集中供熱煙氣脫硫除塵可研報告2009

TOC\o"1-2"\h\z\u1.總論 11.1項目及建設(shè)單位基本情況 11.2編制依據(jù)及原則 21.3項目建設(shè)的背景及必要性 22.項目建設(shè)規(guī)模 43.自然氣象條件 44.燃煤的來源及煤質(zhì)指標 75.工藝技術(shù)及設(shè)備方案 95.1現(xiàn)狀分析 95.2工藝技術(shù)及設(shè)備方案 145.3灰塵儲存、卸灰設(shè)施 435.4設(shè)計遵循的標準、規(guī)范 436.主要原材料、輔助材料 446.1生石灰的來源 446.2生石灰的質(zhì)量 446.3鈉堿的來源及價格 457.控制系統(tǒng) 457.1系統(tǒng)整體控制 457.2袋式除塵器的控制系統(tǒng) 467.3脫硫控制系統(tǒng) 477.4監(jiān)測與安全保護措施 487.5設(shè)計遵循的標準、規(guī)范 498.總圖運輸及土建部分 498.1總圖運輸 498.2土建部分 529.公用工程 569.1給水、排水 569.2供電 579.3采暖通風(fēng)及空氣調(diào)節(jié) 7210.節(jié)能、節(jié)水 7310.1節(jié)能 7310.2節(jié)水 7411.消防 7411.1消防給水系統(tǒng) 7411.2滅火器配置 7411.3可依托的消防條件 7412.環(huán)境保護 7512.1改造前后排放對比 7512.2建設(shè)項目污染及處理措施 7512.3執(zhí)行的環(huán)境標準 7612.4環(huán)境管理及監(jiān)測 7613．安全 7613.1設(shè)計遵循的標準、規(guī)范 7613.2主要安全問題 7713.3安全防治措施 7714．職業(yè)衛(wèi)生 7814.1設(shè)計遵循的標準、規(guī)范 7814.2職業(yè)危險有害因素分析 7814.3危害因素的防范和治理 7915.人力資源配置 7916.項目實施計劃 7917.投資估算及資金籌措 8017.1投資估算的范圍和內(nèi)容 8017.2投資估算編制原則及依據(jù) 8017.3建設(shè)投資估算 8117.4資金籌措 8217.5建設(shè)期借款利息 8217.6流動資金估算 8217.7投資估算匯總 8218.成本費用分析 8318.1TFGD法工藝方案生產(chǎn)成本 8318.2SDA法工藝方案生產(chǎn)成本 8418.3方案比選 8518.4優(yōu)選結(jié)論 8619.研究結(jié)論 861.總論1.1項目及建設(shè)單位基本情況1.1.1項目概況1.1.1.1項目名稱xxxxxxxxxx公司礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部集中供熱鍋爐煙氣除塵脫硫及余熱回收技術(shù)改造。1.1.1.2建設(shè)性質(zhì)建設(shè)性質(zhì)：本項目屬技術(shù)改造項目，通過改造使集中供熱鍋爐煙氣達標排放。企業(yè)性質(zhì)為國有企業(yè)。1.1.1.3建設(shè)地點建于xxxxxxxxxx公司礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部公共事務(wù)管理公司集中供熱鍋爐房。1.1.1.4xxxxxxxxxx公司礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部公共事務(wù)管理公司是獨山子區(qū)內(nèi)的唯一一家集中供熱企業(yè)，公司前身為獨石化物業(yè)公司水電汽管理站。該公司主要擔(dān)負著獨山子生活區(qū)采暖、熱水的供給任務(wù)及供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的日常維護工作。公司現(xiàn)有職工總數(shù)189人，其中工程技術(shù)人員22人，主要資產(chǎn)包括：三臺46MW和兩臺70MW高溫?zé)崴仩t為熱源的鍋爐房，18座換熱站（2009年并入集中供熱熱源的換熱站有3座）。目前鍋爐房正在擴建的第三臺70MW高溫?zé)崴仩t，2009年可建成投用。屆時集中供熱系統(tǒng)可提供348.0MW的供熱負荷，可以承擔(dān)獨山子區(qū)420×104m2建筑的供暖需求。另外在鍋爐房東側(cè)還預(yù)留一臺1.1.2項目研究性質(zhì)項目研究單位xxxxxxxxxx有限責(zé)任公司1.2編制依據(jù)及原則1.2.1編制依據(jù)1.2.1.1xxxxxxxxxx公司礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部技改技措項目設(shè)計委托書—集中供熱鍋爐煙氣除塵、脫硫及余熱回收技術(shù)改造（見附件1）。1.2.1.2中國石油天然氣股份有限公司《煉油化工建設(shè)項目可行性研究報告編制規(guī)定》（2002年試用版）。1.2.1.3《xxxxxxxxxx公司安全環(huán)保責(zé)任書》（2009年度）1.2.2編制原則1.2.2.1遵循技術(shù)先進可靠，規(guī)模經(jīng)濟合理，節(jié)省投資，降低成本和減少能耗、物耗；1.2.2.2遵循國家的節(jié)能減排政策；1.2.2.3設(shè)備運行穩(wěn)定、安全，檢修維護方便，整機使用壽命長，能滿足現(xiàn)行環(huán)保要求和未來更高環(huán)保標準的原則；1.2.2.4遵循國家有關(guān)建設(shè)項目的程序和有關(guān)規(guī)定；1.2.2.5嚴格執(zhí)行國家安全、環(huán)保、消防以及職業(yè)安全衛(wèi)生等方面的規(guī)范和標準。1.3項目建設(shè)的背景及必要性1.3.1項目建設(shè)的背景xxxxxxxxxx集中供熱鍋爐系統(tǒng)始建于2002年，經(jīng)過兩次擴建達到3×46MW+2×70MW的供暖規(guī)模。鍋爐為DHL46-1.6-130/70-AⅢ和DHL70-1.6-130/70-AⅡ燃煤鏈條式角管高溫?zé)崴仩t，其供回水溫度為130～80℃。鍋爐除塵系統(tǒng)采用的是濕式復(fù)合雙擊式除塵器。從2007年12月份至2009年3月，由獨山子環(huán)境監(jiān)測中心對鍋爐排放煙氣進行了檢測，測試數(shù)據(jù)顯示，煙塵平均排放濃度842mg/Nm3，二氧化硫平均排放濃度619mg/Nm3。排放量呈逐年提高態(tài)勢，說明在用除塵設(shè)施的處理能力無法滿足現(xiàn)行的《燃煤鍋爐大氣污染物排放標準》(DB65/2154-2004)，該標準要求煙塵排放指標≤50mg/Nm3；二氧化硫含量≤400mg/Nm3。熱力公司對該除塵器運行進行了多次調(diào)整及技術(shù)改造，排放不達標狀況未得到有效改善。并且該除塵器不能根據(jù)鍋爐運行負荷變化對其進行調(diào)整，運行維護及檢修難度較大，同時燃煤物性發(fā)生變化，燃煤灰分、硫含量較高，導(dǎo)致除塵設(shè)備在運行過程中折流板上部積灰嚴重，極易發(fā)生堵塞，導(dǎo)致煙氣流通不暢，造成除塵器及鍋爐產(chǎn)生正壓。并且由于煙氣含硫較高，部分二氧化硫溶于水后，形成硫酸及亞硫酸，防腐層開裂后，部分弱酸性水進入防腐層內(nèi)部，造成防腐層與鋼結(jié)構(gòu)之間形成空鼓，造成防腐層脫落嚴重，每年為此所發(fā)生的維修費用在60萬元以上。1.3.2按照《燃煤鍋爐大氣污染物排放標準》DB65/2154-2004，Ⅱ時段標準考慮，燃煤鍋爐二氧化硫排放≤400mg/m3,煙塵排放≤50mg/m3。而依照此標準獨山子集中供熱鍋爐煙氣排放已嚴重超標，目前居民住宅距集中供熱鍋爐房已不足500米，鍋爐煙氣已經(jīng)對對周邊居民造成較大影響，根據(jù)獨山子近期規(guī)劃，新的居民區(qū)將環(huán)繞鍋爐房附近建設(shè),如屆時煙塵排放超標的狀況不進行改善，鍋爐煙氣對周圍居民的影響范圍將更加廣泛?？諝赓|(zhì)量與居民的日常生活生活息息相關(guān)，如果空氣質(zhì)量不能達到標準，會對人們的身體健康會按照獨山子地區(qū)環(huán)?？偭靠刂浦笜朔峙浣o礦區(qū)服務(wù)事業(yè)部的二氧化硫總量排放指標≤850t/a。因此本項目對鍋爐的尾氣進行除塵、脫硫改造是非常有必要的。1.4項目研究范圍1.4.1．對鍋爐房現(xiàn)有3臺46MW和2臺70MW鍋爐原有除塵脫硫系統(tǒng)進行改造，除塵器改為袋式除塵器，脫硫采用專用脫硫島；1.4.2．對已建鍋爐增加煙氣余熱回收設(shè)施1.4.3．除塵、脫硫系統(tǒng)相配套的總圖、1.5項目設(shè)計達到的技術(shù)指標1.5.1．煙氣進入除塵器前的溫度≤145±101.5.2．鍋爐煙氣排放含塵量≤50mg/Nm31.5.3．煙氣經(jīng)過脫硫后二氧化硫排放濃度≤400mg/Nm31.5.4.煙氣黑度限制：林格曼黑度2.