100T锅炉脱硫脱硝除尘技术方案Word文档下载推荐.docx
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（16）《固定式工业钢平台》GB4053.4-83
（17）《袋式式除尘器用滤袋框架技术条件》JB/T5917-91
（18）《袋式式除尘器用电磁脉冲阀》JB/T5916-2004
（19）《电气装置安装工程及验收规程》GB50254-6—96
（20）《低压分配和电路设计规范》GBJ54-83
（21）GB150钢制压力容器
（22）GB536液体无水氨
（23）GB2440尿素
（24）GB3836.2爆炸性气体环境用电气设备
（25）GB4208外壳防治等级（IP代码）
（26）GB8978污水综合排放标准
（27）GB12268危险货物品名表
（28）GB12348工业企业厂界噪声标准
（29）GB12358作业环境气体检测报警仪通用技术要求
（30）GB12801生产过程安全卫生要求总则
（31）GB14554恶臭污染物排放标准
（32）GB18218重大危险源辩识
（33）GB50058爆炸和火灾危险环境电力装臵设计规范
（34）GB50160石油化工企业设计防火规范
（35）GB50222建筑内部装修设计防火规范
（36）GB50351储罐区防火堤设计规范
（37）GBZ1工业企业设计卫生标准
（38）GB/T16157固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
（39）GB/T20801生产过程安全卫生要求总则
（40）GB/T21509燃煤烟气脱硝技术装备
（41）DL408电业安全工作规程
（42）GB9078工业炉窑大气污染物排放标准
（43）GB18599一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准
（44）GB50016建筑设计防火规范
（45）GB50040动力机器基础设计规范
（46）GB50212建筑防腐蚀工程施工及验收规范
（47）HG23012厂区设备内作业安全规程
（48）HJ/T75固定污染源烟气排放连续监测技术规范（试行）
（49）HJ/T76固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）
（50）《建设工程质量管理条例》（中华人民共和国国务院第279号）
（51）《建筑项目（工程）竣工验收办法》（国家计委文件计建设[1990]1215号）
（52）《建筑项目环境保护竣工验收管理办法》（国家环境保护总局令第13号）
（53）《污染源自动监控管理办法》（国家环境保护总局令第28号）
2．设计原则
1、烟气脱硫脱硝工艺成熟、可靠。
烟气脱硫脱硝及辅助设备和附件使用的材料，制造工艺及检验要求均不低于国家有关标准的规定。
2、保证烟气二氧化硫及NOx浓度在一定范围内波动时，脱硫脱硝率满足系统设计要求。
烟气量变动在70～100%时，系统工作正常。
3、采用成熟的脱硫脱硝技术，可以保证脱硫效果满足系统设计的要求和标准。
4、工程场地布置能满足系统设备用地要求。
5、脱硫产物不会产生二次污染。
6、氧化风机压头和风量可靠，以保证脱硫后的亚硫酸盐完全氧化成硫酸盐。
7、整个脱硫系统中与有腐蚀性的介质接触的部件和设备有防腐措施。
8、采购的设备为国内、国际知名品牌。
9、催化剂满足高灰分要求，选择科学合理的技术参数。
10、工艺设计尽可能节约能源和水源，应设计节能技术及设备，尽可能降低系统的投资与运行费用。
