脫硫除塵科研申報

1、脫硫除塵科研申報中國平煤神馬集團科學(xué)技術(shù)進步獎申報書（2013年度）、項目基本情況專業(yè)組別成果登記號檔案分類項目名稱鍋爐煙氣循環(huán)流化床半干法脫硫及除塵工藝的 研究與應(yīng)用主要完成人主要完成單位主題詞循環(huán)流化床、脫硫、除塵任務(wù)來源3、自籌1、省、市科技計劃；2、集團公司計劃；3、自籌計劃名稱 和編號（自籌項目不填）項目起止時間起始：年 月完成：年 月申報單位 聯(lián)系人姓名電子郵件郵編地址辦公電話移動電話注：專業(yè)組別、成果登記號、檔案分類由集團技術(shù)中心負責(zé)統(tǒng)一編寫二、項目簡介本項目針對h鍋爐尾部煙氣進行脫硫除塵設(shè)計， 采用一爐一塔配置，每臺爐配置一 套改裝半干法脫硫設(shè)施，一臺布袋除塵器作為脫硫后除塵，

2、布袋除塵器前加裝機械除塵 裝置，整套系統(tǒng)實行在線監(jiān)測，就地和遠程雙向控制。項目的主要創(chuàng)新點：一是采用循環(huán)流化床半干法脫硫工藝并配備獨特的低阻雙曲線 文丘里技術(shù)，塔內(nèi)無組件，檢修方便，耐腐蝕，設(shè)備壽命長；二是通過合理設(shè)置脫硫塔 喉部結(jié)構(gòu)和煙氣旁路系統(tǒng)，達到穩(wěn)定脫硫塔內(nèi)流場、降低脫硫塔內(nèi)阻力損失和提高脫硫 塔的負荷適應(yīng)性的目的；三是設(shè)計的煙氣脫硫返料裝置成功減少了電機數(shù)量，降低了能耗，更便于維修和養(yǎng)護；四是布袋除塵器前設(shè)置預(yù)沉降室，單獨布置設(shè)計，最大限度降 低煙氣速度；五是袋式除塵器通過特殊設(shè)計的氣流分布板對氣流在接觸濾袋以前提前進 行分配，內(nèi)部流場中各部位的煙氣流速完全不同， 最大限度的降低了濾

3、袋束及其周邊最 小的氣流上升速度，保證了高效落灰；六是通過獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和物料控制，使得脫硫 塔中的物料密度很大，傳熱傳質(zhì)條件好，加上脫硫劑在床內(nèi)多次循環(huán)，其利用率很高， 整個系統(tǒng)的脫硫效率也得到提高。本裝置成功解決了目前國內(nèi)脫硫除塵設(shè)施效果不理想，能耗高，成本居高不下的困境，通過改裝和特殊設(shè)計，建立了一種高效低費用的脫硫除塵工藝，具有極大的應(yīng)用和 推廣價值。對改善廠區(qū)生產(chǎn)生活環(huán)境具有巨大的社會環(huán)境效益，收集鍋爐煙氣爐灰可用 于制水泥、磚、復(fù)合材料和做其他新型建材使用，具有一定的經(jīng)濟效益。主要技術(shù)性能指標(biāo)：燃燒設(shè)計煤種鍋爐130t/h額定出力時，保證系統(tǒng)出口脫硫效率達到 90%以上，SO2 含

4、量w 100mg/Nm3，粉塵濃度w 30mg/m3。三、項目詳細科學(xué)技術(shù)內(nèi)容1、總體思路脫硫除塵的改造是貫徹落實國家和省市政府主要污染物總量減排的工作要 求。其工藝較多，由于國內(nèi)鍋爐煙氣脫硫除塵技術(shù)引進、開發(fā)和使用較晚，技術(shù) 和經(jīng)驗還很欠缺，成本居高不下，目前還沒有一種高效、成熟、完備的工藝。本項目旨在設(shè)計一套能夠滿足各項性能指標(biāo)的新型煙氣脫硫除塵裝置。脫硫系統(tǒng)采用循環(huán)流化床半干法并配套布袋除塵裝置，確保在啟動方式上的快速投入 率，在負荷調(diào)整時有較好的適應(yīng)特性，在額定工況運行條件下能夠可靠、穩(wěn)定、 連續(xù)運行，在確保的最小和最大負荷量之間， 煙氣凈化裝置在任何負荷時都能適 應(yīng)不受限制的運行。2

