煤炭脱硫脱硝技术协议.docx
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煤炭脱硫脱硝技术协议
煤炭脱硫脱硝技术协议
淮南矿业〔集团〕有限责任公司望峰岗矿井
3×25t/h燃煤锅炉烟气脱硫除尘脱硝工程
标准设备
技
术
规
格
书
中国煤炭科工集团杭州研究院
二〇一五年三月
淮南矿业〔集团〕有限责任公司望峰岗矿井
3×25t/h燃煤锅炉烟气脱硫除尘脱硝工程
标准设备技术规格书
设计人：
审核人：
中国煤炭科工集团杭州研究院
二〇一五年三月
1工程概述
1.1概述
淮南矿业（集团）望峰岗矿井现有6台10t/h燃煤链条锅炉，并对锅炉烟气进行水膜除尘脱硫，现有锅炉烟气处理后烟尘排放浓度为80~180mg/Nm3，二氧化硫排放浓度为1500~2600mg/Nm3，氮氧化物排放浓度为260~450mg/Nm3。
望峰岗矿的锅炉将于2021年10月1日起执行«锅炉大气污染物排放标准»GB13271-2021标准，对应的标准值为：
烟尘排放浓度为50mg/Nm3，二氧化硫排放浓度为300mg/Nm3，氮氧化物排放浓度为300mg/Nm3。
与新标准对比，均不能稳固达到环保要求，二氧化硫和烟尘的差距专门大。
对次，公司领导十分重视，决定对本项目燃煤锅炉配置高效除尘脱硫器，以操纵烟尘、二氧化硫和氮氧化物的排放总量，使烟气各项排放指标达到新的环保要求。
1.2设计参数
依照业主对目前燃煤含硫量的分析，燃煤含硫量波动较大，为0.29%~0.97%，正常值约0.49%。
设备设计能力按1.0%，物料消耗按0.85%进行设计。
本设计所依据的要紧设计参数，由业主提供，其中业主未提供的部分数据，暂取体会值，要紧设计参数见表1、表2。
表1脱硫除尘要紧设计参数
项目
单位
参数
备注
锅炉蒸发量
t/h
25
锅炉燃煤消耗量〔单台〕
t/h
3.4
锅炉工况烟气量
m3/h
68500
锅炉烟气量
Nm3/h
46680
烟气温度
℃
160
燃煤含硫SY
%
1.0
考虑煤种变化
锅炉年运行时刻
h/a
3840
每台锅炉平均〔依照一台运行8个月，两台运行4个月运算〕
SO2原始浓度
mg/Nm3
3000
运算值〔标况〕
烟尘原始浓度
mg/Nm3
5000
湿法设计脱硫效率
%
≥90
设计除尘效率
%
≥99
脱硫除尘塔出口二氧化硫浓度
mg/m3
≤300
脱硫除尘塔出口粉尘浓度
mg/m3
≤50
表2脱硝要紧设计参数
项目
单位
参数
备注
锅炉蒸发量
t/h
25
锅炉燃煤消耗量〔单台〕
t/h
3.4
锅炉工况烟气量
m3/h
68500
锅炉烟气量
Nm3/h
46680
锅炉炉膛温度
℃
820
烟气温度
℃
160
每台锅炉年平均运行时刻
h/a.台
3840
NOx原始浓度
mg/Nm3
400
烟尘原始浓度
mg/Nm3
5000
SNCR设计脱硝效率
%
≥25
锅炉出口NOx浓度
mg/m3
≤300
1.3设计指标
设计指标依照相应的环保标准，并结合公司的要求执行。
具体的设计技术指标见表3。
表3设计指标
序号
项目
参数
备注
1
SO2排放浓度
≤300mg/Nm3
2
烟尘排放浓度
≤50mg/Nm3
3
脱硫效率
≥90%
4
除尘效率
≥99%
5
NOx排放浓度
≤300mg/Nm3
1.4工艺设计
1.4.1工艺流程
总的处理工艺为：
炉内脱硝〔SNCR〕——布袋除尘〔带火星捕集器〕——引风机——脱硫塔——烟囱。
1.4.2脱硫除尘工艺方案：
布袋除尘+石灰〔石〕—石膏脱硫
依照现场情形，通过方案选择比选，在方案设计时进行了三炉三塔、三炉两塔和三炉一塔的综合除尘脱硫方案比较，最后确定采纳三炉两塔烟气除尘脱硫方案。
1.4.3脱硝工艺方案：
SNCR脱硝工艺
依照本锅炉的特点，本设计举荐采纳低氮燃烧+SNCR脱硝工艺，可确保烟气中的NOx达标排放。
SNCR工艺流程简图
2标准设备技术规格
2.1.石灰石浆液制备系统
2.2.