項目建設(shè)規(guī)模改造鍋爐房現(xiàn)有3臺46MW和2臺70MW鍋爐除塵、脫硫系統(tǒng)；增加煙氣余熱回收設(shè)施使排煙溫度降低，達到節(jié)能降耗的目標；煙塵排放指標符合《燃煤鍋爐大氣污染物排放標準》DB65/2154-2004的要求。3.自然氣象條件獨山子區(qū)地處新疆北疆西部中心、亞歐大陸腹地，遠離海洋，屬于典型的北溫帶干旱大陸性氣候，其特點是夏季炎熱，冬季嚴寒漫長，降雨較少，氣候干燥，溫度的年、日變化大，光照充足，無霜期長。主要氣象參數(shù)如下：1）溫度年平均溫度7.月平均最低氣溫的最低值（50年一遇）-21.4月平均最低氣溫的最低值（10年一遇）-19.9極端最低溫度-3氣候變化極端最低氣溫10年一遇-32氣候變化極端最低氣溫20年一遇-3氣候變化極端最低氣溫30年一遇-35.5氣候變化極端最低氣溫50年一遇-37.1最熱月（七月）平均溫度2最冷月（一月）平均溫度-1年連續(xù)五天最冷日平均氣溫-25.7年連續(xù)五天最冷日最低氣溫-32.92）濕度年平均相對濕度58%年平均絕對濕度6.7hPa各月最小相對濕度0%各月最大相對濕度100%3）氣壓年平均氣壓940.3hPa極端最高氣壓974.8hPa年極端最低氣壓916.4hPa春季室外大氣壓力939.4hPa夏季室外大氣壓力931.3hPa秋季室外大氣壓力942.4hPa冬季室外大氣壓力947.2hPa4）風(fēng)全年平均風(fēng)速2.7m/s冬季室外風(fēng)速1.6m/s夏季室外風(fēng)速3.5m/s瞬間最大風(fēng)速38.4m/s10m高度處年10分鐘平均最大風(fēng)速32.0m/s10m高度處年10分鐘平均最大風(fēng)壓0.60kN/m2全年主導(dǎo)風(fēng)向為W風(fēng)頻率11%全年次主導(dǎo)風(fēng)向WSW風(fēng)頻率8%靜風(fēng)頻率18%夏季主導(dǎo)風(fēng)向為SW風(fēng)頻率10%夏季次主導(dǎo)風(fēng)向為W和WSW頻率分別為9.3%、9.0%冬季主導(dǎo)風(fēng)向為W風(fēng)頻率11%年沙暴日數(shù)2.0天年大風(fēng)日數(shù)10.3天霧日數(shù)25.8天雷暴日數(shù)17.9天裹冰厚度15.0mm地面粗糙度B類5）降雨量年平均降雨量198.9mm年最大降雨量292.0mm年最小降雨量108.7mm最大日平均降雨量41.5mm6）降雪、積雪多年平均降雪初日為10月下旬，終日為4月上旬年平均降雪量為36.3平均積雪深度21㎝最大積雪深度40㎝50年一遇雪荷載0.55kN/m27）蒸發(fā)量年平均小型蒸發(fā)皿蒸發(fā)量2307.6m年平均水面蒸發(fā)量1269.2m月最大小型蒸發(fā)皿蒸發(fā)量3092.4m月最大水面蒸發(fā)量1700.8m月最小蒸發(fā)量1704.9m月最小水面蒸發(fā)量935.5m8）最大季節(jié)凍土厚度氣候變化最大季節(jié)凍土深度（50年一遇）19)采暖期天數(shù)為159天10）地震抗震設(shè)防烈度8度，設(shè)計基本地震加速度為0.2g，第2組。4.燃煤的來源及煤質(zhì)指標新疆的煤炭儲量約2.1×1013t，占據(jù)了全國煤炭總儲量的35～40%。神華新疆能源有限責(zé)任公司擁有將近70×109t煤炭儲量的探礦權(quán)和采礦權(quán)，其在獨山子區(qū)東有沙灣、瑪納斯、石河子等煤礦，在自治區(qū)所有煤炭開采企業(yè)中居于首位。本工程煤炭來源主要是新疆神華集團煤礦和烏蘇市四棵樹煤礦。根據(jù)總體規(guī)劃，神華新疆公司礦區(qū)分為東西兩個部分，即烏東區(qū)和烏西頭屯河西區(qū)?，F(xiàn)有6個礦，即六道灣煤礦，葦湖梁煤礦、堿溝煤礦、小洪溝煤礦、大洪溝煤礦、鐵廠溝煤礦均分布在烏魯木齊東礦區(qū)。烏東礦區(qū)位于烏魯木齊市區(qū)東北部，西南距烏魯木齊市中心約30km。礦區(qū)范圍：西起烏魯木齊河以東200m，東至米泉市白楊河，南起八道灣含煤組底板露頭以南2km，北至奇臺公路礦區(qū)，東西長29km，南北寬為8km左右，礦區(qū)總面積232km2。截止2000年底總儲量為8.656×109t，現(xiàn)生產(chǎn)水平有地質(zhì)儲量2.174×109t，可開采儲量1.355×109烏蘇四棵樹礦區(qū)位于烏蘇市南側(cè)四棵樹河口東西兩側(cè)的山前地帶,距312國道及北疆鐵路約40km,交通極為便利。各煤礦分布廣,西起克里阿特克溝及夾皮溝,經(jīng)四蘇木喇嘛廟、烏蘇林場,東至托斯特溝。以四棵樹煤礦為中心,東西長30km,南北寬約4km。四棵樹礦區(qū)產(chǎn)煤煤質(zhì)較好,均為長焰煤,呈黑色、條痕棕色或褐色,比重中等。根據(jù)新疆維吾爾自治區(qū)國土資源廳對四棵樹礦區(qū)各國營煤礦資源的認定,礦區(qū)內(nèi)占有資源量(332＋333＋334)約2.29×109t,控制及推斷的內(nèi)蘊經(jīng)濟資源量(332＋333)即可采儲量1.2×109t。獨山子燃煤現(xiàn)主要使用烏蘇四棵樹、神華集團等煤礦的混合煤，煤質(zhì)分析資料見下表。煤質(zhì)分析資料序號項目烏蘇四棵樹沙灣云清神華集團沙灣八家戶1全水W%(%)12.313.4810.558.52內(nèi)水Wn%(%)4.662.442.502.713外水Ww%(%)7.6411.048.055.794灰分A(%)10.2225.4018.5711.695揮發(fā)分(%)44.3828.1841.4735.766碳Cdaf(%)43.7943.9856.03669.827硫Sdaf(%)0.250.730.8240.918低位發(fā)熱量Qnet.v.ar(kJ/kg)23030222602163620000鍋爐房的燃料運輸采用汽車運輸。其煤源來自烏蘇四棵樹、沙灣云清、神華集團、沙灣八家戶等煤礦。5.工藝技術(shù)及設(shè)備方案5.1現(xiàn)狀分析5.獨山子集中供熱鍋爐房現(xiàn)有設(shè)備如下表：獨山子集中供熱鍋爐主要設(shè)備參數(shù)表工藝編號設(shè)備名稱規(guī)格型號及參數(shù)制造廠出廠日期1#爐角管式熱水鍋爐DHL46-1.6/130/70-AⅢ額定功率：46MW；額定進出口溫度：130/70℃；工作壓力：1.6MPa上海四方鍋爐廠2002.072#爐角管式熱水鍋爐DHL46-1.6/130/70-AⅢ額定功率：46MW；額定進出口溫度：130/70℃；工作壓力：1.6Mpa上海四方鍋爐廠2002.073#爐角管式熱水鍋爐DHL46-1.6/130/70-AⅢ額定功率：46MW；額定進出口溫度：130/70℃；工作壓力：1.6Mpa上海四方鍋爐廠2003.075#爐角管式熱水鍋爐DHL70-1.6/130/70-AⅡ額定功率：70MW；額定進出口溫度：130/70℃；工作壓力：1.6Mpa上海四方鍋爐廠2005.096#爐角管式熱水鍋爐DHL70-1.6/130/70-AⅡ額定功率：70MW；額定進出口溫度：130/70℃；工作壓力：1.6Mpa上海四方鍋爐廠2005.091#鼓風(fēng)機離心式風(fēng)機G4-7318D90°流量：129200m3電機功率：132KW沈陽人民風(fēng)機廠2002.072#鼓風(fēng)機離心式風(fēng)機G4-7318D90°流量：129200m3/h；全壓:2600Pa；主軸轉(zhuǎn)速：730r/min；電機功率：132KW沈陽人民風(fēng)機廠2002.073#鼓風(fēng)機離心式風(fēng)機G4-73NO180流量：177730m3全壓：1800Pa；主軸轉(zhuǎn)速：730r/min；電機功率：132KW寧波風(fēng)機有限公司2003.075#鼓風(fēng)機離心式風(fēng)機G4-73NO18D流量：141170m3全壓:2474Pa；主軸轉(zhuǎn)速：730r/min；電機功率：132KW中國寧波方圓風(fēng)機制造有限公司2005.96#鼓風(fēng)機離心式風(fēng)機G4-73NO18D流量：141170m3全壓:2474Pa；主軸轉(zhuǎn)速：730r/min；電機功率：132KW中國寧波方圓風(fēng)機制造有限公司2005.91#引風(fēng)機離心式風(fēng)機Y4-7320D-0°流量：211470m3全壓：3545Pa；主軸轉(zhuǎn)速：960r/min；電機功率：355KW沈陽人民風(fēng)機廠2002.072#引風(fēng)機離心式風(fēng)機Y4-7320D-0°流量：211470m3全壓：3545Pa；主軸轉(zhuǎn)速：960r/min；電機功率：355KW沈陽人民風(fēng)機廠2002.073#引風(fēng)機離心式風(fēng)機Y4-7320D-0°流量：211470m3全壓：3545Pa；主軸轉(zhuǎn)速：960r/min；電機功率：355KW寧波方圓風(fēng)機制造有限公司2003.075#引風(fēng)機離心式風(fēng)機型號：Y4-7320D流量：254670m3/h全壓