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120t/h锅炉烟气脱硫项目技术方案山东圣泰环保机械有限公司2015年10月8日2一、工程概况1.1工程概况本方案适用于XXX有限公司（以下简称甲方）20t/h锅炉烟气脱硫项目，本工程采用石灰-石膏法烟气脱硫工艺，一炉一塔，采用喷淋空塔形式。1.2相关技术参数基本参数（需要甲方核实）序号项目单位数值备注1锅炉数量台2两台炉用一套脱硫系统2锅炉运行负荷范围%50-1103系统进口烟气量（工况）m3/h/台55000计算值4锅炉排烟烟气温度℃1405脱硫后出口烟气温度℃55-606进口SO2浓度mg/Nm³≤2000计算值7出口SO2浓度mg/Nm³≤1008脱硫率%≥959进口粉尘浓度mg/Nm³≤视除尘器效率10出口粉尘浓度mg/Nm³≤不增加粉尘浓度3二、设计原则和范围2.1山东圣泰环保机械有限公司（以下简称乙方）对系统功能设计、结构、性能、制造、供货、安装、调试、试运行等采用最新国家标准和国际标准。如果国家标准低于国际标准，则采用国际标准。2.2环境保护、劳动卫生和消防设计采用中华人民共和国最新国家标准。2.3乙方提供设计、制造、安装、调试、试运行的规范和标准等清单。列出制造厂家在选用材料、制造工艺、验收要求中所执行的标准清单。2.4如果法规和标准的要求低于乙方的标准时，乙方可以提出书面意见提请甲方许可，同时，乙方提供技术先进和更可靠的设计或材料。2.5若指定的标准、法规或本规范书之间发生任何明显差异时，乙方将以书面的形式向甲方提出这些差异的解决办法。2.6设计、制造、检验标准（国家及行业发行新标准，按新标准执行）。2.7遵循的设计原则（1）按照甲方的要求和相关国家排放标准设计、确保达标排放；（2）装置设计充分考虑系统的安全、可靠性、先进性；（3）系统阻力小、效率高，高效节能；（4）按现有场地条件布置脱硫系统设备，力求紧凑合理，节约用地；（5）尽量降低人工劳动负荷（最多3人），使系统操作简便、易于维护；（6）一次性投资合理，运行费用低；（7）全系统设施布局美观、紧凑；2.8设计范围设计范围包括：从引风机烟气出口到脱硫后烟气排放的整个脱硫系统的设计、设备、安装、材料、调试运行、培训等。具体主要包括：烟气系统、吸收循环系统、制浆系统、反冲洗系统、副产物处理系统与配电及控制系统等辅助系统。土建及工艺施工前出具施工图，设计方案并经甲方认可；4三、工艺方案3.1工艺系统本方案包含完整的全烟气脱硫工艺装置，至少包括以下部分：－烟气系统－SO2吸收系统－吸收剂制备系统－石膏脱水系统－工艺水系统及工业水系统－电气系统－控制系统－防腐、保温、油漆－检修起吊设施－钢结构、楼梯、平台－土建工程（甲方负责）本脱硫工艺的主要特点：a．采用可靠的喷淋技术，吸收塔内气液接触区无构件，可有效降低塔内运行阻力，杜绝异常工况下塔内堵塞结垢现象。对设计参数采取计算机模拟设计和小型试验相结合的方式，优化脱硫塔及塔内构件的布置，保证脱硫塔内烟气的稳定流动和浆液的均匀喷淋，优化浆液浓度、钙硫比、浆液流量等运行指标。b．采用先进塔型，在吸收塔浆液停留时间相同的情况下，可降低吸收塔浆液池的高度，要有利于浆液均匀混合。c．采用三层浆液喷淋设计（二用一备），要确保取得最佳脱硫效果，还可降低锅炉机组处于较低负荷时的能量消耗。d．保证石膏的生成效果和质量。53.2系统组成:湿式石灰－石膏法的整个脱硫系统的设计要主要由烟气系统、吸收循环系统、脱硫剂制备系统、工艺水系统、副产物处理系统、配电及控制系统六大部分组成。工艺系统设计原则包括：（1）脱硫工艺采用喷淋吸收塔作为吸收设备、石灰浆液作为脱硫剂的石灰-石膏法脱硫工艺，保证设备精良，技术是成熟的、运行可靠的、便于维护检修的、操作维护简便、能满足长期稳定运行需要。（2）结合甲方现场的具体情况，烟气脱硫工程采用一机一台吸收塔的配置方式,共设2台吸收塔；脱硫剂制备系统、工艺水系统及石膏脱水系统共用（建议）；脱硫装置的烟气处理能力为锅炉30～110%BMCR工况时的烟气量；本脱硫系统性能以进口含硫2000mg/Nm3设计，并考虑了浓度的适当变化，结合最大负荷烟气参数进行设计。