130t循环硫化床锅炉脱硫工程技术标书.docx

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130t循环硫化床锅炉脱硫工程技术标书

第一章概述

1.1工程概况

工程名称：

XXX

工程地址：

XXX

建设单位：

XXX

1.2范围及要求

1.2.1范围

（1）设计（工艺、结构、电气等专业设计）；

（2）施工（设备制造、采购和安装）；

（3）指导调试；

（4）提供技术资料、编织操作维护手册、人员培训。

1.2.2技术要求

11.1

（1）烟尘、烟色、SO2的排放浓度及速率达到《火电厂大气污染物排放标准排放标准》（GB13223-2003）及甲方技术要求：

即二氧化硫排放浓度小于200mg/Nm3（炉内脱硫保证效率为40%～50%）。

烟尘排放浓度小于50mg/m3，烟气黑度为林格曼一级（烟尘由甲方除尘系统保证）。

并设置永久性采样监测孔及平台，符合环保要求。

工艺系统设计上按当地环保标准在实际工艺状态下，保证外排SO2排放速率满足要求（即保证废气总排口的排放高度满足其速率达标对应值的要求）。

（2）脱硫总效率：

大于98.5％；

（3）除尘效率：

大于99％；

（3）系统漏风率：

小于2％；

（4）治理技术成熟，工程投资省、性价比高，占地面积小，系统运行可靠，操作维护简单，运行费用低，使用寿命长；

（5）风管材料选用防腐、耐高温材料及结构形式，风管管道阀门采用开关阀门进行风量调节和切换；

（6）引风机具备足够的引风力，振动小、运行平稳，便于检修和更换。

（7）符合国家环境保护政策、有关的法律法规、规范及标准；

（8）经济、高效节能的原则；

（9）平面布置便于施工、安装、维修、占地少、与其他设施设备协调一致的原则；

（10）废气经有效收集和治理后满足相应的国家排放标准，不会对区域环境空气造成不利影响，不会对厂区工人身体健康产生不利影响；

（11）废气治理系统风量保持稳定，系统各支管风压保持平衡，系统设计合理；

（12）废气处理系统具备灵活、可靠的调节功能，能够应对生产情况发生变化而确保稳定运行；

1.3设计依据和标准

GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》

GB3095-1996《环境空气质量标准》

GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》

DL5000-2000《火力发电厂设计技术规程》

DL/T5121-2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》

GB50264-97《工业设备及管道绝热工程设计规范》

HGJ229-91《工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范》

GBJ17-88《钢结构设计规范》

GB/T16157-1996《烟尘及污染物采样方法》

DLGJ158-2001《火电厂钢制平台扶梯设计技术规定》

DL/T5072-2007《火力发电厂保温油漆设计规程》

GB14554-03《恶臭污染物排放标准》

GBJ16-87（2001年版）《建筑设计防火规范》

DL5053-1996《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》

GB12348-90《工厂企业厂界噪声标准》

GB3096-93《城市区域环境噪声标准》

GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》

GB5468-91《锅炉烟尘测量方法标准》

DLGJ102-91《火力发电厂环境保护设计技术规定（试行）及条文说明》

GB3095-1996《环境空气质量标准》

DL/T5094-99《火力发电厂建筑设计规程》

DL435-91《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》

DL/T5032-94《火力发电厂总图运输设计技术规程》

DL/T5041-95《火力发电厂厂内通信设计技术规定》

DL/T680-99《耐磨管道技术条件》

DL5022-93《火力发电厂土建结构设计技术规定》

DL468-92《电站锅炉风机选型和使用导则》

DL/T621-1997《交流电气装置的接线》

DL/T5068-1996《火力发电厂化学设计技术规范》

GB/T16157-1996《固体污染源排气颗粒物测定与气态污染物采用方法》

DL/T5121-2000《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规定》

DL5027-93《电力设备典型消防规程》

DLGJ24-91《火力发电厂生活消防给水及排水设计技术规定及条文说明》