：3290Pa;；主軸轉(zhuǎn)速：960r/min；電機功率：355kW寧波方圓風(fēng)機制造有限公司2005.086#引風(fēng)機離心式風(fēng)機型號：Y4-7320D流量：254670m3/h全壓：3290Pa；主軸轉(zhuǎn)速：960r/min；電機功率：355kW寧波方圓風(fēng)機制造有限公司2005.081#除塵器復(fù)合濕式除塵器FCT-195-65T處理風(fēng)量：195000～220000m3除塵效率：90～95%；除塵器阻力：700Pa；循環(huán)水量：0.2m3新疆巴州方舟環(huán)保過程有限公司2002.072#除塵器復(fù)合濕式除塵器FCT-195-65T處理風(fēng)量：195000～220000m3除塵效率：90～95%；除塵器阻力：700Pa；循環(huán)水量：0.2m3新疆巴州方舟環(huán)保過程有限公司2002.073#除塵器復(fù)合濕式除塵器FCT-65T處理風(fēng)量：220000m3除塵效率：90～95%；除塵器阻力：700Pa；循環(huán)水量：0.2m3新疆巴州方舟環(huán)保過程有限公司2003.75#除塵器FCT-F復(fù)合濕式除塵器FCT-300處理風(fēng)量：30×104除塵效率：90～95%；除塵器阻力：850Pa；循環(huán)水量：0.2m3新疆巴州方舟環(huán)保過程有限公司2005.106#除塵器FCT-F復(fù)合濕式除塵器FCT-300處理風(fēng)量：30×104除塵效率：90～95%；除塵器阻力：850Pa；循環(huán)水量：0.2m3新疆巴州方舟環(huán)保過程有限公司2005.105.1.25.1.2.1鍋爐煙氣排放鍋爐年平均運行時間為2800h。根據(jù)2008.12.3～2009.01.09期間鍋爐房5#、6#爐運行記錄顯示，在高負荷時鍋爐排煙過高，部分運行記錄如下：2008-2009年供暖期運行參數(shù)統(tǒng)計表記錄時間5#爐膛溫度5#除塵器進口煙溫6#爐膛溫度6#除塵器進口煙溫2008-12-35:18716.12254.36717.95221.932008-12-45:11711.36246.15709.89221.442008-12-55:04720.88260.51684.25223.22008-12-64:57700.37273.5678.75215.582008-12-74:50693.77267.25709.52214.92008-12-84:43713.19266.18753.11211.582008-12-94:37682.05254.46721.98204.542008-12-104:30709.89263.35695.6210.012008-12-114:23703.66256.51677.29202.692008-12-272:34703.3261.78742.49206.692008-12-282:27662.27259.15679.12205.032008-12-292:20661.54230.33717.58206.592008-12-312:06674.73238.93732.97210.112009-1-31:46621.3210.8708.4206.72009-1-41:39598.5224.4660.8205.62009-1-51:32676.2238.0664.1204.52009-1-61:25661.2220.8708.8205.32009-1-71:19657.1215.7689.0206.22009-1-81:12643.6213.9690.1202.12009-1-91:05661.2217.3746.5201.52009-1-100:58692.7224.3723.1200.12009-1-110:51710.3219.9681.0201.12009-1-120:44690.1220.0689.0200.72009-1-170:10723.4221.8747.6203.52009-1-180:03690.5223.4716.5193.6平均值683.2239.3705.8207.4鍋爐排煙溫度較高，熱量損失嚴重。5.1.2.2煙氣污染物排放根據(jù)2008～2009年廢氣監(jiān)測報表，鍋爐房煙塵、二氧化硫排放嚴重超標，檢測數(shù)據(jù)如下表：2008年第一季度燃料燃燒廢氣監(jiān)測報表序號監(jiān)測點監(jiān)測日期監(jiān)測時間氮氧化物二氧化硫一氧化碳煙塵流量mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3m3/h1集中供熱1#爐2008.01.0712:0029056929962453522集中供熱1#爐2008.01.0712:10298574251003430143集中供熱2#爐2008.01.0710:30343521741001571044集中供熱2#爐2008.01.0710:4034953865892515645集中供熱3#爐2008.01.0711:1031450330820472276集中供熱3#爐2008.01.0710:2030851646922464721集中供熱5#爐2008.03.24停工2集中供熱5#爐2008.03.24停工3集中供熱6#爐2008.03.24停工4集中供熱6#爐2008.03.24停工2008年第二季度燃料燃燒廢氣監(jiān)測報表序號監(jiān)測點監(jiān)測日期監(jiān)測時間氮氧化物二氧化硫一氧化碳煙塵流量mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3m3/h1集中供熱1#爐停2集中供熱1#爐停3集中供熱2#爐2008.3.2611:00164725<1786498644集中供熱2#爐2008.3.2611:05161716<1791496055集中供熱3#爐2008.3.2611:40217748<1803596756集中供熱3#爐2008.3.2611:45227739<1806557147集中供熱5#爐停工8集中供熱5#爐停工9集中供熱6#爐停工10集中供熱6#爐停工2008年第四季度燃料燃燒廢氣監(jiān)測報表序號監(jiān)測點監(jiān)測日期監(jiān)測時間氮氧化物二氧化硫一氧化碳煙塵流量mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3m3/h1集中供熱1#爐停工2集中供熱1#爐停工3集中供熱2#爐2008.12.411:2023463910763791794集中供熱2#爐2008.12.411:2523966120778719445集中供熱3#爐2008.12.411:30279648347785653126集中供熱3#爐2008.12.411:33283632435756670697集中供熱5#爐2008.11.2115:05190677328631220758集中供熱5#爐2008.11.2115:10192687388541263559集中供熱6#爐2008.11.2115:202246725387015931210集中供熱6#爐2008.11.2115:25222653518731519532009年第一季度燃料燃燒廢氣監(jiān)測報表序號監(jiān)測點監(jiān)測日期監(jiān)測時間氮氧化物二氧化硫一氧化碳煙塵流量mg/m3mg/m3mg/m3mg/m3m3/h1集中供熱1#爐2008.12.3011:5623650175756671152集中供熱1#爐2008.12.3011:59239557168763526643集中供熱2#爐2008.12.3011:4121856918745587774集中供熱2#爐2008.12.3011:4322052521768612785集中供熱3#爐2008.12.3011:4723854258794432546集中供熱3#爐2008.12.3011:5123154557785494799集中供熱5#爐2009.01.1315:38215498889647123510集中供熱5#爐2009.01.1315:41231487269527619011集中供熱6#爐2008.12.3010:422016242018347904112集中供熱6#爐2008.12.3010:4720163830284776658根據(jù)以上數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，煙氣中灰塵平均排放濃度為842mg/Nm3、二氧化硫平均排放濃度為619mg/Nm3。均高于《燃煤鍋爐大氣污染物排放標準》(DB65/2154-2004)中規(guī)定煙塵排放指標≤50mg/Nm3；二氧化硫含量≤400mg/Nm3的指標。另外，由于受區(qū)域煤炭資源、運輸條件、新增燃煤用戶（獨石化大項目、天利實業(yè)等企業(yè)）對本地區(qū)燃煤需求量迅速增長，并隨著國家對小煤礦的關(guān)停，致使低硫煤供應(yīng)日趨緊張，從2007年至2009年所采購的燃煤灰分、硫分(18.57%、0.824%)比2006年前采購的燃煤灰分、硫分(11.52%、0.25%)都有大幅度提高，燃用低硫煤無法得到有效保證，從而導(dǎo)致煙塵、二氧化硫排放量大幅增加，煙塵、二氧化硫濃度超標，大氣污染物排放濃度及排放總量無法滿足環(huán)保要求。