（3）烟气流程：锅炉→除尘器→引风机→脱硫装置→脱硫塔顶部设置烟囱直排。（4）烟气脱硫工艺和设备是全新的，并且具有可靠的质量，能够保证高可用率、高脱硫率、低脱硫剂消耗量、低厂用电量及低耗水量，而且究全符合环境保护要求。（5）系统中除清水管道外所有渣、浆管道都加工艺水反冲洗，由乙方负责设计、提供。（6）脱硫系统最高运行温度180℃。（7）脱硫设备年利用小时按8000小时。（8）FGD装置可用率不小于98％。（9）FGD装置使用寿命不低于20年。（10）FGD系统烟气不对周围设施产生影响。（11）每台吸收塔有三层喷淋层，循环泵采用单元制配置，即单塔设置三台循环泵。6（12）采用PLC控制系统，提高系统自动化程度，保证整个系统的稳定运行。（13）乙方在烟气吸收塔后不安装在线监测系统，但预留检测口。（14）所有设备和管道将充分考虑系统功能的实现和运行工作的方便，在设计的时候将考虑设备和管道发生故障时能承受最大的温度热应力和机械应力，并将考虑最差运行条件及事故情况下的安全裕量。（15）FGD装置的检修时间间隔应与锅炉的检修一致，不增加锅炉的维护和检修时间。（16）材料选择上保证适应实际运行条件的需要，考虑适当的腐蚀余量。（17）所有泵的叶轮采用耐磨损、耐腐蚀材料，泵的轴承密封采用机械密封。（18）设备提供合适数量的检修口、取样口、人孔门，尽量设置在平台附近。（19）露天设备设置必要的防雨、防冻设施。（20）零平面以上如平台、扶梯、支架等均采用钢结构。3.2.1烟气系统经原烟气烟道（引风机后）引出后进入脱硫塔，烟气在脱硫塔内完成脱硫，并经过脱硫塔内的除雾器除去水雾后，经脱硫塔顶部进入烟囱排放。当脱硫系统出现故障时，开启原烟道风门，关闭脱硫塔风门。烟气系统是指从原烟气烟道引出烟道到脱硫塔后烟气排入大气的整个烟风道系统及设备。3.2.1.1烟道（1）烟道设计烟气最大流速不超过15m/s。（2）烟道根据可能发生的最差运行条件（如温度、压力、流量、湿度等）进行设计。（3）烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接，与挡板门的配对法兰连接处也实施密封焊。7（4）烟道采用碳钢Q235B制作，进口烟道最小壁厚不小于5mm，防腐烟道最小壁厚为5mm。（5）所有没有接触到低温饱和烟气冷凝液的烟道或没有接触从吸收塔循环喷淋夹带雾滴的烟道，用普通碳钢Q235B制作。接触腐蚀环境的净烟气烟道和原烟气烟道以玻璃鳞片树脂涂层进行保护。净烟气烟道采用玻璃鳞片树脂内衬不小于1.8mm，烟道壁厚不小于5mm。烟道的走向能确保满足冷凝液的排放，不允许有水或冷凝液的积水坑。烟道提供低位点的排水和预防收集措施，任何情况下膨胀节和挡板不能布置在低位点。（6）排水设施的大小将考虑预计的水流，排水设施由排水沟将污水排到FGD地坑。（7）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。（8）所有需防腐保护的烟道采用外部加强筋，当由于结构原因需要采用内部支撑时，支撑杆数量不超过2根，并且支撑杆不得相互交叉。当采用内部支撑时，充分考虑对烟道防腐层的影响。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，加强筋的布置要防止积水。（9）烟气系统的设计必须保证灰尘在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道必要的地方（低位）设置清灰装置。另外，对于烟道中粉尘的聚集，考虑附加的积灰荷重。（10）所有烟道在适当的位置配有足够数量和大小的人孔门，以便于烟道（包括挡板门和补偿器）的维修检查和清除积灰。另外，人孔门与烟道壁分开保温，便于开启。（11）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。（12）在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，以及根据乙方提供的烟气流动模型研究结果要求的地方，设置导流板。