地條件，力求系統(tǒng)簡單，流程和布置合理。 脫硫裝置的煙氣處理能力為1萬Nm3/h煙氣量。 脫硫后凈煙氣不加熱，煙氣脫硫后從塔頂直排放空，符合國際發(fā)展潮流、簡便易行。 吸收劑采用乙烯廢堿液，設(shè)置堿液緩沖槽，保證堿液濃度平衡。堿液泵用來向塔內(nèi)加堿液，控制調(diào)節(jié)脫硫率和漿液池pH

21、值。 脫硫系統(tǒng)設(shè)有可靠的保護系統(tǒng)，以避免因脫硫系統(tǒng)或其他相關(guān)設(shè)備的故障引起吸收塔內(nèi)裝置的損壞。 方案控制系統(tǒng)采用DCS控制系統(tǒng)，控制全面精確可靠。 鈉堿濕法脫硫工藝能節(jié)約能源和水源，能降低脫硫系統(tǒng)的投資與運行費用。 設(shè)計脫硫后煙氣SO2含量100mg/Nm3，粉塵濃度不大于50mg/Nm3，NOx200mg/Nm3，經(jīng)除霧器后煙氣中水分75mg/Nm3。 整套脫硫系統(tǒng)阻力1200Pa，如原引風(fēng)機余壓不足有可能需要進行改造。 脫硫塔進行嚴(yán)密的防凍保溫，系統(tǒng)的其他動靜設(shè)備均布置在室內(nèi)，所有建筑體均有采暖措施，所有的工藝管線除卻必要的保溫，還設(shè)計有伴熱措施(蒸汽或電加熱)。在運行中產(chǎn)生的溢流、沖洗和

22、清掃等廢水集中排放，保證現(xiàn)場清潔。4.3設(shè)計方案本裝置工藝設(shè)備本著便于生產(chǎn)、操作、維修等原則，盡量布置緊湊，節(jié)約用地。脫硫界區(qū)布置在鍋爐的現(xiàn)場，它包括： 煙氣吸收系統(tǒng)(等離子脫硝活化裝置、吸收塔、吸收液循環(huán)泵和管路、等離子后處理裝置、濕式煙氣后處理裝置等)、直排煙囪等； 檢修排空系統(tǒng)(事故池、地池及管路)； 堿液站(堿液緩沖槽、堿液泵及管路系統(tǒng))；4.4 乙烯廢堿液脫硫工藝原理鈉堿法脫硫工藝是用NaOH/Na2CO3吸收煙氣中的二氧化硫，將漿液送至廠內(nèi)污水處理場集中處理。（1）吸收在吸收塔中，煙氣中的SO2與堿吸收接觸后。發(fā)生如下反應(yīng)：濕式鈉堿法吸收實際上是利用NaXH2-XSO3(x=12)

23、不斷循環(huán)的過程來吸收煙氣中的SO2，在吸收過程中所生成的酸式鹽NaHSO3對SO2不具有吸收能力，隨著吸收過程的進行，吸收液中的NaHSO3數(shù)量增多，吸收液的吸收能力下降，因此需向吸收液中補充堿液，使部分NaHSO3轉(zhuǎn)化為Na2SO3，保持吸收液中Na2SO3的濃度比例相對穩(wěn)定以保持吸收液的吸收能力。同時煙氣中含有的SO3、HCl等酸性氣體也會同時被吸收劑吸收，發(fā)生如下反應(yīng)：因此，在鈉堿法脫硫工藝中吸收塔的吸收段將煙氣中的SO2吸收，得到亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉中間品及少量硫酸鈉和氯化鈉。（2）排漿由于不需要經(jīng)過氧化環(huán)節(jié)，系統(tǒng)所排出的脫硫后廢堿液用泵直接排到廠內(nèi)污水處理場中。4.5干、濕等離子體原