DLGJ56-95《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》

DL5004-91《火力发电厂热工自动化试验室设计标准》

GB8970-88《空气质量、二氧化硫的测定四氯汞盐——盐酸付玫瑰苯胺比色法》

GB4053.4-93《固定式工业钢平台》

GB4053.2-93《固定式钢斜梯》

GB4053.1-93《固定式钢直梯》

GB4053.3-93《固定式工业防护栏杆》

GB50034-92《工业企业照明设计规范》

GB50033-91《工业企业采光设计标准》

GB50046-95《工业建筑防腐蚀设计规范》

GB50055-93《通用用电设备配电设计规范》

GB50052-95《供配电系统设计规范》

GB50217-94《电力工程电缆设计规范》

GB50010-2002《混凝土结构设计规范》

GBJ29-1988《压缩空气站设计规范》

GBJ17-88《钢结构设计规范》

GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》

GB50040-96《动力机器基础设计规范》

GB50009-2001《建筑结构荷载规范》

GB50260-96《电力设施抗震设计规范》

GB50011-2001《建筑抗震设计规范》

GBJ79-85《工业企业通讯接地设计规范》

GBJ87-85《工业企业噪声控制设计规范》

GBJ42-81《工业企业通讯设计规范》

GBJ63-90《电力装置的电测量仪表装置设计规范及条文说明》

NDGJ16-89《火力发电厂热工自动化设计技术规定》

NDGJ8-89《火力发电厂变电所二次接线设计技术规定》

SDGJ17-88《火力发电厂厂用电设计技术规定》

NDGJ91-89《火力发电厂电子计算机监视系统设计技术规定（试行）》

GB/T17116.1-1997《管道支吊架第一部分：

技术规范》

GB/T17116.2-1997《管道支吊架第二部分：

管道连接部分》

GB/T17116.3-1997《管道支吊架第三部分：

中间连接件和建筑结构连接件》

DL647-1998《电力工业锅炉压力容器检验规程》

GB/T13275-91《一般用途离心通风机技术条件》

GB/T13276-91《容积式压缩机进气消声器生产测试标准》

GB/T4975-1995《容积式压缩机性能测试标准》

GB/T700-1988《碳素结构钢》

GB/T2888-91《罗茨风机噪音测试标准》

GB/T2888-1991《风机和罗茨鼓风机噪声测量方法》

JB/T3375-1991《锅炉原材料入厂检验》

JB/T1613-1993《锅炉受压元件焊接技术条件》

JB/T1615-1991《锅炉油漆和包装技术条件》

GB8196-87《机械设备防护罩安全要求》

JB/T5000.10-1998《重型机械通用技术条件》装配

以下为施工及验收标准：

DL/T657-1998《火力发电厂模拟量控制系统验收测试规程》

DL/T658-1998《火力发电厂顺序控制系统验收测试规程》

DL/T659-1998《火力发电厂分散控制系统在线验收测试规程》

DT/T820-2002《电力建设施工及验收技术规范》（管道焊接接头超声波检验篇）

DL5007-92《电力建设施工及验收技术规范》（火力发电厂焊接篇）

DL5031-94《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇）

GB50205-95《金属结构施工及验收标准》

GB50209-2002《建筑地面工程施工质量验收规范》

GB50259-96《电气装置安装工程施工及验收规范》

GB50270-98《连续输送设备安装工程施工及验收规范》

GB50275-98《压缩机风机泵安装工程施工及验收规范》

GBJ149-90《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》

GB50212-91《建筑防腐蚀工程施工及验收规范及条文说明》

GB50231-98《机械设备安装工程施工及验收通用规范》

GB50205-2001《钢结构工程施工质量验收报告》

GB50202-2002《建筑地基基础工程施工质量验收规范》

GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》

YB3301-92《焊接H型钢》

SDJ68-85《火力发电厂设备与管道保温材料的技术条件与检查方法》

SDJ69-8《电力建设施工及验收技术规范》（建筑工程）《火力发电厂基本建设工程启动及竣工规程》（1996版）

SDT279-90《电力建设施工及验收技术规范热工仪表及控制装置篇》

电建[1996]第159号行业内部标准《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》（1996年版）《火电工程调整试运质量检验及评定标准》（1996年版）

