青山紙業(yè)鍋爐煙氣脫硫技改工程項目建議書(代可研報告)

1、青山紙業(yè)鍋爐煙氣脫硫技改工程項目建議書(代可研報告)二00八年四月目 錄1 概述 2 脫硫工藝的選擇 3 lifac工藝介紹 4 工藝系統(tǒng)組成 5 主要性能保證 6 工藝系統(tǒng)參數(shù)要求 7 主要設(shè)備規(guī)范 8 投資概算與效益分析 9 項目進度 1 概 述1.1 前言福建青山紙業(yè)股份有限公司，位于福建三明市沙縣青洲鎮(zhèn)北約5公里，距沙縣約25公里，三明-南平國道公路東側(cè)。公司所屬的熱電廠現(xiàn)有110t/h鍋爐一臺,建于1995年，150t/h鍋爐一臺，建于2005年。兩爐一機，帶25mw機組。熱電廠是公司重要的配套廠，。青，同時屬于國務院1998年1月劃定的酸雨控制區(qū)和二氧化硫污染控制區(qū)的劃分方案（國函

2、19985號）內(nèi)，根據(jù)兩控區(qū)的要求，*電廠在控制燃煤含硫量工作上做了相當多的工作。但燃煤采購費用的增幅較大，增加了電廠的運行成本，同時電廠燃煤的來源也受到了限制。近年來，我國環(huán)境污染日益嚴重，保護環(huán)境已經(jīng)成為當務之急。火力發(fā)電廠作為煙氣排放大戶，其二氧化硫排放的污染物總量相對較大，會對所在地的大氣環(huán)境造成一定影響。我國是一個以煤炭為主要能源的發(fā)展中國家，隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，每年直接用于燃燒的煤炭達12億噸以上，煤炭燃燒后排放出大量的污染物，已在局部地區(qū)造成了酸雨，嚴重的危害著生態(tài)環(huán)境。1992年在2省9市試行了so2排放收費管理，1998年2月國務院召開“二氧化碳排放控制區(qū)和酸雨控制區(qū)發(fā)布會”

3、，明確宣布酸雨區(qū)范圍和治理策略。繼1995年修訂后，1999年再度修訂“大氣污染防治法”，對so2排放做了明確的規(guī)定。為了控制污染，還子孫以碧水藍天，在國家科委和國家環(huán)保局領(lǐng)導下，開展了一系列防治so2污染技術(shù)的攻關(guān)研究。 目前，國內(nèi)外應用于工業(yè)生產(chǎn)和正在進行中間試驗的煙氣脫硫方法比較多,總體上可以分為三類：即以吸收劑水溶液洗滌煙氣的濕法煙氣脫硫；吸收劑漿液吸硫及干燥的半干法；以及直接噴射鈣基吸著劑粉料的干法煙氣脫硫。 濕法煙氣脫硫的脫硫效率比較高，適用范圍廣，但系統(tǒng)復雜，設(shè)備投資和運行費用高，要求的運行管理水平高，即使在發(fā)達國家推廣應用也存在著一定困難。噴霧干燥半干法煙氣脫硫初投資及運行費用

4、與濕法比較有所降低，但旋轉(zhuǎn)霧化噴頭等關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)要求高，灰漿系統(tǒng)比較復雜，推廣應用也不容易。與上述兩種脫硫方法相比，芬蘭lifac半干法具有初投資低，運行成本低，系統(tǒng)簡單，操作容易等優(yōu)點，在中國被認為是發(fā)展前景較廣闊的脫硫技術(shù)。lifac噴鈣脫硫成套技術(shù)開發(fā)的攻關(guān)成果得到了有關(guān)部門的充分肯定，1996年獲國家環(huán)保局科學進步三等獎，國家計委、國家科委、國家財務部“八五”科技攻關(guān)重大科技成果獎，國家環(huán)保局示范工程榮譽證書，1997年獲國家環(huán)保局環(huán)?？萍汲晒D(zhuǎn)化項目證書，1998年獲國家環(huán)?？偩汁h(huán)保實用技術(shù)推廣計劃項目證書，機械工業(yè)部科學技術(shù)進步三等獎等。“九五”以來，（原）國家科委，國家環(huán)?？偩种?/p>

5、持進行電站鍋爐噴鈣脫硫成套技術(shù)工程化開發(fā)，不但進行了有關(guān)工程化問題的物理模擬試驗，而且開發(fā)了一系列計算機數(shù)值模擬程序，對35t/h、130t/h、420t/h煤粉鍋爐實施噴鈣脫硫成套技術(shù)進行了可行性研究，并做出設(shè)計方案。與此同時，國內(nèi)還配合南京下關(guān)電廠引進同類型的芬蘭lifac技術(shù)專門開發(fā)了新型的420t/h鍋爐。通過下關(guān)電廠125mw機組煙氣脫硫工程具體地掌握了芬蘭lifac技術(shù)，再加上有多年獨立研究開發(fā)的基礎(chǔ)，國內(nèi)在大中型機組實施噴鈣脫硫成套技術(shù)有成功的把握。 根據(jù)國家和山東省“十五”環(huán)境保護計劃對“兩控區(qū)”的要求，同時改善大氣環(huán)境，并降低電廠購煤費用，*電廠擬對機組進行脫硫改造。本脫硫技