24、理等離子體原理：用高壓脈沖電源放電，使煙氣中的一氧化氮形成等離子體，便于被氧化成二氧化氮的煙氣脫硫脫硝技術(shù)（簡稱PPCP，Pulsed corona induced Plasma Chemical Process）。NOx 是主要的大氣污染物之一，來源于各種燃燒鍋爐的煙氣及機動車的尾氣。全世界對NOx的排放都有嚴(yán)格的限制，且標(biāo)準(zhǔn)越來越高。等離子脫硫脫硝作為繼干法、半干法、濕法等經(jīng)典脫硫脫硝方法之后的一種全新的脫硫脫硝方法，以其具有的投資少、占地面積小、脫硝效率高、運行費用低、設(shè)備腐蝕低、不易造成二次污染等獨有的諸多特點，已經(jīng)成為國際上公認(rèn)的具有極大市場潛力的良好應(yīng)用前景的煙氣脫硫脫硝新工藝。等

25、離子體由大量帶點粒子組成的活性粒子系統(tǒng)，一般存在著電子、離子、原子、或自由基等粒子。由于電子和離子性質(zhì)的差別，在一定情況下，電子溫度Te和離子溫度Ti并不平衡，Te高達(dá)104 K以上，而離子和原子之類的重粒子溫度卻低到10-102 K數(shù)量級，這種粒子宏觀上體現(xiàn)常溫特性，稱為低溫等離子體或非平衡態(tài)的等離子體。由于電子溫度很高，使許多只有在高溫高壓或有催化劑存在下的反應(yīng)得以在常溫常壓及無催化劑的情況下實現(xiàn)。NOx的脫除比SO2 的去除要復(fù)雜許多，通過氣體放電產(chǎn)生的非平衡等離子體來誘導(dǎo)自由基反應(yīng)脫除煙氣中的NOx 和SO2是當(dāng)前最有效、最有前途的煙氣治理技術(shù)之一。氣體中的氣體分子（N2、O2、H2O

26、等）被高能電子電離，形成各種自由基和活性粒子（N、N*、O、O3、02*、OH、HO2等），這些活性物質(zhì)引發(fā)的化學(xué)反應(yīng)首先把氣態(tài)的SO2和NOx轉(zhuǎn)變稱為高價氧化物，然后形成HNO3和H2SO4。在有氨注入的情況下，進一步生成硫胺和硝銨等細(xì)粒氣溶膠，所生成的產(chǎn)物有常規(guī)方法（ESP或布袋）收集，從而實現(xiàn)對煙氣的脫硫脫硝同時進行。脈沖放電等離子體法脫硫脫硝主要是通過下面的一些反應(yīng)過程進行的。NO + O NO2 NO + O3 NO2 + O2NO + HO2 NO2 + OH NO + OH HNO2NO2 + OH HNO3 2NO2 + O3 N2O5 + O2 N2O5 + H2O 2HNO

27、3 HNO2 + O HNO3SO2 + O N2O5 + O2 SO2 + OH HSO3SO2 + HO2 SO3 + OH HSO3 + O2 SO3 + HO2HSO3 + OH H2SO4 SO3 + H2O H2SO4HNO3 + NH3 NH4NO3 H2SO4 + 2 NH3 (NH4)2SO41986年前后，日本Masuda和Mizuno等人提出了用高壓脈沖電源代替電子加速器的脈沖放電等離子體煙氣脫硫脫硝技術(shù)（簡稱PPCP，Pulsed corona induced Plasma Chemical Process）。而后，日本、荷蘭、美國、意大利、韓國、加拿大、俄羅斯、中國等

