超低排放方案Word文档下载推荐.docx
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1#、2#95000m3/h
3#180000m3/h
电袋除尘器出口烟尘浓度：
20mg/Nm3
烟气出口温度：
150℃
2、锅炉燃料
（1）煤泥+洗矸+洗混，其中：
煤泥占92%
（2）燃料平均热值13800kJ/kg
（3）煤泥含水量32%
3、引风机技能参数
（1）1#、2#引风机
项目
单位
参数
备注
引风机
1、型式
－
离心式
2、型号
QAY-1№13.5D
3、风机台数
台
左、右旋135°
各一台
4、风量
m3/h
84790
5、风压
Pa
5427
6、转速
r/min
1450
7、生产厂家
鞍山风机团体
电动机
1、型号
YGM2315L1-4
2、功率
kW
185
2、额定电压
V
380
3、额定电流
A
346
4、转速
5、防护品级
IP44
6、电机台数
2
西安西玛
（2）3#引风机
QAY-5C-21D
右旋135°
一台
149647
7066
960
YKK450-6
400
3、额定电压
6000
4、额定电流
49
5、转速
980
6、防护品级
4、脱硫脱硝除尘系统现状及底子数据
电厂每台锅炉设计一座电袋除尘器，除尘效率大于99.99%，出口烟尘可以控制在20mg/Nm³
；
2010年投运氨法湿式炉外脱硫，采取浓度20%左右的氨水，喷淋氨水浓度5%左右，2×
35t/h锅炉一座脱硫塔，1×
75t/h锅炉一座脱硫塔，共两座。
电厂原无脱硝系统。
SO2初始排放浓度1100~1500mg/Nm³
，烟尘浓度（电袋除尘器出口）20mg/Nm³
，NOX初始排放浓度220~260mg/Nm³
。
第三章项目建立须要性
凭据山东省情况掩护厅等部分提出《关于加快推进燃煤机组（锅炉）超低排放的指导意见》，燃煤机组必须进行超低排放改革。
燃煤机组进行超低排放改革后，主要大气污染物烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度在基准氧含量6%条件下，分别不高于5、35、50毫克/立方米。
通过对电厂现状的阐发，电厂锅炉烟尘、SO2、NOX排放浓度不能满足超低排放环保标准，需对其除尘、脱硫、脱硝设施进行升级改革，提高效率，包管烟尘、SO2、NOX排放浓度控制在5、35、50mg/Nm3以内，实现各污染物达标排放。
因此，本陈诉提出，对除尘、脱硫、脱硝设施进行升级改革，提高效率，实现烟尘、SO2、NOX排放浓度达标排放。
本项目切合环保新标准要求及循环经济和可连续生长战略，项目建立是须要的。
第四章烟气脱硫方案
目前电厂锅炉采取氨法湿式炉外脱硫系统，采取浓度20%左右的氨水，喷淋氨水浓度5%左右。
该要领脱硫效率可以到达要求，但氨法脱硫氨逃逸量大，设备腐化严重，已不能满足超低排放的要求，因此，需对脱硫系统进行改革。
改革方案拟拆除原有脱硫装置，在原有位置新建2座新型的脱硫塔，具体工程设想见第七章节。
首先介绍我们公司研发的新型脱硫塔——喷淋散射塔。
本工程脱硫装置采取一种创新的新型塔型——喷淋散射塔，该塔型结合了传统喷淋塔和鼓泡塔的优点并加以改造，详述如下：
（1）喷淋散射塔事情原理
喷淋散射塔在结构上分为上、中、下三个部分。
塔上部为除雾室：
主要由除雾器、冲洗系统和上升烟道出口等组成；
塔中部为喷淋室和分派室：
主要由浆液喷淋系统、冲洗系统、散射管进口等组成；
塔下部为吸收反响室：
主要由散射管、脉冲系统、曝气系统、浆液排出管、吸收液进管、溢流管、喷淋浆液排出管、上升烟道进口等组成。
