《石灰石石灰---石膏法烟气脱硫工程设计规范》企业标准制订(工艺系统编制)

第1页共8页《石灰石/石灰---石膏法烟气脱硫工程设计规范》---企业标准制订（工艺系统编制）1.术语1.1工艺术语1.1.1脱硫岛指脱硫装置及为脱硫服务的建（构）筑物。1.1.2吸收剂指脱硫工艺中用于脱除二氧化硫（SO2）等有害物质的反应剂。本工艺的吸收剂指石灰石(CaCO3)或石灰（CaO）。1.1.3吸收塔是指脱硫工艺中脱除SO2等有害物质的反应装置。1.1.4副产物指脱硫工艺中吸收剂与烟气中SO2等反应后生成的物质。1.1.5废水指脱硫工艺中产生的含有重金属、杂质和酸的污水。1.1.6装置可用率指脱硫装置每年的总运行时间减去因脱硫系统故障导致的停运时间后，占总运行时间的百分比。按计算：%100×-=ABA可用率式中：A：脱硫装置每年的总运行时间，h。B：脱硫系统每年因故障导致的停运时间，h。1.1.7脱硫效率指脱硫前后烟气中SO2的浓度差与脱硫前烟气中SO2浓度的比值，按计算：%100CCC121×-=脱硫效率式中：C1：脱硫前烟气中SO2在过剩空气系数为（燃煤：1.4；燃油燃气：1.2）时的折算浓度，mg/m3；C2：脱硫后烟气中SO2在过剩空气系数为（燃煤：1.4；燃油燃气：1.2）时的折算浓度，mg/m3。第2页共8页1.1.8液气比（L/G）指循环浆液喷淋量（l/h）与吸收塔出口处烟气流量（工况，湿态，实际O2；单位：m3/h）的比值。1.1.9钙硫比(Ca/S)指吸收剂消耗量与脱除的SO2量的摩尔比值。1.1.10吸收剂纯度指CaCO3或CaO的质量百分含量（%）。1.1.8增压风机为克服脱硫装置产生的烟气阻力新增加的风机。1.1.9烟气换热器为提高经脱硫后的烟气温度，以增加烟气抬升高度而设置的换热装置(GGH)。2.工艺系统2.1脱硫装置工艺参数的确定2.1.1脱硫工艺的选择应根据锅炉容量和调峰要求、燃料品质、二氧化硫控制规划和环评要求的脱硫效率、脱硫剂的供应条件、水源情况、脱硫副产物和飞灰的综合利用条件、脱硫废水、废渣排放条件、厂址场地布置条件等因素，经全面技术经济比较后确定。2.1.2脱硫工艺的选择一般可按照以下原则：1）燃用含硫量Sar≥2%煤的机组、或大容量机组（200MW及以上）的电厂锅炉建设烟气脱硫装置时，宜优先采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫率应保证在90%以上。2）燃用含硫量Sar＜2%煤的中小电厂锅炉（200MW以下），或是剩余寿命低于10年的老机组建设烟气脱硫装置时，在保证达标排放，并满足SO2排放总量控制要求，且吸收剂来源和副产物处置条件充分落实的情况下，宜优先采用半干法、干法或其他费用较低的成熟技术，脱硫率应保证在75%以上。3）燃用含硫量Sar＜1%煤的海滨电厂，在海域环境影响评价取得国家有关部门审查通过，并经全面技术经济比较合理后，可以采用海水法脱硫工艺；脱硫率宜保证在90%以上。4）电子束法和氨水洗涤法脱硫工艺应在液氨的来源以及副产物硫铵的销售途径充分落实的前提下，经过全面技术经济比较认为合理时，并经国家有关部门技术鉴定后，可以采用电子束法或氨水洗涤法脱硫工艺。脱硫率宜保证在90%以上。第3页共8页5）脱硫装置的可用率应保证在95%以上。2.1.3新建电厂烟气脱硫装置的设计工况宜采用锅炉最大连续工况BMCR、燃用设计煤种下的烟气参数，校核值宜采用锅炉经济运行工况(ECR)燃用最大含硫量燃料时的烟气参数。已建电厂加装烟气脱硫装置时，宜根据实测烟气参数确定烟气脱硫装置的设计工况和校核工况，并充分考虑煤源变化趋势。脱硫装置入口的烟气设计参数均应采用脱硫装置与主机组烟道接口处的数据。2.1.4烟气脱硫装置的容量采用上述工况下的烟气量，不考虑容量裕量。2.1.5由于主体工程设计煤种中收到基硫分一般为平均值，烟气脱硫装置的入口SO2浓度（设计值和校核值）应经调研，考虑燃煤实际采购情况和煤质变化趋势，选取其变化范围中的较高值。