28、國都進行了大量的研究工作。脈沖電暈等離子法是靠脈沖高壓電源在普通的反應(yīng)器中形成等離子體，產(chǎn)生高能電子（5-20ev）。它是利用快速上升的窄脈沖電場加速而得到高能電子形成非平衡等離子體狀態(tài)，產(chǎn)生大量的活性粒子，二驅(qū)動離子的能耗極小，能量利用效率高，同時獲得較高的脫硫脫銷效率。通過脈沖放電產(chǎn)生的等離子體中含有很強氧化性的自由基，其中活性粒子的平均能量高于氣體分子的鍵能，這些活性粒子和有害分子碰撞的結(jié)果：一方面打開氣體分子鍵生成一些單原子分子和固體微粒；另一方面產(chǎn)生大量的OH、OH2、O等自由基和氧化性極強的O3。由這些單元分子、自由基和O3等組成的活性粒子引起一系列化學(xué)反應(yīng)最終將廢氣中的有害物質(zhì)變

29、為無害物質(zhì)。國內(nèi)從上個世紀(jì)80年代后期首先在國家自然科學(xué)基金和水電部的資助下在北京理工大學(xué)開始了對PPCP的基礎(chǔ)研究。目前在美國、韓國和中國等都積極進行了該技術(shù)的工業(yè)化應(yīng)用開發(fā)，建有數(shù)萬標(biāo)方煙氣處理量的工業(yè)中試裝置，并在脈沖電源、工藝流程、添加劑等方面的研究取得了很大進展。十五期間在國家科技部“863”計劃的資助下，中物院環(huán)保工程研究中心主持完成了40,00050,000Nm3/h工藝優(yōu)化實驗，在關(guān)鍵設(shè)備、降低能耗和提高脫硫脫硝效率等方面取得了可喜的進展。使該技術(shù)已經(jīng)具備產(chǎn)業(yè)化的條件，并開展了50MW機組以上脫硫脫硝裝置的技術(shù)經(jīng)濟分析和市場調(diào)研，得出該技術(shù)具有較好的競爭力和市場前景的結(jié)論。近幾

30、年，PPCP技術(shù)轉(zhuǎn)入工業(yè)試驗階段。1997年，韓國Pohang加速器實驗室采用MPC技術(shù)研制了30kW的高壓脈沖電源，應(yīng)用在0.5MW燃油鍋爐的煙氣處理裝置上；隨后又研制了120kW脈沖電源，并開展了有關(guān)的脫硫脫硝工業(yè)試驗，取得了令人滿意的效果。九十年代初，中國工程物理研究院（CAEP）尹華碧等研制了一臺1kHz、30kV的MPC，為大功率的MPC建造打下了基礎(chǔ)；在此基礎(chǔ)上，1998年又建造了一臺515kW的氫閘流管與MPC技術(shù)相結(jié)合的脈沖電源，并在1,0003,000Nm3/h的脫硫脫硝試驗裝置上進行試驗，取得了很好的效果。2000年，中國工程物理研究院研制了50100kW的脈沖電源，應(yīng)用在

31、20,000Nm3/h的工業(yè)中試裝置上。另外浙江大學(xué)閆克平設(shè)計了10100kW的脈沖混合式和交直流疊加等離子體電源并在幾個不同的氣體處理裝置中得到應(yīng)用。針對燃煤煙氣凈化，等離子體反應(yīng)器結(jié)構(gòu)主要有線板。電源與反應(yīng)器間的有效匹配對降低能耗、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、增加電源的功率及降低電源造價等具有重要意義。但另一方面，匹配的有效性與電源特性、反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、煙氣成分、溫度濕度、副產(chǎn)物狀況等多方面因素相關(guān)，實現(xiàn)優(yōu)化的等離子體系統(tǒng)仍需要開展多方面的研究。如浙江大學(xué)閆克平等人發(fā)現(xiàn)對于給定的高壓脈沖電壓發(fā)生器，改變電暈線的直徑和增加直流偏壓可以改善系統(tǒng)的匹配；反之，對于一個給定的電暈反應(yīng)器，提高脈沖電壓可使反應(yīng)器的