YBJ201《冶金机械设备安装工程施工及验收规范》通用规定《火电施工质量检验及评定标准热工仪表及控制装置篇》（1998年版）

1.4设计治理目的目标

1.4.1设计参数

3-1设计参数表如下：

名称

烟气量

（m3/h）

含尘量（Mg/m3）

SO2含量

（Mg/m3）

脱硫塔（GGH换热）

温度（℃）

入口

280000

≤100

≤6000

40-60

出口

280000

≤80

≤200

80-90

1.3.2设计治理原则

✧根据现场情况，选用成本可靠的治理技术；

✧在保证达到治理目标的前提下，尽可能节省投资；

✧确保设备性能稳定可靠和检修方便；

✧

第二章工况分析

本工程为130t/h高温高压循环流化床锅炉的烟气脱硫。

2.1厂址地理位置

本工程厂址位于重庆市南川区文凤镇先锋街。

2.2交通运输：

距重庆原约70公里，距南川城区8公里

2.3气象条件：

设备安装地点

重庆市南川区先锋氧化铝有限公司厂区

历年极端最高温

41℃

历年平均气温

16.6℃

历年极端最低温

-5.3℃

历年平均相对湿度

81%

绝对最大湿度

3.55×103Pa

绝对最小湿度

2.60×103Pa

历年平均降雨量

1185.5mm

年盛行风向

C61%

SW6%

E5%

年日照时数

1273.2h

年平均雾日数

26.7d

年平均雷暴日数

33.6D

年平均气压

949.9hPa

年平均蒸发量

1124.2mm

海拔高度

574m（相对于黄海高程）

污秽等级

3级（主要是长期存在酸碱雾）

最大积雪厚度

10mm

最大风速

29.2m/s

地震烈度

6

加速度

0.05

2.4机组主要设备及设计参数

锅炉主要设备设计参数

设备名称

参数名称

单位

数据

设计工况

锅炉

型号

CFB

额定蒸发量

t/h

130

最大连续蒸发量

t/h

145

过热器出口蒸汽压力

MPa

9.81

过热器出口蒸汽温度

℃

540

空预器出口烟气量

Nm3/h

265000

空预器出口空气过剩系数

1.2

空预器出口SO2浓度

mg/Nm3

11500

炉内脱硫效率

%

40～50

总脱硫效率

%

≥98.5

炉内脱硫Ca/S

排烟温度

℃

≤150

烟囱

高度

m

100

出口内径

m

2.5

2.5燃料（无烟煤）

项目

符号

单位

设计煤种

校核煤种1

校核煤种2

全水分

Mt

%

7

10

6

收到基灰分

Aar

%

35.75

39.6

33.5

干燥无灰基挥发份

Vdaf

%

23

22

24

收到基碳

Car

%

51.23

44.56

51.23

收到基氢

Har

%

2.43

2.36

2.43

收到基氧

Oar

%

2.63

2.43

2.63

收到基氮

Nar

%

0.7

0.68

0.7

收到基全硫

St.ar

%

4

3.05

3.5

收到基低位发热量

Qnet.ar

MJ/kg

18.84

17.12

20.11

变形温度

DT

℃

≥1400

≥1400

≥1400

软化温度

ST

℃

≥1400

≥1400

≥1400

流动温度

FT

℃

≥1400

≥1400

≥1400

燃料消耗量：

21.5t/h（额定工况）。

2.6项目烟气原始排放浓度

SO2排放浓度

根据甲方提供燃煤参数，可计算SO2（额定工况下燃煤耗量21.5t/h）的原始排放浓度：

额定工况下燃煤耗量21.5t/h

全S含量：

每小时消耗的燃煤中的全S含量：

21500Kg×4%=860Kg

全S的80%为可燃，形成SO2，则每小时产生的SO2：

860Kg×80%×64（SO2分子量）÷32（S分子量）=1376Kg

则SO2的原始排放浓度约为：

1376Kg÷280000m3/h（锅炉工况排气量）=4914mg/m3

第三章治理方案

3.1总体设计思路

根据现场实际情况及甲方要求，治理工艺初步设计为炉内喷钙（干法）加炉外石灰石膏（湿法）结合脱硫。

炉外除尘部分由甲方解决。

脱硫尘除尘设计原则：

（1）脱硫率>98.5%。

（2）技术较为成熟,运行费用低;

