1、40T/h鍋爐煙氣脫硫除塵工程初步設計方案濰坊泰達環保設備有限公司2012年3月26日第一章總論1.1、項目背景1.1.1、工程名稱40t/h鍋爐煙氣脫硫除塵工程1.1.2、工程地址遼寧省鞍山市1.1.3、工程建設的必要性1.1.3.1、我國減排形勢我國經濟快速增長，各項建設取得巨大成就，但也付出了巨大的資源和環境代價。環境問題是二十一世紀全球的重點問題，和世界上其它國家一樣，我國在經濟發展中也遇到了環境惡化這一棘手的難題。目前，我國以城市為中心的環境污染不斷加劇，并正向農村曼延，而大氣污染正是其中之一，并且已經達到了十分嚴重的地步。據了解，全國城市大氣總懸浮微粒濃度年日均值為320微克/立方

2、米，污染嚴重的城市已達到800微克/立方米，高出世界衛生組織標準近10倍。全國酸雨覆蓋面積已占國土面積的29%，而且酸雨嚴重區已越過長江，向黃河流域曼延，青島也監測到酸雨，全國每年造成的經濟損失達140億元。以長沙、贛州、懷化、南昌等地為代表的華中酸雨區，90年代以來，已成為全國最重要的酸雨區，其中心區域年均PH值低于4.0，酸雨頻率高于90%。二氧化硫的排放是造成我國大氣污染及酸雨不斷加劇的主要原因，因此我國在國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要中提出，到2010年，二氧化硫排放總量削減10%。經濟發展與資源環境的矛盾日趨尖銳，群眾對環境污染問題反應強烈，這種善與經濟結構不合理、增長方式粗

3、放直接相關。不加快調整經濟結構、轉變增長方式，資源支撐不信，環境容納不下，社會承受不起，經濟發展難以為繼。只有支持節約發展清潔發展、安全發展，才能實現經濟又好又快發展。同時，溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關注。我國是以煤炭為主要能源的國家，煤炭在我國一次能源的生產和消耗中，一直占70%以上，因此對消耗煤炭最大的主要行業進行煙氣脫硫的整治是目前有效降低二氧化硫排放量的最有效措施之一。燃煤鍋爐二氧化硫排放量占全國二氧化硫排放量的60%以上，國家一直高度重視燃煤鍋爐二氧化硫排放控制，十多年來，尤其是“十五”期間出臺了一系列法律、法規、政策，促進了燃煤鍋爐煙氣脫硫產業化的快速發展。當前

4、，實現節能減排目標面臨的十分嚴峻。去年以來，全國上下加強了節能減排工作，國務院發布了加強節能工作的決定，制定了促進節能減排的一系列政策措施。1.1.3.2、SO2危害性（1）SO2對人體健康的危害SO2是一種無色具有強烈刺激性氣味的氣體，易溶于人體的體液和其他黏性液中，長期的影響會導致多種疾病，如上呼吸道感染、慢性支氣管炎、肺氣腫等，危害人類健康。SO2在氧化劑、光的作用下，會生成使人致病、甚至增加病人死亡率的硫酸鹽氣溶膠，據有關研究表明，當硫酸鹽年濃度在10g/m3左右時，每減少10%的濃度能使死亡率降低0.5%。（2）SO2對植物的危害研究表明，在高濃度的SO2的影響下，植物產生急性危害，

5、葉片表面產生壞死斑，或直接使植物葉片枯萎脫落；在低濃度SO2的影響下植物的生長機能受到影響，造成產量下降，品質變壞。據1983年對我國13個省市25個工廠企業的統計，因SO2造成的受害面積達2.33萬公頃，糧食減少1.85萬噸，蔬菜減少500噸，危害相當嚴重。（3）SO2對金屬的腐蝕大氣中的SO2對金屬的腐蝕主要是對鋼結構的腐蝕，據統計，發達國家每年因金屬腐蝕而帶來的直接經濟損失占國民經濟總產值的2%4%。由于金屬腐蝕造成的直接損失遠大于水災、風災、火災、地震造成損失的總和，且金屬腐蝕直接威脅到工作設施、生活設施和交通設施的安全。（4）SO2對生態環境的影響SO2形成的酸雨和酸霧危害也是相當的