5、、項目研究主要內(nèi)容主要內(nèi)容：項目裝機容量為：2X130t/h循環(huán)流化床鍋爐。本脫硫除塵項目采用一爐一塔 配置，每臺鍋爐配置一套半干法脫硫設(shè)施、一臺布袋除塵器。布袋除塵器作為脫 硫后除塵，在布袋除塵器前加裝機械除塵裝置。除塵系統(tǒng)外排灰接至電廠灰?guī)欤?同時預(yù)留至水泥廠灰?guī)斓呐呕页隹凇Ｕ籽b置要求設(shè)計分配合理，最大程度的節(jié)約成本，并實現(xiàn)高效脫硫除塵。 同時要求占用空間小，外形美觀，解現(xiàn)決有脫硫塔阻力損失大、流場穩(wěn)定性差、 不能適應(yīng)鍋爐負荷變化以及能耗高、投資大不便于維修與養(yǎng)護的缺陷。本項目研究裝置能適合各類企業(yè)和場所。 在國家大力推行環(huán)境保護設(shè)施建設(shè) 的背景下，項目應(yīng)用前景十分廣闊。3、解決的關(guān)鍵問

6、題和創(chuàng)新點創(chuàng)新點一：文丘里與旁路相結(jié)合解決的關(guān)鍵問題：基于脫硫塔喉部進出口的曲面設(shè)計和噴騰室出口小角度 設(shè)計的雙重作用，煙氣經(jīng)過脫硫塔噴騰室的阻力損失得到了有效的減低，從而實現(xiàn)脫硫塔的低阻特性；小角度的喉部出口的設(shè)計使得脫硫塔內(nèi)氣流均布效果更 好，脫硫反應(yīng)區(qū)流場更穩(wěn)定，達到了穩(wěn)定脫硫塔流場和降低脫硫塔阻力的雙重效 果；煙氣旁路系統(tǒng)的設(shè)計可以根據(jù)鍋爐負荷情況，靈活地調(diào)整噴騰室喉部的煙氣流速，達到調(diào)節(jié)阻力、穩(wěn)定脫硫塔流場的目的；通過改變噴騰縮口的大小、 出口曲面的角度、噴口個數(shù)和旁路煙氣的進口布置型式等， 可以靈活地調(diào)節(jié)噴口 氣流的噴騰作用與旁路氣流的旋流作用， 充分體現(xiàn)脫硫塔的噴旋結(jié)合的特點，

7、實 現(xiàn)高效脫硫和節(jié)能降耗的雙重效果。倉噺點二：旁路管道的設(shè)計解決的關(guān)鍵問題：由于增加了旁路管道，且旁路管道開啟可調(diào)，能保證不 同運行負荷下，空塔運行壓力損失始終穩(wěn)定在 300400Pa；由于不用回流煙 道，比清潔煙氣回流法投資小，且該法煙氣不用經(jīng)過長距離運輸，耗能??；經(jīng) 過旁路管道的煙氣切向進入塔內(nèi)，能穩(wěn)定反應(yīng)塔內(nèi)流場，延長脫硫劑停留時間， 從而更高效脫硫；阻力可以根據(jù)不同負荷調(diào)整，增加了脫硫塔的運行范圍，提 高了循環(huán)流化床半干法脫硫工藝對負荷的適應(yīng)性。創(chuàng)新點三：煙氣脫硫返料裝置的改進解決的關(guān)鍵問題：脫硫灰通過螺旋輸送機可水平輸送， 可適當(dāng)降低對后除 塵器灰斗與脫硫塔返料口的高度差的要求； 無

8、需鎖氣裝置，即可通過中間灰倉 達到鎖氣目的；整套裝置只有兩個電機，較傳統(tǒng)的返料裝置省去至少三個電機， 從而達到省電節(jié)能的目的；脫硫灰渣集中在中間灰倉下排放， 省去至少一套輸 灰裝置，減少了脫硫系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量，降低投資，便于維修及養(yǎng)護。創(chuàng)新點四：布袋除塵器前單獨布置設(shè)計預(yù)沉降室解決的關(guān)鍵問題：采用單獨設(shè)計，最大限度地增大預(yù)沉降室體積，降低煙 氣流速。煙氣流在預(yù)沉降室進口由向下流動轉(zhuǎn)為徑向流動，流向變化能使煙塵靠慣性力脫離煙氣流，達到除塵效果。預(yù)沉降室進口部位設(shè)計有導(dǎo)流板，用來 均勻煙氣流，充分利用預(yù)沉降室的體積。在預(yù)沉降室內(nèi)部，在主氣流流經(jīng)的整 個截面上設(shè)置有三道多孔板，第一層多孔板（開孔率不同