采纳外购石灰石粉，由罐车运至石灰石粉仓下，并由车载气泵将石灰石粉打入粉仓，要求90%的石灰石颗粒小于325目，在粉仓下设置有石灰石浆液制备箱，石灰石粉通过旋转给料阀送入石灰石浆液制备箱中，加水配置成20%～30%左右浓度的石灰石浆液。
再用石灰石浆液泵送至吸取塔浆液池内补充与SO2反应消耗了的吸取剂。
2.2.1.石灰石粉仓
2.2.2.
型式：
立式，带60°锥底
数量：
1台
有效容积：
100m3
直径：
4.2米
直桶高度：
5.8米
锥底高度：
4.0米
材质：
Q235A
壁厚：
>6mm
卸料方式：
气力输送管道直截了当输送至石灰石粉仓
除尘方式：
仓顶除尘器
出料口：
1个〔考虑防堵的措施〕
料位计：
导波雷达式料位计〔带远传功能〕
检修平台：
楼梯平台（厂家配套）
人孔门：
密封、可迅速打开
其它：
出料口装有手动关断阀、顶部有紧急排气阀门
2.2.3.手动插板阀
2.2.4.
数量：
1套
口径：
250×250mm
公称压力：
0.1MPa
材质：
碳钢
2.2.5.星型给料阀
2.2.6.
数量：
1套
生产能力：
2.0m3/h
叶轮转速：
24r/min
减速机功率：
1.1kW（暂定、招标后由厂家确定）
减速机型号：
BWY或BLY
调剂功能：
变频操纵（厂家提供变频装置）
2.2.7.石灰石粉仓布袋除尘器
2.2.8.
数量：
1套
形式：
自动脉冲反吹布袋除尘器
型号：
DMC-32B
过滤面积：
24m2
过滤风速：
1～1.5m/min
处理风量：
1500～2100m3/h
入口气体温度：
<120℃
设备阻力：
<1200Pa
出口粉尘浓度：
≤30mg/m3
清灰用气源压力：
0.4～0.6MPa
清灰用空气耗量：
0.1m3/min
承担负压：
5000Pa
风机用电机功率：
2.2kW（暂定、招标后由厂家确定）
2.2.9.石灰石浆液箱
2.2.10.
数量：
1个
有效容积：
16m3
外形尺寸：
Φ2.5×3.3m
材质：
碳钢
防腐：
涂磷防腐
钢板厚度：
>8mm
2.2.11.石灰石浆液箱搅拌机
2.2.12.
数量：
1台
型号：
桨叶外径：
470mm
桨叶形式：
框式搅拌桨
石灰石浆液箱外形尺寸：
Φ2.5×3.3m
外缘线速度：
3m/s
转速：
125r/min
电机功率：
1.5kW（暂定、招标后由厂家确定）
其它：
由石灰石浆液箱厂家配套提供
2.2.13.石灰石浆液输送泵
2.2.14.
数量：
2台
形式：
耐腐耐磨离心泵
型号：
32UHB-ZK-5-30
流量：
5m3/h
扬程：
30m
转速：
2900r/min
功率：
3kW（暂定、招标后由厂家确定）
电压：
380V
过流部件防腐：
钢衬超高分子量聚乙烯
叶轮：
开式叶轮
密封：
机械密封
处理浆液：
石灰石浆液
Cl-浓度：
20000ppm
安装位置：
室外
流体温度：
~50℃
流体密度：
1210kg/m3
PH：
6~12.5
供货范畴：
泵本体〔含轴承和机械密封〕、减速箱〔假如有〕、公用底座及组装连接螺栓、联轴器及防护罩、固件和紧固螺栓等
2.3.烟气系统
2.4.
2.4.1.原烟气膨胀节:
2.4.2.
数量:
6只
形式:
非金属膨胀节
截面尺寸:
1200×1200mm
厚度:
300mm
连接形式:
法兰连接
气体流速:
≤15m/s
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
设计压力:
±10000Pa
轴向位移:
-70/+30mm
径向位移:
±30mm
供货范畴:
完整功能的烟道非金属膨胀节〔含内衬〕及其辅属系统，其中至少包括膨胀节本体，附属系统至少包括框架、织物固定法兰/压条，烟道连接正法兰〔提供反法兰设计图纸〕，密封垫，所有法兰的螺栓、螺母、密封垫，安装用夹具和/或专用工具，运输用夹具和/或加强支撑件。
2.4.3.1#吸取塔进口烟道烟道膨胀节:
2.4.4.