6、大，主要表現為對湖泊、地下水、建筑物、森林、古文物以及人的衣物構成腐蝕，同時，長期的酸雨作用還將對土壤和水質產生不可估量的損失。1.2、工程所在地概況1.2.1、城市地理位置長春市位于北半球中緯地帶，歐亞大陸東岸的中國東北松遼平原腹地，居北緯43054515；東經1241812702。 長春位于東部低山丘陵向西部臺地平原的過渡地帶。平原面積較大，臺地略有起伏，地勢平坦，便利交通。長春地區除東部有小面積的低山丘陵，絕大部分為臺地，第二松花江（西流松花江）、飲馬河、伊通河縱貫其間，沿河兩岸則為平坦的沖積平原。地勢平坦，方便交通。長春地區自然區有兩個特點：一是地勢起伏小。地表相對高差不超過40米至5

7、0米，地面坡度不超過4度至5度，有利于發展城市交通運輸。二是地耐力比較好。長春地區的地質基礎比較穩固，地耐力為15噸至20噸/平方米，有利于城市基礎設施建設。1.2.2、氣候條件長春市的氣候介于東部山地濕潤與西部平原半干旱區之間的過渡帶，屬溫帶大陸性半濕潤季風氣侯類型。其特點是：四季分明。春季較短，干燥多風；夏季溫熱多雨，炎熱天氣不多；秋季涼爽，日夜溫差大；冬季漫長較寒冷，一年中有五個月溫度的常年平均值在0以下。 長春春季溫度緩慢回升，3月份的常年平均溫度還在0以下，4月溫度才升到零上，此時出現大風的機會較多，是一年中大風日數最多的季節；夏季氣候溫熱，綠樹成蔭，素有塞北春城之稱，最熱月7月平均

8、溫度也只有23.1,這里夏季降水較多，6-8月的降水總量有350-400毫米，占全年降水的60%以上，空氣濕潤；秋季天氣晴朗，可持續數日晴朗而溫暖的天氣，但日溫差較大，風速比春季稍小；冬季是一年中最冷、持續時間最長的季節，天氣寒冷，最冷月1月的平均氣溫達到-15.1，此時降水不多，氣候干燥，但有時也會出現暴雪的天氣，造成雪害。1.3、工程編制依據1.3.1、國家及行業法規（1）中華人民共和國環境保護法；（2）中華人民共和國大氣污染防治法；（3）鍋爐大氣污染物排放標準GB13271-2009；（4）環境空氣質量標準GB3095-1996；（5）工業鍋爐及爐窯濕法煙氣脫硫工程技術規范HJ462-2

9、009；（6）玻璃鋼化工設備設計規定HG20696-19991.3.2、工程單位提供的資料（1） 廠址氣象和地理、地質條件；（2） 公司現有工程設計資料；（3） 鍋爐使用煤種、煤質和耗煤量資料，近期煙囪處煙氣檢測報告。1.4、工程概況1.4.1、工程內容對40t/h供熱鍋爐增加脫硫除塵系統，除塵器采用干式除塵，除塵效率90%，煙氣脫硫設備為玻璃鋼懸空噴淋塔，通過該脫硫除塵系統使供熱鍋爐的煙氣按照鍋爐大氣污染排放標準GB13271-2009達到國家二類地區污染物排放標準的規定。工程建設內容如下：鍋爐房內現有1臺40噸蒸汽量鍋爐，本工程投資建設1臺鍋爐的脫硫除塵裝置。1.4.2、項目建設目標（1）

10、 使140t/h鍋爐煙氣排放達到國家鍋爐大氣污染物排放標準GB13271-2009的標準。（2） 使供熱鍋爐排放的煙氣中的二氧化硫和煙塵的排放量得到有效地控制，改善環境，改善居民的生活條件，以利于社會經濟和公司的可持續發展。1.5、本方案目的及設計范圍1.5.1、本方案設計目的本方案目的是確定先進適用的脫硫工藝技術；在現有的場地上實現緊湊的設備布置；工程的安全實施；與主體機組的無縫連接和裝置的穩定可靠運行；各項脫硫指標能夠滿足現行的環境標準和其他相關的要求；脫硫劑價廉易得等要求。1.5.2、設計范圍本工程的設計范圍為：140t/h供熱鍋爐進行脫硫工藝改造，具體包括以下內容：（1） 脫硫工程建設

11、條件的落實和描述；（2） 脫硫工程工藝技術的比較和選定；（3） 脫硫工程實施方案的確定；（4） 脫硫系統運行的成本；（5） 主要設備設計說明1.5.3、主要技術原則（1）通過對140t/h鍋爐加裝除塵和煙氣脫硫裝置的實施，使公司的SO2排放達標，并為公司的進一步發展留有余量。（）結合工程的實際情況，在脫硫系統工藝設計方案擬定時，充分利用公司的現有場地和現有公用設施，以利于節約工程投資。（）脫硫工藝的選擇應遵循“工藝成熟，運行穩定，脫硫效率高，投資省，無二次污染”的原則，結合公司特點和現狀，提出推薦方案。（4）裝置按相對獨立的脫硫系統和串聯的除塵系統進行設計，同時充分注意煙氣脫硫裝置（脫硫工藝）