锅炉烟气首先进入喷淋散射塔的喷淋室，通过浆液循环喷淋装置进行开端脱硫，然后烟气进入分派室，将烟气均匀地分派到多个烟气散射管内，散射管与塔下部连通，且插入塔下部的吸收液池中。
烟气从散射管进入到吸收液中，吹起一层泡沫层，在此历程中完成了SO2的深度吸收反响；
脱硫后的烟气通过多根上升烟道进入除雾室；
经清水喷淋层去除逃逸的盐雾，再经除雾器去除水分后，净烟气通过烟囱排入大气。
底部吸收反响室中的浆液吸收SO2后生成SO32-，经氧化风机充实氧化后生成二水石膏，当浆液pH和密度到达一定命值时，由浆液排出泵将浆液送至石膏脱水系统。
同时为了防备底部浆液沉积，结垢，脱硫塔设置脉冲泵，通过脉冲系统对底部浆液进行扰动，到达防沉积结垢的目的。
（2）喷淋散射塔的除尘原理
喷淋散射塔不但脱硫效率高，还具有深度除尘的成果，原因如下：
1）喷淋散射塔的一效除尘（喷淋除尘）
喷淋散射塔的一效除尘是在喷淋散射塔的中部进行，当喷淋浆液雾滴与烟气中的尘颗粒打仗、撞击时，烟气中的细小烟尘将被雾滴捕获或粘附，从而使细小的烟尘从烟气中疏散出来；
引入喷淋散射塔的烟道内的烟气流速为：
10～15m/s，当烟气进入喷淋散射塔中部后速度极具下降，烟气均匀漫衍到多根散射管内时，速度又将提高。
这种截面积扩大、变向、缩小等历程加剧了烟尘与浆液液滴的碰撞几率，完成一效除尘。
2）喷淋散射塔的二效除尘（水浴除尘和泡沫除尘）
喷淋散射塔的二效除尘是烟气通过喷淋散射管进入塔底部吸收液后，通过吸收液的水浴除尘作用除尘，同时，烟气鼓入底部吸收液后，将浆液吹起一层泡沫层，利用泡沫巨大的外貌积，增加泡沫液和烟尘的打仗面和附着力，增加烟尘与泡沫的打仗时机，从而到达进一步降尘的目的。
这一历程可捕获到更低浓度的细小烟尘。
通过上述除尘作用，使得喷淋散射塔具有较高的深度除尘能力。
（3）喷淋散射塔的特点：
1）脱硫率高：
喷淋散射塔是把喷淋塔和鼓泡塔两种脱硫工艺会合到一个塔体内，充实利用了喷淋塔低液气比时浆液利用率高、脱硫效率高的优点；
同时利用了鼓泡塔吸收剂是连续相能深度脱硫的优点；
通过对喷淋塔和鼓泡塔的有机结合，实现了高效节能深度脱硫的目的。
2）调治方便：
当煤质变革、负荷变革、脱硫剂品级变革、国度对排放标准要求变革时，喷淋散射塔都可以通过调治散射管的插入深度来调治烟气中SO2的排放量。
SO2排放浓度可以在20～50mg/m3之间任意调控，脱硫指标可控性非常强。
3）喷淋散射塔可以进行高效除尘，喷淋散射塔对大于10μm的粉尘去除效率＞99.5%；
1～10μm的粉尘去除效率约90%；
0.6～1μm的粉尘去除效率约82%。
当进口烟尘浓度小于50mg/m3时，喷淋散射塔的出口烟尘浓度可包管在20mg/m3以下。
同时，喷淋散射塔对重金属也有一定脱除效率，对汞脱硝效率约为46%。
以下是喷淋塔、鼓泡塔、喷淋散射塔主要参数对脱硫率影响的曲线图：
图一喷淋塔液气比对脱硫率的影响
图二鼓泡塔插入深度对脱硫率的影响
图三喷淋散射塔综合效率图
通过以上三张图表，可以看出同样到达99%的脱硫效率，喷淋塔液气比需要选择22；
鼓泡塔散射管插入深度20cm；
而喷淋散射塔喷淋部分液气比只需要3，散射管插入深度只需要12cm。
反应到实际运行中，喷淋散射塔比喷淋塔节约了2台循环水泵，比鼓泡塔节约了一部分引风机的压头。
因此，运行中比喷淋塔节电30%左右，比鼓泡塔节电15%左右。
4）喷淋散射塔因结构的特点，可制止喷淋空塔因烟气与吸收液逆流而容易产生烟囱雨的问题。
5）控制系统操纵简单，自动化水平高，动力设备少，维护量小。
综上所述，本工程采取喷淋散射塔型作为脱硫系统的吸收装置。
第五章烟气脱硝方案
1、低氮燃烧改革
本项目锅炉为循环流床锅炉，可以首先通过低氮燃烧改革，将锅炉出口NOx排放浓度控制在＜150mg/Nm³
