山西永鑫自備電廠鍋爐脫硫脫硝改造方案_圖文

1、山西永鑫煤焦化有限責(zé)任公司3×75t/h煙氣脫硫脫銷改造工程 西安華江山西永鑫煤焦化有限責(zé)任公司3×75t/h鍋爐煙氣脫硝脫硫改造工程改造方案西安華江環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?014年8月目 錄1 工程概況12設(shè)計依據(jù)12.1鍋爐概況12.2引風(fēng)機12.3末級空預(yù)器出口煙氣數(shù)據(jù)22.4燃煤特性22.5排放要求32.6設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)32.7費用標(biāo)準(zhǔn)53 脫硝介紹53.1 SNCR技術(shù)53.2 SCR技術(shù)73.3 SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)83.4脫硝技術(shù)的比較94 SNCR脫硝方案114.1具體設(shè)計參數(shù)：114.2還原劑比較分析114.3脫硝設(shè)備供貨清單134.4煙氣脫硝性能保證

2、指標(biāo)164.5 運行成本分析175脫硫介紹185.1石灰石/石膏法工藝流程185.2 濕式氨/硫銨法185.2 脫硫技術(shù)比較196.脫硫方案206.1具體設(shè)計參數(shù)206.2 FGD系統(tǒng)的組成206.3設(shè)備清單256.4石灰石要求366.5煙氣脫硫性能保證指標(biāo)376.6 運行成本分析381 工程概況山西永鑫煤焦化有限責(zé)任公司3×75t/h循環(huán)流化床煙氣脫硫脫銷改造工程。工程位于山西省臨汾市安澤縣。為全面落實國家“十二五”氮氧化物、二氧化硫污染減排規(guī)劃和要求，依據(jù)國家GB13271-2014鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，對2009年投運的3×75t/h循環(huán)流化床煙

3、氣中的NOx、SO2進行處理。該項目實施后，可有效削減NOx、SO2的排放總量，切實改善空氣質(zhì)量，保護公眾健康，促進可持續(xù)發(fā)展。2設(shè)計依據(jù)2.1鍋爐概況1) 鍋爐形式：循環(huán)流化床鍋爐2) 型號：UG-75/3.82-M413) 運行模式：全年運行4) 數(shù)量：3臺（2用1備）5) 投產(chǎn)時間：1#、2#爐2009年2月； 3#2009年10月6) 制造廠家：無錫華光鍋爐股份有限公司2.2引風(fēng)機 表2.1 引風(fēng)機參數(shù)名稱單位參數(shù)型號-JLY75-44No.23.8D數(shù)量-每爐一臺風(fēng)量m3/h127398-236765風(fēng)壓Pa6111-3728調(diào)節(jié)擋板開度35-85電機功率/電壓kW / kV400/

4、10電機電流A30.32.3末級空預(yù)器出口煙氣數(shù)據(jù)表2.2 煙氣數(shù)據(jù)名稱單位設(shè)計參數(shù)實測數(shù)據(jù)煙氣流量m3/h162560125000-170000煙氣溫度/濕度/150/無115-150/無測定煙氣壓力Pa無無測定SO2濃度mg/m3300低于3000Nox濃度mg/m3250低于500煙塵濃度mg/m3無測量含氧量57-122.4燃煤特性 表2.3 煙氣數(shù)據(jù)名稱單位設(shè)計參數(shù)實際參數(shù)煤產(chǎn)地-晉、陜發(fā)熱量kcal/kg2705控制要求3500-4200固定碳33.522014年1-6月平均36.79氫1.68無測定氧2.9無測定氮0.58無測定硫0.18購煤要求低于1.5水分15-10（2014

5、年1-6月平均7.73）干燥 灰分60.1432-45（2014年1-6月平均44.65）揮發(fā)分33.0828-35（2014年1-6月平均32.26）燃料顆粒特性mm010<10mm，>852.5排放要求表2.4 排放要求名稱單位設(shè)計參數(shù)SO2濃度mg/m3150NOx濃度mg/m31502.6設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB16297 大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271 鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn) HJ2040 火電廠煙氣治理設(shè)施運行管理技術(shù)規(guī)范GB50057 建筑物防雷設(shè)計規(guī)范 GB50034 工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)GB50236 現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范HGJ229 工業(yè)設(shè)備、管道

6、防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范GB0198 熱工儀表及控制裝置施工及驗收規(guī)范GB50259 電氣裝置安裝工程電氣照明施工及驗收規(guī)范GBJ232 電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范 GB50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范GB50231 機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范GB50017 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范DL/T680 耐磨管道技術(shù)條件GB/T8163 流體輸送用無縫鋼管GB12348 工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)GB50054 低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50055 通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范GB50217 電力工程電纜設(shè)計規(guī)范GB50229 火力發(fā)電廠與變電所設(shè)計防火規(guī)范GB50260 電力設(shè)施抗震設(shè)計規(guī)范GBJ87 工業(yè)

7、企業(yè)噪聲控制設(shè)計規(guī)范GB50009 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB4272 設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則GB50264 工業(yè)設(shè)備及管道絕熱工程設(shè)計規(guī)范GB/T13275 一般用途離心通風(fēng)機技術(shù)條件GB/T2888 風(fēng)機和羅茨風(fēng)機噪音測量方法GB3274 碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶GB4879 防銹包裝GB8196 機械設(shè)備防護罩安全要求GB50055 通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范DL/T5048 電力建設(shè)施工及驗收技術(shù)規(guī)范書GB50212 建筑防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范及條文說明GB50231 機械設(shè)備安裝工程施工及驗收通用規(guī)范GB7231 工業(yè)管道的基本識別色和識別符號GB 4053 固定式鋼梯及平