12、及除塵系統與主機系統的有機聯系，煙氣脫硫系統的配套輔助設施盡量與主機系統共用.（5）在周圍資源許可情況下，優先考慮供應可靠、價格便宜、質量穩定、對周圍環境不會產生污染的吸收劑。（6）脫硫副產物應盡可能綜合利用，當綜合利用受阻時，應與灰渣分開堆放，留有今后綜合利用的可能性，并采取防止副產物造成二次污染的措施。（7）綜合考慮公司燃煤鍋爐實際燃煤含硫量的變化趨勢，脫硫裝置系統設計及設備選型時有一定的適應能力。脫硫工藝系統的設計壽命與對應主機的剩余壽命相適應。（8）除塵器應采用操作簡易、維修方便、效率高的除塵器。第二章脫硫工藝選擇及工藝計算2.1、脫硫工藝選擇2.1.1、主要脫硫工藝2.1.1.1、目

13、前主要的脫硫工藝（1）燃燒前燃料脫硫工藝，燃料脫硫屬源頭治理措施，對減輕中途或終端治理負擔更有利。常用的措施有煤的洗選、液化、氣化、加工脫硫和煤的重油加氫脫硫，煤的強磁脫硫，煤的微波輻射脫硫等等，這些方法，目前應用范圍有限，主要原因是費用較高，也有的還處于研制階段。（2）燃燒中爐內脫硫措施，這項措施中，目前主要有，爐內噴灑吸收劑技術和燃用固硫型煤技術以及低氧燃燒技術。這些措施主要問題是脫硫率低而低氧技術在平衡通風中難以實現，一般都用于微正壓的燃油鍋爐中。（3）燃燒后煙氣脫硫措施，煙氣脫硫方法目前國內外都有很多種。按反應產物的回收方式分為拋棄法和回收法兩大類，反應后的含硫產物作為廢料而被拋棄極為

14、拋棄法，反之將脫硫后的含硫產物作為副產品加以回收利用即為回收法。拋棄法設備簡單，投資及運行費用低，但易造成二次污染，污染問題未得到徹底解決，脫硫效率低；回收法是將煙氣中的SO2加以利用，變害為利，避免二次污染，但其系統復雜，操作難度大，投資及運行費用高，當煙氣中SO2含量較高時，才有利用價值。目前已開發100多種煙氣脫硫工藝，但真實實現商業化運行的僅十余種，可分為干法、半干法、濕法等。其中濕法因具有脫硫效率高、脫硫劑利用率高、運行可靠、適應性強等特點，應用廣泛，目前我國燃煤鍋爐脫硫主要采用的是濕式煙氣脫硫工藝，據統計市場占有率在85%以上。2.1.1.2、主要的濕式脫硫工藝濕法煙氣脫硫技術的特

15、點，是整個脫硫系統位于煙道的末端、除塵系統之后，脫硫過程在溶液中進行，脫硫劑和脫硫生成物均為濕態，其脫硫過程的反應溫度低于露點，所以脫硫后的煙氣一般需經再加熱才能從煙囪排出。濕法煙氣脫硫過程是氣液反應，其脫硫反應速度快，脫硫效率高，吸收劑離子利用率高，在與硫反應比等于1時，可達到90%以上的脫硫效率，適合于大型燃煤鍋爐的煙氣脫硫。濕法脫硫工藝可以根據脫硫劑種類分為鈣法、鈉法、鎂法、氨法、雙堿法和海水脫硫法等。中小型燃煤工業鍋爐可結合當地的具體條件，選擇各種合適的脫硫吸收劑。不但可以以采用常規的石灰、氧化鎂和燒堿、純堿，還可充分利用各種造紙、印染、煉焦等工業的堿性廢水、廢氨水和鍋爐沖渣水、排污水

16、，達到以廢治廢的效果，并可實現除塵脫硫一體化。國內外大型電廠大都采用石灰石石膏法脫硫工藝，其技術成熟，脫硫效率高，脫硫劑利用率高，此外技術要求高，條件控制不當易產生結垢、設備維護成本高，堵塞設備、管道，因此不適用于中小型燃煤工業鍋爐。2.1.1.3、幾種濕式脫硫工藝方法的比較濕式煙氣脫硫方法也分很多種：（1）濕法石灰石石灰煙氣脫硫技術該法是利用成本低廉的石灰石或石灰作為吸收劑吸收煙氣中的SO2，生成半水亞硫酸鈣或石膏。這種曾在70年代使用，因其投資大、運行費用高和腐蝕、結垢、堵塞等問題而影響了其在火電廠中的應用。經過多年的實踐和改進，工作性能和可靠性大為提高，投資與運行費用顯著減少。該法主要優