6、術(shù)改造工程對5機組(125mw)的400t/h煤粉爐實施脫硫改造，采用lifac（limestone injection into the furnace and activation of calcium oxide即爐內(nèi)噴鈣尾部增濕活化）煙氣脫硫工藝。本工程設(shè)計主要論述*電廠采用lifac工藝的可行性（方案設(shè)計），投資概算及經(jīng)濟分析。1.2 機組主要技術(shù)參數(shù)*發(fā)電廠5機組(125mw)的主要技術(shù)參數(shù)如下：1.2.1 鍋爐鍋爐型號：sg400/13.73m413（上海鍋爐廠）額定蒸發(fā)量： 400t/h過熱蒸汽壓力： 13.73mpa過熱器汽溫度： 540(原設(shè)計555)飽和蒸汽壓力： 15.

7、2mpa再熱蒸汽流量： 330t/h再熱蒸汽進/出口壓力： 2.5/2.35m pa再熱蒸汽進/出口溫度： 335/540(原設(shè)計555)給水溫度： 235 排煙溫度：170冷空氣溫度： 20暖風器出口風溫： 90空預器出口風溫： 306鍋爐設(shè)計效率： 88.12%鍋爐計算煤耗： 66.01t/h 1.2.2 燃煤原設(shè)計為*混煤：*煙煤65%，中煤15%，煤矸石20%。實際主要燃用*、兗州、山西等地煙煤。燃煤耗量為每年300萬噸左右。燃煤性質(zhì)見表11。表11燃煤性質(zhì)成分符號單位設(shè)計煤種實際煤質(zhì)碳cad%45.858.00氫had%3.023.82氧oad%2.558.22氮nad%1.061.

8、08硫st,ad%4.220.8灰分aad%37.1126.62水分mt%6.187.31固有水分mad%0.991.58揮發(fā)份vad%37.5538可磨系數(shù)krm1.511.41低位發(fā)熱量qnet,arkj/kgkcal/kg185604433220505275灰變形溫度dt11301350灰軟化溫度st11601390灰熔化溫度ht123014001.2.3 廠區(qū)氣候條件(1)氣溫:多年平均氣溫 13.9多年平均最高氣溫 19.4多年平均最低氣溫 8.6多年極端最高溫度 39.6多年極端最低溫度 -19.2最冷月(一月)平均氣溫 -4.1最熱月(七月)平均氣溫 26.2(2) 濕度月平均絕

9、對濕度(全年) 12.9毫巴多年最大水氣壓 42.3毫巴各月平均相對濕度(全年) 67%最小絕對濕度 0.2毫巴最小相對濕度 1多年平均降雨量 875.1mm多年最大降雨量 1324.0mm多年一日最大降雨量 224.1mm多年十分鐘最大降雨量 28.4mm年平均蒸發(fā)量 1898.8mm(3) 風常年主導風向 nne相應頻率18%夏季主導風向 ese相應頻率14%10分鐘平均最大風速 20.8米/秒(離地面10米處)年平均風速 4.5米/秒(4) 積雪厚度和凍結(jié)深度最大積雪厚度 29厘米土壤最大凍結(jié)深度 29厘米多年最多雷暴日數(shù) 46天多年最多霧日數(shù) 26天2 脫硫工藝的選擇世界上已開發(fā)的脫硫

10、工藝有數(shù)十種，從生成物狀態(tài)上可以分為濕法、干法和半干法三大類。每種工藝都有各自的特點，適合于不同的電力企業(yè)。電廠選擇煙氣脫硫工藝時要考慮電廠的鍋爐類型，容量和調(diào)峰要求、燃煤種類、含硫量、副產(chǎn)品、爐后場地情況、廢水廢渣排放情況及二氧化硫控制規(guī)劃和環(huán)評要求的脫硫效率等因素，經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。表2-1是根據(jù)技術(shù)成熟度、技術(shù)性能指標、環(huán)境特性和經(jīng)濟性指標，對幾種典型的煙氣脫硫技術(shù)的綜合評價。由表2-1可以看出，lifac（爐內(nèi)噴鈣加氧化鈣活化）工藝與其它脫硫技術(shù)相比具有以下幾個優(yōu)點：（1）使用的吸收劑石灰石在我國分布十分廣泛，而且與cao相比具有很大的價格優(yōu)勢；（2）lifac工藝設(shè)備投資費用

11、低，僅為濕法脫硫系統(tǒng)初投資的1/31/2，而運行費用為濕法脫硫的78%左右；（3）占地面積少，適于老廠改造；（3）無液態(tài)廢棄物，不構(gòu)成二次污染；（4）脫硫副產(chǎn)品可加以綜合利用；（5）在滿足不同階段排放要求的情況下，可以分步實施，分步實施可以在原有裝置上進行，逐漸增加脫硫效率，用戶可以很方便地計劃自己的投資和滿足排放要求。可見，lifac技術(shù)是比較適合我國國情的煙氣脫硫工藝，對于燃燒中低硫煤的電廠，特別是一些老電廠和調(diào)峰電廠，可以優(yōu)先選擇該種工藝路線。煙氣脫硫技術(shù)評價 技術(shù) 項目石灰石-石膏法簡易濕法旋轉(zhuǎn)噴霧法lifac電子束法海水脫硫循環(huán)流化床法環(huán)境性能很好好好好很好很好很好電耗占總發(fā)電量的比

