1、 油 田 矿 区 供 暖 锅 炉4X20t/h（ 1 备 ） 锅 炉 脱 硫 工 程技术方案 XXXXXXXXXX 设备有限公司二 0 一七年八月十九日目 录第一章 概 述第二章 工程设计说明第三章 脱硫除尘系统装置第四章 人员配置及防护措施第五章 环境保护第六章 效益评估第七章 主要技术经济指标第八章 售后服务1第一章 概 述1.项目概况锅炉运行时将排放一定量的粉尘和 SO2，若不经处理直接外排，则会污染周边环境，危害周边居民的身体健康，产生酸雨，破坏生态平衡。为了减少大气污染，保护环境，防止生态破坏，创造清洁适宜的环境，保护人体健康，需对其锅炉尾气进行治理。我公司针对吉林油田矿区供暖锅炉的
2、 3 台 20 吨（1 备）锅炉烟气进行脱硫的方案设计。根据现场勘查及实际安装位置，设计 3 台锅炉 60t 装机量共用一套脱硫器装置。并且对过年第 4 台备用锅炉的脱硫处理，进行预先合理的设计和管路配接。2.设计依据与设计目的2.1 设计依据根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案：锅炉大气污染物排放标准GB13271-2001；厂方提供的技术文件；国家相关标准与规范。2.2 设计参数本工程的设计参数，主要依据厂方提供文件中的具体参数，其具体参数见表 2-1。表 2-1 烟气参数序号 名称 单位 单台原始数值 设计数值1 脱硫器进口烟气量 N
3、m3/h 58000m3/h 180000m3/h2 脱硫器入口烟气温度 80-100 80-1003 燃煤含硫量 % 1.0 1.04年运行时间（采暖期按 6 个月）h 430045005 烟气含湿量 mg/Nm3 756 消耗燃煤量 t/h 1.7 5.17 风机出口含尘量 mg/Nm3 30-5022.3 设计指标设计指标严格按照国家统一标准治理标准和业主的技术文件的要求，设计参数下表 2-2。表 2-2 设计指标及要求序 号 项 目 参 数1 SO2 排放浓度 150-200 mg/Nm 32 烟气含湿量 75mg/Nm 33 排放黑度 林格曼黑度小于 1 级4 要求 PH 值 105
4、 要求风机 满负荷运行6 要求有沉降池 20m32.4 设计原则认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，严格遵守国家有关法规、规范和标准。选用先进可靠的脱硫技术工艺，确保脱硫效率高的前提下，强调系统的安全、稳定性能，并减少系统运行费用。充分结合厂方现有的客观条件，因地制宜，制定具有针对性的技术方案。系统设计布置要求实用性强、便于维护、低成本投资、长期运行平稳。设计采用钠钙双碱法脱硫工艺，该方法技术成熟、脱硫效率高、运行安全可靠、操作简便。脱硫净化装置拟采用卧式双层喷淋，脱硫装置的烟气处理能力为锅40%110%BMCR 工况时的烟气量；脱硫装置可利用率保证值为不小于 90-95%；脱硫设备年利用
5、小时按 4500 小时考虑；烟气脱硫系统具有应付紧急停机的有效措施；烟气脱硫系统能适应锅炉的起动和停机，并能适应锅炉运行及其负荷的变动；烟气脱硫系统便于日常检查和正常维修、养护及进行年修。2.5 设计范围3本设计范围包括烟气脱硫系统工艺、系统结构、电气等专业的设计，工程设计范围：从锅炉引风机出口至烟囱进口前水平烟道接口之间的脱硫除尘装置和相应配套的附属设施。施工接点：脱硫系统进口法兰、出口法兰及排灰渣法兰以内部分，由我方施工完成；烟气管路及保温部分由我方设计施工完成；循环池及水泵系统由我方设计，并提出准确参数，贵方采购并施工完成；电气控制系统由我方提出技术要求，贵方采购并施工完成；沉降池由我方
6、设计出图，贵方施工完成；土建部分由我方设计出图，贵方施工完成；2.6 技术标准及规范(1)保护标准GB13271-2001 锅炉大气污染物排放标准GB16297-1996 大气污染物综合排放标准 GB132232003 火电厂大气污染物排放标准 GB30951996 环境空气质量标准GB309693 城市区域噪音标准(2)材料GB69988 优质碳素结构钢技术条件 GB71185 优质碳素结构钢热轧厚钢板技术条件 GB71088 优质碳素结构钢薄钢板和钢带技术条件 GB308782 碳钢焊条技术条件(3)设备标准HJ/T286-2006 环境保护产品技术要求 工业锅炉多管旋风除尘器HJ319-