8、臺安全要求GB50205 鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范2.7費用標(biāo)準(zhǔn)表2.5 費用標(biāo)準(zhǔn)名稱單位設(shè)計參數(shù)備注新水元/m32-軟水元/m310-蒸汽元/噸70-電元/（kW·h）0.5-壓縮空氣元m3折算為電計算液氨元/噸1900液氨純度99.9石灰石粉元/噸260-3 脫硝介紹目前主流的煙氣脫硝技術(shù)有選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）、選擇性催化還原技術(shù)（SCR）和SNCR/SCR聯(lián)合脫硝技術(shù)。3.1 SNCR技術(shù)在8001000這一溫度范圍內(nèi)、無催化劑作用下，氨水等還原劑可選擇性地還原煙氣中的NOx生成N2和H2O，基本上不與煙氣中的O2作用，據(jù)此發(fā)展了SNCR脫硝技術(shù)。SNCR煙氣脫硝

9、的主要反應(yīng)為：NH3為還原劑 l 4NO+4NH3+O24N2+6H2O l 6NO+4NH35N2+6H2Ol 6NO2+8NH37N2+12H2Ol 2NO2+4NH3 +O2 3N2+6H2O從SNCR系統(tǒng)逃逸的氨可能來自兩種情況，一是噴入的還原劑過量或還原劑分布不均勻，一是由于噴入點煙氣溫度低影響了氨與NOx的反應(yīng)。還原劑噴入系統(tǒng)必須能將還原劑噴入到爐內(nèi)最有效的部位，如果噴入控制點太少或噴到爐內(nèi)某個斷面上的氨不均勻，則會出現(xiàn)分布較高的氨逃逸量。在較大尺寸的鍋爐中，因為需要覆蓋相當(dāng)大的爐內(nèi)截面，還原劑的均勻分布則更困難。為保證脫硝反應(yīng)能充分地進行，以最少噴入NH3的量達到最好的

10、還原效果，必須設(shè)法使噴入的NH3與煙氣良好地混合。若噴入的NH3不充分反應(yīng)，則逃逸的NH3不僅會使煙氣中的飛灰容易沉積在鍋爐尾部的受熱面上，而且煙氣中NH3遇到SO3會產(chǎn)生NH4HSO4易造成空氣預(yù)熱器堵塞，并有腐蝕的危險。因此，SNCR工藝的氨逃逸要求控制在8mg/Nm3以下。圖3.1為尿素作為還原劑SNCR脫硝工藝流程圖。圖3.1 SNCR工藝系統(tǒng)流程圖SNCR煙氣脫硝過程是由下面四個基本過程組成：1) 還原劑的接收和溶液制備；2) 還原劑的計量輸出；3) 在鍋爐適當(dāng)位置注入還原劑；4) 還原劑與煙氣混合進行脫硝反應(yīng)。3.2 SCR技術(shù)選擇性催化劑還原（SCR）技術(shù)是在煙氣中加入還原劑（最

11、常用的是氨和氨水），在催化劑和合適的溫度等條件下，還原劑與煙氣中的氮氧化物（NOx）反應(yīng)，而不與煙氣中的氧進行氧化反應(yīng)，生成無害的氮氣和水。主要反應(yīng)如下：4NO + 4NH3 + O2 4N2 + 6H2ONO + NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O6NO2 + 8NH3 7N2 + 12H2OSCR技術(shù)采用催化劑，催化作用使反應(yīng)活化能降低，反應(yīng)可在更低的溫度條件（320400）下進行。對SCR系統(tǒng)的制約因素隨運行環(huán)境和工藝過程而變化。制約因素包括系統(tǒng)壓降、煙道尺寸、空間、煙氣微粒含量、逃逸氨濃度限制、SO2氧化率、溫度和NOx濃度，都影響催化劑壽命和系統(tǒng)的設(shè)計。除溫度外，NOx、NH

12、3濃度、過量氧和停留時間也對反應(yīng)過程有一定影響。SCR系統(tǒng)一般由氨或氨水的儲存系統(tǒng)、（氨水轉(zhuǎn)化為氨系統(tǒng)）、氨與空氣混合系統(tǒng)、氨氣噴入系統(tǒng)、反應(yīng)器系統(tǒng)、檢測控制系統(tǒng)等組成。SCR脫硝反應(yīng)器在鍋爐尾部一般有三種不同的布置方式，高塵布置、低塵布置和尾部布置，圖3.2為目前廣泛采用的高塵布置SCR煙氣脫硝系統(tǒng)工藝流程圖。圖3.2 SCR工藝系統(tǒng)流程(高塵布置)對于一般燃煤或燃油鍋爐，SCR反應(yīng)器多選擇安裝于鍋爐省煤器與空氣預(yù)熱器之間，因為此區(qū)間的煙氣溫度剛好適合SCR脫硝還原反應(yīng)，氨被噴射于省煤器與SCR反應(yīng)器間煙道內(nèi)的適當(dāng)位置，使其與煙氣充分混合后在反應(yīng)器內(nèi)與氮氧化物反應(yīng)，SCR系統(tǒng)商業(yè)運行的脫硝效

13、率約為80%90%。3.3 SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術(shù)SNCR/SCR混合技術(shù)是SNCR工藝的還原劑噴入爐膛技術(shù)同SCR工藝?yán)媚┓磻?yīng)氨進行催化反應(yīng)結(jié)合起來，或利用SNCR和SCR還原劑需求量不同，分別分配還原劑噴入SNCR系統(tǒng)和SCR系統(tǒng)的工藝有機結(jié)合起來，達到所需的脫硝效果，它是把SNCR工藝的低費用特點同SCR工藝的高脫硝率進行有效結(jié)合的一種揚長避短的混合工藝。SNCR/SCR混合工藝的脫硝效率可達到6090%。圖3.3為典型的SNCR/SCR混合煙氣脫硝工藝流程。圖3.3 SNCR/SCR聯(lián)合工藝脫硝流程圖3.4脫硝技術(shù)的比較幾種主要煙氣脫硝技術(shù)綜合比較情況如表3.7所列。表3.