本項目設(shè)置脫硫設(shè)施后能滿足煤質(zhì)變化的環(huán)保排放要求。目前在用的復(fù)合濕式除塵器在運行過程中，無法根據(jù)鍋爐負荷的變化對除塵器進行調(diào)整，另外，除塵器運行過程中，由于折流板上部積灰較為嚴重，經(jīng)常造成煙道的堵塞，致使鍋爐煙氣無法外排，造成除塵器內(nèi)部壓力升高，鍋爐正壓。同時在運行過程中由于防腐層開裂，除塵器內(nèi)酸性水進入防腐層與鋼板接合面，導(dǎo)致防腐層空鼓脫落，影響底部積灰的外排。為此每年的防腐維修費用約為60萬元左右。5.2工藝技術(shù)及設(shè)備方案5.鍋爐排煙溫度較高，熱量損失嚴重，將影響擬建的袋式除塵器的濾袋使用壽命。因此擬在原來除塵間對應(yīng)每臺鍋爐安裝煙氣余熱回收設(shè)施，有效地吸收煙氣中的余熱，以降低排煙溫度，減少熱損失，提高鍋爐熱效率，相應(yīng)地節(jié)省燃料。省煤器和空氣預(yù)熱器是兩種可以有效降低排煙溫度的常用方式。⑴采用省煤器：利用高溫?zé)煔饧訜徇M入鍋爐的給水，使鍋爐給水在未進入上鍋筒之前先行加熱，以提高給水溫度，選用省煤器。其優(yōu)點是：水-氣換熱傳熱系數(shù)較高，換熱面積相對較少，相對于空氣預(yù)熱器體積較小，占地面積小，布置較為緊湊。經(jīng)咨詢46MW鍋爐所配省煤器設(shè)備費為39.8萬元/臺；70MW鍋爐所配省煤器設(shè)備費為50.0萬元/臺，經(jīng)過估算，增加省煤器后省煤器總體阻力按50KPa考慮，根據(jù)公式計算年增加電耗如下：N1=L1×H1×r/(102×n1×n2)符號說明：L1—水流量（L/s）H1—水泵壓頭（mH2O）r—比重（水或所用液體）n1—水泵效率=0.7～0.85n2—傳動效率=0.9～1.03×46MW+2×70MW鍋爐所配省煤器年增加電耗為1.28×104KWh。⑵采用空氣預(yù)熱器，利用鍋爐的高溫?zé)煔饧訜峒磳⑦M入爐膛的空氣，這樣不僅可以降低排煙溫度，還可以提高爐膛溫度，有助于燃料的燃燒。一般采用的是管式空氣預(yù)熱器。其優(yōu)點是：結(jié)構(gòu)簡單；其缺點是：體積大，管內(nèi)飛灰容易堵塞，煙氣進口端容易磨損。經(jīng)咨詢46MW鍋爐所配空預(yù)器設(shè)備費為47.0萬元/臺；70MW鍋爐所配空預(yù)器設(shè)備費為60.0萬元/臺，經(jīng)過估算，增加空預(yù)器后空預(yù)器總體阻力按0.5KPa考慮，根據(jù)公式計算年增加電耗如下：N2=L2×H2/(102×n3×n4)符號說明：L2—水流量（L/s）H2—水泵壓頭（mH2O）n3—風(fēng)機效率n4—傳動效率（直連時n3=1，皮帶傳動n4=0.9）3×46MW+2×70MW鍋爐所配空預(yù)器年增加電耗為0.83×104KWh。用以降低鍋爐排煙溫度的省煤器與空預(yù)器兩種方案主要經(jīng)濟與技術(shù)指標對比見下表：省煤器與空預(yù)器主要經(jīng)濟技術(shù)對比表項目1#-3#、5#-6#省煤器1#-3#、5#-6#空氣預(yù)熱器設(shè)備費用（104元）219.4261.0運行費用（104元）4.63.0占地面積（m2）10.1(46MW),20.7(70MW)16.9(46MW),29.7(70MW)節(jié)能效果相同優(yōu)缺點1、體積小，占地面積小。2、省煤器加熱進入鍋爐回水，被加熱介質(zhì)調(diào)節(jié)相對方便。3、省煤器對出口煙溫的控制較為靈活，可以根據(jù)出口煙氣溫度調(diào)整省煤器的出口水溫。4、省煤器進出的兩種介質(zhì)相對溫度較高，不易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，不存在露點腐蝕因素。1、體積大、布置困難。2、空預(yù)器加熱進入鍋爐的空氣，提高鍋爐進風(fēng)溫度，被加熱介質(zhì)調(diào)節(jié)相對困難。3、空氣預(yù)熱器加熱進入鍋爐的冷空氣，由于鍋爐負荷是發(fā)生變化的，對出口煙溫的控制相對困難。4、空預(yù)器進出的介質(zhì)相對溫差較大，易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，造成設(shè)備腐蝕。5、加熱后較高溫度的空氣進入爐膛，對水分低、灰分少的煤容易引起結(jié)焦。經(jīng)過以上對比，本項目選用省煤器作為煙氣余熱回收設(shè)備。省煤器技術(shù)參數(shù)一覽表序號項目名稱單位5#、6#1#、2#、3#備注1進煙溫度℃2462502出煙溫度℃1471453煙氣流量m3/h2000001500004進熱水溫度℃80805出熱水溫度℃97976熱水流量m3/h9977907受熱面積m28256605.2.25.2.2.1除塵器按照其原理可分為：機械式除塵器（重力沉降室、慣性除塵器、旋風(fēng)除塵器），濕式除塵器（麻石水膜除塵器、噴霧式除塵器），過濾式除塵器（袋式除塵器、顆粒層除塵器）和靜電除塵器。根據(jù)《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271-2001），對于層燃鍋爐煙塵允許初始排放濃度為2.0g/m3，只有除塵器除塵效率≥97.5%，才可滿足《燃煤鍋爐大氣污染排放標準》（DB65/2154-2004）中關(guān)于污染物煙塵排放標準的要求，根據(jù)煤質(zhì)資料可選擇的鏈條爐排鍋爐除塵方式有以下兩種：袋式除塵器（效率η≥99％）⑵靜電除塵器（二或三電場，效率η≥97.5％）兩種除塵方式性能對比項目袋式除塵器電除塵器優(yōu)點1.除塵效率高，能長期保證粉塵排放濃度≤50mg/m3。2.不受入口粉塵濃度、比電阻的影響，能捕集比電阻高的粉塵。3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡單、附屬設(shè)備少，無須專設(shè)操作工。4.性能穩(wěn)定可靠，對負荷變化適應(yīng)性好，運行管理簡便，特別適宜捕集細微而干燥的粉塵。5.能實現(xiàn)不停機檢修，即在線檢修。6.自動化程度較高，對操作人員要求較低、操作維護人員的勞動強度較低。1.初期除塵效率能達到99%，能捕集1um以下的細微粉塵。2.處理煙氣量大，可用于高溫（可高達500℃）、高壓和高濕（相對濕度可達100%）的場合，能連續(xù)運轉(zhuǎn)。3.自動化程度較高。4.具有低阻的特點，電除塵器壓力損失僅200～400Pa。缺點1.用于凈化含有油霧、水霧及粘結(jié)性強的粉塵時對濾料有相應(yīng)要求；2.用于處理相對濕度高的含塵氣體時，需要采取保溫措施，以免因結(jié)露而造成“糊袋”；用于處理高溫?zé)煔庑枰扇〗禍卮胧?，將煙溫降到濾袋長期運轉(zhuǎn)所能承受的溫度以下。3.除塵器壓力損失大，800～1500Pa。1.耗鋼多，需高壓變電和整流設(shè)備。2.制造、安裝和管理的技術(shù)水平要求較高。3.除塵效率受粉塵比電阻影響大，一般對比電阻小于104～105Ω·cm或大于1010～1011Ω·cm的粉塵,若不采取一定措施,除塵效率將受到影響。4.不具備在線檢修功能，設(shè)備出現(xiàn)故障，或者帶病運行，或者只能停爐檢修。5.運行一段時間后，電極可能發(fā)生變形，引起電場變化，除塵效率因而降低。雖然在袋式除塵器前設(shè)有省煤器，使煙氣溫度可降至145℃左右，但在非正常運行工況下鍋爐煙氣會出現(xiàn)超高溫的工況。煙氣溫度過高可能燒壞濾袋。袋式除塵系統(tǒng)的核心部件為濾袋，濾袋的價格又極為昂貴。因此，在省煤器后部煙道設(shè)計一套緊急噴霧降溫系統(tǒng)，來避免煙氣超高溫對濾袋造成損傷。采用緊急噴霧降溫裝置后，可以直接降低煙氣溫度幅度為20℃煙氣經(jīng)過省煤器降溫后進入除塵器前的溫度≤145±10℃。經(jīng)過袋式除塵器的煙氣再經(jīng)過脫硫島后，煙塵濃度進一步降低，含塵濃度能長期低于50mg/m35.2.2.2鍋爐煙氣自灰斗上部的進氣口進入除塵器，進入除塵器灰斗后的煙氣流速急劇降低，較低的流速使得煙氣中部分較大的塵粒由于慣性碰撞、自然沉降等作用直接落入灰斗，達到預(yù)分離的目的。煙氣在引風(fēng)機作用下在過濾室內(nèi)上升，穿過濾袋，從濾袋口排放出來，粉塵被阻擋在濾袋外側(cè)，含塵煙氣得以凈化。隨著積灰的增多，濾袋內(nèi)外的壓差也隨之增加，當(dāng)壓差達清灰設(shè)定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出清灰指令，脈沖閥動作，儲氣罐中的壓縮空氣通過清灰噴管和噴嘴，噴入濾袋內(nèi)完成清灰。當(dāng)濾袋的內(nèi)外壓差降低到清灰停止的設(shè)定值時，清灰系統(tǒng)將停止工作。低壓脈沖噴吹袋式除塵器結(jié)構(gòu)圖Ⅰ—上箱體