12、例（%）1.521120%，可用作氮肥或復合肥料無脫硫渣為煙塵， caso4，caso3，cao的混合物，可綜合利用使用情況或應用前景燃燒高中硫煤鍋爐當?shù)赜惺沂V燃燒高中硫煤鍋爐當?shù)赜惺沂V燃燒高中低硫煤鍋爐燃燒中低硫煤鍋爐當?shù)赜惺沂V燃燒高中低硫煤鍋爐當?shù)赜幸喊惫紵械土蛎哄仩t沿海電廠燃燒高中低硫煤鍋爐占地面積/m2(300mw機組)30005000200035002000350015002000600070003000500020003500fgd占電廠總投資的比例（%）1319811812581015810810脫硫成本（元/噸so2脫除）1000140080010009001

13、2005008001400160080010006009002.1 選用lifac工藝的原因*電廠煙氣脫硫工程選用以爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化技術(shù)為基礎(chǔ)的lifac脫硫工藝，主要基于以下幾點：（1）*電廠燃用含硫為1.0%的中低硫煤，較為適用爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝；（2）*電廠脫硫改造工程，現(xiàn)有廠區(qū)較擠，廠用地較為緊張，無法布置大型裝置和設(shè)備。濕法、旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法等工藝除脫硫塔外還需要占地較大的灰漿制備系統(tǒng)，布置難度較大；（3）爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝以石灰石為吸收劑，*地區(qū)盛產(chǎn)優(yōu)質(zhì)石灰石，可以保證*電廠煙氣脫硫工程有穩(wěn)定、可靠的礦源；（4）爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝脫硫產(chǎn)物為干

14、態(tài)灰，便于儲運和綜合利用；（5）各種脫硫工藝的經(jīng)濟性分析表明，爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝的運行費用、投資成本都較低；（6）爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝由于占地小、建設(shè)周期短、投資省，較適合老電廠脫硫改造工程；（7）爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝技術(shù)上已較為成熟，工業(yè)性系統(tǒng)已運行多年；（8）爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝可以根據(jù)排放要求分步實施，從而降低初投資及運行成本，降低電廠負擔；（9）*電廠用水較為緊張，*地區(qū)地下水資源嚴重不足，電廠用水水源主要是距電廠35km的會寶嶺水庫，噸水成本較高，故電廠脫硫改造工程不適合用水較大的濕法脫硫工藝；（10）石灰石粉料的制備、輸送、噴水霧化等技術(shù)為

15、常用成熟技術(shù)，易于掌握，無需增加運行人員；（11）整個脫硫系統(tǒng)可單獨操作，解列后不影響鍋爐的正常運行。綜上所述，*電廠脫硫改造工程建議采用爐內(nèi)噴鈣及尾部增濕活化脫硫工藝。2.2 *電廠脫硫改造工程的意義 *電廠脫硫技改工程的實施具有以下幾個方面的重要意義：（1）*電廠總裝機容量為1225mw，是山東電網(wǎng)主力發(fā)電廠之一，地處“兩控區(qū)”。電廠脫硫改造工程的實施將使電廠周邊地區(qū)的空氣環(huán)境得到較大程度的改善；（2）*電廠地處魯南地區(qū)，煤種、氣候、交通等條件具有典型性，該工藝脫硫改造工程實施成功后，對老機組的脫硫改造將起到較強的示范作用；（3）全國火力發(fā)電廠約有78.7的機組燃用含硫量為1.5%以下的中

16、低硫煤，*電廠125mw機組燃煤含硫量在1.0%以下，具有很好的代表性。3 lifac工藝介紹3.1概要lifac工藝 ( 即：爐內(nèi)噴鈣加氧化鈣活化工藝) 是一種先進的煙氣脫硫工藝，自八十年代以來，在世界各地的燃煤電廠得到了廣泛的應用。其中中國南京下關(guān)電廠2*125mw 項目和加拿大shand電廠300mw 項目獲得了芬蘭國家級獎勵。被公認為投資省，運行費用低，占地少，無污水排放的高效工藝。其主要特征為在爐膛內(nèi)噴脫硫劑石灰石，在爐膛中未反應的石灰進入到煙氣增濕-活化反應塔。lifac脫硫的主要工藝有三個階段；即爐內(nèi)噴鈣+爐后增濕+（灰漿再循環(huán)）。首先在爐膛內(nèi)噴射低成本的石灰石粉作為脫硫劑，在爐