9、）是為了將進入預(yù)沉降 室的煙氣重新分布，使得進入后除塵器的煙氣能夠均勻分布， 后面的兩層多孔板 起到攔截飛灰的目的，尤其經(jīng)過了脫硫系統(tǒng)的飛灰，在經(jīng)過噴水降溫后，顆粒變 大，更易被預(yù)沉降室除去。三道多孔板在達到阻擋煙塵目的的同時，進一步均 流煙氣流，為進入后除塵器作氣流均布準(zhǔn)備。創(chuàng)新點五：布袋除塵器設(shè)計特殊的氣流分布板解決的關(guān)鍵問題：煙氣水平進入袋式除塵器內(nèi)部，過濾后的干凈煙氣排出 袋式除塵器時，也采用了平出的方式。這種水平進氣、水平出氣的煙氣流程特點 決定了設(shè)備阻力較低。煙氣在袋式除塵器內(nèi)部的流量分配不依靠氣流自身擴散 分配，而是通過特殊設(shè)計的氣流分布板對氣流在接觸濾袋以前提前進行分配。袋式除

10、塵器內(nèi)部流場中各部位的煙氣流速完全不同，設(shè)計中最大限度的降低了濾袋束及其周邊最小的氣流上升速度，保證了高效落灰。4、實施效果本項目在公司施工應(yīng)用，整套裝置設(shè)計分配合理，占用空間小，外形美觀， 啟停方便快捷，運行成本及能耗較其他工藝明顯降低， 較現(xiàn)有其他脫硫技術(shù)脫硫 塔阻力損失小、流場穩(wěn)定性好、能適應(yīng)鍋爐負荷的變化且設(shè)備的維修與養(yǎng)護方便。整套裝置運行后廠區(qū)環(huán)境明顯改善，刺激氣味明顯減輕，粉塵度明顯降低， 達到國家標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。系統(tǒng)出口 脫硫效率達到90%以上，SO2含量w 100mg/Nm3,粉塵濃度w 30mg/m3。5、經(jīng)濟和社會效益(1) 經(jīng)濟

11、效益：通過鍋爐煙氣脫硫收集的鍋爐粉塵可用于制水泥、磚、復(fù)合材料和做其他新型建材使用，在現(xiàn)在資源緊缺的情況下為建設(shè)方帶來了附帶價 值，同時因鍋爐運行負荷大，燃煤量高，在環(huán)保日趨控制嚴(yán)格，排污費逐漸增長 的趨勢下為排污單位節(jié)約了相當(dāng)可觀的排污費，投資回收年限短，本項目符合廣大燃煤企業(yè)的需求，能耗低，便于維修和管理。(2) 社會效益：積極響應(yīng)國家環(huán)保號召，有利于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，改善廠區(qū)及周圍居民生存環(huán)境，有利于職工及周圍居民的身體健康。 改善了生產(chǎn)企業(yè)與周 邊群眾的關(guān)系，同時提高了職工的工作效率，實現(xiàn)了高產(chǎn)高效。四、發(fā)明點和創(chuàng)新點（發(fā)明點應(yīng)以所獲知識產(chǎn)權(quán)證書和查新報告為依據(jù)。創(chuàng)新點是指在研究開發(fā)、推廣

12、及產(chǎn)業(yè)化 中做出的創(chuàng)造性貢獻和解決的關(guān)鍵技術(shù)。分條編寫，各條要相互獨立，文字簡練，并按重要 程度排序）創(chuàng)新點如下：1. 文丘里設(shè)計與煙氣旁路相結(jié)合：采用曲面型喇叭口、較小的喉部擴展角以及煙氣旁路管道的設(shè)計，利用曲面 縮口的噴騰作用和煙氣旁路相結(jié)合的方式，降低了脫硫塔的運行阻力，提高了脫 硫塔的負荷調(diào)節(jié)性能。2. 旁路煙道的設(shè)計應(yīng)用：在循環(huán)流化床脫硫塔較高負荷運行時，可將部分煙氣通過旁路管道直接越過 喉管部位而進入塔體。當(dāng)循環(huán)流化床脫硫塔滿負荷運行時，可將多個旁路管道全 部開啟；低負荷運行時，可將旁路管道全部關(guān)閉；中間負荷運行時，按流量確定 開啟的旁路管道個數(shù)，從而達到降低壓力損失，既保證脫硫效