1.1氮氧化物的产生机理
在氮氧化物中，一氧化氮占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：
（1）热力型
燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其生成历程是一个不分支连锁反响。
其生成机理可用捷里多维奇（Zeldovich）反响式体现。
热力型氮氧化物生成机理
在高温下总生成式为
（2）瞬时反响型（快速型）
快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发明的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，反响区四周会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温剖析生成的CH自由基可以和空气中氮气反响生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms。
（3）燃料型NOx
在生成燃料型NOx历程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧历程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
1.2脱氮技能原理
对付循环流化床锅炉来说，可以采取低氮燃烧技能来淘汰NOx的生成时机。
1）燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物产生反响生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，低落此转换率，控制NOx排放总量，可采取：
（1）淘汰燃烧的过量空气系数；
（2）控制燃料与空气的前期殽杂；
（3）提高入炉的局部燃料浓度。
2）热力型NOx：
是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOx，产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增加化学活性；
然后是高的氧浓度，要淘汰热力型NOX的生成，可采取：
（1）淘汰燃烧最高温度区域范畴；
（2）低落锅炉燃烧的峰值温度；
（3）低落燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。
具体来说，就是在包管锅炉燃烧宁静、稳定、经济的前提下，采取以下步伐来淘汰氮氧化物的生成：
（1）低过量空气燃烧
使燃烧历程尽可能在靠近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的淘汰，可以抑制NOx的生成。
这是一种最简单的低落NOx排放的要领。
一般可低落NOx排放20%左右。
但如炉内氧浓度过低，会增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，使锅炉燃烧效率下降。
因此，在锅炉运行时，应选取最公道的过量空气系数。
（2）空气分级送入炉膛
根本原理是将燃料的燃烧历程分阶段完成，采取倒三角的配风方法。
第一阶段：
预燃阶段，将从一次风室供入炉膛的空气量淘汰（相当于理论空气量的80%），使燃料先在缺氧、富燃料的燃烧条件下燃烧，此时密相区内过量空气系数α<
1，因而低落了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。