17、膛的高溫區(qū)域進行化學反應，爐膛中未反應的石灰石粉和so2進入到布置在鍋爐后面的煙氣增濕-活化反應塔內(nèi)作進一步的化學反應，大大提高了脫硫效率。第三步的灰漿再循環(huán)是把esp和活化器下面灰斗中部分的灰加水成灰漿后，再循環(huán)到活化器中脫除so2，以進一步提高脫硫效率。按電廠的實際情況，推薦采用前面兩個脫硫階段，即可獲得滿意的效率。主要設(shè)備有：噴鈣設(shè)備、活化反應器、灰處理設(shè)備及顆粒收集器。圖1.lifac工藝程序圖 lifac脫硫工藝就是鍋爐爐內(nèi)噴射石灰石粉并在爐后尾部煙道空氣預熱器和靜電除塵器之間增設(shè)一活化反應塔的脫硫工藝。爐膛內(nèi)脫硫的基本原理是：石灰石粉借助氣力進入爐膛內(nèi)8501150煙溫區(qū)，石灰石受

18、熱分解成cao和co2,部分cao與煙氣中的so2發(fā)生反應生成caso4，反應過程如下： 爐內(nèi)脫硫過程受爐內(nèi)溫度場、煙氣流場、煙氣中so2濃度、石灰石顆粒粒度、噴入點位置等因素影響，一般在35左右?；罨磻鲀?nèi)的脫硫基本原理是：煙氣中大部分未及在爐膛內(nèi)參與反應的cao被霧化水增濕進行水合反應生成ca(oh)2，ca(oh)2再與煙氣中的so2反應生成caso3，煙氣中有部分霧化水滴捕捉cao顆粒后形成ca(oh)2漿滴，漿滴內(nèi)的水分蒸發(fā)速度將會減慢，在漿滴內(nèi)發(fā)生離子反應直至漿滴水分不能再維持離子反應為止，此時的脫硫反應速率將大大提高，部分caso3被氧化成caso4。整個反應過程如下： 活化器

19、內(nèi)的脫硫效率取決于霧化水量、液滴粒徑、水霧分布、煙氣流速、出口溫度等因素，通常的脫硫效率在40左右?？偯摿蛐试?075%左右。由于活化器出口煙氣中還含有一部分可利用的鈣基吸收劑，為提高鈣的利用率，將電除塵收集下來的一部分粉塵返回到活化器內(nèi)再利用，即脫硫灰再循環(huán)。使總脫硫效率提高到8590%左右?；罨鞒隹跓煔鉁囟纫蜢F化水的蒸發(fā)而降低，為避免出現(xiàn)煙溫低于露點溫度而造成腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，需保持出口煙氣溫度高于露點溫度1015。3.2吸附劑的噴射經(jīng)研磨的細石灰石粉氣力吹入到鍋爐爐膛上部某一特定溫度區(qū)域。石灰石立刻分解并生成氧化鈣和二氧化碳:caco3 cao + co2 h = +178 kj/mo

20、l最合適的溫度范圍在900 oc 至1200 oc之間。過高的溫度會減少效率，尤其是在活化階段。如果溫度過低，反應就不夠充分，石灰石的利用率就低。在爐膛中，煙氣中部分二氧化硫和全部三氧化硫與氧化鈣反應生成硫酸鈣。cao + so2 + 1/2o2 caso4 h = -500 kj/molcao + so3 caso4一般來說，爐內(nèi)噴鈣階段的脫硫效率為35%左右，鈣與硫的摩爾比率為 2.5 mol/mol. 在這個階段，有15%至20 %的石灰石被反應掉。 噴鈣所造成的熱損失約0.6 %。但縮減很小，以至于在測量公差范圍內(nèi)觀察不到。由于噴鈣使得爐膛內(nèi)結(jié)渣、積灰較少，普通的吹灰系統(tǒng)已被證明是在噴

21、鈣前的一個有效手段，不需改變。但在過熱器與再熱器管屏間及二次風中需安裝吹灰器。如果沒有，則需增加。 氧化鈣與三氧化硫產(chǎn)生的反應很強烈，可有效降低煙氣的酸露點，從而降低了esp及煙氣通道的腐蝕程度?？ㄜ嚢逊蹱畹氖沂\到現(xiàn)場（或在附近建造制粉廠），氣力卸至石灰石粉倉。再通過氣力輸送機將石灰石送至噴鈣系統(tǒng)的定量給料倉。 在定量給料倉下方有一套閥門及斗作為氣壓閥。 斗下部的石灰石粉由螺旋喂送器進入噴鈣管。在管道中，石灰石粉由吹風機送至鍋爐的上部。石灰石粉的量可以通過調(diào)節(jié)螺旋喂送器的速度來控制。下部的斗可作為稱重系統(tǒng)來計算石灰石粉的重量。為了保證連續(xù)的石灰石粉輸送，下部斗的壓力需和噴管的壓力保持一致。

22、 石灰石粉噴射嘴通過由低壓壓縮機產(chǎn)生的吹氣來保證爐膛內(nèi)石灰石粉的充分混合和互相滲透。 3.3氧化鈣的活化顆粒狀的反應產(chǎn)物與飛灰的混合物隨煙氣流一起進入活化塔。在增濕的活化環(huán)境中，鈣的利用率得到充分的提高。在活化塔中未反應的氧化鈣轉(zhuǎn)換成氫氧化鈣。cao + h2o ca(oh)2二氧化硫與所生成的新鮮的氫氧化鈣快速反應，生成亞硫酸鈣。而絕大多數(shù)的亞硫酸鈣繼續(xù)氧化成硫酸鈣。ca(oh)2 + so2 caso3 + h2ocaso3 + 1/2o2 caso4煙氣冷卻的溫度越接近水的露點去除二氧化硫的程度就越好。兩個不固定的噴嘴對水起到了霧化的作用。在空氣預熱器之后的兩個煙氣管將煙氣送入一個垂直管