14、1 SCR、SNCR、SNCR/SCR技術(shù)綜合比較名稱SCR技術(shù)SNCR技術(shù)SNCR+SCR技術(shù)反應(yīng)劑NH3氨水或尿素NH3反應(yīng)溫度3204008001000前:8001000，后段：320400催化劑V2O5-WO3/TiO2不使用催化劑后段加少量催化劑脫硝效率8090%3080%5090%反應(yīng)劑噴射位置SCR反應(yīng)器入口煙道爐膛內(nèi)噴射鍋爐負荷不同噴射位置也不同SO2/SO3氧化SO2氧化成SO3的氧化率<1%不會導(dǎo)致SO2氧化，SO3濃度不增加SO2氧化較SCR低對空氣預(yù)熱器影響NH3與SO3易形成硫酸氫銨，需控制NH3泄漏量和SO2氧化率，并對空預(yù)器低溫段進行防腐防堵改造。SO3濃度

15、低，造成堵塞或腐蝕的機率低硫酸氫銨的產(chǎn)生較SCR低，造成堵塞或腐蝕的機率比SCR低系統(tǒng)壓力損失新增煙道部件及催化劑層造成壓力損失沒有壓力損失催化劑用量較SCR小，產(chǎn)生的壓力損失較低燃料及其變化的影響燃料顯著地影響運行費用，對灰份增加和灰份成分變化敏感，灰份磨耗催化劑，堿金屬氧化物劣化催化劑，AS、S等使催化劑失活。基本無影響影響與SCR相同。由于催化劑較少，更換催化劑的總成本較SCR低鍋爐負荷變化的影響SCR反應(yīng)器布置需優(yōu)化，當(dāng)鍋爐負荷在一定范圍變化時，進入反應(yīng)器的煙氣溫度處于催化劑活性溫度區(qū)間。多層布置時，跟隨負荷變化容易跟隨負荷變化中等工程造價高低較高本項目脫硝方案的選擇本項目為3臺75t

16、/h鍋爐脫硝項目，原始NOx排放濃度約為500mg/Nm3。為滿足最新實施的NOx排放要求，同時考慮到脫硝的經(jīng)濟性，推薦采用SNCR脫硝工藝，脫硝后NOx排放濃度低于150mg/Nm3，實現(xiàn)達標(biāo)排放。每臺鍋爐一套脫硝系統(tǒng)，還原劑儲備系統(tǒng)公用一套。SNCR脫硝工藝優(yōu)點如下：1) 脫硝效率可達30%80%以上，確保NOx達標(biāo)排放。2) 脫硝系統(tǒng)運行靈活，調(diào)整余地大。3) 投資省。4) 占地小。5) 對鍋爐的運行影響較小。6) 運行維護方便。4 SNCR脫硝方案4.1具體設(shè)計參數(shù)：表4.1 設(shè)計參數(shù)序號名稱單位參數(shù)1煙氣流量m3/h(工況)1700002煙氣流量Nm3/h1100003反應(yīng)溫度850

17、4初始NOX濃度mg/Nm35005處理效率%706處理后NOX濃度mg/Nm31507還原劑氨水8氨水（20%）消耗量kg/h1689氨逃逸ppm84.2還原劑比較分析脫硝還原劑選擇是整個脫硝系統(tǒng)中很重要的一個環(huán)節(jié)。在脫硝系統(tǒng)中，還原劑是最大的消耗品（對于SNCR來說是這樣，但對于SCR來說催化劑的消耗費用更多）。其消耗成本直接影響到脫硝系統(tǒng)的整體經(jīng)濟評估。目前，世界上脫硝系統(tǒng)最常用的還原劑有三種：尿素、氨水和液氨。4.2.1 無水氨（液氨）、氨水和尿素的特性無水氨的特性：亦名液氨，為GB12268-90規(guī)定之危險品，危險物編號23003。無色氣體，有刺激性惡臭味。液態(tài)氨變氣態(tài)氨時會膨脹85

18、0倍，并形成氨云。氨蒸氣與空氣混合物爆炸極限1625%（最易引燃濃度17%）和遇高溫（93°C以上）時有爆炸的危險，氨和空氣混合物達到上述濃度范圍遇明火會燃燒和爆炸，如有油類或其它可燃性物質(zhì)存在，則危險性更高。氨是有毒物質(zhì)，會導(dǎo)致人急、慢性中毒，嚴(yán)重時可致人死亡；氨氣是具有腐蝕性、無色、具有強烈氣味的氣體；雖然絕大部分的時間都在安全使用，但一旦發(fā)生事故，它會形成一個致命的毒云對現(xiàn)場工作的工人及附近社區(qū)居住的人造成危害；若與氨直接接觸,會刺激皮膚，灼傷眼睛，使眼睛暫時或永久失明,並導(dǎo)致頭痛、惡心、嘔吐等；嚴(yán)重時，會導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)積水(肺或喉部水腫)，可能導(dǎo)致死亡；長期暴露在氨氣中，會傷肺

19、，導(dǎo)致產(chǎn)生咳嗽或呼吸急促的支氣管炎。氨水的特性：氨水與無水氨都屬于危險化學(xué)品。氨溶液為危險貨物品名表危險化學(xué)品名錄（2002版）GB12268-90規(guī)定之危險品：含氨50%的氨溶液，危險貨物編號為23003 ；35%含氨50%、 危險物編號為22025；10%<含氨35%的氨溶液，危險貨物編號為82503。用于脫硝的還原劑通常采用20% 25%濃度的氨水，是無色透明液體，易分解放出氨氣，溫度越高，分解速度越快，可形成爆炸性氣氛。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。與強氧化劑和酸劇烈反應(yīng)。與鹵素、氧化汞、氧化銀接觸會形成對震動敏感的化合物。接觸下列物質(zhì)能引發(fā)燃燒和爆炸：三甲胺、氨基