在设备及管道运行中溢流、冲洗和清扫过程中产生的废水应回收重复利用于环保设施。
11、装置区域环境噪声满足GB12348-1990《工业企业厂界噪声标准》Ⅱ类标准，设备运转噪声小于85分贝（离设备1米处测量）。
12、模块化的设计理念，满足不同时期的环保要求。
3．设计范围
采用“SNCR脱硝装置+布袋除尘器+湿式氧化镁法脱硫+深度净化湿式电除尘组合工艺”对现有烟气治理装置进行改造。
3.1锅炉烟气脱硝技术
3.2锅炉烟气除尘改造
3.3锅炉烟气脱硫及深度净化装置
4.厂址自然条件
（1）气温：
年平均气温12.5℃
（2）多年极端最高气温38℃
（3）多年极端最低气温-13.1℃
（4）降雨量：
年平均降雨量750mm
5.工程模式
实施设计、制造、安装、调试和上岗人员培训的工程服务模式。
三、设计参数
1．锅炉主要参数
名称
锅炉型号
烟气量
引风机风压
除尘形式
出力
虎山锅炉
DHL70-1.6/130/70-AII
165000m3/h
3290Pa
水膜除尘
70MW
（1）锅炉额定热功率：
100t/h
（2）锅炉运行负荷为90%时（燃煤发热值为：
5000大卡）：
燃煤量：
13t/h；
烟气量：
165000m³
/h
（3）锅炉出口烟气温度：
170℃
（4）锅炉设计风压：
3041.41Pa
（5）引风机实际压力：
3290Pa
（6）引风机最大风量：
254670m³
SO2浓度为1000--2000mg/m3
入口烟气NOX为400mg/m3
改造除尘后颗粒物为10mg/m3
2.燃烧煤种参数
煤
（空
气
干
燥
基）
炭（C）%
36.9
氢（H）%
3.29
氧（O）%
15.91
氮（N）%
0.63
灰分（A）%
11.85
固定碳（FC）%
49.37
全硫（TS）%
1
3.烟气主要参数
单台锅炉处理烟气量：
165000m3/h
省煤器后烟气温度：
170℃
入口烟气SO2浓度：
2000mg/m3
入口烟气NOX400mg/m3
除尘后颗粒物10mg/m3
3．设计目标值
SO2脱除效率：
98%
SO2排放浓度：
≤100mg/Nm3
NOX排放浓度:
≤200mg/Nm3
烟气出口雾滴含量：
≤25mg/Nm3
烟气出口颗粒物浓度：
≤10mg/Nm3
镁硫比（Mg／S）：
1.05
液气比（L/Nm3）：
7
系统阻力：
≤1200Pa
漏风率：
≤3%
可利用率：
≥98%
设计条件下年可运行时间：
≥8000小时
脱硫系统采用的脱硫剂为氧化镁粉，粒径≥200目，含水率≤2%，纯度≥80%。
四、工艺方案设计
1．设计思路
◆脱硝采用SNCR（预留高级低温氧化装置）脱硝。
◆除尘改造采用布袋除尘器：
本设计采用1炉1布袋除尘方式
◆脱硫采用氧化镁法脱硫，脱硫率高达98%以上，出口SO2排放浓度低于100mg/Nm3。
并根据麻石塔水膜脱硫除尘器：
沉淀池长12米、宽10米、深3米。
麻石塔主塔外径为5米、高20米，副塔外径3.5米、高20米。
改造为一台旋流板脱硫塔。
新增的锅炉，仍采用通用设计，一台喷淋脱硫塔。
◆深度除尘采用深度净化装置—高压静电湿式除尘（雾）器，用于捕集脱硫净化湿烟气中的细粉尘、酸雾及汞等，能有效去除烟气中的氨、铵盐、SO3酸雾、PM2.5、细小液滴、汞等重金属，使出口烟气处于酸雾几乎被全部去除的比较“干”的状态，有效地降低了SO3酸雾冷凝对烟囱造成的腐蚀速度，实现烟气高度清洁排放出口颗粒物低于10mg/Nm3
◆模块化的设计理念,不同模块有不同的作用,本技术方案预留高级低温氧化反应器。