23、道，通過該管道進入活化反應器上部。噴水管的管口安裝在圓柱形反應器上部，下部是煙氣，底部有灰份輸送器將落下的灰除去。 反應器可被其兩側(cè)旁路管道旁路。fgd系統(tǒng)包括反應器進口、出口擋板及旁路-擋板從而使煙氣進入反應器或使反應器旁路。3.4顆粒的分離這個過程的反應產(chǎn)物呈干粉狀態(tài)。一部分顆粒物從活化塔的底部被分離出來，其余部分則在靜電除塵器中被除下。通過增濕使靜電除塵器的效率大為提高。3.5灰份的處理及其再循環(huán)從靜電除塵器和活化塔除下的一部分灰再循環(huán)返回到活化塔中?；曳菰傺h(huán)可以減少石灰石用量及副產(chǎn)品的生成，不僅提高了石灰石利用率而且使得去除二氧化硫的作用顯著。刮板輸送機將活化塔除下的灰送至活化塔上游

24、垂直煙氣管。較輕的顆粒再循環(huán)至活化塔，較重的顆粒落至垂直管下部的斗中，然后通過氣力輸送機送到儲存庫。在該儲存庫，反應器底部的灰被增濕攪拌器卸至灰罐車運走進行利用或丟棄。靜電除塵器的第一電場的部分灰由電力輸送機輸送至活化塔上游的垂直煙氣管旁的再循環(huán)灰斗中。給料機及套管將灰斗中的灰料送至煙氣。灰量由給料機的速度控制。3.6再加熱反應器出口煙氣溫度較低（60），為使除塵器安全運行，煙氣用反應器中的熱燃燒空氣再加熱，再加熱空氣的量用調(diào)節(jié)擋板控制。當活化系統(tǒng)不運行時，可用手動擋板關(guān)閉再加熱空氣。煙氣再加熱可保證靜電除塵器及下行煙道無腐蝕問題。3.7自動控制系統(tǒng)自動化采用數(shù)據(jù)編程自動控制系統(tǒng)metso d

25、na(metso 數(shù)字網(wǎng)絡體系)執(zhí)行。 3.7.1 自動化系統(tǒng)的功能自動化系統(tǒng)具有用以執(zhí)行所有與脫硫設(shè)備的測量、調(diào)節(jié)、控制和監(jiān)控相聯(lián)系的功能。 3.7.2 控制功能3.7.2.1石灰石噴射的控制通過調(diào)節(jié)給料器的速度控制石灰石所需的噴射量。石灰石的噴射量可以根據(jù)燃料耗量和燃料中的含硫量進行計算.按煙氣so2含量反饋值緩慢地修正所噴射的石灰石量。3.7.2.2反應器出口溫度的控制出口煙氣溫度通過調(diào)節(jié)注入反應器內(nèi)的噴水量進行控制。3.7.2.3加熱后溫度的控制反應器出口煙氣在進入靜電除塵器前采用空氣預熱器的熱空氣加熱。測量進入靜電除塵器的煙氣并用控制擋板調(diào)節(jié)熱空氣量以保持煙氣恒定。 3.7.2.4灰

26、份再循環(huán)的控制從過濾器到反應器所投入的再循環(huán)灰量可以用給料器的速度進行控制。3.7.3電動機控制、分組控制自動化系統(tǒng)也用于對電動機、電動閥門和電動擋板的控制，并對啟動停機進行聯(lián)鎖和順序控制。3.8 選則方案: 灰漿再循環(huán) 灰漿再循環(huán)是lifac的第三部分，一般電廠采用了爐內(nèi)噴鈣及爐后增濕，已滿足脫硫要求。當排放標準較高或?qū)υ衛(wèi)ifac的兩步脫硫作進一步提高時應考慮第三步的灰漿再循環(huán)?；覞{再循環(huán)的特點是把靜電除塵器灰斗的部分灰和水混合形成灰漿，此灰漿用類似lifac噴水的基本方法把灰漿噴進反應器內(nèi)。該系統(tǒng)在lifac的基礎(chǔ)上進行改造 ，使脫硫系統(tǒng)的整體效率達90%以上。3.9 噴鈣脫硫成套技術(shù)

27、適用范圍噴鈣脫硫成套技術(shù)可以用于工業(yè)鍋爐、大中型電站在役鍋爐改造和新建鍋爐的煙氣脫硫配套設(shè)計。從鍋爐容量上看，可從幾噸的汽水鍋爐到300mw、600mw的大型電站鍋爐。4 工藝系統(tǒng)組成4.1石灰石制粉系統(tǒng)為增加石灰石粉的爐膛內(nèi)的活化反應能力，對噴進爐膛內(nèi)的石灰石粉的顆粒度要求特別細，即 40m的顆粒要大于90%，以保證有效的脫硫。作為吸附劑的石灰石純度-即caco3要求不小于92%，以保證caco3在爐內(nèi)進行有效的化學反應。石灰石制粉系統(tǒng)主要設(shè)備有傳動裝置、鄂式和立軸式破碎機、微粉磨和分離機、以及各種輸送機和吸塵器等。在電廠周圍選取品位較高、交通便利的石灰石礦作為礦源，在礦附近建立制粉廠。建儲