20、化合物、鉑、二氟化三氧、二氧二氟化銫、鹵代硼、汞、碘、溴、次氯酸鹽、氯漂、氨基化合物、塑料和橡膠。腐蝕銅、黃銅、青銅、鋁、鋼、錫、鋅及其合金等等。 如果溢出，氨水液體擴散范圍較無水氨小，濃度范圍較易控制。但有強烈的刺激性氣味，因是液體不需壓力容器儲存，較無水氨相對安全。但是接觸限值（溢出的氨濃度)，不管來自無水氨或氨水，對人體影響一樣。從運輸角度來看，氨水因為濃度僅在19%29%，與人接觸的概率較無水氨多，所以氨水比無水氨在與人接觸頻率的觀點上，危險性更勝于無水氨，必須謹(jǐn)慎考慮。4.2.2 脫硝還原劑的技術(shù)經(jīng)濟比較1) 技術(shù)比較從脫硝的原理來說，煙氣脫硝系統(tǒng)的實質(zhì)是氨氣（NH3）與NOx起還原

21、反應(yīng)。從這個角度看，氨水和液氨均可作為脫硝反應(yīng)的還原劑。但對于SNCR系統(tǒng)來說，最理想的還原劑為氨水，除了以上提到的原因外，氨水本身的特性使它相比液氨具有更好的可控制性、能夠在爐膛橫截面上分布的更均勻，因此可以達到更高的脫硝效率和更低的氨逃逸率。 2） 經(jīng)濟比較兩種還原劑的建造成本一般來說，氨水低，液氨高。而且相對運輸方式來說，液氨也具有較高的危險性。表4.2 不同還原劑特點還原劑特點氨水運輸成本較大需要較大的儲存罐脫硝有效溫度窗口窄液氨高危險性原料運輸和存儲安全性低綜上所述，考慮到貴公司在焦化行業(yè)要使用氨。因此本項目首先考慮氨水作為SNCR脫硝還原劑。4.3脫硝設(shè)備供貨清單4.3.1還原劑接

22、收與制備設(shè)備主要清單編號設(shè)備材料名稱規(guī)格型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)備注1氨水接收泵/循環(huán)泵ZS25-50-1603套揚程25m流量50m³/h,功率5.5kW化工防腐泵，不銹鋼材質(zhì)2閥組1套304SS3法蘭，管件1套304SS4.3.2儲存設(shè)備主要清單編號設(shè)備材料名稱規(guī)格型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)備注1清水罐10m³1臺碳鋼防腐2排污球閥DN503個PN16304SS3儲罐40m³2臺防腐4液位變送器WP-UM3083個210米PN165出口閘閥DN503個PN16304SS6進水球閥DN503個PN16304SS4.3.3還原劑噴射設(shè)備主要清單編號設(shè)備材料名稱規(guī)格型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)備

23、注1還原劑噴射計量泵CDLF1-233套揚程150m流量1m³/h，功率1.5kW不銹鋼材質(zhì)2閥組3套PN16304SS3Y型過濾器DN253個PN16PN164法蘭，管件3套PN16304SS5液體壓力變送器T20X-1-1.63套0.5級PN166氣體壓力變送器3套0.5級PN167電磁流量計YKLD-25S-T1F1003套DN25 PN164.3.4脫硝噴槍設(shè)備主要清單 編號設(shè)備材料名稱規(guī)格尺寸數(shù)量技術(shù)參數(shù)備注1噴槍DN05-252018把0.050.3t/h耐熱不銹鋼噴頭2附件DN15，PN1618套配套件3管路氣路、液路管路3套304滿足噴槍使用條件4噴槍套管爐膛開洞使用

24、18套310滿足脫硝使用效率數(shù)量4.3.5廢液回收設(shè)備主要清單編號部件名稱規(guī)格、尺寸數(shù)量技術(shù)參數(shù)備注1自吸泵SP-2MQHRC1臺揚程18m流量32m³/h功率7.5kW安裝在廢液池外2配套閥門1套304SS4.3.6壓縮空氣系統(tǒng)主要清單編號設(shè)備材料名稱規(guī)格尺寸數(shù)量技術(shù)參數(shù)備注1螺桿式壓縮機1套2Nm³/min一備一用2冷干機1套3儲氣罐3m³1臺法蘭，管件1套4.3.7電氣及自動化設(shè)備主要清單編號設(shè)備材料名稱規(guī)格 型號數(shù)量技術(shù)參數(shù)1變頻器柜800寬×800深×2200高3套2PLC組件柜800寬×800深×2200高1套P

25、LC系統(tǒng)采用西門子S7-300系列PLC3計算機及網(wǎng)絡(luò)（獨立中控）包括操作站、UPS電源及網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備3套4CEMS3套5電纜3套6電纜橋架3套4.3.8環(huán)境噴淋設(shè)備主要清單編號設(shè)備材料名稱規(guī)格尺寸數(shù)量技術(shù)參數(shù)備注1環(huán)境噴淋裝置1套布置于儲罐上方2環(huán)境氨氣濃度監(jiān)測報警儀FIX5501臺0100ppm環(huán)境監(jiān)測3洗眼器1套安全防護4噴淋花灑1套安全防護5廢液池1個土建施工防水防腐處理4.4煙氣脫硝性能保證指標(biāo)表4.3 煙氣脫硝工程性能保證指標(biāo)（單臺）名稱單位參數(shù)鍋爐蒸發(fā)量t/h75燃料類型煤處理煙氣量m3/h170000處理煙氣量Nm3/h110000爐膛內(nèi)NOx濃度mg/Nm3500脫硝后NOx