Ⅱ—中箱體

Ⅲ—下箱體1—噴吹管

2—噴吹孔

3—電磁閥

4—脈沖閥

5—壓縮空氣貯氣包

6—文丘里管

7—多孔板8—脈沖控制儀

9—含塵空氣進口

10—排灰裝置

11—灰斗

12—檢查門

13—U形壓力計

14—外殼

15—濾袋

16—濾袋框架

17—凈氣出口清灰的脈沖時間和脈沖間隔時間可以根據(jù)鍋爐負荷、燃煤灰份、粉塵量等情況自動進行調(diào)整。根據(jù)濾袋差壓值的變化，自動啟動和停止清灰程序，并循環(huán)工作，使濾袋的內(nèi)外壓差始終保持在一個理想的設(shè)定值范圍內(nèi)，從而保證了除塵器和鍋爐系統(tǒng)的持續(xù)、安全、正常運行。5.2.2.3袋式除塵器的結(jié)構(gòu)及組成部件除塵器主要由上箱體、中箱體、灰斗、卸灰系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等幾部分組成，并采用下進氣分室結(jié)構(gòu)。除塵器采用外濾過濾方式，濾袋吊掛在花板上，濾袋內(nèi)有袋籠支撐。1）除塵器殼體鋼結(jié)構(gòu)除塵器鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計溫度為300℃，因鍋爐煙氣中的的二氧化硫在結(jié)露的情況下對除塵器的板件有很強的腐蝕，對除塵器各部件表面進行除銹后再噴涂新型耐高溫防腐涂料，提高除塵器的耐腐蝕性能除塵器殼體密封防雨，上部箱體設(shè)有檢修門，以方便設(shè)備檢修和運行中觀察，檢修門進行防漏風(fēng)檢測設(shè)計，減少檢修門的漏風(fēng)。所有平臺設(shè)欄桿和護沿，平臺扶梯采用網(wǎng)格柵，確保平臺樓梯不積水、積雪。扶梯應(yīng)滿足到各層需檢修和操作的作業(yè)面，角度不大于45°。設(shè)備支撐件的底座考慮到地震加速度對它的作用。除塵器外殼充分考慮到膨脹要求。距殼體1.5m2）濾料的選擇近年來，隨著國內(nèi)外過濾材料制造技術(shù)的不斷進步，各種耐高溫過濾材料相繼被開發(fā)出來，如聚苯硫醚(PPS)、亞酰胺（Nomex）、P-84、氟美斯（FMS）、玻纖針刺氈等過濾材料。這些材料在高溫及化學(xué)腐蝕的氣氛中能保持良好的化學(xué)穩(wěn)定性；同時這些材料都是三維非織造（針刺氈）結(jié)構(gòu)，其透氣性能大大提高，過濾風(fēng)速通常可以達到1.0m/min以上。所有這些特點使得除塵器可以采用高能脈沖清灰方式，根據(jù)多家使用經(jīng)驗，在此次工程中建議袋式除塵器中采用改性聚苯硫醚（PPS）濾料。聚苯硫醚是由對二氯苯與硫化鈉反應(yīng)制得。結(jié)構(gòu)式為數(shù)均分子量為10000-50000。白色或朱黃色粉末。結(jié)晶度高，硬而脆，相對密度1．362。熔點275-290℃，玻璃化溫度l50℃，700℃開始分解，熱變形溫度＞260℃，在400℃相對密度

1.34-1.36

吸水性(24h)

＜0．02％拉伸強度

＞96Mpa伸長率

0.8％-1.3％馬丁耐熱

＞102℃沖擊強度(無缺口)＞7.2kJ/m2洛氏硬度

Rl21極限氧指數(shù)