17、點為：a.脫硫效率高（脫硫效率大于90%）；b.吸收劑利用率高，可大于90%；c.設備運轉率高（可達90%以上），運行可靠、適應性強；該法是目前我國引進的煙氣脫硫裝置中主要方法。主要缺點是投資大、工藝流程長、設備占地面積大、運行費用高。此外技術要求高，條件控制不當易產生結垢，堵塞設備、管道，因此不適用于中小型燃煤工業鍋爐。（2）氨法煙氣脫硫技術該方法也廣受重視，該法所得到的脫硫副產物硫酸氨可做肥料出售，具有較好的經濟效益。然而，氨法脫硫技術通常存在的問題有：由于氨的腐蝕性較強，對設備及管道腐蝕嚴重。另外，為了保證脫硫率，脫硫溶液中的氨水濃度需要維持較高水平，這樣在氣液接觸過程中，容易導致大量的

18、氨氣揮發進入煙氣中，造成氨的逃逸損失。同時，逃逸到煙氣中的氨氣還很容易與煙氣中的殘留的二氧化硫作用，在煙氣中形成難以捕集的銨鹽氣溶膠粒子，導致嚴重的二次污染。雖然降低溶液中的氨水濃度可以減少氨的逃逸，但脫硫率難以保證，并導致在回收硫酸銨時的溶液濃縮耗能顯著增加。這些問題極大的限制了氨法脫硫技術的實際推廣。（3）氧化鎂法脫硫技術該法是很有前途的一種脫硫技術。該技術1975年被開發以來在日本、美國等發達國家逐步得到推廣，并逐漸成為鈣基脫硫的取代工藝之一。氧化鎂法脫硫技術具有脫硫效率高、不易結垢、設備緊湊、脫硫液對設備腐蝕性低等優點，因而，該方法近年來得到廣泛重視。然而該方法所存在的問題有：脫硫劑的

19、高溫再生方法較復雜，過程耗能過高。（4）雙堿法煙氣脫硫技術該法是為了克服石灰石石灰法容易結垢的缺點而發展起來的。它先用堿金屬鹽類如NaOH、Na2CO3、NaHCO3、Na2SO3等的水溶液吸收SO2，然后再用另一石灰反應器中用石灰或石灰石將吸收SO2后的溶液再生，再生后的吸收液循環使用，而SO2則以石膏的形式析出，生成亞硫酸鈣和石膏。該法的優點是，由于主塔內采用液相吸收，吸收劑在塔外的再生池中進行再生，從而不存在塔內結垢和漿料堵塞問題，該法可得到較高的脫硫率，可達90%以上，應用范圍較廣，該法的主要缺點是再生池和澄清池占地面積較大，并且在脫硫過程中，NaOH的損失量較大，需要不斷補充，成本會

20、有所增加。2.1.2、項目脫硫工藝的選擇2.1.2.1、技術方案應當遵循的原則由于本工程為改造工程，在方案的選擇中既要做到運行后達標排放要求又要結合現場的實際情況與原有的工藝相結合，所以選擇的技術方案應當遵循以下原則：（1）脫硫工藝技術為國家領先、成熟可靠、經濟適用、穩定達標。（2）脫硫塔等主要設備技術為國內領先、運行穩定可靠。（3）脫硫液采用閉路循環，無二次污染。（4）工程投資省，運行費用低。（5）結構緊湊、布局合理、占地面積小。（6）系統設備操作維護簡單，不結垢、不堵塞，與鍋爐運行率達100%。（7）關鍵部件采用技術成熟可靠、使用壽命長、最使用的先進材料和產品。（8）使用當地可以穩定供應、

21、價格較低、性能好的脫硫劑。（9）設計科學嚴謹，工程核算實事求是，盡量減輕需方經濟負擔，降低工程造價以及運行和維護成本。根據以上原則，通過對幾種脫硫工藝的綜合比較，結合鞍千礦的實際情況，推薦采用雙堿法脫硫工藝。2.1.2.2、氧化鎂法脫硫工藝描述雙堿法脫硫工藝技術是目前應用成熟的一種煙氣脫硫技術，尤其是在中小型冶煉爐或冶煉爐煙氣污染治理方面應用較為廣泛，脫硫劑采用氫氧化鈉溶液（含30%NaOH）和生石灰（含95%CaO），以氫氧化鈉溶液作為脫硫啟動劑，石灰水溶液作為脫硫置換劑進行循環脫硫。化學原理雙堿法是以氫氧化鈉溶液為第一堿吸收煙氣中的二氧化硫，然后再用生石灰加水熟化成氫氧化鈣溶液作為第二堿，