数量:
1只
形式:
非金属膨胀节
截面尺寸:
1800×1800mm
厚度:
300mm
连接形式:
法兰连接
气体流速:
≤15m/s
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
设计压力:
±10000Pa
轴向位移:
-70/+30mm
径向位移:
±35mm
供货范畴:
完整功能的烟道非金属膨胀节〔含内衬〕及其辅属系统，其中至少包括膨胀节本体，附属系统至少包括框架、织物固定法兰/压条，烟道连接正法兰〔提供反法兰设计图纸〕，密封垫，所有法兰的螺栓、螺母、密封垫，安装用夹具和/或专用工具，运输用夹具和/或加强支撑件。
2.4.5.2#吸取塔进口烟道烟道膨胀节:
2.4.6.
数量:
1只
形式:
非金属膨胀节
截面尺寸:
2300×1000mm
厚度:
300mm
连接形式:
法兰连接
气体流速:
≤15m/s
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
设计压力:
±10000Pa
轴向位移:
-70/+30mm
径向位移:
±35mm
供货范畴:
完整功能的烟道非金属膨胀节〔含内衬〕及其辅属系统，其中至少包括膨胀节本体，附属系统至少包括框架、织物固定法兰/压条，烟道连接正法兰〔提供反法兰设计图纸〕，密封垫，所有法兰的螺栓、螺母、密封垫，安装用夹具和/或专用工具，运输用夹具和/或加强支撑件。
2.4.7.1#吸取塔出口烟道烟道膨胀节:
2.4.8.
数量:
1只
形式:
非金属膨胀节
截面尺寸:
1100×1000mm
厚度:
300mm
连接形式:
法兰连接
气体流速:
≤15m/s
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
设计压力:
±10000Pa
轴向位移:
-70/+30mm
径向位移:
±45mm
供货范畴:
完整功能的烟道非金属膨胀节〔含内衬〕及其辅属系统，其中至少包括膨胀节本体，附属系统至少包括框架、织物固定法兰/压条，烟道连接正法兰〔提供反法兰设计图纸〕，密封垫，所有法兰的螺栓、螺母、密封垫，安装用夹具和/或专用工具，运输用夹具和/或加强支撑件。
2.4.9.2#吸取塔出口烟道烟道膨胀节:
2.4.10.
数量:
1只
形式:
非金属膨胀节
截面尺寸:
1500×1200mm
厚度:
300mm
连接形式:
法兰连接
气体流速:
≤15m/s
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
设计压力:
±10000Pa
轴向位移:
-70/+30mm
径向位移:
±45mm
供货范畴:
完整功能的烟道非金属膨胀节〔含内衬〕及其辅属系统，其中至少包括膨胀节本体，附属系统至少包括框架、织物固定法兰/压条，烟道连接正法兰〔提供反法兰设计图纸〕，密封垫，所有法兰的螺栓、螺母、密封垫，安装用夹具和/或专用工具，运输用夹具和/或加强支撑件。
2.4.11.2#/3#引风机后挡板:
2.4.12.
数量:
2只
安装位置:
室外
挡板类型:
单轴
环境温度:
－10~40℃
挡板作用:
烟气隔离
口径:
1200×1200mm
连接形式:
法兰连接
气体流速:
≤15m/s
介质:
净烟气
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
外壳设计压力:
±5000kPa
叶片设计压力:
±5000kPa
材料:
框架采纳碳钢衬1.4529或更好的材料，叶片和轴包覆相当于1.4529或更好的材料，挡板的密封片和螺栓采纳相当于2.4605或C276的材料
供货范畴:
完整功能的烟气挡板门及其辅助系统，其中至少包括烟气挡板本体，附属系统至少包括框架、开度指示器、密封件等。
2.4.13.净烟气手动挡板1:
2.4.14.
数量:
1只
安装位置:
室外
挡板类型:
单轴
环境温度:
－10~40℃
挡板作用:
烟气隔离
口径:
1100×1100mm
连接形式:
法兰连接
材质:
叶片、框架内侧、轴外侧采纳316L，密封片采纳316L
气体流速:
≤15m/s
介质:
净烟气
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
外壳设计压力:
±5000kPa
叶片设计压力:
±5000kPa
供货范畴:
完整功能的烟气挡板门及其辅助系统，其中至少包括烟气挡板门本体，附属系统至少包括框架、开度指示器、密封件等。
2.4.15.净烟气手动挡板2:
2.4.16.