（3）投资省；

（4）系统简便,易于操作管理。

3.2工艺流程

3.2.1工艺流程图

压缩空气

石灰料仓

螺旋计量

工艺水箱

浆液罐

浆液泵

反冲洗泵

喷枪

烟囱

GGH

风机

除尘系统

锅炉

喷枪

脱硫塔

循环泵

塔内循环池

泵

回流泵

氧化风机

氧化槽

旋流分离器

皮带脱水机

石膏

3.2.2工艺流程概述

3.2.2.1脱硫工艺选择

石灰石石膏湿法烟气脱硫工艺

石灰石（石灰）－石膏湿法脱硫工艺是湿法脱硫的一种，是目前世界上应用范围最广、工艺技术最成熟的标准脱硫工艺技术。

是当前国际上通行的大机组火电厂烟气脱硫的基本工艺。

它采用价廉易得的石灰石作脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液，在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除，最终反应产物为石膏。

脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经换热器加热升温后排入烟囱。

脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。

由于吸收浆液循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。

最初这一技术是为发电容量在100MW以上、要求脱硫效率较高的矿物燃料发电设备配套的，但近几年来，这一脱硫工艺也在工业锅炉和垃圾电站上得到了应用根据美国EPRI统计，目前已经开发的脱硫工艺大约有近百种，但真正实现工业应用的仅10多种。

已经投运或正在计划建设的脱硫系统中，湿法烟气脱硫技术占80%左右。

在湿法烟气脱硫技术中，石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱流技术是最主要的技术，其优点是：

1、技术成熟，脱硫效率高，可达95%以上；

2、原料来源广泛、易取得、价格优惠；

3、大型化技术成熟，容量可大可小，应用范围广；

4、系统运行稳定，变负荷运行特性优良；

5、副产品可充分利用，是良好的建筑材料；

6、只有少量的废物排放，并且可实现无废物排放；

7、技术进步快。

石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫工艺，一般布置在锅炉除尘器后尾部烟道，主要有：

工艺系统、DCS控制系统、电气系统三个分系统。

基本工艺过程

在石灰石一石膏湿法烟气脱硫工艺中，俘获二氧化硫（SO2）的基本工艺过程：

烟气进入吸收塔后，与吸收剂浆液接触、进行物理、化学反应，最后产生固化二氧化硫的石膏副产品。

基本工艺过程为：

（1）气态SO2与吸收浆液混合、溶解

（2）SO2进行反应生成亚硫根

（3）亚硫根氧化生成硫酸根

（4）硫酸根与吸收剂反应生成硫酸盐

（5）硫酸盐从吸收剂中分离

用石灰石作吸收剂时，SO2在吸收塔中转化，其反应简式式如下：

CaCO3+SO2→CaSO3+CO2

CaCO3+2SO2+H2O←→Ca（HSO3）2+CO2

在此，含CaCO3的浆液被称为洗涤悬浮液，它从吸收塔的上部喷入到烟气中。

在吸收塔中SO2被吸收，生成Ca（HSO3）2，并落入吸收塔浆池中。

当pH值基本上在5和6之间时，SO2去除率最高。

因此，为了确保持续高效地俘获二氧化硫（SO2）必须采取措施将PH值控制在5和6之间；为了确保要将PH值控制在5和6之间和促使反应向有利于生成2H++SO2-2的方向发展，持续高效地俘获二氧化硫（SO2），必须采取措施至少从上面方程式中去掉一项反应产物物、消耗氢离子H+，以保持ph值和反应物浓度梯度。