44～53％化學(xué)結(jié)構(gòu)式國內(nèi)外燃煤鍋爐使用較多的濾料是PPS，這種濾料的各項性能都比較優(yōu)異，而且價格也相對適中。該濾料最佳煙氣溫度為125～160℃條件下，其使用壽命可達30000小時，最高不得超過190℃3）花板及袋籠花板為大型孔板結(jié)構(gòu)，花板采用6mm厚的低碳鋼板。濾袋吊掛在花板上。袋籠是布袋的支撐部件，其質(zhì)量的好壞直接影響到布袋的使用壽命。袋籠要便于安裝，并保證骨架具有極好的剛度、強度和尺寸精度，長期使用不變形，對濾袋的磨損降至最低限度。袋籠設(shè)計要輕便堅固，結(jié)構(gòu)合理結(jié)實。4）灰斗除塵器底部設(shè)錐形灰斗，用于收集濾袋外的灰塵。由于收集的粉塵性質(zhì)特殊，不但粒徑較細，而且比重很輕，同時還有一定的附著性，因此容易集聚搭橋。為解決粉塵在灰斗內(nèi)的附著問題，可在灰斗上和小倉上增設(shè)空氣炮，并設(shè)有手動捅灰裝置。為避免粉塵在灰斗內(nèi)受擾動二次揚塵，要求除塵器布袋底部距錐斗上口不小于2.5米?；叶酚辛己玫谋?。每個灰斗均設(shè)高料位計，料位計位置考慮檢修的方便性。5.2.2.4清灰系統(tǒng)目前袋式除塵器采用的清灰模式有兩種：一是采用低壓脈沖行噴吹反吹的清灰模式，二是采用低壓脈沖旋轉(zhuǎn)反吹的清灰模式。1）脈沖行噴吹反吹的清灰模式包括壓縮空氣儲氣罐、脈沖閥、行噴吹管及其噴嘴。每一根行噴吹管對應(yīng)花板上一列布袋，噴吹管上的每一個噴嘴對應(yīng)一個濾袋，每一個脈沖閥控制一根行噴吹管。當(dāng)濾袋內(nèi)外的壓差達清灰設(shè)定值時，控制系統(tǒng)發(fā)出清灰指令，首先令一個袋室的進氣閥關(guān)閉以切斷進入該室的煙氣，然后打開電磁脈沖閥，壓縮空氣由空氣壓縮機提供，順序由氣源經(jīng)空壓管道、脈沖閥、噴吹管上的噴嘴以極短的時間（0.065～0.085秒）向濾袋噴射。壓縮空氣在箱內(nèi)高速膨脹，使濾袋產(chǎn)生高頻振動變形，再加上逆氣流的作用，使濾袋外側(cè)所附塵餅變形脫落。當(dāng)濾袋的內(nèi)外壓差降低到清灰停止的設(shè)定值時，清灰系統(tǒng)將停止工作。2）低壓脈沖旋轉(zhuǎn)動態(tài)清灰模式每一個過濾單元的布袋束配有一套清灰裝置，包括壓縮空氣儲氣罐、電磁脈沖閥、旋轉(zhuǎn)傳動機構(gòu)、旋轉(zhuǎn)風(fēng)管、噴吹臂及其噴嘴等。除塵器的脈沖清灰壓縮空氣由羅茨風(fēng)機提供，每臺除塵器一般配備兩臺羅茨風(fēng)機，一開一備。羅茨風(fēng)機就近安裝在袋式除塵器的下部（或頂部），配套有底座、電機、入口過濾器、消音器、伸縮節(jié)、安全保護裝置等。羅茨風(fēng)機提供的壓縮空氣，經(jīng)由輸氣管道輸送到位于除塵器頂部的氣罐中。儲氣罐上部安裝有一個大型脈沖隔膜閥，脈沖閥的出氣口與花板上方的豎直旋轉(zhuǎn)風(fēng)管連通。旋轉(zhuǎn)風(fēng)管下部分支出3根組合清灰臂，各清灰臂上有數(shù)量不等的噴嘴，分別對準花板上濾袋孔分布的各同心圓。旋轉(zhuǎn)風(fēng)管由位于頂部的一個旋轉(zhuǎn)電動機驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)風(fēng)管連續(xù)不停地旋轉(zhuǎn)，使噴吹清灰臂轉(zhuǎn)動至不同的角度位置，按一定的間隔時間，對噴嘴下方的濾袋噴吹清灰。經(jīng)過若干個循環(huán)的噴吹，即可完成對所有濾袋的反吹清灰。袋式除塵行噴吹與旋轉(zhuǎn)噴吹優(yōu)缺點比較項目行噴吹布袋除塵器旋轉(zhuǎn)噴吹布袋除塵器噴吹氣源高壓氣源0.4~0.7MPa低壓氣源0.08~0.15MPa脈沖閥布置方式每一行有一個脈沖電磁閥和一個行噴管，只有一個脈沖電磁閥，噴吹方式控制較為簡單?？梢詫崿F(xiàn)自動（壓力、時間）、手動多種清灰模式設(shè)定。電磁閥檢修電電磁閥數(shù)量較多，噴吹方式控制實現(xiàn)較為復(fù)雜。電磁閥出現(xiàn)故障時不易查找故障。電磁閥數(shù)量僅為1只，判斷故障點十分簡單，檢修更換工作耗用時間較少更換布袋更換布袋必須將行噴吹管線拆除，更換工作量較大，行噴吹管安裝精度不滿足要求時，容易造成布袋的損壞、噴吹管漏氣。同時判斷布袋泄露工作較為困難。更換布袋工作非常簡單，更換工作量較小，由于是低壓脈沖噴吹方式，布袋的安裝精度與設(shè)備制造本身有關(guān)，安裝更換布袋工作基本沒有技術(shù)上的難度。占地面積由于布袋長度較短，同樣的氣布比情況下，所需袋籠較多，所以占地面積相對較大。使用長布袋，氣布比相同的情況下，所需袋籠較少，所以占地面積較小。根據(jù)對比分析本次推薦選用旋轉(zhuǎn)清灰模式。5.2.2.5主要設(shè)備一覽表序號名稱型號數(shù)量備注1除塵器鋼結(jié)構(gòu)及過濾系統(tǒng)本體與鍋爐配套2套3臺46MW合并2爐70MW合并鋼結(jié)構(gòu)平臺與鍋爐配套2套濾袋聚苯硫醚(PPS)4008條袋籠φ130x80004008個2除塵器清灰系統(tǒng)噴吹系統(tǒng)與除塵器配套2套電磁脈沖閥與除塵器配套2套羅茨風(fēng)機與除塵器配套2套3除塵器卸灰系統(tǒng)清堵空氣炮2套加濕攪拌機2套灰斗加熱系統(tǒng)2套4除塵器保護系統(tǒng)緊急降溫系統(tǒng)2套5煙道系統(tǒng)煙道電動閥與煙道配套16個5.2.3煙氣脫硫系統(tǒng)5.2.3.1煙氣脫硫技術(shù)現(xiàn)狀目前脫硫方法一般可劃分為燃燒前脫硫、燃燒中脫硫和燃燒后脫硫等三類。燃燒前脫硫、燃燒中脫硫?qū)τ诒竟こ虂碚f，脫硫效率低，難以滿足環(huán)保要求，所以不進行討論。以下針對燃燒后脫硫進行主要介紹。5.2.3.2燃燒后脫硫技術(shù)介紹燃燒后脫硫又稱煙氣脫硫（簡稱FGD）。燃煤的煙氣脫硫技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣、效率最高的脫硫技術(shù)。在今后一個相當(dāng)長的時期內(nèi)，F(xiàn)GD將是控制SO2排放的主要方法。按脫硫產(chǎn)物的干濕形態(tài)，煙氣脫硫主要又可分為濕法、半干法脫硫工藝。㈠濕法脫硫工藝