22、再生吸收液產生NaOH，付產品為石膏，再生后的吸收液送回脫硫塔循環使用。它的化學原理分為脫硫過程、再生過程、氧化過程三部分：脫硫過程：2NaOH + SO2Na2SO3 + H2ONa2SO3+ SO2+ H2O2NaSO3再生過程：（用石灰乳）用氫氧化鈣溶液對吸收液進行再生2NaHSO3+ Ca(OH)2Na2SO3+CaSO3Na2SO3+ Ca(OH)2+2NaOH+ CaSO3氧化反應CaSO31/2H2O+ 1/2O2CaSO41/2H2O工藝描述本項目工藝流程主要由：脫硫劑制備系統、煙氣系統、脫硫漿液循環系統、SO2吸收系統、電氣儀表控制系統及脫硫副產物處理系統組成。脫硫劑制備系統

23、本工程脫硫劑燒堿或電石渣和石灰，要求純度均80%，由于系統消耗吸收劑量不大，因此吸收劑的加入采用人工控制加入。石灰加入到石灰漿液池中，通過攪拌使其充分溶解形成乳濁液，通過PH值的顯示控制加入到再生池中的量及時間。加入到再生池中的石灰乳濁液與脫硫后的吸收液混合，進行再生反應，反應完成后進入澄清池。燒堿或電石渣加入到澄清池中，根據PH值的顯示控制加入量和時間，溶解后直接通過脫硫泵送入脫硫塔內。煙氣系統煙氣系統是指包括除塵器、煙氣塔前降溫裝置、煙道和煙囪在內的若干處理煙氣的體系。從引風機后端引入的煙氣，經原煙道及增設的引入煙道進入脫硫塔內。原煙道在引入煙道接口后部增加一個檔板門，當鍋爐啟動和煙氣脫硫

24、裝置發生故障，脫硫設備停運時，煙氣由原煙道經煙囪排放。增設的引入煙道中設有二級噴淋降溫裝置，其位置設置于引入煙道末端文丘里塔內。噴淋降溫裝置的運行根據引風機出口溫度通過中控進行自動控制。經過脫硫處理后煙氣的最后由脫硫塔頂部出煙口進入煙囪。由于本工程為煙氣脫硫除塵工程，是在原有系統中加入脫硫系統和除塵系統，因此脫硫后對煙氣排放末端設備影響比較大，尤其是煙囪，脫硫后的煙氣中水蒸氣的含量會有所增加，并且煙氣的溫度也會下降，對煙囪會產生比較嚴重的露點腐蝕，建議對煙囪做內防腐或增設GGH裝置，以提高煙囪的耐腐蝕能力。脫硫劑循環系統循環池中的堿性漿液由循環泵輸送到脫硫塔的噴嘴處，霧化液滴與煙氣進行交叉接觸

25、之后，回落到脫硫塔底部的回流槽中，再經回流槽回到再生池中；當脫硫液的PH值低于一定值后，將石灰漿液池中已經制備完成后的石灰乳濁液經漿液泵送至再生池中，與從脫硫塔中回流的漿液混合，將其中的亞硫酸鈉（Na2SO3）和亞硫酸氫鈉（NaHSO3）轉化成具有脫硫作用的鈉堿溶液，并生成一定量亞硫酸鈣（CaSO3）沉淀；再生后的吸收劑經過沉淀池澄清后，進入澄清池，通過脫硫泵將鈉堿的溶液泵送到脫硫塔的噴淋層中進行脫硫，從而形成吸收液的閉路循環。亞硫酸鈣（CaSO3）沉淀物經輸送機排出。鈉堿溶液一直處在“脫硫再生脫硫”循環過程中。再生池中最佳的pH值應控制在6-8之間，澄清池中最佳的pH值應選擇在7-9之間。如