32、阻抗等于電源的輸出阻抗，達(dá)到最佳匹配。電源和反應(yīng)器間的耦合技術(shù)可以大幅度地改善系統(tǒng)的能量效率。近年來，國內(nèi)外學(xué)者對此技術(shù)開展了多個工業(yè)化應(yīng)用研究，其中，以浙江大學(xué)閆克平等人的研究成果最為成熟，其中試裝置規(guī)模最大、運行時間最長、效果最為穩(wěn)定，已得到國內(nèi)同行的認(rèn)可，并獲得國家863計劃重點資助，以建設(shè)國內(nèi)示范項目，可保證部分重點設(shè)備資金由863項目經(jīng)費出資建設(shè)。4.6工藝流程簡述XXX公司熱電廠2410t/h鍋爐煙氣脫硫項目的部分煙氣，經(jīng)過干式等離子體，由脫硫塔體中下部進入，進氣口的布置是精心設(shè)計的，以保持向塔內(nèi)有足夠的向下傾斜坡度，從而保證煙氣的停留時間和均勻分布，有效地避免煙氣的旋流及壁面效應(yīng)

33、。吸收液由泵打入噴淋母管，經(jīng)噴嘴從塔體上部均勻噴出。這時，噴出的吸收液和上流向的煙氣充分接觸，堿液液滴、液霧與煙氣中的SO2發(fā)生劇烈碰撞，經(jīng)反應(yīng)生成亞硫酸鈉，鈉鹽液體流到塔體底部，繼續(xù)循環(huán)吸收。脫硫后的凈煙氣，經(jīng)吸收塔上部的一級除霧器除水后再經(jīng)過濕式等離子體由塔頂直接排放，塔底排出吸收液送入公司污水處理場。脫硫后的煙氣采用國際流行的直排方案，其原因是經(jīng)過聯(lián)合脫硝脫硫的工藝，煙氣內(nèi)的污染物含量已經(jīng)非常小，從塔頂加高后直接排出即可確保對周邊環(huán)境無影響，符合國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。煙氣直排：塔頂直排方式是在吸收塔上加裝煙氣管道,煙氣經(jīng)過吸收除霧裝置后直接在塔頂排放,不回原煙道，其總高度滿足煙囪最低允許高度要求

34、。煙氣直排的優(yōu)越性：濕法脫硫后煙氣仍具有腐蝕性，煙氣按原煙囪排放對煙道及煙囪等的防腐是一個很大的考驗，鑒于本電廠現(xiàn)有煙囪的使用時間長、原用材料更新困難等客觀原因，經(jīng)過多方研究，還難以找到合適的煙囪防腐方案。而采用煙氣直排可省去煙道制作、安裝、煙道和煙囪防腐以及增壓風(fēng)機等費用，投資大大減少，并且占地小，易于廠區(qū)布置，大大減輕電廠的經(jīng)濟負(fù)擔(dān)。詳見工藝流程附圖。4.7主要設(shè)備簡況 吸收塔按適宜的液氣比設(shè)計，采用碳鋼作為骨架材料(亦可用玻璃鋼)，塔內(nèi)做耐酸堿的防腐。吸收塔采用的是噴淋空塔，內(nèi)裝噴淋層，通過計算機模擬設(shè)計(CFD)，確定了塔內(nèi)噴嘴和噴淋層的布置以及除霧器、煙氣入口和煙氣出口的位置，優(yōu)化了

35、漿液濃度、噴淋的覆蓋率、煙氣氣速等性能參數(shù)，以求降低阻力、提高洗滌效果。塔體為圓柱形，塔內(nèi)根據(jù)需要裝設(shè)噴淋母管和一定數(shù)量的噴嘴，分三層布置。布置方式為均勻布置，使噴淋層之間不會相互干擾，并保證液滴的均勻分布。改善氣液接觸條件，提高脫硫效率。濕式等離子體裝于塔頂，。詳見吸收塔附圖。 循環(huán)系統(tǒng)采用單元制設(shè)計，每個噴淋層都配有一臺與噴淋層上升管道系統(tǒng)相連接的吸收塔循環(huán)泵，從而保證吸收塔內(nèi)200%以上的吸收漿液覆蓋率。運行的循環(huán)泵數(shù)量可根據(jù)鍋爐負(fù)荷調(diào)整。脫硫系統(tǒng)正常運行時，煙氣由塔體中下部進入，進氣口的布置是精心設(shè)計的，以保持向塔內(nèi)有足夠的向下傾斜坡度，從而保證煙氣的停留時間和均勻分布，有效地避免煙氣