28、存1000噸粉庫一座，在電廠鍋爐房附近建300噸粉倉。4.2石灰石粉噴射系統(tǒng)石灰石粉由粉倉經(jīng)計量裝置送入輸粉管道，由給粉風機送入的空氣正壓輸送到四個角上的噴射器內(nèi)。輸送過程中由母管到各個支管間設(shè)置分配器，使各支管流量相同。為使石灰石粉氣流能與爐內(nèi)主煙氣流量混合均勻，進入爐膛前增加由空預器來的熱風作為混合風。噴射器出口流速為3090m/s。4.3監(jiān)測與控制系統(tǒng) lifac脫硫工藝采用dcs集散控制系統(tǒng)，主要控制三個調(diào)節(jié)回路：a. 吸收劑給料量調(diào)節(jié)回路：噴入爐膛內(nèi)的石灰石總量由給料機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，噴入總量可手動給定，也可以由鍋爐的給煤量和煤的含硫量給定。實測的so2濃度用來作為反饋量以修正噴入爐膛石灰

29、石量。b. 吸收劑噴射調(diào)節(jié)回路：當鍋爐負荷或者燃燒工況有較大變動時，鍋爐爐膛內(nèi)的溫度場與流場的波動較大。這種波動對爐內(nèi)噴射的脫硫效率影響較大，需要根據(jù)爐內(nèi)溫度的變化，對噴射系統(tǒng)噴入的空氣量及空氣溫度和噴射角進行調(diào)整，以保證系統(tǒng)有較高的脫硫效率。 c. so2濃度控制系統(tǒng)：根據(jù)煙氣出口二氧化硫含量對石灰石的噴入量進行調(diào)整?？刂苹芈分饕校簢娚湎到y(tǒng)的啟動與停用自動控制系統(tǒng)；噴射管道的堵塞檢測系統(tǒng)；系統(tǒng)各部分及各設(shè)備之間的連鎖控制系統(tǒng)。5 主要性能保證5.1功能保證噴鈣后對鍋爐的影響5.1.1噴鈣對結(jié)渣傾向的影響爐膛內(nèi)噴鈣可導致實際灰成份發(fā)生變化，一般認為爐內(nèi)灰的結(jié)渣傾向也會相應發(fā)生變化。實際上對于

30、不同的煤，添加石灰石后煤灰的熔融性變化有以下幾種情況：灰熔點有所降低； 灰熔點先降低后又有所提高；灰熔點變化不顯著；灰熔點有所提高。 電力部赴美國、芬蘭脫硫技術(shù)考察報告中介紹：從芬蘭inkoo電廠5000小時運行情況看，爐內(nèi)無結(jié)渣，表明采用噴鈣脫硫成套技術(shù)不會因結(jié)渣問題影響運行。在設(shè)計脫硫型鍋爐時，要對設(shè)計煤種，校核煤種和使用的石灰石取樣，進行燃料特性試驗分析和摻入一定比例石灰石后灰熔融特性分析，根據(jù)試驗結(jié)果采取相應措施設(shè)計或完善爐膛和燃燒設(shè)備。5.1.2噴鈣對受熱面粘污、傳熱的影響爐內(nèi)添加石灰石，實際灰分的堿/酸比增大，沾污傾向可能有所增強，但其變化程度與煤種及鈣基吸收劑本身特性有關(guān)。據(jù)美國

31、環(huán)保局和電力研究所工業(yè)性試驗數(shù)據(jù)看：“噴入石灰石會降低灰熔化溫度，多數(shù)情況下，灰的固著強度降低，用常規(guī)的吹灰器比較容易清除”。芬蘭inkoo電廠運行5000小時，清除受熱面上的積灰，無需增設(shè)吹灰器，根據(jù)負荷可以調(diào)整吹灰次數(shù)，即可解決受熱面沾污積灰問題，各極受熱面的傳熱特性不發(fā)生改變。國內(nèi)已開發(fā)有專項評估方法，能為可行性研究和設(shè)計運行提供具體數(shù)據(jù)。5.1.3噴鈣對受熱磨損的影響石灰石噴入爐膛鍛煉反應所生成的氧化鈣是帶有一定孔隙度的微團，其硬度遠低于粉煤灰，一部分氧化鈣硫化反應后，孔隙和表面被生成的硫酸鈣填充和覆蓋，中位徑比飛灰略大一些，但硬度遠低于飛灰，長期運行不會對受熱面有較嚴重磨損?！鞍宋濉?/p>