2.1.6烟气脱硫装置的设计煤质资料中应增加计算烟气中污染物成分[Cl（HCl）、F（HF）]所需的分析内容。2.1.7脱硫前烟气中的SO2含量根据公式计算：MSO2=2×k×Bg×(1-ηSO2/100)×(1-q4/100)Sar/100式中：Mso2-----脱硫前烟气中的SO2含量，t/h;K-----燃煤中的含硫量燃烧后氧化成SO2的份额；Bg------锅炉BMCR负荷时的燃煤量，t/h;ηSO2-----除尘器的脱硫效率，见表；q4-----锅炉机械未完成燃烧的热损失，%；Sar-----燃料煤的收到基硫分，%。注：对于煤粉炉K=0.85~0.9。K值主要体现了在燃烧过程中S氧化成SO2的水平，建议在脱硫装置的设计中采用上限0.9。除尘器的脱硫效率`除尘器形式干式除尘器洗涤式水膜除尘器文丘里水墨除尘器ηso2%05152.1.8烟气脱硫装置应能在锅炉最低稳燃负荷工况和BMCR工况之间的任何负第4页共8页荷持续安全运行。烟气脱硫装置的变化速度应与锅炉负荷变化率相适应。2.1.9脱硫装置所需电源、水源、气源、汽源宜尽量利用主体工程设施。2.1.10装设脱硫装置后的烟囱选型、内衬材料以及出口直径和高度等应根据脱硫工艺、出口温度、含湿量、环保要求以及运行要求等因素确定。已建电厂加装脱硫装置时，应对现有烟囱进行分析鉴定，确定是否需要改造或加强运行监测。2.2吸收剂制备系统2.2.1吸收剂制备系统的选择。1可供选择的吸收剂制备系统方案有：1)由市场直接购买粒度符合要求的粉状成品，加水搅拌制成石灰石浆液；2)由市场购买一定粒度要求的块状石灰石，经石灰石湿式球磨机磨制成石灰石浆液。3)由市场购买块状石灰石，经石灰石干式磨机磨制成石灰石粉，加水搅拌制成石灰石浆液。2吸收剂制备系统的选择应根据吸收剂来源、投资、运行成本及运输条件等进行综合技术经济比较后确定。当资源落实、价格合理时，应优先采用直接购买石灰石粉方案；当条件许可且方案合理时，可由电厂自建湿磨吸收剂制备系统。当必须新建石灰石加工粉厂时，应优先考虑区域性协作既集中建厂，且应根据投资及管理方式、加工工艺、厂址位置、运输条件等因素进行综合技术经济论证。为保证脱硫石膏的综合利用及减少废水排放量，用于脱硫的石灰石中CaCO3的含量宜高于90%。石灰石的粒径越小则其吸收剂的反应活性就越好，石灰石粉的细度宜保证325目90%过筛率。当厂址附近有可靠优质的生石灰粉供应来源时,可以采用生石灰粉作为吸收剂,其生石灰纯度应高于85%。2.2.2300MW及以上机组厂内吸收剂浆液制备系统宜每两台机组合用一套。当规划容量明确时，也可多炉合用一套。对于一台机组脱硫的吸收剂浆液制备系统宜配置一台磨机，并相应增大石灰石浆液箱容量。200MW及以下机组吸收剂浆液制备系统宜全厂合用。2.2.3当采用石灰石块进厂方式时，根据原料供应和厂内布置等条件，不设石灰石破碎机,宜采用不大于20mm的石灰石块;当厂内设置破碎装置时，宜采用不大于100mm的石灰石块。同时吸收剂的制备贮运系统应有控制二次扬尘污染的措施。2.2.4当两台机组合用一套吸收剂浆液制备系统时，每套系统宜设置两台石灰石第5页共8页湿式球磨机及石灰石浆液旋流分离器，单台设备出力按设计工况下石灰石消耗量的75%选择，且不小于50%校核工况下的石灰石消耗量。对于多炉合用一套吸收剂浆液制备系统时，宜设置n+1台石灰石湿式球磨机及石灰石浆液旋流分离器，n台运行一台备用。2.2.5每套干磨吸收剂制备系统的容量宜不小于150%的设计工况下石灰石消耗量，且不小于校核工况下的石灰石消耗量。磨机的台数和容量经综合技术经济比较后确定。2.2.6湿式球磨机浆液制备系统的石灰石浆液箱容量宜不小于设计工况下6h~10h的石灰石浆液量，干式磨机浆液制备系统的石灰石浆液箱容量宜不小于设计工况下4h的石灰石浆液量。2.2.7每座吸收塔应设置两台石灰石浆液泵，一台运行，一台备用。2.2.8石灰石仓或石灰石粉仓的容量应根据市场运输情况和运输条件确定，一般不小于设计工况下3d的石灰石耗量。2.2.9吸收剂的制备贮运系统应有防止二次扬尘等污染的措施。