26、果PH值低于此值，漿液的吸收能力下降，最終影響到SO2的脫硫效率。SO2吸收系統煙氣經除塵器后從脫硫塔下部進入脫硫塔內，并向上運行，與噴淋層向下噴出霧化后的吸收劑形成交叉接觸，脫硫吸收劑中的NaOH和少量的Ca(OH)2從煙氣中捕獲SO2、SO3、HF、HCI等發生化學反應形成亞硫酸鹽溶液，并吸附煙氣中的煙塵。凈化后的煙氣通過脫硫塔上部的除霧器除去煙氣中夾帶的水，通過煙道進入煙囪排入大氣。脫硫工藝流程圖電氣儀表控制系統脫硫控制系統主要通過脫硫循環泵的控制來實現，脫硫循環泵的控制采用遠程控制和就地人工控制兩種控制方式。脫硫系統在運行過程中，根據鍋爐機組的運行效率，由中控室的操作人員對脫硫循環泵發

27、出遠程控制指令，來調整脫硫循環泵的工作。脫硫副產物處理系統循環池中的漿液經過一定時間的循環后，由于不斷有石灰漿液補入，將達到循環池的容量，至此循環池中的漿液因無法繼續補入脫硫劑而失去脫硫能力，循環池中漿液的主要脫硫副產物為含有大量的CaSO3（約占80%以上）及其它雜質(主要來源于煙氣中的煙塵及脫硫劑中的雜質)的物料體系，考慮到投資成本的原因，建議其處理方法為拋棄法。根據脫硫系統運行的情況，循環池漿液各成份的排放量約為（按噸煤計算）：CaSO4:33.78kg；脫硫劑中的雜質:1.99kg；捕集的煙塵:1.03kg；水:11.77kg（上述數據是根據煤質報告和系統運行能力推算所得，僅作參考）。

28、脫硫初級反應生成物中,以Na2SO3和NaHSO3為主，約占6090%，極易溶于水，經再生池中石灰漿液的反應后生成CaSO3，常溫下屬難溶鹽，在水中溶解度約0.8g/100gH2O，因此大部分均形成沉淀物，而在水中溶解的部分對水質并沒有污染。我國的污水排放標準體系中，GB99781996污水綜合排放標準中對CaSO3排放濃度和排放總量未有明確規定，因此脫硫后的副產物漿液通過排污泵排入公司的污水處理管網中，對污水處理難度及現有工藝不會產生任何影響，不會對環境造成污染，其排放是安全的。2.1.2.3、雙堿法脫硫工藝技術特點（1）脫硫反應速率高，液氣比較小，系統脫硫效率高。（2）鈉堿是循環使用的，其

29、損耗量較低，而消耗品仍是價格低廉的石灰，因此不會造成原材料成本上升。（3）雙堿法脫硫工藝，采用溶液吸收，不存在料漿結垢堵塞現象。（4）采用懸流洗滌方式可在較小的液氣比下獲得較大的液氣接觸面積，進而獲得較高的脫硫除塵效率；并且，較小的液氣比可以減少循環液量，從而減少循環泵的數量，從而降低了運行成本也減少了造價。（5）整個脫硫循環系統閉路循環，不會產生廢水，沒有廢水外排，不會產生二次污染。2.2、脫硫工程設想2.2.1、脫硫裝置的總平面布置脫硫系統按其工藝特性集中布置于爐后煙囪北側。脫硫塔采取多爐一塔的布置方式，實現統一控制，有效降低各項成本。脫硫劑制備系統、循環池、循環泵房整體新建。2.2.2、

30、脫硫工藝系統設計2.2.2.1、脫硫系統參數（1）煤質檢驗報告（按常規煤質）煤質檢驗報告 3-1序號名稱單位數量1全水分（Mt）%16.22水分（Mad）%4.783灰分（Aad）%15.644揮發酚（Vdaf）%41.495焦渣特征（1-8）26固定碳（FCad）%46.567氫（Had）%4.488全硫（St，ad）%0.859空氣干燥基高位發熱量（Qgr，ad）KJkg24000收到基低位發熱量（Qnet，v，ar）KJkg19930（2）鍋爐工況條件名稱脫硫系統設計基礎參數設計基礎參數鍋爐熱功率MW29鍋爐出口煙氣溫度（）180鍋爐出口煙氣量（m3h）87500鍋爐出口SO2量kgh1

31、09.9鍋爐出口SO2濃度（mgNm3）1256鍋爐出口煙塵濃度（mgm3）2000一級除塵效率%95本工程的鍋爐按1臺鍋爐最大熱功率計算煙氣量和SO2，配置脫硫設備。2.2.2.2、系統設計本工程對1臺40t/h鍋爐增加脫硫裝置。根據煤質報告，計算鍋爐的耗煤量。鍋爐在正常運行期間的平均使用熱效率按80%計，儲低位發熱量（1）鍋爐耗煤量：最大小時耗煤量：（2）鍋爐煙氣量計算：煤的理論空氣量計算：式中：每千克收到基燃煤所需理論空氣估算量m3/kg。燃料燃燒煙氣量的計算： =8.64(m3/kg)式中：固體和液體燃燒煙氣量，m3/kg；過量空氣系數，層燃爐取1.55。煙氣量： 式中：排煙量，m3/