32、噴鈣脫硫示范工程貴州輪胎廠“4爐自1995年9月脫硫裝置投運后，幾次停爐檢查都未發(fā)現(xiàn)磨損問題，可以說，噴鈣后雖增加了飛灰量，但不加劇受熱面的磨損”。5.1.4脫硫設(shè)備投運對爐內(nèi)燃燒工況、氣溫的影響爐內(nèi)噴鈣脫硫是選擇一個合適的溫度區(qū)間將石灰石粉噴入爐膛，石灰石粉在煙氣溫度低于1200的區(qū)間噴入，鍛燒反應生成的氧化鈣固硫活性最佳。這個溫度區(qū)對于大容量電站鍋爐來說已接近爐膛出口，遠離燃燒器區(qū)域，故脫硫設(shè)備投運對爐內(nèi)燃燒工況沒有影響。石灰石粉的輸送介質(zhì)為空氣，脫硫設(shè)備投運時相應增加了爐風量，在ca/s2.5時，其輸送風量相當于總?cè)紵L量的13%，（對大容量鍋爐為下限），不會造成爐膛出口煙氣溫度的變化，

33、也不會對氣溫帶來影響。 對于大中容量電站鍋爐（大于100mw）來說，石灰石粉鍛燒反應最佳溫度區(qū)域位于上爐膛，爐膛上部受熱面設(shè)計布置可為石灰石鍛燒反應留有一定時間，保證鍛燒反應和固硫反應順利進行，只要考慮到噴鈣帶來的影響并采取相應措施，鍋爐完全可以安全穩(wěn)定運行。5.1.5噴鈣后對爐內(nèi)灰分和靜電除塵器的影響噴鈣脫硫造成爐內(nèi)灰分增加，其主要來源是：吸著劑帶入的雜質(zhì)、碳酸鈣生成的氧化鈣以及固硫反應后生成的硫酸鈣等。 經(jīng)估算，在ca/s=2時，灰分增加：a4.8sar%。影響電除塵器（esp）的主要因素有：煙氣量、粉塵比電阻、粉塵粒徑、氣流分布均勻性和煙氣含塵濃度等。噴鈣脫硫后影響esp除塵效率的幾項因

34、素是：煙氣通過水合固硫反應后，煙溫可降低約100，煙氣體積減小，有利于提高除塵器效率；煙氣經(jīng)過增濕比電阻有所下降，有利于提高除塵器效率。 噴鈣后飛灰與石灰石粉混合物的中位徑比飛灰略大一些，容易收集。水合反應器中煙氣速度較低，在該流動空間中有20%30%的塵被除去，降低了esp的灰負荷。5.1.6噴鈣脫硫?qū)﹀仩t運行熱效率的影響電力部火電廠脫硫技術(shù)考察團于1989年8月9月對美國、芬蘭的脫硫技術(shù)進行了詳細考察。采用噴鈣脫硫的inkoo電廠至1989年9月累計運行5000多小時表明：鍋爐熱效率下降0.3%。國內(nèi)計算，對于35t/h爐最保守的估計也不超過0.6。噴鈣脫硫成套技術(shù)攻關(guān)組在“七五”、“八五

35、”研究過程中，分析影響鍋爐熱效率的因素是：噴射的鈣基吸著劑量過剩，導致吸著劑熱解吸熱，消耗爐內(nèi)熱量；吸著劑的輸送介質(zhì)為冷空氣，相當于增加鍋爐漏風、排煙熱損失有所增加；但這兩種影響都很小。5.1.7二次污染caco3在爐內(nèi)分解成cao和co2，cao在爐內(nèi)、尾部水合固硫器中與so2反應生成caso42h2o，為中性物質(zhì)，不存在二次污染的問題；剩余的ca（oh）2在空氣中的最終產(chǎn)物是caco3，也是中性物質(zhì)，也不存在二次污染。因此，從環(huán)境角度上來說，不存在二次污染。5.1.8脫硫設(shè)備投運對鍋爐參數(shù)可能的影響噴鈣時，受熱面沾污，傳熱系數(shù)會有所下降，但由于鍋爐設(shè)計時都預留有受熱面，能保證足夠的吸熱量。

36、噴鈣對過熱器吸收的熱量可能有所影響，通過調(diào)整噴水量大小，能保證過熱蒸汽參數(shù)的穩(wěn)定。大型電站鍋爐采用擋板調(diào)溫時，擋板調(diào)溫的幅度大，靈敏度高。合理調(diào)整擋板開度，可調(diào)整再熱器與過熱器、再熱器冷段與熱段吸收熱量的比例。5.1.9脫硫裝置的可用率脫硫裝置與鍋爐設(shè)備之間是相互獨立的兩套系統(tǒng)，脫硫裝置可解列，解列后鍋爐照常運行。大部分脫硫設(shè)備使用的溫度區(qū)間較低，便于維護與檢修。送粉噴嘴在高溫區(qū)工作，其材料可用耐熱鋼或耐火材料，且有冷風冷卻，故障時仍可即時更換。噴鈣脫硫系統(tǒng)簡單，轉(zhuǎn)動設(shè)備只有風機、水泵、壓縮機、埋刮板，這些產(chǎn)品都是定型產(chǎn)品，運行可靠，事故率低。 5.2基本性能保證石灰石粒度：粒徑100m的粉量