数量:
1只
安装位置:
室外
挡板类型:
单轴
环境温度:
－10~40℃
挡板作用:
烟气隔离
口径:
1200×1500mm
连接形式:
法兰连接
材质:
叶片、框架内侧、轴外侧采纳316L，密封片采纳316L
气体流速:
≤15m/s
介质:
净烟气
烟气温度:
160℃
设计温度:
-30～165℃，瞬时最大为220℃
外壳设计压力:
±5000kPa
叶片设计压力:
±5000kPa
供货范畴:
完整功能的烟气挡板门及其辅助系统，其中至少包括烟气挡板门本体，附属系统至少包括框架、开度指示器、密封件等。
2.5.吸取塔系统
2.6.
吸取塔采纳喷淋空塔，在吸取塔前设置预洗涤塔。
吸取塔浆池与塔体为一体结构。
吸取塔由承包商按设备整体供货，包括吸取塔壳体、喷嘴及所有内部构件、吸取塔搅拌器、除雾器、塔体防腐及保温紧固件等。
塔体在工厂内进行预组装，塔体的组装、塔内防腐及保温紧固件的施工可由承包商在现场完成。
吸取塔选用的材料适合工艺过程的特性，同时能承担烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。
所有部件包括塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。
吸取塔设计成气密性结构，防止液体泄漏。
为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。
塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地点进行密封，防止泄漏。
吸取塔壳体设计能承担压力荷载、管道力和力矩、风载和地震载荷，以及承担所有其他加在吸取塔上的荷载。
吸取塔的支撑和加强件能充分防止塔体倾斜和晃动。
塔体的设计尽可能幸免形成死角，同时采纳搅拌措施来幸免浆池中浆液沉淀。
吸取塔底面设计能完全排空浆液。
底板平面度符合防腐规范的要求。
吸取塔内配有足够的喷嘴。
吸取塔设置有效操纵液位的措施，并详细说明。
塔的整体设计方便塔内部件的检修和爱护，吸取塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等尽可能不堆积污物和结垢，同时设有通道以便于清洁。
氧化区域合理设计，氧化空气喷嘴和分配管布置合理。
吸取塔机械搅拌系统确保在任何时候都可不能造成塔内石膏浆液的沉淀、结垢或堵塞。
吸取塔烟道入口段能防止烟气倒流和固体物堆积。
吸取塔配备有足够数量和大小合适的人孔门，人孔门没有泄漏，而且在邻近设置走道或平台。
人孔门的尺寸至少为DN800，易于开/关，在人孔门上装有手柄。
吸取塔浆池的人孔门尺寸至少满足吸取塔内设备及附件进出的要求，吸取塔内不设置固定的平台扶梯。
吸取塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置，至少提供足够的吸取塔液位、pH值、压力、除雾器压差等测点，以及吸取剂和石膏浆液的流量测量装置。
吸取塔进行合理的保温设计。
吸取塔设计还考虑除雾器及其塔内部件检修爱护时所的起吊措施。
吸取塔防腐：
吸取塔壳体由碳钢制做，内表面采纳玻璃鳞片防腐。
2.6.1.吸取塔1:
2.6.2.
数量:
1台
尺寸:
Φ2.3m/3.5m×19.22m
材质:
Q235A
防腐:
玻璃鳞片
烟气温度:
160℃
脱硫效率:
≥90%
SO2排放浓度:
≤300mg/m3
其它要求：
见附图
2.6.3.吸取塔2:
2.6.4.
数量:
1台
尺寸:
Φ2.9m/4.3m×19.94m
材质:
Q235A
防腐:
玻璃鳞片
烟气温度:
160℃
脱硫效率:
≥90%
SO2排放浓度:
≤300mg/m3
其它要求：
见附图
2.6.5.喷淋层1:
2.6.6.