随着环保标准的提高，不需要拆除改造原有，直接增加催化剂制备车间即可。
2.除尘工艺流程
锅炉烟气在引风机的负压作用下进入我公司研发的XLCDM型脉冲袋式除尘器，进行干法除尘，捕集烟气中的粉尘，保证粉尘排放浓度≤20mg/Nm3。
袋式除尘器捕集的粉尘附着在滤袋外表面，由空压站提供压缩空气，通过脉冲喷吹把滤袋外表面附着的烟尘抖落入灰斗，灰斗内储存的烟尘再通过刮板输灰系统输送到粉尘加湿机加湿后落入灰仓，同锅炉炉渣一并外运。
袋式除尘器设有旁路阀，以备锅炉事故运行状态及非正常运行状态下对滤袋进行自动保护。
3.脱硝工艺流程
SNCR工艺是一种不用催化剂，在800-1050℃范围内还原NOx的方法。
该方法以炉膛为反应器，可通过对锅炉进行改造实现。
其中反应最适宜温度800-950℃。
因为炉膛温度、NOx的分布在炉膛对流断面上是经常变化的，如果喷入控制点太少或锅炉整个断面上喷氨不均匀，则会出现较高的氨逸出量。
若喷入还原剂不充分反应，则泄漏的NH3不仅会使烟气中的飞灰沉积在锅炉尾部的受热面上，而且遇到SO3会发生铵盐，可能造成空气预热器堵塞和腐蚀。
为保证脱硝反应能以最少的喷NH3量达到最好的还原效果，选用合适的喷射器，分层布置，使NH3与烟气良好地混合,达到脱硝目的。
4.湿式镁法脱硫工艺流程
除尘后的锅炉烟气由引风机送入脱硫塔进行湿法脱硫处理，保证SO2排放浓度≤50mg/Nm3。
脱硫循环水通过脱硫循环泵由脱硫循环罐（两台脱硫塔共用一个脱硫循环罐）输送到脱硫塔进行脱硫，脱硫后的循环水流回脱硫循环罐循环使用；
脱硫剂通过加药装置输送到脱硫剂制备罐，与回用清水或自来水混合，制备成脱硫剂浆液，由浆液转移泵输送到脱硫剂储备罐，再由加药泵输送到脱硫循环罐，调整脱硫循环水的PH值在合适的范围内；
脱硫循环罐内的部分循环水由浓缩泵输送到沉淀池进行固液分离，沉渣定期外运；
清水汇入清水回用池通过清水回用泵回用；
工艺水泵将工艺水罐内的自来水输送到脱硫塔内的除雾器反冲洗装置，对除雾器进行反冲洗；
为防止循环水氯离子浓度过高，脱硫循环水需要一定量的外排，外排水进入厂区废水处理装置处理合格后，达标排放。
脱硫后的烟气经两级除雾器脱水后，经烟囱达标排放。
5.高压静电湿式除尘（雾）技术
高压静电湿式除尘器为新增脱硫塔为塔内安装方式，改造麻石塔为塔后安装方式，是利用高压脉冲直流电、电场驱动烟气内微细烟尘，使其加速沉降于阳极表面，以除去烟气中的尘粒，是对吸收塔机械除尘器过滤后残留的液滴和烟尘进行二次捕捉、净化的设备。
主要用于捕集脱硫净化湿烟气中的细粉尘、酸雾及汞等，能有效去除烟气中的氨、铵盐、SO3酸雾、PM2.5、细小液滴、汞等重金属，使出口烟气处于酸雾几乎被全部去除的比较“干”的状态，有效地降低了SO3酸雾冷凝对烟囱造成的腐蚀速度，实现烟气高度清洁排放出口颗粒物低于10mg/Nm3
6．技术方案特点
6.1麻石水膜除尘器改造技术
该厂区现有沉淀池和麻石塔水膜脱硫除尘器：
根据实际锅炉烟气量，经测算可改造成一台高效喷射旋流板脱硫塔。
6.2高效喷射旋流板脱硫塔
应用旋风除尘、惯性分离等原理设计的高效喷射旋流板脱硫塔，高效旋流板脱硫塔为圆柱形塔体，塔外有高效射流器，塔内安装有高负荷旋流装置和高效深度除雾装置。
脱硫工作时，烟气由塔壁切向进入，形成旋转气流上升，烟气通过旋流筒的导向作用使烟气呈旋转上升。
经二次扩散，使得气体里所含的二氧化硫散发，并与上部两层喷淋的脱硫浆液充分接触，从而增大气液间的接触面积；
液滴被气流带动旋转，产生的离心力强化气液间的接触，最后液滴被甩到塔壁上沿壁流下，经过溢流装置到下层塔板上，再次被气流雾化而进行气液接触。