36、的旋流及壁面效應(yīng)。吸收液由泵打入噴淋母管，經(jīng)噴嘴從塔體上部均勻噴出。這時，噴出的吸收液和上流向的煙氣充分接觸，堿液液滴、液霧與煙氣中的SO2發(fā)生劇烈碰撞，經(jīng)反應(yīng)生成亞硫酸鈉，鈉鹽液體流到塔體底部，繼續(xù)循環(huán)吸收。乙烯廢堿液直接加入到循環(huán)泵入口處，維持漿液的pH值在5.05.6范圍內(nèi)，該pH值優(yōu)化了SO2的去除效率。通過堿液泵來調(diào)節(jié)堿液的加入量。SO2與吸收漿液反應(yīng)生成亞硫酸鈉進入到吸收塔底部的漿液池中，其溶液可用于對煙氣降溫，之后用漿液排出泵排至石化公司污水處理場。4.8裝置組成根據(jù)工藝和功能劃分，可以把鈉堿法煙氣脫硫裝置分為以下系統(tǒng)： 吸收循環(huán)系統(tǒng)：由吸收塔及其內(nèi)構(gòu)件組成，該系統(tǒng)是整個脫硫系統(tǒng)

37、的核心，功能是吸收煙氣中的SO2等酸性氣體，使之達(dá)標(biāo)排放。吸收塔按適宜的液氣比設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)，玻璃鱗片樹脂內(nèi)襯防腐。塔內(nèi)安裝有噴淋層和除霧器及沖洗層等內(nèi)構(gòu)件。該塔型具有結(jié)構(gòu)簡單，阻力小，塔體不易堵塞，維護方便，脫硫效率高等特點。噴淋層共設(shè)三層，噴嘴采用碳化硅螺旋噴嘴，噴淋管道采用FRP玻璃鋼管道，每層設(shè)280個噴嘴，噴淋角度90，布置方式為均勻布置，噴淋層間距2m，交錯45布置，使噴淋層之間不會相互干擾，并保證液滴的均勻分布。改善氣液接觸條件，提高脫硫效率。 吸收劑供給系統(tǒng)的功能是存儲系統(tǒng)所需的乙烯廢堿液，存儲乙烯廢堿液(NaOH平均2.0%，Na2CO3平均7.2%)，將定量的堿液輸送到吸收塔

38、。系統(tǒng)布置在脫硫島以外，以滿足防火規(guī)范的要求。設(shè)置堿液緩沖池，以保證堿液具有一定的濃度，不足時可加入強堿進行調(diào)節(jié)，堿液泵用來向塔內(nèi)加堿液，控制調(diào)節(jié)脫硫率。送入吸收塔的堿液流量信號進入DCS系統(tǒng)，堿液流量根據(jù)吸收塔漿池內(nèi)的漿液pH值進行控制，有關(guān)閥門的設(shè)計滿足系統(tǒng)自動運行和控制要求。 工藝水系統(tǒng)：裝置所需的工藝水由公司工業(yè)給水系統(tǒng)送至工藝水箱，再用泵從工藝水箱輸送到包括吸收塔除塵降溫水和除霧器沖洗用水點。 檢修排空系統(tǒng)：設(shè)置事故漿液池用來儲存吸收塔在停運檢修或修理期間塔中的漿液。事故漿液池的容量滿足吸收塔檢修排空時和其他漿液排空的要求。吸收塔漿池檢修需要排空時，吸收塔的硫酸鈉漿液由吸收塔排出泵輸