因此，不但延迟了燃烧历程，并且在还原性气氛中低落了生成NOx的反响率，抑制了NOx在这一燃烧历程中的生成量。
第二阶段：
燃烬阶段，为了完玉成部燃烧历程，完全燃烧所需的其余空气则通过摆设在密相区中上部及过渡区的专门二次风喷口送入炉膛，与密相区下部在“贫氧燃烧”条件下所产生的烟气殽杂，在α>
1的条件下完玉成部燃烧历程。
这一要领弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。
在密相区内的过量空气系数越小，抑制NOx的生成效果越好，但不完全燃烧产物越多，导致燃烧效率低落、引起结渣和腐化的可能性越大。
因此，为包管既能淘汰NOx的排放，又包管锅炉燃烧的经济性和可靠性，必须正确组织空气分级燃烧历程。
1.3循环流化床低氮燃烧改革工艺
针对以上的具体阐发，特别提出了以下低氮燃烧技改步伐和根本原理性工艺要求。
（1）二次风的公道分级
低落一次风风量后，可适当增加二次风风量。
原锅炉设有三层二次风入口风管，从燃烧需用氧量考虑，该种摆设方法可以满足锅炉燃烧的需要；
但由于原锅炉设计一次风量较大，二次风管道配置相对偏小，考虑到低落锅炉燃烧系统改革投资本钱，根本维持原有的二次风管道分派；
但需要增加二次风管径，在每个二次风管道上设置手动调治门，凭据锅炉燃烧情况，调解调治门开度，到达二次风的最佳公道分派。
为了更好的进行分级配风，淘汰NOx的生成，对二次风喷口位置全部重新摆设。
另外，可以通过省煤器前氧量漫衍状况摸底试验来了解炉膛内部氧量漫衍不均匀的水平，以此来确认侧墙是否有须要增设二次风分级风。
除了考虑高度偏向的分级，还要求对水平偏向进行分级，以到达炉膛氧量分派均匀的目标。
水平偏向的二次风分级主要通过适当调解两侧和中间风管管径的步伐来实现。
对付目前设计的传统二次风母管前后联络风箱，这部分风箱一般都需要适当扩大，以满足二次风特殊送风比例干系的要求，不然会影响静压风箱大概等压风箱二次风分派原理，倒霉于二次风取风点的均匀性。
（2）二次风入口端直管段简直定
为了形成良好的二次风进入炉内的射流喷射效果，保持根本射程而不被扩散，要求二次风入口端的直管段必须包管一定的长度。
（3）二次风喷口、射流水平角度和调治阀门的选择
为了不妨碍二次风形成直线型非扩散射流，采取直管段直接插入炉墙上的二次风喷口中。
在选材时，与高温物料打仗的这一段金属管件，必须选用耐磨抗高温金属材质。
为了增加二次风在炉膛内的穿透性，提高燃烧效率，适当淘汰二次风入炉射流的水平夹角。
（4）尾气再循环
在控制燃煤颗粒度的条件下，低落了锅炉一次风的使用量，同时为了有效减小锅炉一次风含氧量，又满足锅炉一次风骚化风量需求，本方案设计从引风机出口挡板门后增设一台离心风机，将引风机出口烟气通过加压后，送入锅炉一次风机入口，充当锅炉一次风。
以有效低落一次风含氧量，增加风量分派调治裕度。
2、脱硝方案选择
通过上述低氮燃烧改革，可将锅炉烟气中NOx排放浓度控制在150mg/Nm³
以下，要到达超低排放≤50mg/Nm³
的指标，后续脱硝有以下两种方案可供选择：
1、选择性催化还原法；
2、选择性非催化还原法+臭氧氧化联合脱硝。
催化
（1）选择性催化还原法（SelectiveCatalyticReaction），简称：
SCR法。
SCR烟气脱硝技能是目前国内外主流的烟气脱硝技能，它在高温（310～400℃）情况中，利用还原剂（氨水、液氨或尿素），通过催化剂的作用将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。
化学反响式为：
4NO+4NH3+O24N2+6H2O
6NO2+8NH37N2+12H2O
由于SCR催化剂的最佳事情温度为：