如上所述，液体在与气体充分接触后得到有效分离，避免雾沫夹带，其气液负荷比常用塔板大一倍以上。
又因塔板上液层薄，开孔率大而使压降较低，比达到同样效果的一般旋流板塔的压降约低50%，因此，综合性能优于常用的旋流板塔。
由于装置内部提供了良好的气液接触条件，气体中的SO2被碱性液体吸收的效果好；
采用较低的液气比。
高效喷射旋流板脱硫塔后装有高效深度净化电除雾装置，解决出口烟气带水的危害。
6.3叁塔盘循环脱硫技术：
采用叁塔盘脱硫层空间，在不同的段采用不同的PH值脱硫剂，对烟气进行高效脱硫。
6.4电除雾技术
针对现有脱硫技术存在的缺点，塔顶（后）增设电除雾技术原因分析
⏹脱硫后的排烟温度仅50℃左右，虽然对烟囱进行了防腐，但防腐效果较差，烟囱低温SO3腐蚀严重。
⏹脱硫后的烟气中含有大量水雾、硫酸雾及微细气溶胶，这些物质在烟囱附近飘落，气温低时易形成“尘雨”或“小雪花”。
“景观”污染非常严重。
⏹湿式静电除雾器能有效去除烟气中的氨、铵盐、SO3酸雾、PM2.5、细小液滴、汞等重金属，去除率可达90%以上，使出口烟气处于酸雾几乎被全部去除的比较“干”的状态，有效地降低了SO3酸雾冷凝对烟囱造成的腐蚀速度，并且大大降低了烟气的浑浊度，并具有SO2联合脱除的效果，出口含尘量降低至10mg/l,实现烟气高度清洁排放。
五、总工艺流程及工艺说明
1．工艺流程（见附件）
2．工艺流程说明
根据锅炉烟气特点，我公司针对SO2采用湿法（氧化镁）脱硫技术，针对脱硝采用SNCR脱硝装置（预留高级低温氧化脱硝），除尘采用布袋除尘器。
针对湿法烟气脱硫塔后（含SO3酸雾、飞灰微粒、、吸收剂微粒、细小液滴、汞等多种污染物）排放引起的白烟/黄烟等新问题。
塔内（后）设计新型湿式电除雾深度除尘技术，同时实现对脱硫塔后PM2.5、气溶胶微粒等多种污染物深度脱除。
系统组成
脱硝系统、除尘系统、脱硫系统、深度净化装置系统组成
氧化镁法的整个脱硫系统主要由烟气系统；
循环水、工艺水系统；
脱硫剂制备系统；
副产品回收系统；
控制系统等。
SNCR（喷氨）系统主要由卸氨系统、罐区、加压泵及其控制系统、混合系统、分配与调节系统、喷雾系统等组成。
六、除尘工艺单元设计
1．布袋除尘器
100吨的链条锅炉烟气净化采用LCMD型长袋低压脉冲袋式除尘器，我公司针对贵公司燃煤锅炉的实际工况特点及要求，在设计中运用了多项技术，这些技术主要包括如下：
（1）除尘器保护技术：
设立了旁路系统、解决锅炉投油助燃时对除尘器布袋的保护问题。
（2）长滤袋技术：
除尘器的滤袋长度6米以上，且清灰效果好，设备阻力低；
（3）采用耐高温滤料技术：
针对锅炉烟气温度高，烟气中含有硫化物的特点，对比各种滤料特性，选用耐高温、耐腐蚀的针刺毡滤料。
（4）低压喷吹技术：
运用低压、高效、长寿命膜片电磁脉冲阀，清灰压力低，清灰强度高，保证了布袋除尘器使用寿命。
（5）离线检修技术：
为保证除尘设备满足生产设备的运行，在除尘设备设计中考虑了不停机检修功能。
（6）检测、监控技术：
针对除尘器使用特点，设置了烟气温度、除尘器运行压力检测、运行设备故障检测等在线检测、监控设备。
（7）采用PLC可编程控制器：
保证了除尘器作为电厂主要运行设备的操控自动化。
（8）设备阻力控制：
在设备结构设计和滤料、清灰等几方面考虑，保证设备整体阻力低，运行安全可靠。
2.气体导流系统
我们对除尘器各烟气流经途径中的管道风速进行了分段化设计，除尘器的进风采用气体导流系统，充分利用了气体的自然分配原理，保证含尘气体通过进风分配系统的导流后，均匀地分布到每一个收尘单元，提高过滤面积利用率。