39、送至事故漿液池。 DSC控制系統(tǒng)有完善的熱工模擬控制、數(shù)據(jù)控制、數(shù)據(jù)采集和處理及連鎖、保護、脫硫電源系統(tǒng)監(jiān)控等功能。 等離子處理系統(tǒng)包括前段的氧化脫硝活化系統(tǒng)和濕式等離子體后處理系統(tǒng)在溫度較高的煙氣中，注入脈沖能量，會有更多的SO2和氮氧化物等污染物被氧化，脫除效率更高，能量更省。鍋爐排放的煙氣首先進入電除塵器除塵，煙氣溫度大約在130-150，進入等離子體活化脫硝裝置，同時，氧化煙氣中的SO2、NOx、VOCs、Hg和PAHs等，轉(zhuǎn)化為鈉堿法可以吸收的物質(zhì)，并且生成能夠提高吸收效率的活性物種。在該工藝段，擬采用完全擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的活化技術(shù)（或自由基簇射技術(shù)和脈沖電源技術(shù)。在該裝置上，預(yù)計投

40、入1Wh/Nm3的能量，裝置可以由除塵器的尾部電場經(jīng)過改造得到，設(shè)計脫除硝50%-60%。 濕式等離子體后處理系統(tǒng)的特點和作用在脫硫吸收塔后面，增設(shè)濕式等離子體后處理系統(tǒng)，其作用有：強化吸收殘余SO2，控制尾氣SO3排放；除霧，控制尾氣中的氣溶膠和有機污染物的排放；進一步氧化煙氣的復(fù)合污染物；將亞硫酸鹽部分轉(zhuǎn)換為硫酸鹽。 電氣系統(tǒng)：供配電與控制儀表部分包括：低壓供配電系統(tǒng)、照明及消防檢修、防雷接地系統(tǒng)以及通訊電視監(jiān)控部分。均為二級負(fù)荷。為了保證脫硫系統(tǒng)的可靠運行和保障設(shè)備及現(xiàn)場工作人員的安全，按照要求進行嚴(yán)格的電氣系統(tǒng)設(shè)計。整套脫硫系統(tǒng)煙氣阻力小于1500Pa。4.9保溫、油漆材料設(shè)計4.9.

41、1保溫采用保溫是為了降低散熱損失。保溫厚度應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟性計算確定。當(dāng)環(huán)境溫度(指距保溫結(jié)構(gòu)外表面1米處測得的空氣溫度)不高于27時，設(shè)備及管道保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度不超過50，環(huán)境溫度高于27時，可比環(huán)境溫度高25。 對于防燙傷保溫，保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度不超過60。 保溫設(shè)計使散熱最小并使保溫層的壽命達(dá)到最大。我方在設(shè)計中考慮各設(shè)備除了保溫是否另外還需要配備隔音措施。 對運行溫度低于最大酸露點溫度的設(shè)備，應(yīng)采取防止凝結(jié)的保溫，防止凝結(jié)對裝置結(jié)構(gòu)或設(shè)備造成損害。 為了防止腐蝕，對不保溫和介質(zhì)溫度低于120保溫的設(shè)備、管道及其附件、支吊架、平臺扶梯進行油漆。 對維護時需要拆卸的設(shè)備，要求其保溫也能拆卸。

42、閥門和管件(三通等)采用壓制成型可拆卸式保溫材料(可重復(fù)利用的型材)。 我方提出保溫材料的類型，化學(xué)物理特性和預(yù)計用量。并考慮保溫和包殼10%的裕量，固定件和輔助配件15%的裕量。 煙道采用預(yù)制保溫板保溫。保溫層主材采用聚苯乙烯保溫材料，將采用相鄰保溫板水平和垂直搭接的方式，搭接必須緊密，不需要單獨的填充帶。保溫層的外裝板應(yīng)與煙道的外裝板同樣規(guī)格、型號、工藝。提供保溫層和外裝板的支撐，支撐與鍍鋅鐵絲網(wǎng)焊在一起形成網(wǎng)狀構(gòu)造物，以固定保溫層。 對露天設(shè)備的保溫層外裝板能防止雨水入侵保溫層。4.9.2 油漆凡需要油漆的所有部件，在油漆前，必須對金屬表面按有關(guān)技術(shù)規(guī)定進行清掃、噴砂等處理，將污物和鐵銹