26、排放濃度mg/Nm3150SNCR脫氮效率%70氨逃逸 ppm8爐膛內(nèi)溫度 850年運行小時h7200還原劑(20%氨水)儲備量d5脫硝還原劑-（20%氨水）消耗量kg/h168NOx削減量t/a426運行達標(biāo)說明: 采用以氨水為還原劑的選擇性非催化還原（SNCR）技術(shù)，脫硝效率70%，滿足本項目氮氧化物排放濃度150mg/Nm3(折合為煙氣中氧含量為6計算)的要求，氮氧化物年削減量可達426噸。4.5 運行成本分析表4.3煙氣脫硝工程運行成本分析（氨水為還原劑）技術(shù)方案SNCR脫氮效率指標(biāo)70%鍋爐蒸發(fā)量t/h75NOx初始值（暫定）mg/Nm3500NOx排放水平mg/Nm3150處理煙氣

27、量m3/h170000處理煙氣量Nm3/h110000減少NOx排放量t/a426還原劑（液氨）消耗量Kg/h33.5×2t/a241.4×2還原劑（液氨）萬元/年45.8×2水成本萬元/年0.4×2壓縮空氣萬元/年5.4電耗萬元/年5×2管理費用萬元/年10兩臺運行費用萬元/年117.8蒸汽增加的成本元/噸1.09注：每年按7200小時考慮。由上表運行成本分析可見，本項目脫硝系統(tǒng)運行后，在系統(tǒng)脫硝效率為70%時，鍋爐綜合利用項目每年可減少氮氧化物排放426噸以上，為企業(yè)和當(dāng)?shù)貛砹肆己玫沫h(huán)境效益。5脫硫介紹5.1石灰石/石膏法工藝流程

28、0; 石灰石/石膏法煙氣脫硫技術(shù)是一種發(fā)展最成熟、在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用(市場占有率90%)的煙氣脫硫技術(shù)。該工藝以石灰石漿液作為吸收劑，通過石灰石漿液在吸收塔內(nèi)對煙氣進行洗滌, 發(fā)生反應(yīng)，去除煙氣中的SO2，反應(yīng)產(chǎn)生的亞硫酸鈣通過強制氧化生成含2 個結(jié)晶水的硫酸鈣（石膏），脫硫后的煙氣從煙囪排放。脫硫裝置工藝系統(tǒng)主要包括：煙氣系統(tǒng)、SO2吸收系統(tǒng)、石灰石破碎及漿液制備系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、工藝水及廢水處理系統(tǒng)。主要設(shè)備包括：煙氣擋板門、吸收塔、氧化風(fēng)機、循環(huán)漿泵、壓濾機等。5.2 濕式氨/硫銨法工藝流程氨法脫硫技術(shù)，除用氨水作洗滌劑以外，其運行方式與石灰石/石膏法相

29、似。從引風(fēng)機來的煙氣，進入脫硫塔濃縮結(jié)晶段，經(jīng)過洗滌、降溫、增濕后進入上部吸收段；在吸收段，煙氣經(jīng)氨水吸收液循環(huán)吸收SO2 生成亞硫酸銨；脫硫后的煙氣經(jīng)除霧，使煙氣中水霧小于75 mg/m3，凈化、除霧后的煙氣經(jīng)熱空氣及煙氣加熱器升溫至75左右送入煙囪排放。吸收劑氨與吸收液混合后進入吸收塔。吸收煙氣中SO2形成的亞硫酸銨在吸收塔底部被鼓入的空氣氧化成硫酸銨溶液，硫酸銨在塔內(nèi)結(jié)晶，含固漿液經(jīng)過濾離心機分離得到固體硫酸銨，固體硫酸銨進入干燥器干燥后，進入料倉和包裝機，即可得到商品硫酸銨。母液回塔。氨法脫硫系統(tǒng)包括脫硫裝置和硫酸銨后續(xù)處理裝置。其中：脫硫裝置的主要設(shè)備有吸收塔、&

30、#160;煙道、擋板門、循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、氨水槽及氨水泵、工藝水箱及水泵，附屬管道、閥門及控制儀表等。硫酸銨處理裝置的主要設(shè)備有旋流器、離心機、干燥機、包裝機、附屬的管道、閥門及控制儀表等。5.2 脫硫技術(shù)比較表5.1 兩種脫硫技術(shù)綜合比較序號名稱石灰石/石膏法濕法氨/硫酸銨法1工藝流程簡單復(fù)雜2吸收劑石灰石粉：來源廣泛、價格低廉、無污染氨水：價格昂貴，濃度太低影響脫硫效率，濃度太高容造成已造成氨泄漏。3危險程度無危險品4吸收劑高較高5對煙氣含塵濃度要求一般高6系統(tǒng)維護簡單復(fù)雜7副產(chǎn)品石膏，作為水泥添加劑或石膏板硫酸銨，用于農(nóng)業(yè)純度較難達到商品要求8廢水排放少量廢水，只需簡單沉淀處理

31、廢水COD含量超標(biāo)，需復(fù)雜處理9二次污染無容易造成氨泄漏、逃逸。10技術(shù)成熟程度國內(nèi)商業(yè)化運用國內(nèi)成功案例很少11脫除1噸SO2的吸收劑費用406元1010元本項目脫硫方案的選擇本項目為3臺75t/h鍋爐（兩用一備）脫硫項目，原始煙氣SO2濃度3000mg/Nm3。為滿足最新實施的SO2排放要求，同時考慮到脫硫的綜合比較（表5.1），推薦采用石灰石/石膏法工藝，脫硫后SO2排放濃度150mg/Nm3，實現(xiàn)達標(biāo)排放。3臺75t/h鍋爐（兩用一備）用一套脫硫系統(tǒng)。6.脫硫方案6.1具體設(shè)計參數(shù)表6.1 設(shè)計參數(shù)序號項目名稱單位參數(shù)1鍋爐形式流化床鍋爐2鍋爐數(shù)量臺3(2用1備)3鍋爐額定蒸發(fā)量t/h