32、kg；計算燃煤量，kg/h；每公斤燃料產生的煙氣總體積，m3/kg；引風機前的排煙溫度，當地大氣壓。（3）鍋爐SO2計算： 式中：B鍋爐的燃煤量，kg/h；脫硫效率，%燃煤的應用基硫份，0.85%，根據煤質分析報告；C燃煤中的含硫量燃煤后氧化成SO2的份額，取0.85。（4）脫硫塔的選擇本項目中，根據1臺40t/h鍋爐的排煙量，配置脫硫塔的規格為：直徑3200mm，高度為20000mm。（5）循環供水系統根據該項目的實際情況，配套脫硫設備后，配套循環供水系統脫硫泵根據設備霧化裝置的實驗，液氣比取1.2L/Nm3計算循環量，29MW機組循環流量為120t/h，選用脫硫泵為流量120t/h，揚程3

33、2米，配套電機功率為30KW，共兩臺，一用一備。循環水池新建循環水池的尺寸將考慮脫硫系統的總用水量及脫硫劑漿液中固體懸浮物充分沉淀，具體設計尺寸為：循環池：V160m3，8m8m2.5m（6）合理選擇脫硫劑即關系到脫硫效率，又關系到脫硫的運行成本，本工程選擇燒堿作為主要脫硫劑，氧化鈣為置換劑（主要消耗材料），氧化鈣的含量80%，粒徑大于200目，鈣漿液濃度1215%，設計置換比為2.1：1，推算鈣硫比為1.05:1。29MW鍋爐煙氣SO2量：94.5kg/h氧化鈣消耗量：94.50.81.0579.38kg/h燒堿消耗量：94.52.1=198.45kg（每25天加一次）由于29MW機組煙氣脫

34、硫系統中吸收劑的用量相對來說不大，因此脫硫劑制備系統暫時不需要采用機械加藥裝置，加藥采用人工方式，根據石灰漿液池和澄清池中的PH值，確定加藥量。（7）脫硫副產品處理系統通過清渣行車或輸送機將循環池中的沉淀物清除，最后將沉淀物一起外運或做其它處理。（8）工藝水系統雙堿法濕式煙氣脫硫工藝裝置所用的工藝水來源于廠區工業水，在脫硫系統正常運行的情況下，考慮到鎂鹽附帶水分和結晶水，以及揮發、飄失等因素，通過液位控制自動將水直接補充至循環池中參與脫硫循環。（9）廢水處理系統本工程脫硫廢水排往循環池中循環利用，不外排。2.2.2.3、脫硫系統配套土建工程（1）設計依據建筑結構荷載規范（GB500092001

35、）2006年版混凝土結構設計規范（GB500032001）2008年版建筑抗震設計規范（GB500112001）建筑防火設計規范（GB500162006）建筑地基基礎設計規范（GB500072002）砌體結構設計規范（GB500032001）其它相關設計規范（2）工程組成本工程新建脫硫循環池一座及脫硫泵泵房。本工程脫硫循環池占地面積128m2，泵房建筑面積32m2.（3）建筑說明屋面（自上而下）：4厚自帶保護層SBS改性瀝青防水卷材一道；30厚C20細石砼找平層；加氣混凝土塊找坡2%，最薄處30厚；80厚聚苯保溫，S0.3；3厚SBS道隔汽層；1:2水泥砂漿找平；鋼筋砼現澆板。外墻面：刷外墻涂

36、料；8厚1:2.5水泥砂漿抹面；12厚1:3水泥砂漿打底掃毛。頂棚：刷內墻涂料；板底石膏膩子刮平；現澆鋼筋混凝土板。內墻面：刷內墻涂料；5厚1:2.5水泥砂漿抹面，壓實趕光；15厚1:3水泥砂漿打底。地面：20厚1:2水泥砂漿壓實抹光；水泥漿一道（內摻建筑膠）；80厚C15混凝土墊層；素土夯實。踢腳：8厚1:2.5水泥砂漿罩面壓實趕光；水泥漿一道；8厚1:3水泥砂漿打底掃毛。踢腳高120。門窗：木門為防火門，油棕色調和漆；窗為塑鋼窗。（4）結構說明基本參數抗震設防烈度6度，設計基本地震加速度值為0.05g，第一組。基本風壓0.70kN/m2。基本雪壓1.35kN/m2。凍土深度1.5m。材料與