37、占總粉量的94以上，其中80不大于32m的條件下：ca/s2.5（摩爾比）時，系統(tǒng)脫硫效率85系統(tǒng)的使用年限 30年系統(tǒng)的平均電負荷800kw5.3機械保證或自交貨驗收后一年計或自設(shè)備交貨后的兩年計，按以其中早到的時間計算，其保證期為6500運行小時 。保證期不包括按磨損件設(shè)計的正常零件的磨損。當設(shè)備已按說明書進行過維護，其保證期仍為有效。當設(shè)備進行過維修并且零件被更換過，則其保證期從維修后或從更換后按上述的保證小時計算計。5.4 so2釋放量保證so2 的排放所列出的so2排放量是以燃煤分析中含硫量（濕基）及ca/s 摩爾比2.5的前提下計算的。例如：煤中硫的含量, % (濕)so2 的釋放

38、量, mg/m3.n, 干煙氣, o2=6%0.794541.5783上述數(shù)據(jù)是按保證為80%脫硫效率計算。圖 2: so2 釋放量的保證值石灰石的質(zhì)量要求：:顆粒度尺寸: 80 % 92 %最終的石灰石消耗量在實驗后給出。計算以92 % 的caco3純凈度為準。爐膛中需具有一個開孔區(qū)，該開孔區(qū)能使吸收劑噴射進入在9001200 oc溫度區(qū)內(nèi)，并有足夠的滯留時間。 5.5其它保證煙氣溫度保證在esp前的煙氣末端溫度為70c，該溫度高出了so3 和 水汽引起的酸露點，并高出水的露點溫度15 oc 。因此由硫酸和水冷凝在過濾器和鋼制煙道中所引起的腐蝕不會比無脫硫裝置之前更為明顯。除塵器前的灰塵密集

39、度保證的最大值為 77 g/nm3。壓力損失反應器接觸面的進口至esp接觸面的進口間的壓力損失保證不大于1 300 pa.6.工藝系統(tǒng)參數(shù)要求 6.1鍋爐蒸發(fā)量 400 t/h 年均運作時間 8000 h負荷范圍 50100 % of mcr負荷的差異率 +/ 5 %/min of mcr6.2燃燒的煤耗煤量 44 t/h（年平均值）低位發(fā)熱值 21.03 mj/kg分析 (濕 %)（按原煤計）c：58.00 h：3.82s：1.2 o：8.22n：1.08 h2o：7.31灰份：26.62以上的煤質(zhì)(濕)分析的百分比除含硫量外,其它可在65 %范圍內(nèi)變動。6.3煙氣中的so2 沒有脫硫時 1

40、800mg/nm3 (估計最大值)脫硫后煙氣360 mg/nm3 （最大），設(shè)計值脫硫后煙氣 454 mg/nm3 （最大），保證值so2的減少量，設(shè)計值85% 設(shè)計值so2的減少量，保證值80% 保證值6.4進入爐膛內(nèi)的石灰粉物料輸送速度 7.85 t/h (最大)鈣與硫的摩爾比率 2.5純凈度 (caco3) 90 %顆粒粒度 40 m 80 %6.5進入活化反應器的煙氣進入活化反應器的煙氣溫度為120-140 c未脫硫時的煙氣流量(濕態(tài))為550 000 nm3/h.空氣預熱器之后的煙氣溫度為140-170 oc.6.6活化反應器內(nèi)的增濕水最大補給量 30t/h fgd的補充水來自循環(huán)水

41、排污 允許雜質(zhì)最大的微粒粒度 0.5 mm水泵的進口壓力 1 bar6.7活化反應器后的煙氣再熱溫度的增加 55 c 70 c熱風量 36125 nm/h熱風的溫度 315 c6.8進入除塵器前的煙氣流量 626 000 nm/h溫度 70 c含塵量 66 g/nm6.9電力消耗 電力消耗供貨商提供的設(shè)備 230 kw 估計的耗電量不包括引風機所要求的額外電量640 kw6.10反應器的壓力損失空氣預熱器之后的水平煙道至靜電除塵器進口的反應器壓力損失1300 pa6.11壓縮空氣的消耗流量 60 nm/min (平均)壓力 7 bar 6.12灰量 (包括副產(chǎn)品)電除塵灰斗除去的灰量 46 t

42、/h 最大脫硫系統(tǒng)中除去的灰量 20 t/h反應器底部除去的灰量 0-5 t/h (注: 包含在20 t/h內(nèi))6.13灰份分析 (干, 濕度 %)飛灰 62 %caso4 13 %caso3 3 %ca(oh)2 + cao 15 %caco3 3 %未反應的石灰石 4 %從反應器底部除去的灰料濕度 530 (%).再熱器出口的灰料濕度 5 (%).6.14石灰石制粉系統(tǒng)最大制粉量 12 t/h電力消耗 350 kw（最大） 6.15電源供應由enprima公司所提供的設(shè)備其電源為380 vac 及 ups，設(shè)備的估算耗電量為1220 kw（包括石灰石制粉系統(tǒng)）7 主要設(shè)備規(guī)范7.1噴鈣系統(tǒng)主要設(shè)備l1.石灰石儲料倉 容積 300 m重量 18 t空倉）材料 碳鋼設(shè)備:帶氣力除