43、等清除干凈，表面的潔凈程度滿足油漆規(guī)范的要求。鋼結(jié)構(gòu)件、箱體、容器、管道在涂裝前均需噴砂處理，經(jīng)處理后的表面除銹等級符合GB8923-88標(biāo)準(zhǔn)“涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級”中的Sa2.5級，即“徹底地噴射或拋射除銹”等級。4.10 儀表和控制 儀表的防護等級至少為IP65，配置有進出線防水接頭。儀表的材質(zhì)滿足介質(zhì)和環(huán)境的要求。 計量檢測儀表必須經(jīng)過計量認(rèn)證。 吸收塔漿液PH計具備閉環(huán)在線檢測、控制和自動沖洗功能，接觸漿液的材質(zhì)滿足漿液工況的要求，PH值檢測儀考慮冗余配置，即一塔二個。 壓力變送器采用陶瓷膜片的法蘭式(至少DN50 /PN10)智能壓力變送器，法蘭材質(zhì)能滿足接觸介質(zhì)的防腐要

44、求。 液位變送器采用法蘭式智能壓力變送器，液位設(shè)置冗余液位測量，并設(shè)置就地液位計。 溫度檢測采用Pt100熱電阻，均選用防水型，接觸介質(zhì)的護套材質(zhì)需滿足介質(zhì)工況的耐腐耐磨要求。 所有原料、循環(huán)液等設(shè)置無壓損流量測量裝置。流量計接觸介質(zhì)的材質(zhì)滿足介質(zhì)工況的耐腐耐磨要求。 泵的出口設(shè)置就地壓力表，接觸介質(zhì)的材質(zhì)需滿足介質(zhì)工況的耐腐耐磨要求，壓力表采用防腐隔膜式壓力表。 脫硫控制系統(tǒng)采用DCS控制，DCS控制系統(tǒng)采用MACS-F分布式控制系統(tǒng)。保證脫硫系統(tǒng)工藝和流程的自動控制。 脫硫DCS系統(tǒng)完全可靠實現(xiàn)招標(biāo)文件規(guī)定的功能，完成數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)、事件順序記

45、錄(SOE)等功能以滿足脫硫系統(tǒng)各種運行工況的要求，確保脫硫系統(tǒng)安全、高效運行。整個脫硫DCS的可利用率至少為99.9%。并滿足單爐運行時的經(jīng)濟工況狀態(tài)。 脫硫DCS系統(tǒng)針對脫硫塔系統(tǒng)獨立設(shè)置中心處理控制單元系統(tǒng)，中心控制處理單元、電源、網(wǎng)絡(luò)設(shè)置冗余。DCS系統(tǒng)I/O點至少有15%的余量。脫硫DCS系統(tǒng)設(shè)一臺操作員站和一臺工程師兼操作員站，使用當(dāng)前先進可靠的工控機。4.11 公用物料消耗序號名稱規(guī) 格單位消耗量界區(qū)接口管路尺寸1水工藝水t/h37.5DN150沖地水t/h12DN65冷卻水循環(huán)水t/h2025DN200生活水自來水t/h4DN502堿液NaOH2.0%，Na2CO3 7.2%t