3.合理设置和制作花板
除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台。
设计合理的除尘器上箱体内部结构为工人以花板作为操作平台进行除尘器检修、维护创造了条件。
除尘器花板采用数控冲压方法加工花板孔，保证了花板及花板孔的形位公差要求。
花板孔冲压位置准确，与理论位置的偏差小于土0.5mm，确保两孔洞的中心距误差在土1.0mm。
花板孔洞制成后清理各孔的锋利边角和毛刺，焊接加强筋板时，筋板布置合理。
焊接后通过整形确保花板平整，无挠曲、凹凸不平等缺陷，花板平面度＜1/1000，对角线长度误差＜3mm，内孔加工表面粗糙度为Ra=2。
滤袋与花板的配合合理，滤袋安装后严密、牢固不掉袋、装拆方便。
采用精密工艺加工的花板和高精度定位的喷吹管保证了喷吹短管轴线和滤袋组件轴线的重合，从而保证了整套喷吹清灰系统的可靠、有效。
4.滤袋和笼架
4.1滤袋
对于整台锅炉布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件，滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命又直接影响到除尘器的运行费用。
根据除尘器运行工况，我们选用德国高奇公司在我公司建设投产的滤布生产线生产的优质PPS50%+PTFE50%纤维，基布PTFE浸渍处理，该滤料单位重量600g/m2，适应温度小于190℃，瞬间220℃，耐酸性较强，根据工况条件的不同，在脱硫前使用寿命可＞二年。
滤袋缝制：
采用美国全自动剪裁、缝纫设备和日本高速三针机，按国家标准相关技术要求规范制作。
布袋底部：
采用二层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。
拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。
同时滤袋底部距离进风口的水平距离、设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。
我公司设计生产的设备充分考虑了这些内容，保证除尘器正常运行。
滤袋上端：
采用了弹簧涨圈形式，密封性能好、安装可靠性高，换袋快捷。
仅需1-2人就能通过机顶便掀式顶盖进行换袋操作。
滤袋的装入和取出均在净气室进行，无须进入除尘器过滤室。
滤料性能参数：
品名：
PPS50%+PTFE50%纤维，基布PTFE
成份：
聚四氟乙烯
重量：
600g/m2
厚度：
2mm
透气性：
10.5m3/m2
断裂强度纵向：
45kg/5cm;
横向：
115kg/5cm
最高操作温度连续：
190℃;
瞬时：
220℃
回湿率：
0.6%
抗酸性：
优
抗碱性：
良
最大伸长率：
<
2.0%（204℃时）
表面处理：
热定型，压光，PTFE涂层浸渍
说明：
若废气中含有化学腐蚀物质，选用较低工作温度。
但以上数据参数内容并不表示任何承诺，本公司将保留变动有关内容而不再另行通知的权力。
4.2笼架
笼架圆型结构，纵筋和反撑环分布均匀，袋笼表面做镀锌防腐处理，并有足够的强度和刚度，防止腐蚀、磨损和变形。
笼架材料20#碳钢，纵筋直径Φ3.5mm12条，加强反撑环
Φ4mm间距200mm。
采用进口全自动一次成型焊机制作，保证笼骨的直线度和扭曲度，焊后光滑、无毛刺、有足够的强度，无脱焊、虚焊和漏焊现象。
5.清灰系统
除尘器的清灰采用清灰能力强的低压脉冲清灰方式，脉冲喷吹是用压缩空气作气源，以瞬间释放的方式在滤袋内产生很高的压力峰值和压力上升速度，从而使袋壁获得很大的反向加速度，达到滤袋径向变形、抖落灰尘的目的。