为达到这个目的，在湿法脱硫技术研究过程中采用：

通过加入氧气使硫酸氢氧化生成硫酸根，降低SO32-,通过加入吸收剂CaCO3消耗氢离子H+，维持PH值在5-6之间，同时使硫酸根与吸收剂反应生成硫酸钙，降低了溶液中硫酸根浓度。

通过鼓入的空气使亚硫酸氢钙在吸收塔浆池中氧化成石膏。

Ca（HSO3）2+O2+CaCO3+3H2O←→2CaSO4.2H2O+CO2

石膏结晶是最终工艺阶段，对于整个工业过程是非常重要的，

对最终产品的质量产生决定性的影响。

为生产可用的产品必须对石膏的结晶过程进行有效的控制，使石膏结晶能够生成大量易于分离和脱水的石膏颗粒。

影响石膏的结晶的参数主要是溶液的相对过饱和度，晶体的增长还受到晶体生长的时间，机械力、PH值变化等的影响。

搅拌悬浮液可以使晶粒大小的分布向颗粒较小的方向转移。

达到一定的相对过饱和度时，晶种生长速率突然迅速加快，因此产生许多新颗粒（均匀晶种）。

通过PH值的变化来改变的氧化速率有可能直接影响石膏的相对过饱和度。

由于浆液循环使用，浆液中除石灰石外，还有大量的石膏。

当石膏达到一定的过饱和度时（约130%）抽出一部分浆液送往石膏处理站，制成工业石膏。

剩余浆液与新浆液混合循环，使加入的吸收剂充分被利用，并确保晶体的增长。

石膏晶体的增长是最终产品处理比较简单的先决条件。

同时从吸收塔浆池中抽出相当量的反应物并送到石膏处理站。

这批物料流的组分和吸收塔浆池中悬浮液相同，但是为了使其与悬浮液区别开，称为石膏浆液。

在残余水分小于10%重量的干石膏作为副产品从最后的工艺流程阶段排出。

除了SO2外，Cl、F以很高的效率从烟气中排出。

除氯化物、佛化物外，一系列的不溶性组分例如氧化铁，氧化铝和硅酸盐随一级脱水中产生的稀释流有相当一部分作为废水排放，以保证那些不需要的杂质在吸收浆液中的浓度保持在正常范围内。