13、果又節(jié)能降耗的目 的。3. 煙氣脫硫返料裝置的改進：除塵器灰斗通過一級螺旋輸送機接中間灰倉，將脫硫灰水平輸送至中間灰 倉，中間灰倉通過二級螺旋輸送機接脫硫塔，將中間灰倉內(nèi)的大部分脫硫灰輸送 至脫硫塔內(nèi)重新反應(yīng)，如此脫硫灰可經(jīng)過多次循環(huán)利用，從而達到在較低的鈣硫 比下達到較高脫硫效率的目的。4. 布袋除塵器前單獨布置設(shè)計預(yù)沉降室：預(yù)沉降室采用單獨布置設(shè)計，最大限度地增大預(yù)沉降室體積，降低煙氣流速 煙氣流在預(yù)沉降室進口由向下流動轉(zhuǎn)為徑向流動，流向變化能使煙塵靠慣性力脫 離煙氣流，達到除塵效果。5. 布袋除塵器設(shè)計特殊氣流分布板：本系統(tǒng)袋式除塵器的進氣方式采用水平進氣、水平出氣的方式，最大限度的 避

14、免了二次揚塵、局部射流、磨損濾袋等缺點。設(shè)計采用的氣流分布板結(jié)構(gòu)，通 過兩層不同開孔率的氣流分布板有效的組織氣流。同一塊氣流分布板上的各處的 開孔率也不盡相同，從而有效的分配氣流。五、專利授權(quán)情況表國別申請?zhí)枌：烫栱椖棵Q六、經(jīng)濟效益情況表經(jīng)濟效益單位：萬元（人民幣）項目總投資額1846欄目年份新增利潤新增稅收創(chuàng)收外匯（美元）節(jié)支總額20132103.982累 計2103.982各欄目的計算依據(jù)：（1）主要經(jīng)濟分析項目單位數(shù)據(jù)鍋爐參數(shù)鍋爐數(shù)量臺2鍋爐規(guī)格t130煙氣參數(shù)（單臺爐）煙氣流量（設(shè)計系數(shù)1.2）m3/h320000鍋爐出口煙氣溫度C155土 10設(shè)計脫硫裝置出口煙氣溫度C 75二氧化

15、硫指標(biāo)（單臺爐）系統(tǒng)出口煙氣二氧化硫濃度mg/Nm32600設(shè)計二氧化硫排放濃度大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13271-2001）mg/Nm3 90%2排放煙氣二氧化硫濃度v 200mg/Nm33排放煙氣粉塵濃度v 30mg/Nm34與鍋爐同步使用率 90%5投運率 90%環(huán)境效益計算方式：1 年S02削減量：年S02產(chǎn)量X 90%年SO2產(chǎn)量二鍋爐耗煤量*8000*2*燃料應(yīng)用基含硫量=3002.88t年 SO2 削減量=年 SO2 產(chǎn)量 X 90%=3002.88t*90%=2702.592t2年煙塵削減量：年煙塵排放量X 99%年煙塵排放量二鍋爐耗煤量*8000*2*燃料應(yīng)用基含灰量*40%

16、=119597.056t年煙塵削減量=年煙塵排放量X 99%=119597.056t*99%=118401.0854t序號名稱數(shù)量備注1SO2削減量（噸/年）2702.592t二臺爐2煙塵削減量（噸/年）118401.0854t二臺爐由此知每年可削減大量的煙塵和二氧化硫排放量，改善市區(qū)及周邊大氣環(huán)境,環(huán)境效益非常明顯。（3）經(jīng)濟效益根據(jù)現(xiàn)行排污收費標(biāo)準(zhǔn)為二氧化硫：632元/噸，粉塵：286元/噸。以單臺鍋爐計算得免交排污費結(jié)果如下表：序號名稱減排量（t）減排費（萬元）1免交SO2排污費（萬元/年）用（萬元/年）1351.29685.4022免交燃煤粉塵排污費59200.541693.143用戶