除尘器采用在线清灰方式，清灰功能的实现是通过PLC利用定时（定阻）自动或手动功能启动脉冲阀喷吹清灰。
清灰系统设计合理，脉冲阀动作灵活可靠，在设备出厂前，对清灰系统等主要部件进行了预组装，以保证质量。
清灰用的喷吹管采用无缝管，借助校直机进行直线度校正。
喷吹短管（又称喷嘴）与喷吹管的焊接采用了工装模具，二氧化碳保护焊接，减少变形，保证喷吹短管间的形位公差。
喷吹管借助支架固定在上箱体中，并设置了定位螺栓，方便每次拆装后的准确复位。
清灰系统设置储气罐和分气包、精密过滤器（除油、水、尘），保证供气的压力、气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运行工况下的清灰需求。
6.采用优质脉冲阀
清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，它的选用关系到除尘器的造价及清灰效果。
对于脉冲阀的要求是：
自身结构简单，对气流的阻力小；
开启和关闭迅速；
能以最短的时间释放最大量的压缩气体。
同时，要求气源压力低，从而使清灰能耗减少，也是一项重要条件。
我们选用的淹没式电磁脉冲阀。
该阀因其进气口安装在气包里，故叫淹没式脉冲阀，该阀特点，通道阻力低，阀的启闭快速，可应用低压气源（<
0.3MPa），膜片经久耐用，寿命大于100万次以上，满足了脉冲电磁阀的高效运行要求、极大地减少了维护工作量。
7.采用先进的自动控制系统
除尘器控制系统采用西门子抗干扰能力强的可编程控制器（PLC）为机芯的微机控制装置，自动集中控制除尘系统的全部设备以及除尘器主要运行参数和运行工况。
主要包括：
烟气温度检测、显示和报警，除尘器进出口压力检测和显示，旁路阀和提升阀的启闭等。
另外操作控制功能有自动和手动两种方式，确保故障或检修时可随时切换。
设计中考虑PLC的I/0点留有足够的输出和输入接口（调试后留有15％的I/0容量）；
MCC柜留有20％的备用回路。
七、SNCR工艺单元设计
◆SNCR系统主要设备都模块化进行设计，主要有氨水储存与氨水计量输送模块.压缩空气分配模块，冷却风模块以及氨水喷射系统组成。
由于甲方氨水浓度较高（20%）我们用多只喷枪，用开启喷枪的多少来调节氨水用量保证炉况变化时出口氮氧化物浓度不变，不设置除盐水系统。
◆作为还原剂的20%氨水，经过计量分配装置的精确计量分配至每个喷枪，压缩空气经分配模块分配至每个喷枪然后与氨水混合后经喷枪喷入炉膛，进行脱氮反应。
冷却风经分配模块分配至每个喷枪冷却喷枪防止喷枪高温烧坏。
◆喷射器采用不锈钢制造，且设计成可更换的。
喷射器常用空气进行冷却。
为使喷射器最少地暴露于高温烟气中，喷枪式喷射器和一些墙式喷嘴设计成可伸缩的。
当遇到锅炉启动、停运、季节性运行或一些其他原因SNCR需停运时,可将喷射器退出运行。
反应剂用专门设计的喷嘴在有压下喷射，以获得最佳尺寸和分布的液滴，本装置采用双流体喷嘴，载体为压缩空气，SE3.5-60喷枪每台锅炉6支。
八、脱硫工艺单元设计
原有麻石塔改造为旋流板脱硫塔，同时新建1套喷淋脱硫塔
1烟气治理系统
烟气治理系统主要由脱硫塔、烟气管道等组成。
2.XSP20型脱硫塔结构说明及技术特点
结构说明
脱硫塔设有一级涡流旋液脱硫装置、多级喷淋装置、两级除雾器（配套除雾器反冲洗装置），塔内脱硫核心部件主材材质为316L不锈钢，除雾
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