32、754燃煤量（單臺爐）t/h21（設(shè)計煤種）14-19（實際煤種）5處理煙氣量（單臺爐）Nm3/h1100006處理煙氣量（單臺爐）m3/h(工況)1700007濕法脫硫入口SO2濃度mg/Nm3<30008濕法脫硫后出口SO2濃度mg/Nm31509SO2/SO3轉(zhuǎn)化率%<110處理效率%956.2 FGD系統(tǒng)的組成6.2.1吸收塔系統(tǒng)煙氣進入吸收塔內(nèi)，自下而上流動與噴淋層噴射向下的石灰石漿液霧滴發(fā)生反應(yīng)，吸收SO2、SO3、HF、HCl等氣體。吸收塔采用先進可靠的噴淋空塔，系統(tǒng)阻力小，塔內(nèi)氣液接觸區(qū)無任何填料部件，有效地杜絕了塔內(nèi)堵塞結(jié)垢、系統(tǒng)壓力增大的現(xiàn)象。石灰石漿液制備系統(tǒng)

33、制成的新石灰石漿液通過石灰石漿液泵送入吸收塔漿液池內(nèi)，石灰石在漿液池中溶解并與漿液池中已經(jīng)生成石膏的漿液混合，由吸收塔漿液循環(huán)泵將漿液輸送至噴淋層。漿液通過空心錐切線型噴嘴霧化，與煙氣充分接觸。在吸收塔漿液池中部區(qū)域，氧化風(fēng)機供給的空氣通過布置在漿液池內(nèi)的矛狀管與漿液在攪拌器的協(xié)助下進一步氧化反應(yīng)生成石膏（CaSO4·2H2O）。吸收塔石膏漿液通過石膏漿液排出泵輸送至石膏漿液緩沖箱后，泵送至壓濾機脫水，使副產(chǎn)物石膏中含水量小于10%，并堆放在石膏堆場。吸收塔配備四臺漿液循環(huán)泵，采用單元制運行方式，每一臺循環(huán)泵對應(yīng)一層噴淋裝置。循環(huán)泵將塔內(nèi)的漿液從下部漿液池打到噴淋層，經(jīng)過噴嘴噴淋，形

34、成顆粒細小、反應(yīng)活性很高的霧化液滴。 噴嘴設(shè)計采用高級的空心錐切線形噴嘴，在同等噴霧條件下，對循環(huán)泵的壓力需求較低，可降底系統(tǒng)功耗。該種噴嘴可使噴出的漿液形成一系列連續(xù)的霧化區(qū)域，覆蓋均勻，霧化效果好，并提高了漿液的噴淋速率。噴淋層的布置增加了漿液與氣體的接觸面積和幾率，保證吸收塔橫截面能被完全布滿并且重疊，使SO2、SO3、HF、HCl等被充分去除。由于在吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高。經(jīng)過凈化處理的煙氣流經(jīng)兩級臥式除霧器，在此處將煙氣攜帶的漿液微滴除去。從煙氣中分離出來的小液滴慢慢凝聚成比較大的液滴，然后沿除霧器葉片的下部往下滑落，直到漿液池，保證除霧器出

35、口煙氣攜帶的水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。經(jīng)洗滌和凈化的煙氣流出吸收塔，最終通過凈煙道進入煙囪排入大氣。下層除霧器（一級除霧器）的上下面和上層除霧器（二級除霧器）的下面設(shè)有沖洗噴嘴，正常運行時下層除霧器的底面和頂面，上層除霧器的底面自動按程序輪流清洗各區(qū)域。當(dāng)除霧器壓降超出設(shè)定值時即自動完成一個沖洗程序。除霧器沖洗系統(tǒng)的設(shè)計特別注意到FGD裝置入口的飛灰濃度及除霧器沉積物的影響。投標(biāo)人根據(jù)以往工程經(jīng)驗在吸收塔上層除霧器上部增加設(shè)置一層沖洗噴嘴，該層噴嘴可以提供在異常情況或停機檢修時對二級除霧器進行人工沖洗，以確保除霧器的高除霧可靠性。被吸收的SO2與石灰石在懸浮過程中反應(yīng)生成亞硫酸鈣（

36、CaSO3·1/2H2O），在吸收塔漿液池中（位于吸收塔下部）通過強制氧化作用進一步被通入過量的空氣氧化成硫酸鈣，在這一過程中石膏可從超飽和的溶液中結(jié)晶出來，可保證生成晶體均勻、高質(zhì)量的石膏晶體。其中吸收塔漿液池的主要功能如下：l 完成酸性物質(zhì)和石灰石的反應(yīng)l 通過強制氧化把亞硫酸鹽氧化成硫酸鹽l 提供石灰石足夠的溶解時間l 促使過飽和溶液里面的石膏結(jié)晶l 提供石膏晶體充分長大的停滯時間吸收塔漿池的容量進行了優(yōu)化設(shè)計。本設(shè)計采用大容量吸收塔漿池以確保：l 進口低SO2濃度導(dǎo)致酸堿吸收反應(yīng)速率下降，大容量吸收塔漿池為噴淋過程中物理溶解于漿液中的酸性物質(zhì)在漿池內(nèi)與石灰石漿液中的有效成分反