⑴.石灰/石灰石-石膏法石灰/石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝主要是采用廉價易得的石灰石或石灰作為脫硫吸收劑，石灰石經(jīng)破碎磨細成粉狀與水混合攪拌制成吸收漿液。當(dāng)采用石灰作為吸收劑時，石灰粉經(jīng)消化處理后加水?dāng)嚢柚瞥晌諠{液。在吸收塔內(nèi)，吸收漿液與煙氣接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的氧化空氣進行化學(xué)反應(yīng)被吸收脫除，最終產(chǎn)物為石膏。脫硫后的煙氣依次經(jīng)過除霧器除去霧滴，加熱器加熱升溫后，由增壓風(fēng)機經(jīng)煙囪排放，脫硫渣石膏可以綜合利用。石灰/石灰石—石膏濕法脫硫工藝脫硫過程的主要化學(xué)反應(yīng)為：①在脫硫吸收塔內(nèi)，煙氣中的S02首先被漿液中的水吸收，形成弱酸：SO2＋H2OH2SO3H＋＋HSO3－2H＋＋SO32－②與吸收塔漿液中的CaCO3細顆粒反應(yīng)生成CaSO3細顆粒：CaCO3＋2H＋Ca2+＋H2O＋CO2↑Ca2+＋SO32-CaSO3↓＋H＋③SO3被鼓入的氧化空氣中的O2氧化，最終生成石膏晶體CaSO4·2H2OHSO3－＋1/2O2H+＋SO42-Ca2+＋SO42-＋2H2OCaSO4·2H2O↓上述反應(yīng)中第一步是較關(guān)鍵的一步，即S02被漿液中的水吸收。根據(jù)S02的化學(xué)特性，S02在水中能發(fā)生電離反應(yīng)，易于被水吸收，只要有足夠的水，就能將煙氣中絕大部分S02吸收下來。但隨著漿液中HSO3－和SO32－離子數(shù)量的增加，漿液的吸收能力不斷下降，直至完全消失。因此要保證系統(tǒng)良好的吸收效率，不光要有充分的漿液量和充分的氣液接觸面積，還要保證漿液的充分新鮮。上述反應(yīng)中第二和三步其實是更深一步的反應(yīng)過程，目的就是在于不斷地去掉漿液中的HSO3－和SO32－離子，以保持漿液有充分的吸收能力，以推動第一步反應(yīng)的持續(xù)進行。其主要優(yōu)點是能廣泛地進行商品化開發(fā)，且其吸收劑的資源豐富，成本低廉，廢渣既可拋棄，也可作為商品石膏回收。目前，石灰/石灰石—石膏法是世界上應(yīng)用最多的一種FGD工藝，對高硫煤，脫硫率可在90%以上，對低硫煤，脫硫率可在95%以上。傳統(tǒng)的石灰/石灰石法工藝有其潛在的缺陷，主要表現(xiàn)為設(shè)備的積垢、堵塞、腐蝕與磨損。設(shè)備投資較大（通常占電廠投資的15～20%）、運行費用較高（液氣比12～15：1，工程實例有的達26：1），對占地和供水要求大，石灰/石灰石法宜用于大型電廠或含硫量高的中型電廠，對于小電廠和供熱系統(tǒng)來說不太合適。⑵.雙堿法雙堿法是先用可溶性的堿性清液作為吸收劑吸收SO2，然后再用石灰乳或石灰對吸收液進行再生，由于在吸收和吸收液處理中，使用了不同類型的堿，故稱為雙堿法。該法使用Na2CO3或NaOH液吸收煙氣中的SO2，生成HSO32-、SO32-與SO42-，工藝流程見下圖：反應(yīng)方程式如下：a.脫硫過程 （1） （2） （3）其中：式（1）為啟動階段Na2CO3溶液吸收SO2的反應(yīng)；式（2）為再生液pH值較高時（高于9時），溶液吸收SO2的主反應(yīng)；式（3）為溶液pH值較低（5~9）時的主反應(yīng)。b.氧化過程(副反應(yīng))（4）（5）c.再生過程（6）（7）d.氧化過程CaSO3+1/2O2→CaSO4（8）式(6)為第一步反應(yīng)再生反應(yīng)，式(7)為再生至pH＞9以后繼續(xù)發(fā)生的主反應(yīng)。鈉鈣雙堿法以石灰漿液作為主脫硫劑，鈉堿只需少量補充添加。由于在吸收過程中以鈉堿為吸收液，脫硫系統(tǒng)不會出現(xiàn)結(jié)垢等問題。由于鈉堿吸收液和二氧化硫反應(yīng)的速率比鈣堿快很多，能在較小的液氣比（0.5～3:1）條件下，達到較高的二氧化硫脫除率。雙堿法具有以下優(yōu)點：①用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運行與保養(yǎng)；②吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運行的可靠性，降低了操作費用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率；③鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達到較高的脫硫效率，一般在90%以上。雙堿法的缺點：Na2SO3易發(fā)生氧化反應(yīng)，并且為不可逆反應(yīng)，副反應(yīng)產(chǎn)物Na2SO4較難再生，直接排放至下水系統(tǒng)，需向系統(tǒng)補充NaOH而增加堿的消耗量。⑶.海水洗滌法海水煙氣脫硫工藝是利用海水的堿度達到脫除煙氣中的二氧化硫的一種脫硫方法。此方法主要應(yīng)用在沿海城市，我們不具備條件。⑷.氨法脫硫氨法脫硫以氨水為脫硫劑，鍋爐煙氣進入脫硫塔經(jīng)氨水循環(huán)吸收生成亞硫酸銨，脫硫后的煙氣經(jīng)除霧凈化進入換熱器換熱后進入煙囪排放。石化公司煉油廠2008年的氨產(chǎn)量是721t，最少月為30~40t，價格為1600元/t（資料來源于規(guī)劃計劃處）。根據(jù)測算：氨按純度90%計，3×46MW+4×70MW的鍋爐煙氣脫硫的氨用量為2047t/a。本地區(qū)的氨資源遠遠不夠，需外購，但氨屬于危險化學(xué)品，運輸要求高。所以受氨資源及氨法脫硫投資（投資大）所限，本工程不具備上氨法脫硫的條件。㈡半干法煙氣脫硫工藝⑴.噴霧干燥法旋轉(zhuǎn)噴霧半干法煙氣脫硫工藝也是目前應(yīng)用較廣的一種煙氣脫硫技術(shù)，其工藝原理是以石灰為脫硫吸收劑，石灰經(jīng)消化并加水制成消石灰乳，消石灰乳由泵打入位于吸收塔內(nèi)的霧化裝置，在吸收塔內(nèi)，被霧化成細小液滴的吸收劑與煙氣混合接觸，與煙氣中的二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成CaSO3，煙氣中的二氧化硫被脫除。工藝流程見下圖。該工藝反應(yīng)機理為：