310～400℃，因此SCR的脱硝反响器一般只能安装在锅炉的省煤器和空气预热器之间，且SCR催化剂在高粉尘情况中运行容易造成催化剂失活，增加氨逃逸率和空气预热器的腐化，而调换催化剂又大大增加了运行用度，但SCR脱硝的效率较高，可达80%以上。
（2）选择性非催化还原法（SelectiveNoneCatalyticReaction）简称：
SNCR法。
SNCR烟气脱硝技能是一种浅易的脱硝技能，它在高温（900～1100℃）情况中，利用还原剂（氨水、液氨或尿素）直接将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水，而不需要催化剂和反响装置。
4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O
6NO+4NH3→5N2+6H2O
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O
由于SNCR脱硝技能的化学反响温度为：
900～1100℃，因此其化学反响只能在锅炉炉膛内进行。
SNCR脱硝技能由于不需要反响器和催化剂，因此其相对的投资和运行用度较低，且占地面积小，但脱硝效率不高，一般只有50%。
由于SNCR脱硝效率一般只有50%，经过SNCR脱硝后NOX排放浓度可以到达70~80mg/Nm³
，要到达超低排放指标，需进一步脱硝。
本项目拟采取氧化湿法脱硝。
其根本脱硝原理为：
通过添增强氧化剂将烟气中NOx主要身分NO氧化为N2O5或NO2等易溶于水的气体，然后通事后续脱硫吸收剂吸收。
强氧化剂可以选用臭氧。
SCR脱硝法和SNCR+臭氧联合脱硝法比力表
脱硝方案
SCR
SNCR+臭氧联合脱硝
工艺流程
庞大
简单
脱硝效率
90%
综合效率80%
是否使用催化剂
是
否
还原剂
氨水
氨水、臭氧
还原剂制备要领
通过液氨或是尿素溶液蒸发得到，制备要领庞大，设备庞大且存在宁静隐患
制备方法简单，设备少
对锅炉改革
需对锅炉空预器和省煤器进行改革，现场没有改革空间和条件
只需在锅炉符合位置增加喷射口
投资用度
投资用度较高
低
运行本钱
高
中
是否产生二次污染
是，催化剂抛弃处理惩罚，会产生二次污染
无
基于上述比力可以看出，SCR法脱硝效率高，但是其投资高、运行本钱高，设备庞大，同时现场无改革空间。
本项目锅炉通过低氮燃烧后出口NOx排放浓度为150mg/Nm3，采取SNCR+臭氧联合脱硝完全能够满足项目要求，因此本项目采取SNCR+臭氧联合脱硝法进行脱硝。
第六章烟气除尘方案
本项目锅炉烟气经电袋除尘器，以及后续湿法脱硫（上述喷淋散射塔具有一定的深度除尘成果），烟尘排放浓度可以控制在10~20mg/Nm³
以下，要到达超低排放（＜5mg/Nm³
）的指标，需在脱硫装置后增加湿式静电除尘器。
湿式静电除雾器是通过高压直流电的作用，在电除尘器阳极与阴极间形成高压直流电场，电场驱动烟气内电荷微细粒子，使其加快沉降于沉淀管（阳极）外貌，用以撤除烟气中尘雾的高效除雾设备。
将高压直流电引入除雾器内，使悬挂在器内的电晕极（阴极）不绝发射出电子，把电极间部分气体形成正负离子，使疏散在气体中的尘雾与带电离子相碰而荷电，在电场的作用下，带电的尘雾颗粒移向沉淀极内壁上，靠自重顺壁而下，落入电除雾器的下气室内，使烟气得到净化。
湿式静电除雾器能较好捕集烟气中微米和亚微米级微粒，对气溶胶、SO3、重金属离子等也有良好的脱除效果。
通过湿式静电除尘器，烟气中烟尘排放浓度可以到达超低排放指标（＜5mg/Nm³
）。
第七章脱硫脱硝除尘工程设想
通过上述工艺方案比力选择，确定本项目锅炉烟气超低排放工艺为：