37、應(yīng)提供充分的反應(yīng)時間，由此確保高的脫硫效率。l 為石灰石提供充分的溶解時間，確保不大于1.05的鈣硫比。l 為亞硫酸鈣提供充分的氧化空間和氧化時間，確保良好的氧化效果，保證石膏品質(zhì)。l 為石膏晶體長大提供充分的停滯時間及充足的晶種，確保生成高品質(zhì)的粗粒狀（而非片狀和針狀）石膏晶體。同時，為了在煙氣參數(shù)如煙氣流量、煙氣溫度和SO2初始濃度發(fā)生快速變化的情況下，能使吸收塔正常、穩(wěn)定地運行，漿液池容量的設(shè)計保證提供充分的氣固緩沖容積，確保系統(tǒng)具有良好的耐沖擊性和穩(wěn)定性。漿液池里面的漿液為含有多種溶解鹽的水溶液，其中懸浮態(tài)維持在12%-18%的水平。為了保證這些固態(tài)物質(zhì)能夠真正均勻分布在漿液中，漿液池

38、周圍安裝了3臺側(cè)進式攪拌器。當(dāng)鍋爐原煙氣通過吸收塔時，會蒸發(fā)帶走一部分吸收塔內(nèi)的水分，石膏結(jié)晶也會帶走一定的水分，廢水排放也會帶走一部分水，這樣將導(dǎo)致吸收塔漿液中的固體濃度逐步增大，進而影響反應(yīng)的正常進行。漿液的液位由吸收塔的液位控制系統(tǒng)控制，流失的水將通過除霧器沖洗水來補充，同時亦通過向吸收塔補充新鮮工藝水來保持液位。塔內(nèi)漿液的密度通過調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)石膏漿液的排放量來控制。6.2.2煙道系統(tǒng)FGD裝置將配備單獨的煙道系統(tǒng)，包括：原煙道：從鍋爐原有引風(fēng)機入口至吸收塔的整段煙道（含膨脹節(jié), 煙氣擋板門）及支架；凈煙道：吸收塔出口至煙囪入口煙道（含膨脹節(jié)）及支架。煙道最小壁厚至少按6mm設(shè)計，并考慮

39、一定的腐蝕余量。煙道應(yīng)是具有氣密性的焊接結(jié)構(gòu)，所有非法蘭連接的接口都應(yīng)進行連續(xù)焊接。進氣煙道采用可靠的防腐保護。所有煙道應(yīng)在適當(dāng)位置配有足夠數(shù)量和大小的人孔門和清灰孔，以便于煙道（包括膨脹節(jié)）的維修和檢查以及清除積灰。另外，人孔門應(yīng)與煙道壁分開保溫，以便于開啟。在外削角急轉(zhuǎn)彎頭和變截面收縮急轉(zhuǎn)彎頭處，以及根據(jù)承包方提供的其他煙氣流動模型研究結(jié)果要求的地方，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)流板。6.2.3還原劑儲存及漿液制備系統(tǒng) 新建一座石灰石粉倉，儲存外運細度為320目過篩率不小于90%石灰石粉，通過輸送系統(tǒng)至石灰石漿液箱。通過物料配比調(diào)制成合格的石灰石漿液，為每套系統(tǒng)配置兩臺石灰石漿液泵（一用一備）和石灰石漿液輸送

40、管，直接送至吸收塔漿液池中。制漿所需的水由濾液提供或者由工藝水提供。6.2.4脫硫副產(chǎn)物分離裝置石膏漿液是含有石膏晶體、亞硫酸鈣、CaCl2、少量未反應(yīng)石灰石、CaF2和少量飛灰等其它化合物的混合物，經(jīng)過石膏水力旋流器旋流及真空皮帶脫水機脫水后實現(xiàn)石膏的濃縮、凈化和脫水。6.2.5工藝水和石膏沖洗水的系統(tǒng)工藝水主要考慮以下幾處用水點：l 石灰石漿液制備系統(tǒng)的補給水（連續(xù)）l 石膏脫水系統(tǒng)的補給水（連續(xù)）l 除霧器沖洗水（斷續(xù)）l 事故排放系統(tǒng)用水（間斷）l 設(shè)備清洗用水（間斷）l 吸收塔補給水（連續(xù)）6.2.6排空及漿液返回裝置排水系統(tǒng)主要包括以下組成部分：l 事故漿液池l 事故漿液泵l 排水

41、坑l 排水坑攪拌器l 排水坑泵（每個排水坑各對應(yīng)二臺，根據(jù)各池、坑內(nèi)的液位自動啟停）6.3設(shè)備清單6.3.1吸收塔系統(tǒng)吸收塔型式（噴淋塔/液柱塔）噴淋塔流向（順流/逆流）逆流吸收塔前煙氣量（標(biāo)態(tài)、濕態(tài)）Nm3/h220000（兩爐 ）漿液循環(huán)停留時間min3.5漿液全部排空所需時間h3液/氣比（L/G）l/m312（3層噴淋）煙氣流速m/s3.5煙氣在吸收塔內(nèi)停留時間s5.4化學(xué)計量比CaCO3/去除的SO2mol/mol1.02漿池固體含量: 最小/最大Wt%12/18漿液含氯量g/l10漿液PH值56吸收塔吸收區(qū)內(nèi)徑m7吸收塔吸收區(qū)高度m3.6漿池區(qū)直徑（或長×寬）m7漿池高度m