SO2+H2O→H2SO3

Ca(OH)2+H2SO3→CaSO3+2H2O

CaSO3在微滴中過飽和沉淀析出：

CaSO3（l）→CaSO3（g）↓

CaSO3氧化成CaSO4：

CaSO3（l）+1/2H2O→CaSO4（l）

CaSO4溶解度極低會迅速析出：

CaSO4（l）→CaSO4（g）↓

與此同時，吸收劑帶入的水分迅速被蒸發(fā)而干燥，煙氣溫度隨之降低。脫硫產(chǎn)物及未被利用的吸收劑以干燥的顆粒物形式隨煙氣帶出吸收塔，進入除塵器被收集下來。脫硫后的煙氣經(jīng)除塵器除塵后排放。為了提高脫硫吸收劑的利用率，一般將部分脫硫灰加入制漿系統(tǒng)進行循環(huán)利用。該方法的優(yōu)點：投資費用較低（和石灰石-石膏法相比）；脫硫產(chǎn)物呈干態(tài)，并與煙氣相混，對煙道沒有腐蝕；設(shè)備不易產(chǎn)生腐蝕、結(jié)垢及堵塞。該方法的缺點：①吸收劑利用率低于濕式煙氣脫硫；②脫硫產(chǎn)物與煙氣相混，增加后續(xù)除塵設(shè)備的除塵負荷；③霧化噴嘴高速旋轉(zhuǎn)，存在磨蝕問題。⑵.煙氣循環(huán)流化床法循環(huán)流化床半干法煙氣脫硫工藝主要由反應(yīng)器、旋風(fēng)分離器、再循環(huán)機構(gòu)、石灰制漿系統(tǒng)、漿液噴射系統(tǒng)、除塵器及升壓風(fēng)機等組成。脫硫工藝系統(tǒng)示意如下圖：從鍋爐出來的臟煙氣經(jīng)反應(yīng)器底部的文丘里管向上進入反應(yīng)器，在文丘里管的中央裝有漿液噴射器，從制漿系統(tǒng)(如果利用電石渣作脫硫劑，制漿系統(tǒng)結(jié)構(gòu)稍有不同)來的漿液在壓縮空氣和工藝水的作用下，通過漿液噴射器上的二相流噴嘴霧化噴出，霧化的氫氧化鈣液粒與煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性氣體發(fā)生反應(yīng)，生成固體顆粒；未反應(yīng)完的氫氧化鈣液粒被高溫?zé)煔飧稍锖筮M入反應(yīng)器頂部的旋風(fēng)分離器，大部分顆粒被分離出來，被分離出來的顆粒一部分經(jīng)再循環(huán)機構(gòu)送回反應(yīng)器繼續(xù)進行脫硫反應(yīng)，一部分作為脫硫副產(chǎn)物外排；從旋風(fēng)分離器出來的細小顆粒隨脫硫后煙氣進入除塵器，進一步除塵后經(jīng)升壓風(fēng)機進入煙囪排放。脫硫反應(yīng)主要在反應(yīng)器內(nèi)進行，其主要化學(xué)反應(yīng)如下：煙氣中的SO2向石灰液粒擴散：SO2(氣)→SO2(液)SO2溶解于漿液的水中：SO2+H2O→H2SO3形成的H2SO3在堿性介質(zhì)中離解：H2SO3→H++HSO3-→2H++SO32-脫硫劑溶解：Ca(OH)2→Ca2++2OH-形成脫硫產(chǎn)物：Ca2++SO32-+1/2H2O→CaSO3?1/2H2O部分還會被氧化成CaSO4：CaSO3+1/2O2+2H2O→CaSO4?2H2O它具有以下優(yōu)點：①脫硫率較高，最高可達90%以上；②脫硫后排煙溫度較高，便于煙囪直接排放；③脫硫渣為固態(tài)，處理方便。該方法的缺點：①因需穩(wěn)定流化床層，負荷適應(yīng)性較差，不能適應(yīng)鍋爐負荷波動太大太頻繁的運行方式。②吸收劑利用率低于濕式煙氣脫硫；③脫硫產(chǎn)物與煙氣相混，增加后續(xù)除塵設(shè)備的除塵負荷。煙氣循環(huán)流化床法適應(yīng)負荷較大的電廠煤粉鍋爐，不太適應(yīng)于燃煤的鏈條供熱鍋爐，而且供熱鍋爐負荷相對較小，波動范圍較大，單臺鍋爐運行期間隨供暖負荷的調(diào)整，負荷通常在60%~90%之間波動，對我們來說，由于負荷波動較大，運行中會存在塌床現(xiàn)象，所以對供熱鍋爐來說該方法亦不合適。⑶.NID脫硫工藝NID（NovelIntegratedDesulphurization）脫硫除塵一體化脫硫技術(shù)由ALSTOM公司在90年代初從噴霧干燥法開發(fā)而成，用于燃煤、燃油電廠、工業(yè)鍋爐、垃圾焚燒電廠的煙氣脫硫及有害氣體的處理。工藝原理:NID是利用含有CaO的吸收劑或消石灰（氫氧化鈣）與二氧化硫反應(yīng)生成CaSO3和CaSO4。除塵器收集下來有一定堿性的粉塵與CaO混合增濕后再進入除塵器入口煙道和煙箱，反復(fù)循環(huán)。NID工藝特征是吸收劑的低濕度和高比例循環(huán)。在吸收劑的大表面積和低濕度作用下，煙溫快速下降，吸收劑水份快速蒸發(fā)。由于水份蒸發(fā)時間很短，使得反應(yīng)器容積減小。NID脫硫工藝可與除塵器組合為一體，結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，物料循環(huán)倍率可達30～50次以上。NID脫硫工藝的優(yōu)缺點與煙氣循環(huán)流化床法基本一致。并且對供熱鍋爐必須一爐一塔。對我們來說，一爐一塔投資較高，所以對供熱鍋爐來說該方法亦不合適。5.2.3.3工程方案根據(jù)脫硫工藝的分析，石灰石-石膏法雖然是國內(nèi)電廠應(yīng)用最多的脫硫工藝，但由于占地面積大，投資大，運行費用高，僅適合應(yīng)用于大電廠及煤的含硫量高的中型電廠，對小電廠和供熱系統(tǒng)，由于脫硫劑用量少，輸送脫硫劑漿液的管道管徑也較小，結(jié)垢和堵塞的現(xiàn)象會更加嚴重。本工程與電廠相比，不僅容量小，而且本地區(qū)煤的含硫量也低，此方法不合適。煙氣循環(huán)流化床法適合應(yīng)用于容量較大的電廠煤粉鍋爐，對供熱鍋爐容量較小，波動較大的運行方式，也不太適合應(yīng)用。對于本工程來講，雙堿法和旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法能適應(yīng)本工程的特點，我們對這兩種方法在本工程的應(yīng)用進行介紹。㈠雙堿法(TFGD法)鍋爐房現(xiàn)有3臺46MW(1#、2#、3#爐)和2臺70MW(5#、6#爐)及在建1臺70MW(7#爐)高溫?zé)崴仩t，并預(yù)留1臺70MW鍋爐(8#爐)。本項目共建吸收塔2座，其中1-3#鍋爐共用一座吸收塔，5-6#鍋爐共用一座吸收塔(7-8#鍋爐共用一座吸收塔,不包括在本項目內(nèi))，吸收塔采用煙塔合一形式，這樣可避免吸收塔后煙道及煙囪腐蝕問題，現(xiàn)有煙囪做為脫硫系統(tǒng)停運時的應(yīng)急備用煙囪，煙囪可不做防腐處理。若吸收塔采用煙塔分離形式，吸收塔后煙道及煙囪需做防腐處理，由于防腐處理面積大，施工質(zhì)量難以保證，而且要保證煙氣溫度不能高于90℃反應(yīng)池、沉淀池、再生池利用現(xiàn)有的灰水池改造。工藝流程見附圖一，設(shè)備平面見附圖二，主要設(shè)備規(guī)格見下表。吸收塔外形尺寸及設(shè)計參數(shù)項目3×46MW鍋爐4×70MW鍋爐吸收塔內(nèi)徑6.6塔體高度23.0m23.0m煙囪高度22煙塔總高50.0m50.0m數(shù)量1塔1塔全塔壓降≤1000Pa≤1000Pa吸收塔脫硫效率≥90%≥90%TFGD法主要工藝設(shè)備清單序號名稱規(guī)格型號材質(zhì)單位數(shù)量一工藝系統(tǒng)1煙氣系統(tǒng)1.1煙道及支架碳鋼t1001.2膨脹節(jié)非金屬膨脹節(jié)；最高使用溫度：250℃套61.3煙道擋板1.3.11#FGD進口煙氣擋板電動單軸單百葉密封擋板；規(guī)格4800×2000mm葉片及框架材質(zhì)：Q235－A；軸和密封片材質(zhì)不銹鋼個12#FGD進口煙氣擋板電動單軸單百葉密封擋板；規(guī)格4800×2葉片及框架材質(zhì)：Q235－A；軸和密封片材質(zhì)不銹鋼個11.3.21#FGD出口煙氣擋板電動單軸單百葉密封擋板；規(guī)格3500×2500mm葉片及框架材質(zhì)：Q235－A；軸和密封片材質(zhì)不銹鋼個12#FGD出口煙氣擋板電動單軸單百葉密封擋板；規(guī)格3500×28葉片、框架內(nèi)側(cè)、軸外側(cè)材質(zhì)防腐；密封片材質(zhì)：C276個11.3.31#FGD旁路煙氣擋板電動單軸單百葉密封擋板；規(guī)格3000×3000mm葉片及框架材質(zhì)：Q235－A；軸和密封片材質(zhì)不銹鋼個12#FGD旁路煙氣擋板電動單軸單百葉密封擋板；規(guī)格3200×3葉片及框架材質(zhì)：Q235－A；軸和密封片材質(zhì)不銹鋼個12吸收塔系統(tǒng)2.11#吸收塔2.1.1吸收塔(包括塔體、人孔門、檢查門、法蘭、溢流管以及所需連接件、支撐件等)塔體直徑6.7m；總高度材質(zhì):碳鋼+玻璃