2.2.10浆液管道设计时应充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，一般应选用衬胶、衬塑管道或玻璃钢管道。管道内介质流速的选择既要考虑避免浆液沉淀，同时又要考虑管道的磨损和压力损失尽可能小。2.2.11浆液管道上的阀门宜选用蝶阀，尽量少采用调节阀。阀门的通流直径宜与管道一致。2.2.12浆液管道上应有排空和停运自动冲洗的措施。2.3二氧化硫吸收系统及烟气系统2.3.1二氧化硫吸收系统2.3.1.1吸收塔的数量应根据锅炉容量、吸收塔的容量和可靠性等确定。300MW及以上机组宜一炉配一塔。200MW及以下机组宜两炉配一塔。2.3.1.2脱硫装置设计用进口烟温应采用锅炉设计煤种BMCR工况下从主机烟道进入脱硫装置接口处的运行烟气温度。新建机组同期建设的烟气脱硫装置的短期运行温度一般为锅炉额定工况下脱硫装置进口处运行烟气温度加50℃。2.3.1.3吸收塔应装设除雾器，在正常运行工况下除雾器出口烟气中的雾滴浓度（标准状态下）应不大于75mg/m3。除雾器应设置水冲洗装置。2.3.1.4当采用喷淋吸收塔时，吸收塔浆液循环泵宜按照单元制设置，每台循环泵对应一层喷嘴。吸收塔浆液循环泵按照单元制设置时，应在仓库备有泵叶轮一套；按照母管制设置（多台循环泵出口浆液汇合后再分配至各层喷嘴）时，宜现场安装一台备用泵。第6页共8页2.3.1.5吸收塔浆液循环泵的数量应能很好地适应锅炉部分负荷运行工况，在吸收塔低负荷运行条件下有良好的经济性。2.3.1.6每座吸收塔应设置2台全容量或3台半容量的氧化风机，其中1台备用；或每两座吸收塔设置3台全容量的氧化风机，2台运行，1台备用。2.3.1.7脱硫装置应设置事故浆液池或事故浆液箱，其数量应结合各吸收塔脱硫工艺的方式、距离及布置等因素综合考虑确定。当布置条件合适且采用相同的湿法工艺系统时，宜全厂合用一套。事故浆池的容量宜不小于一座吸收塔最低运行液位时的浆池容量。当设有石膏浆液抛弃泵系统时，事故浆池的容量也可按照不小于500m3设置。2.3.1.8所有贮存悬浮浆液的箱罐应有防腐措施并装设搅拌装置。2.3.1.9吸收塔外应设置供检修维护的平台和扶梯，塔内不应设置固定式的检修平台。2.3.1.10浆液管道的要求按照2.2.10~2.2.12执行。2.3.1.11结合脱硫工艺布置要求，必要时吸收塔可设置电梯，布置条件允许时，可以两台吸收塔和脱硫控制室合用一台电梯。2.3.2烟气系统2.3.2.1脱硫增压风机宜装设在脱硫装置进出口处，在综合技术经济比较合理的情况下也可装设在脱硫装置出口处。当条件允许时，也可与引风机合并设置。2.3.2.2脱硫增压风机的型式、台数、风量和压头按下列要求选择：1大容量吸收塔的脱硫增压风机宜选用静叶可调轴流式风机或高效离心风机。当风机进口烟气含尘量能满足风机要求，且技术经济比较合理时，可采用动叶可调轴流式风机。2300MW及以下机组每座吸收塔宜设置一台脱硫增压风机，不设备用。对600MW~900MW机组，经技术经济比较确定，也可设置2台增压风机。3脱硫增压风机的风量和压头按下列要求选择：1）脱硫增压风机的基本风量按吸收塔的设计工况下的烟气量考虑。脱硫增压风机的风量裕量不低于10%，另加不低于10℃的温度裕量。2）脱硫增压风机的基本压头为脱硫装置本身的阻力及脱硫装置进出口的压差之和。进出口压力由主体设计单位负责提供。脱硫增压风机的压头裕量不低于20%。第7页共8页2.3.2.3烟气系统宜装设烟气换热器，设计工况下脱硫后烟囱入口的烟气温度一般应达到80℃及以上排放。在满足环保要求且烟囱和烟道有完善的防腐和排水措施并经技术经济比较合理时也可不设烟气换热器。2.3.2.4烟气换热器可以选择以热媒水为传热介质的管式换热器或回转式换热器，当原烟气侧设置降温换热器有困难时，也可采用在净烟气侧装设蒸汽换热器。用于脱硫装置的回转式换热器漏风率，一般不大于1%。2.3.2.5烟气换热器的受热面均应考虑防腐、防磨、防堵塞、防沾污等措施，与脱硫后的烟气接触的壳体