石灰石-石膏喷淋散射塔脱硫系统；
低氮燃烧+SNCR+臭氧联合脱硝；
喷淋散射塔深度除尘+湿式静电除尘器除尘系统。
具体工程改革设想：
1、脱硫系统
本期工程采取的石灰石石膏喷淋散射塔脱硫工艺系统主要由脱硫塔系统、烟气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、工艺水系统、电气控制系统、帮助系统等组成。
1.1烟风系统
锅炉烟气经电袋除尘器除尘后，由引风机增压进入脱硫塔系统，本工程后续脱硫系统及湿电系统，阻力约增加3500pa。
目前，原有引风机提供的压力不能满足超低排放改革后的阻力要求，因此，需对锅炉的原有引风机进行调换，尽量利用原有引风机底子。
3台锅炉烟气通过新调换引风机后搜集到汇总烟道，通过汇总烟道进入脱硫塔，每台锅炉的引风机后都加设一个密封挡板门，确保某台锅炉不运行时，烟气不会串流。
（1）烟道
凭据可能产生的最差运行条件（例如：
温度、压力、流量、污染物含量等）进行烟道设计。
烟道设计能够蒙受如下负荷：
烟道自重、风荷载、雪载荷、地动荷载、尘土积聚、内衬和保温重量等。
烟道最小壁厚按6mm设计，并考虑一定的腐化余量，烟道内烟气流速不凌驾15m/s。
引风机出口至脱硫塔入口膨胀节为止全部采取碳钢制作，脱硫塔入口膨胀节后全部采取碳钢玻璃鳞片防腐掩护。
烟气系统的设计包管尘土在烟道的沉积不会对运行产生影响，在烟道须要的地方（低位）已设置清除粉尘的装置。
另外，对付烟道中由于粉尘的聚集而附加的积灰荷重也已考虑。
（2）挡板门
引风机出口烟道设有烟道挡板门；
挡板门的设置是为了满足脱硫运行的需要，同时也防备其中某台锅炉停运时其他锅炉烟气穿过引风机、除尘器倒流入锅炉房。
设计的挡板能蒙受种种工况下烟气的温度和压力，并且没有变形或泄漏。
挡板和驱动装置的设计能蒙受所有运行条件下事情介质可能产生的腐化。
烟道挡板掩护成果除由控制系统软逻辑实现外，另有硬逻辑联锁控制，以确保脱硫控制系统妨碍或断电、气绝、断信号等任何异常情况下，炉膛至烟囱的通道流通。
烟气挡板能够在最大的压差下操纵，并且封闭严密，不会有变形或卡涩现象，并且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置能匹配，烟道挡板的结构设计和摆设使挡板内的积灰减至最小。
挡板的操纵灵活可靠并且方便，挡板有远程控制和尽可能在就地人工操纵的电动操纵执行器，所用挡板带有挡板位置指示器。
每个挡板的操纵灵活方便和可靠。
驱动挡板的电动执行机构可进行就地配电箱（控制箱）操纵和FGD_DCS远方操纵，挡板位置和开、关状态反馈进入FGD_DCS系统。
每个挡板全套包罗框架、挡板本体、电动执行器，挡板密封系统及所必须的密封件和控制件等。
为使挡板从烟道内侧和外侧都容易靠近，在每个挡板和其驱动装置四周设置平台，以便查验与维护挡板所有部件。
1.2吸收塔系统
（1）喷淋散射塔
本工程在原有脱硫塔位置新建两座喷淋散射塔，每座脱硫塔处理惩罚能力为2×
75t/h锅炉烟气量，通过上述烟风系统，可以实现两座脱硫塔互为备用。
拆除改革顺序：
首先拆除南侧脱硫塔，在原位置新建1座喷淋散射塔，将2×
35t/h锅炉+1×
75t/h锅炉的烟气通过汇总钢烟道全部引入新建塔中；
然后再拆除北侧脱硫塔，将汇总钢烟道另一端接入北侧脱硫塔中，汇总钢烟道两端加设密封挡板门，某一脱硫塔停运查验时，将密封挡板门封闭，使烟气全部从另一座脱硫塔排出，实现两座塔互为备用。
每座脱硫塔底部浆液区直径6.5m，玻璃鳞片防腐，喷淋散射塔的原理及特点详见第五章中论
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