综上所述，脱硫效率控制主要是通过以下手段控制的：

1、控制吸收塔浆液的PH值（通过新石灰石浆液的加入）

2、增加烟气在吸收塔内部的停留时间（增开循环浆泵）

3、控制石膏晶体

3.2.3炉内喷钙

碳酸钙通过计量通过压缩空气加压喷入锅炉燃烧室内，通过高温分解石灰石为生石灰，与烟气中二氧化硫反应，起到初步脱硫效果。

钙硫比：

2.5左右达到最佳脱硫效果（40%左右脱硫效率）。

炉内喷钙脱硫反应：

CaCO3→CaO+CO2（850℃）

CaO+SO2→CaSO3

3.3炉外脱硫系统

系统配置包括：

烟气系统、石灰石浆液制备和供应系统、SO2吸收系统、石膏脱水系统、排放系统、工艺水系统、压缩空气系统及辅助设施等。

第四章主要设备、设施的技术参数

4.1脱硫塔

脱硫塔

塔体形式：

FGD脱硫塔

塔体数量：

一炉一塔，共1套。

脱硫塔材质：

8mmQ235A（内外加强）碳钢加内防腐

烟气进塔方式：

烟气经过烟气换热器后由下进入，通过导流板均匀分布上升。

烟气处理量：

280000m³/h。

脱硫塔入口二氧化硫排放浓度：

≤6000mg/m³

脱硫塔出口二氧化硫排放浓度：

≤200mg/m³

脱硫效率：

炉内≥40%炉外≥95%

液气比：

16.5L/m³

除雾器出口烟气中雾滴浓度≤75mg/m³双层除雾

耗石灰石量：

纯度按90%计，炉内40%脱硫效率，钙硫比：

2.5。

炉外湿法脱硫效率95%，钙硫比：

1.03，则计算碳酸钙消耗量：

炉内消耗：

4.3T/H，炉外消耗：

2.5T/H，则总消耗量为：

6.8T/H。

炉外石灰石浆液浓度为30%，比重2.7g/cm³。

则每小时浆液消耗量：

9.5m³/h。

制浆工艺水需要6.75m³/h。

循环浆液PH值：

5.2-6.2

脱硫主塔直径：

φ5500/7600mm。

脱硫塔高度：

32m。

安装4层喷淋，2层除雾板。

脱硫塔内部采用三布四油防腐防水处理。

（玻璃钢布、环氧树脂）

喷淋布水装置：

喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流量相等。

对喷嘴进行优化布置，以使吸收塔断面上几乎完全均匀地进行喷淋。

吸收塔喷淋系统采用四层喷淋层，每层喷淋层由一根母管、若干支管和规则分布在支管上的喷嘴组成，分别对应1台吸收塔再循环泵。

各部分材料选择如下：

喷淋系统管道：

FRP

喷嘴：

SiC（碳化硅），特别耐磨，且抗化学腐蚀性极佳。

除雾器：

除雾器用来在吸收塔所有运行状态下收集夹带的水滴，由安装在下部的一级除雾器和安装在上部的二级除雾器组成。

彼此平行的除雾器为波状外形挡板，烟气流经除雾器时，液滴由于惯性作用留在挡板上，从而起到除雾的作用。

由于被滞留的液滴也含有固态物，主要是石膏，因此就有在挡板上结垢的危险，所以设置了定期运行的清洗设备，包括除雾器冲洗母管及喷嘴系统。

冲洗介质是工艺水，工艺水还用于调节吸收塔中的液位。

除雾器形式：

平板式

除雾器各部分材料选择如下：

除雾器：

聚丙烯

管道：

PP管

喷嘴：

PP

吸收塔搅拌器：

在吸收塔收集池的下部径向布置了侧入式搅拌器，其作用是使浆液成悬浮物状态并使其进行扩散，即将固体维持在悬浮状态下，同时均匀分布氧化空气。

搅拌器的型式为侧入式，轴的密封形式为机械密封。

设置人工冲洗设施。

吸收塔配置3台搅拌器。

检修：

脱硫塔适当设置人孔、检修孔、观察孔。

设置爬梯，每层喷淋装置设置平台。

4.2石灰石浆液制备和供应系统

本脱硫工程设置一套石灰石浆液制备和供应系统及一套炉内喷钙系统，供应量按1台锅炉BMCR工况下石灰石耗量的180%设计。

脱硫剂甲方提供，品质要求：

粒径要求325目以下，90%过筛率。

成品粉通过气力输送至FGD区域内的石灰石粉仓储存备用。

粉仓上部为钢结构，出口为钢制锥斗，并配有仓顶袋式收尘器和仓底下料系统。

石灰石粉仓配有2个出料口，出料口设螺旋计量输送系统，括1只手动插板阀、1台电动插板阀及振动料斗。

其中一个下料口的石灰石粉经下料系统后进入石灰石浆液箱，与来自工艺水系统的工艺水混合配置成30%含固量的石灰石浆液。

石灰石浆液池的容量按180%工况下系统4小时的耗量设计。

石灰石浆液箱备有1只顶入式搅拌器。

石灰石浆液通过石灰石浆液泵送入吸收塔内，作为脱硫吸收剂。

石灰石浆液流量根据FGD运行负荷通过吸收塔底部的塔池内的pH值来自动控制。

另中一个下料口的石灰石粉经下料系统后进入喷射泵，通过罗茨风机吹入炉膛内脱硫。

石灰石浆液制备和供应系统及炉内喷钙系统包括的设备有：

石灰石粉仓：

1个（包括仓顶除尘器