在烟道为合金材料或者有内衬处，内部导向板和排水装置由合金材料制造。8（13）FGD烟道接口推力和力矩不能传递到水平总烟道和烟囱上，热膨胀通过带有内部导向板的膨胀节进行调节。（14）为减少烟道中冷凝液伴随的腐蚀问题，并延长内衬的使用寿命，乙方负责对提供的所有烟道和膨胀节进行保温。（15）在装置停运期间，烟道设计考虑采取适当的措施避免腐蚀。在必要的地方设置疏水点。（16）烟道保温，材料为岩棉，外护板采用压型钢板(0.5mm)。3.2.1.2烟道荷载标准（1）烟道设计的最小承受压力等于风机最大压力加1000Pa。（2）烟道设计考虑所有荷载，如：内压荷载、自重、风荷载、积灰、地震、腐蚀、内衬、保温和外装。（3）烟道顶部覆盖顶板。顶板能支撑行走荷重和至少150kg的局部荷重，顶板应有2°左右的坡度，以便于排水。3.2.1.3支吊架（1）对支吊架的部件进行强度计算，以证实其设计安全可靠。（2）所有支吊架上有耐腐蚀的金属铭牌。（3）所有螺杆有可靠的锁紧装置，丝扣的全部长度都应啮合进去，保证不会脱开。（4）为烟道水平方向运行设置滚动或滑动支架，支架的设计荷载考虑摩擦阻力，材料和润滑剂与滑动触点的金属底座相适应。3.2.1.3烟气挡板门（1）挡板门的设计能承受各种工况下烟气的温度和压力，并且不能有变形或泄漏。挡板门和驱动装置的设计能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。（2）FGD入口烟气挡板门以及原烟气挡板门为双层挡板气密封，有100%的气密性。（3）每一挡板门部件按可能发生的最大设计正压和负压值来设计。烟气挡板能够在最大的压差下操作，并且关闭严密，不会有变形或卡涩现象，而且挡板9在全开和全闭位置与锁紧装置要能匹配，烟道挡板门的结构设计和布置要使挡板内的积灰减至最小。（4）每个挡板门的操作灵活方便和可靠。驱动挡板的气动（旁路挡板）或电动执行机构可进行就地配电箱（控制箱）操作和FGD_PLC远方操作，挡板位置和开、关状态反馈进入FGD_PLC系统。（5）执行器配备两端的位置定位开关，两个方向的转动开关，事故手轮和维修用的机械联锁。（6）所有挡板/执行器采用4-20mA模拟信号控制和反馈。（7）执行器的速度满足FGD引风机运行要求。原烟气挡板门具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间≤20秒，在事故时能可靠打开，在主控室设紧急操作按钮，可强行打开原烟气挡板门。（8）挡板门打开/关闭位置的信号将用于引风机和锅炉的联锁保护。电动或气动（旁路挡板门）执行器的速度满足锅炉和引风机的运行要求。（9）每个挡板门全套包括框架、挡板门本体、气动/电动执行器，挡板门密封系统及所有必需的密封件和控制件等。执行器配备两端的位置定位开关，两个方向的转动开关，事故手轮和维修用的机械连锁。（10）挡板门尽可能按水平主轴布置。（11）每一挡板门和驱动装置能承受所有运行条件下周围介质的腐蚀。乙方根据烟气特性选择挡板各个部件，净烟道挡板门框架316L（不小于2mm），叶片采用316L（不小于2mm），轴的材料采用45#或更好的材料，轴密封片及螺栓连接件采用316L。原烟气挡板门可由碳钢Q235B，挡板的密封片和螺栓采用316L，这些材料要求并没有减轻乙方选择正确材料的责任。并且要特别注意框架、轴和支座的设计，以便防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。（12）所有挡板门密封空气系统包括密封风机两台，2×100%容量，一用一备。密封气压力至少维持比烟气最高压力高500Pa，风机必须设计有足够的容量和压头。密封风机采用空冷型式。密封空气系统配有电加热器，经加热后的压10缩空气用于挡板的密封，其温度高于80℃。烟气挡板在设计压力和设计温度下有100％的严密性。（13）所有挡板门从烟道内侧和外侧都要容易接近，乙方在每个挡板门和其驱动装置附近设置平台，以便检修与维护挡板所有部件。驱动装置随挡板门的膨胀和收缩而移动。通过挡板门两边附近的烟道检查孔可进入烟道内部。（14）每个挡板门零件能承受烟气高温，没有损伤、粘结