喷淋层层数：
3层
吸取塔直径：
Φ2300mm
喷淋层母管尺寸：
DN250mm
喷淋外部循环管尺寸：
DN250mm
喷淋层材质：
FRP
每层喷嘴数量：
厂家确定
喷嘴流量：
厂家确定
与喷嘴连接的支管尺寸：
厂家确定
吸取塔布置环境：
室外
工作压力：
0.6MPa
正常运行：
50℃~60℃
最高运行温度：
85℃（长期运行）
最高偏离温度（10分钟）：
90℃
其它：
脱硫塔厂家配套提供
吸取塔循环浆液的化学成分和物理性质：
单位
最小
正常
最大
温度
C
40
53
60
含固量
wt.%
10
15
17
密度
kg/m3
1116
1180
Cl
ppm
8820
20000
pH
4
5.2
7
固体成分:
CaSO4·2H2O
wt.%
85
CaSO3·½H2O
wt.%
2
CaCO3
wt.%
4.5
CaO
wt.%
0
MgO
wt.%
0
Ca（OH）2
wt.%
/
CaF2
wt.%
/
Mg（OH）2
wt.%
/
惰性物
wt.%
7
飞灰
wt.%
1.5
管道外表面将与以下成分的烟气接触：
性质
单位
数据
SO2
mg/Nm3（dry）
500
SO3
mg/Nm3（dry）
25
HCl
mg/Nm3（dry）
5
N2
Vol%（wet）
79.83
O2
Vol%（wet）
6.02
H2O
Vol%（wet）
11.5
Flyash飞灰
mg/m3
20
Density密度
kg/m3
1.0806
2.6.7.喷淋层2:
2.6.8.
喷淋层层数：
3层
吸取塔直径：
Φ2900mm
喷淋层母管尺寸：
DN300mm
喷淋外部循环管尺寸：
DN300mm
喷淋层材质：
FRP
每层喷嘴数量：
厂家确定
喷嘴流量：
厂家确定
与喷嘴连接的支管尺寸：
厂家确定
吸取塔布置环境：
室外
工作压力：
0.6MPa
正常运行：
50℃~60℃；
最高运行温度：
85℃（长期运行）；
最高偏离温度（10分钟）：
90℃；
其它：
脱硫塔厂家配套提供
吸取塔循环浆液的化学成分和物理性质：
单位
最小
正常
最大
温度
C
40
53
60
含固量
wt.%
10
15
17
密度
kg/m3
1116
1180
Cl
ppm
8820
20000
pH
4
5.2
7
固体成分:
CaSO4·2H2O
wt.%
85
CaSO3·½H2O
wt.%
2
CaCO3
wt.%
4.5
CaO
wt.%
0
MgO
wt.%
0
Ca（OH）2
wt.%
/
CaF2
wt.%
/
Mg（OH）2
wt.%
/
惰性物
wt.%
7
飞灰
wt.%
1.5
管道外表面将与以下成分的烟气接触：
性质
单位
数据
SO2
mg/Nm3（dry）
500
SO3
mg/Nm3（dry）
25
HCl
mg/Nm3（dry）
5
N2
Vol%（wet）
79.83
O2
Vol%（wet）
6.02
H2O
Vol%（wet）
11.5
Flyash飞灰
mg/m3
20
Density密度
kg/m3
1.0806
2.6.9.喷嘴:
2.6.10.
额定喷嘴流量：
540L/min（暂定，招标后厂家确定）
数量：
60只（暂定，招标后厂家确定）
材质：
碳化硅
形式：
螺旋喷嘴
喷淋层喷嘴的年可用率≥99%
喷嘴年可利用小时数≥8000小时
d（Sauter）:
2000μm+5%/-10%
d（v）50:
2500μm+3%/-10%
流量偏差：
±5%
喷射角偏差：
±5°
布置环境：
吸取塔内
工作压力：
0.6MPa
正常运行：
50℃~60℃；
最高运行温度：
85℃（长期运行）；
最高偏离温度（10分钟）：
90℃；
其它：
脱硫塔厂家配套提供
2.6.11.除雾器1:
2.6.12.
数量：
1套
吸取塔直径：
Φ2.3m
形式2级、平板式
材质：
阻燃聚丙烯
布置环境：
吸取塔内
其它：
脱硫塔厂家配套提供
设计参数：
见下表
除雾器将与以下性质的吸取塔循环浆液水接触：
浆液性质
成分
1
成分
单位
数据
备注
2
含水量
wt.%
82
3
总悬浮固体含量
wt.%
15
4
氯离子
ppm
8820～20000
固体物成分〔干态〕
1
成分
单位
数据
备注
2
CaSO4∙2H2O
%
85
3
CaSO3∙½H2O
%
2
4
CaCO3
%
4.5
5
Ca（OH）2
%
0
6
Inerts惰性物
%
7
7
Flyash飞灰
%
1.5
化学性质
1
性质
单位
数据
备注
2
浆液比重kg/m3
-
1116
1180（最大）
3
固体比重kg/m3
-
2584
4
工作温度
℃
53
5
正常pH范畴
-
5~7
6
偏
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