17、免交排污費受益（萬元/年）1778.542備注：脫硫除塵系統(tǒng)脫離效率為90%，除塵效率為99%。通過以上分析，脫硫除塵系統(tǒng)建設(shè)后僅免交排污費一項，以單臺爐計算節(jié)約1778.542萬元，二臺鍋爐合計3557.084萬元。這將取得良好的經(jīng)濟效益與社會效 益。資金回收年限計算：（因兩臺爐一用一備，按單臺爐收益計算）工程投資1846萬元年運行費用207.36萬元節(jié)省排污費1778.542萬元收集粉煤灰外售收益 59200.54噸*90元/噸=532.8萬元年收益1778. 542萬元+532.8萬元-207.36萬元=2103.982萬元投資回收年限1846萬元/2103.982萬元=0.88年單位總

18、會計師或財務(wù)負責(zé)人（簽字）:單位財務(wù)部門（蓋 章）:年 月曰七、社會效益情況表（成果在推動集團或行業(yè)科學(xué)技術(shù)進步、安全生產(chǎn)等方面所起的作用）本項目解決了循環(huán)流化床鍋爐高濃度粉塵高濃度二氧化硫高污染的難題，省去 了工藝前序的電除塵并通過優(yōu)化設(shè)計減少了用電設(shè)備，大大節(jié)約了成本，降低了能 耗。工藝流程順暢，外形美觀，在提高效率的同時使內(nèi)部結(jié)構(gòu)趨于簡單便于維修和 養(yǎng)護，保證了工藝的高產(chǎn)高效。在集團公司降低成本、保證生產(chǎn)的大背景下有利于 廠礦企業(yè)成本的降低，同時改善了生產(chǎn)工人的作業(yè)環(huán)境，通過合理的設(shè)計減輕了工 人勞動強度，為實現(xiàn)文明生產(chǎn)，安全生產(chǎn)打下堅實基礎(chǔ)。隨社會經(jīng)濟發(fā)展及環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格，鍋爐煙氣脫

19、硫除塵已成為行業(yè)環(huán)保驗收 的一項硬性指標(biāo)，本項目積極響應(yīng)國家以及集團公司節(jié)能環(huán)保的號召，項目的實施 有利于實現(xiàn)清潔生產(chǎn)，改善廠區(qū)及周圍居民生存環(huán)境，有利于職工及周圍居民的身 體健康。改善了生產(chǎn)企業(yè)與周邊群眾的關(guān)系，同時提高了職工的工作效率，實現(xiàn)了 高產(chǎn)高效。對環(huán)境保護具有重要社會意義。在環(huán)保行業(yè)脫硫除塵理論及其實用技術(shù)方面，本項目“文丘里設(shè)計與煙氣旁路 相結(jié)合”、“旁路煙道的設(shè)計應(yīng)用”、“煙氣脫硫返料裝置的改進”、“布袋除塵器前單 獨布置設(shè)計預(yù)沉降室”以及“布袋除塵器設(shè)計特殊氣流分布板”等創(chuàng)新點的應(yīng)用成 功解決了目前國內(nèi)脫硫除塵設(shè)施效果不理想，能耗高，成本居高不下的困境，通過 改裝和特殊設(shè)計，

20、建立了一種高效低費用的脫硫除塵工藝，具有極大的應(yīng)用和推廣 價值。其收集鍋爐煙氣爐灰可用于制水泥、磚、復(fù)合材料和做其他新型建材使用， 具有一定的經(jīng)濟效益。該項目理論及經(jīng)驗對豐富和發(fā)展環(huán)保行業(yè)技術(shù)理論及經(jīng)驗都 具有重要的意義。本項目技術(shù)可以控制污染，減少排污，為節(jié)能減排實現(xiàn)經(jīng)濟的循 環(huán)發(fā)展做出積極的貢獻。脫硫除塵科研申報脫硫除塵科研申報八、申報單位意見表申 報 單 位 意 見（請注明申報等級）申報單位領(lǐng)導(dǎo)簽字：申報單位（蓋章）：年 月日九、主要完成人員情況匯總表序 號姓名性 別年 齡文化 程度職務(wù) 職稱工作單位對本項成果做出的主 要貢獻內(nèi)谷1項目負責(zé)人2項目總體設(shè)計研究3項目總體設(shè)計研究4參與設(shè)計研究與試驗5參與設(shè)計研究與試驗6參與設(shè)計研究與試驗7參與設(shè)計研究與試驗8參與設(shè)計研究與試驗9參與設(shè)計研究與試驗10資料整理11參與設(shè)計研究與試驗12參與設(shè)計研究與試驗13材料整理14材料整理項目負責(zé)人（簽字）：十、集團副處級以上領(lǐng)導(dǎo)參加項目