46、/h7.8DN323電kWh15004儀用空氣0.7MPaNm3/h130DN254.12 主要設(shè)備表序號設(shè)備位號 設(shè)備名稱及規(guī)格型號或圖號單位數(shù)量1脫硫塔 1000 總高H15000(以設(shè)備圖為準(zhǔn))臺1碳鋼內(nèi)刷防腐涂料附：噴淋分布管 FRP層3 噴嘴 PVC個20x3除霧器 PP層12非金屬補償器 700個23脫硫循環(huán)泵A,B,C （碳鋼襯塑）臺3Q=20m3/h H=20m/22m/24m附：電動機N=7.5kw臺34吸收液排出泵（碳鋼襯塑）臺1Q=2m3/h H=10m附：電動機 N=1kw臺15吸收塔地坑 (砼結(jié)構(gòu))座11000100020006吸收塔地坑泵臺1立式液下泵Q=2m3/h

47、 H=20m電動機N=2.2kw7乙烯廢堿液緩沖罐 FRP臺1V=2m3 140014008脫硫后廢堿液緩沖罐 FRP臺1V=2m3 140014009廢堿液輸送泵（碳鋼襯塑）臺1Q=5m3/h H=30m附：電動機 N=2.2kw臺110供堿泵A,B臺2柱塞式計量泵Q=0.2m3/h，0.4MPa電動機N=0.55kw 附：變頻器臺211工藝水槽/事故漿液槽 FRP臺1V=5m3 16002600 12工藝水泵臺1Q=2m3/h，H=30m附：電動機N=2.2kw臺113煙風(fēng)道700m10第五章 節(jié)能與環(huán)保5.1 節(jié)能 節(jié)能原則 (1) 認(rèn)真貫徹國家產(chǎn)業(yè)政策和行業(yè)設(shè)計規(guī)范，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能規(guī)定，

48、努力做到合理利用能源和節(jié)約能源。 (2) 采用先進的節(jié)能新工藝、新設(shè)備、新技術(shù)，嚴(yán)禁使用國家已公布淘汰的機電產(chǎn)品。 (3) 提高自控、管理水平，加強計量。 具體措施 （1）工藝流程 對脫硫裝置系統(tǒng)、設(shè)備、管道進行優(yōu)化配置，設(shè)計簡單、合理的工藝流程和設(shè)備排布，合理應(yīng)用煙氣的熱量，降低消耗。 （2）設(shè)備選型 選擇效率高的風(fēng)機、泵類。 國內(nèi)供貨的電機選用 Y 型電機，安全、省電。 選用性能好，損耗低的變壓器。 照明燈具選用高能低耗型。 選擇質(zhì)輕、高效的保溫材料，控制表面溫度，優(yōu)化保溫設(shè)計。5.2 環(huán)保 尾氣治理用等離子法對出塔煙氣進行后處理，去除大部分可能的有害氣體。 廢水治理送往XXX公司污水處理

49、場統(tǒng)一加工和處理。 噪聲治理 本工程設(shè)計機泵選用上盡量選用低噪設(shè)備，對高噪和振動較大設(shè)備如風(fēng)機、泵采取隔音和減振措施。第六章 項目實施規(guī)劃6.1項目實施本公司將積極配合用戶，提供最佳的技術(shù)服務(wù)，確保該工程的順利實施。（1）公司承諾工程進度、質(zhì)量、投資滿足合同要求；單位工程質(zhì)量合格率：100%；單位工程質(zhì)量優(yōu)良率：95%；顧客滿意度：98%；系統(tǒng)負(fù)荷聯(lián)動試車：一次成功；重大安全事故率為：零。（2）項目實施精心組織設(shè)計、施工、調(diào)試；嚴(yán)格按照質(zhì)量管理體系實施；提供全套的圖紙、施工記錄、調(diào)試方案、調(diào)試記錄和運行操作規(guī)程等技術(shù)資料；提供一流的調(diào)試、運行培訓(xùn)服務(wù)。（3）安全施工保證措施建立健全安全管理體系，以項目經(jīng)理為首的安全管理領(lǐng)導(dǎo)小組，現(xiàn)場設(shè)專職安全員；嚴(yán)格遵守國家、業(yè)主的安全操作規(guī)程，對所