7、2006 环境保护产品技术要求 花岗岩类湿式烟气脱硫除尘装置GB4053.3-2009 固定式钢梯及平台安全要求第 3 部分:工业防护栏杆机钢平台JB161583 锅炉油漆和包装技术条件GBJ1791 钢结构设计规范4(4)安装调试DL503194 电力建设施工及验收技术规范 （管道篇）DL500792 电力建设施工及验收技术规范 （火力发电厂焊接篇）SDJ27990 电离建设施工及验收技术规范 （热工仪表及控制装置篇）GB5020595 钢结构施工及验收技术规范 TJ231（一）75 机械设备安装工程施工及验收技术规范 （一）TJ231（四）75 机械设备安装工程施工及验收技术规范 （四）T
8、J231（五）75 机械设备安装工程施工及验收技术规范 （五）TJ231（六）75 机械设备安装工程施工及验收技术规范 （六）GB5022195 钢结构工程质量检验评定标准 GBJ9386 工业自动化仪表工程施工及验收规范GBJ13190 自动化仪表安装工程质量检验评定标准GB856688 计算机控制软件的设计、编程规范 GBJ23582 工业管道施工及验收标准GB5025496 电气装置安装工程低压电气施工和验收规范 GB50217-94 电力工程电缆设计规范GBJ232-82 电气装置安装工程施工及验收规范PL500094 火力发电厂设计技术规范NDGJ1689 火力发电厂热工自动化设计规
9、定GBJB-86 室外给排水设计规范第二章 工艺设计说明1、脱硫工艺选择目前国内外脱硫技术应用最广泛的是钠钙双碱法。双碱法是先用可溶性的碱性清液作为吸收剂吸收 SO2，然后再用石灰乳或石灰对吸收液进行再生，由于在吸收和吸收液处理中，使用了不同类型的碱，故称为双碱法。钠钙双碱法是以碳酸钠或氢氧化钠溶液为第一碱吸收烟气中的 SO2，然后再用石灰或熟石灰作为第二碱，处理吸收液，再生后的吸收液送回吸收塔循环使用。由于采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题，且钠盐吸收速率比钙盐速率快，所需要的液气比低很5多，可以节省动力消耗。并且运行成本低廉。因此，本工程采用钠钙双碱法脱硫工艺。 2、 钠钙双碱
10、法工艺反应原理钠钙双碱法，在启动时以 NaOH 吸收 SO2，吸收液用石灰乳液再生。吸收液再生后,循环使用。循环过程中的主要反应如下:(1)脱硫过程2NaOH+ SO2Na 2SO3+H2O (1)Na2SO3+ SO2+H2O2NaHSO 3 (2)其中式(1)为启动阶段 NaOH 溶液吸收 SO2的反应；式(1)为吸收液 pH 值较高时(高于9)溶液吸收 SO2的主要反应；式(2)为吸收液 pH 值较低(低于9)时的主要反应。(2)再生过程(用生石灰)CaO+H2OCa(OH) 2 (3)2NaHSO3+Ca(OH)2Na 2SO3+CaSO3+2H2O (4)Na2SO3+Ca(OH)2
11、2NaOH+CaSO 3 (5)如有氧气存在下，还会发生以下反应式(3)生石灰生成石灰乳的反应；式(4)第1步再生反应；式(5)再生过程在 pH 9以后继续发生的主反应.所生成的 CaSO3及副产物 CaSO4 以半水化合物形式共沉淀.式(3)生石灰生成石灰乳的反应；曝气后继续发生反应：2CaSO3+ O22CaSO 4 (6)式（6）反应生成的 CaSO4可资源化利用。本工程选择钠钙双碱法为脱硫工艺，以石灰作为主脱硫剂，钠碱为助脱硫剂。由于在吸收过程中以钠碱为吸收液，脱硫系统不会出现结垢等问题，运行安全可靠。且由于钠碱吸收液和二氧化硫反应的速率比钙碱快很多，能在较小的液气比条件下，达到较高的
12、二氧化硫脱除率。3、脱硫除尘工艺由于锅炉烟气中含有一定的粉尘，现场脱硫除尘分为两级，一级为湿法除尘，二级为卧式脱硫净化装置。即总工艺流程设计如下。6（1）烟气流程如下:锅炉 湿式除尘器 引风机 高效卧式脱硫净化装置 烟道 烟囱。（2）脱硫副产物流程如下:脱硫装置喷淋沉淀池分离排渣具体如下所述：经湿式除尘器除尘后的烟气靠引风机的动力，进入脱硫净化装置，与布置在脱硫净化器内的一层喷淋装置喷淋，并去除部分 SO2，进入脱硫净化器内的烟气受倒流板影响，与脱硫净化器二层喷淋装置大面积喷淋出来的吸收液充分混合接触，由于倒流装置的合理设计，烟气在脱硫净化器内产生气动定向流动，强劲的定向力与冲击力对 SO2