42、5.44漿池液位正常/最高/最低m4.94/5.44/5.94漿池容積m3153.6吸收塔總高度m19.51材質(zhì)吸收塔殼體 / 內(nèi)襯碳鋼/玻璃鱗片內(nèi)襯入口煙道材質(zhì)/厚度6mm碳鋼復(fù)合貼襯3mmC276合金鋼板噴淋層/噴嘴FRP/SIC噴淋層數(shù)/層間距3/1.8m攪拌器或攪拌設(shè)備數(shù)量3攪拌器或攪拌設(shè)備軸功率kW15除霧器位置吸收塔上部除霧器級數(shù)二級平板吸收塔保溫mm506.3.2吸收塔循環(huán)泵數(shù)量臺4（三用一備）型式離心式軸功率kW75/85/95揚程mH209.95/11.75/13.55流量m3/h13606.3.3石膏排出泵數(shù)量臺2（一用一備）型式離心式軸功率kW7.5揚程mH2040流量m

43、3/h256.3.4氧化風(fēng)機數(shù)量臺2（一用一備）型式羅茨風(fēng)機出口壓力Pa57000電機軸功率kW75出口流量（每臺）Nm3/h12756.3.5石灰石倉數(shù)量個1有效容積m3706.3.6石灰石漿液制備及供應(yīng)系統(tǒng)名稱單位數(shù)據(jù)螺旋給料機數(shù)量個1出力t/h0.2型式-重力式旋轉(zhuǎn)給料閥數(shù)量個1出力t/h0.2型式-重力式石灰石漿液箱數(shù)量個1有效容積m324尺寸（直徑）m3高度m3.8防腐材料玻璃鱗片攪拌器數(shù)量個1攪拌器材料(葉輪/軸)葉輪材質(zhì)、軸材質(zhì)：碳鋼襯膠攪拌器軸功率kW4石灰石漿液泵數(shù)量臺2（一用一備）形式離心式殼體/葉輪材料A49或等同吸入側(cè)壓力Pa40000揚程m25流量m3/h7.5介質(zhì)含

44、固量%30密封形式機械密封密封材料SiC軸功率kW7.56.3.7石膏脫水系統(tǒng)名稱單位數(shù)據(jù)壓濾機數(shù)量套1漿液存儲池數(shù)量個1有效容積m319攪拌器數(shù)量個1攪拌器軸功率kW2.2漿液泵數(shù)量臺2（一用一備）形式自吸泵殼體/葉輪材料A49或等同吸入側(cè)壓力Pa24000揚程m20流量m3/h50回收水泵數(shù)量臺2（一用一備）形式自吸泵殼體/葉輪材料A49或等同吸入側(cè)壓力Pa24000揚程m40流量m3/h50介質(zhì)含固量%1.89密封形式機械密封密封材料SiC軸功率kW8.66.3.8排放系統(tǒng)名稱單位數(shù)據(jù)事故漿液泵數(shù)量臺2（一用一備）形式離心式殼體/葉輪材料A49或等同/A49或等同吸入側(cè)壓力Pa10000

45、揚程m30流量m3/h50介質(zhì)含固量%30密封形式機械密封密封材料SiC軸功率kW15事故漿液箱數(shù)量個1有效容積m3160尺寸（長×寬×高）m10×4×4攪拌器數(shù)量個3攪拌器功率kW11排水坑數(shù)量臺1地坑形式-鋼筋混凝土尺寸m3×3×3防腐FRP攪拌器數(shù)量臺1攪拌器功率kW2.2排水坑泵數(shù)量臺2（一用一備）型式自吸式離心泵殼體材質(zhì)A49或等同葉輪材質(zhì)A49或等同電機功率kW4揚程m20體積流量m3/h206.3.9供水系統(tǒng)名稱單位數(shù)據(jù)工藝水箱數(shù)量個1有效容積m320尺寸m4×2×5材料碳鋼工藝水泵數(shù)量臺2（一用一備

46、）型式離心式殼體材質(zhì)碳鋼葉輪材質(zhì)碳鋼軸功率kW5.5吸入側(cè)壓力Pa50000揚程m40體積流量m3/h20密封型式機械密封密封材質(zhì)SiC6.3.9電氣部分設(shè)備及材料清單序號設(shè)備名稱型號和規(guī)格單位數(shù)量備注1脫硫變壓器SCB10-1250/10，10±2×2.5%/0.4kV，Ud=6% Dyn11，帶 IP21防護外殼，自冷/風(fēng)冷，B級絕緣臺2需方供貨范圍2低壓開關(guān)柜2.1電源進線柜GGD,1000(寬)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500A Ik=10kA臺2變頻器、斷路器、交流接觸器、熱繼電器等主要電氣元件采用ABB產(chǎn)品2.2母聯(lián)柜GGD,

47、800(寬)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500A Ik=10kA臺12.3漿液循環(huán)泵變頻控制柜GGD,800(寬)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500A Ik=10kA 內(nèi)裝ABB變頻器臺62.4電動機配電柜GGD,800(寬)x800(深)x2200(高)Un=380/220V In=2500AIk=10kA 臺72.5低壓母線橋封閉母線橋，三相四線銅母線，Un=380/220V In=2500A 米53UPS10kVA 輸入380V三相/輸出220V單相 自帶蓄電池套14通信部分4.1通信電纜HYV20-10X2X0.5米2

48、004.2分線端子箱10對個25就地箱套16照明燈具套17電線電纜套18電纜橋架支架套19電纜防火材料耐火隔板、阻火包、防火堵料、涂料等套110安裝材料10.1槽鋼10米10.2角鋼40X4米10.3鍍鋅鋼管熱鍍鋅鋼管 DN20-100噸6.3.10熱控部分設(shè)備及材料清單序號設(shè)備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備注1壓力表Y-150，精度1.5，表頭不銹鋼，量程：01.5Mpa只82隔膜壓力表Y-150，精度1.5，表頭不銹鋼，量程：01.5Mpa只43雙金屬溫度計Y-150，表頭不銹鋼，量程：0100ºC只41壓力變送器420mA,HART,精度等級：±0.075%； 臺42差壓變送器420mA,精度等級：±0.075%；1245