13、吸收液激烈搅动，获得最佳的雾化效果，单位面积内的洗涤液表面积增加上千倍，雾化的洗涤液与烟气中的二氧化硫充分混合，达到最理想的接触面积与方式，吸收溶解及反应充分。烟气经多级净化处理达到要求的脱硫效果。在脱除 SO2 的过程中，烟气经碰撞、拦截、凝聚、粘附、分离等作用，烟气中的粉尘也逐渐被脱除。净化后的烟气至烟囱达标排放。4、本工艺的优点(3)工艺先进，技术指标完全能满足环保要求和厂家要求；(4)采用特制高效、防腐、耐磨陶瓷喷头，喷雾液滴 8001200m，具有极大的比表面积，同时又不易引起二次夹带；(5)脱硫效果好，脱硫效率达 90%，脱硫净化装置出口浓度不高于 150-200mg/m3；(6)
14、投资省、运行费用低，具有良好的经济性；(7)防结垢、防堵性能好，运行稳定，安全性能高；(8)防腐性能好，使用寿命长（主体设备在 20 年以上） ；(9)阻力小，压降低（湿法脱硫系统1000Pa） ；(10)操作弹性宽，运行管理方便，系统简便，投资省；(11)可确保风机安全可靠长期运行。7第三章 脱硫净化系统装置1、卧式脱硫净化装置配置型式：卧式喷淋脱硫。数量：共 1 套。卧式脱硫净化装置材质：外壳体为 Q235B,内部用耐火水泥做防腐层处理 。烟气进入方式：烟气由进口横向进入，延长了气体分布路径，不仅有利于气体分布均匀，而且由于气体的翻腾形成了湍流，更有利于气液比的形成。脱硫剂选择：双碱法。2
15、、卧式脱硫净化装置参数（1） 、配套锅炉：4X20t/h 锅炉,（1 台备用)（2） 、型号：热水锅炉 20t/h；（3） 、数量：4 台（1 台备用)（4） 、烟气处理量：180000m 3/h；（5） 、锅炉出口烟气温度： 180-200（6） 、本体阻力：1000pa；（7） 、锅炉出口 SO2 排放浓度：900mg/Nm 3（8） 、脱硫净化装置出口 SO2 排放浓度：150-200mg/Nm 3（9） 、脱硫效率：90%；（10） 、液气比：1.2L/m（11） 、脱硫净化器内烟气流速：3.9 m/s（12） 、除雾器出口烟气中雾滴浓度：75mg/m 3； （13） 、循环水的 PH
16、 值：7.5-10；（14） 、脱硫器重量约 60T；（15） 、脱硫器外形尺寸：长为 6.0m，宽为 3.0m；（16） 、脱硫器高度：6.0m（17） 、安装 2 层喷淋装置（18） 、安装 2 层除雾板8（19） 、年运行小时数： 4500 h（20） 、使用寿命：20 年；3、卧式脱硫净化装置的特点（1）脱硫器外壳体采用 Q235B 钢板并做保温处理本脱硫器采用 Q235B 钢板，材质可以不需考虑烟气及脱硫反应物对器壁的腐蚀而造成的运行、维修、管理等问题，从而可以降低运行费、维修费，给管理及维修带来方便。（2）施工防腐设计壳体内壁采用耐火水泥做防腐防水工艺，保证脱硫器耐腐蚀，提升了运行
17、时间。（3）双层脱硫喷淋装置在脱硫器中安装两层喷淋装置，经过喷淋净化的烟气，气流受导向板的导向作用，气液两相充分接触，进行传质反应，即含硫烟气通过喷淋装置时形成烟气与碱性水的接触面积剧增，含硫烟气在前进过程中被碱性水吸收，这样含硫烟气通过两级喷淋，使脱硫器中的碱性水滴、和烟气充分混和，使烟气中残留的尘粒及二氧化硫在冲击碰撞、粘附的循环，烟气中的有害物质含二氧化硫被全部净化，脱硫效率高，烟气在塔内经过两次的喷淋净化，可确保脱硫除尘效率达到技术要求。（4）喷淋布水装置在每层装置上安装一套新型的气液喷淋装置，共 2 套。它的最大特点是有效保证液体分布均匀，不留死角。喷淋开口度可调节，既便于维护清理，又可达到大流量供水，设备磨损轻、无堵塞，因此故障少，操作维护简单、效率高。喷头选用陶瓷螺旋喷嘴，液体流率范围为 5.5-4140 升/分，这种结构紧凑的喷嘴有着畅通的流道设计，可以最大程度地减少液体堵塞，使液体在给定尺寸的管道上达到最大的流量。保证喷淋效果，达到脱硫作用。（5）脱硫器内部设置脱水除雾装置烟气经过两级喷淋装置后，经过设于脱硫器上方的脱水除雾装置，为专设的脱水除雾设备，能发挥最大除雾效率，减少了进入烟囱的烟气含湿量，脱硫器出口烟