37、做法泵房為磚混結構，屋面為鋼筋砼現澆屋面；墻體為M5水泥砂漿砌筑Mu10多孔磚；墻下條基為C25毛石砼澆筑。循環池為鋼筋混凝土結構。2.2.3、脫硫系統鍋爐系統的影響2.2.3.1、雙堿法濕式煙氣脫硫工藝裝置和鍋爐系統的相互影響本項目采用雙堿法濕式煙氣脫硫工藝，設置于引風機后煙囪前，并形成一個相對獨立的脫硫系統。煙氣自煙道引出經過脫硫后返回煙道，故這種工藝相對于其它脫硫工藝與主系統之間的關系比較簡單。2.2.3.2、鍋爐系統對脫硫工藝系統的影響（1）實際煤種的變化對氧化鎂雙堿法濕式煙氣脫硫工藝系統有一定的影響，因為煤成分的變化將直接導致煙氣量、煙氣中各成分的比例、SO2濃度、SO3濃度、酸露點

38、等參數的變化，從而對脫硫系統的設計、運行和防腐產生一定的影響。（2）鍋爐負荷大幅度下降時，由于脫硫系統漿液系統流量不可能同步作大幅度調整，脫硫裝置的單位能耗將隨之上升。（3）若燃煤系統中空氣預熱器的漏風系數發生嚴重的偏差，也會對脫硫系統產生影響。（4）本工程推薦陶瓷多管除塵器，除塵器除塵效率的變化導致脫硫系統進口的飛灰濃度發生變化，該數值除影響酸結露過程外，當機組煙氣含塵量偏高時，煙塵會被大量捕集于脫硫漿液中影響脫硫副產物的質量與完全利用。（5）若鍋爐燃燒系統發生故障造成煙氣溫度超過最大允許值或煙氣超壓/低壓超過最大允許值，脫硫裝置必須解列。2.2.3.3、雙堿法濕式煙氣脫硫工藝裝置對鍋爐系統

39、的影響除塵器出來的煙氣經過脫硫系統中吸收塔噴淋脫硫后，脫硫漿液中的水分大量蒸發進入煙氣，導致脫硫后的凈煙氣溫度下降較多，成為具有較強酸腐蝕性的濕煙氣，因此與濕煙氣接觸的煙道及煙囪需進行內防腐改造。脫硫后排入煙囪的煙氣溫度下降至5080（無煙氣換熱器），煙囪的內壓有所增大，污染物的度有所降低，脫硫裝置投運后，應加強對煙囪的監察，如發現異常及時采取必要措施，確保煙囪安全。由于脫硫系統為新增設備，因此在脫硫系統運行時，煙程運行的阻力要比原系統的煙程運行阻力大，增加煙程阻力的主要原因如下：（1）經過對現場的實地勘測，增設脫硫系統將延長煙道的長度，并會存在拐點，煙氣在進脫硫塔前就存在阻力增加的問題；（2

40、）脫硫塔自身運行時，對煙氣的阻力也非常大，根據脫硫塔設計特點，塔體本身運行阻力約為1380Pa。第三章主體設備設計說明3.1、主要設備原型原則（1）脫硫塔的基本要求當鍋爐在70110%BMCR工況下，燃用設計煤種情況下，保證脫硫效率90%、排塵濃度200mg/Nm3。脫硫塔采用開式噴淋塔形式（即“空塔”），結構簡單，運行可靠，不會因為漿液中的固態物質和灰份在塔內件沉積和結垢。在噴淋塔內，吸收漿液與煙氣逆流結構設計。噴淋層采用真空燒結碳化硅螺旋噴嘴，大大增加噴嘴的使用壽命和使用效果。三級噴淋將脫硫劑漿液以霧狀均勻地噴灑于充滿煙氣的塔內，以保證高脫硫效率，并具有一定的除塵效果。塔體及塔內件的使用壽

41、命均不低于15年。脫硫塔單獨配脫硫泵，鍋爐正常運行時，其脫硫系統亦同時運行。正常運行時，無論脫硫裝置處于何種工況都不會對鍋爐產生影響。整個脫硫系統隨鍋爐一起檢修。（2）煙道的基本要求煙道設計應符合中華人民共和國電力行業標準火力發電供熱公司煙風煤粉管道設計技術規程（DL/T51212000）。煙道采用乙烯基樹脂作為基體材料的玻璃鋼材質，成型工藝為微機控制定長管纏繞工藝。煙道各段采用接觸式平端對接連接而成，確保連接部位的強度及密封性。3.2、脫硫塔作為脫硫工程的主要設備脫硫塔，其設計的合理性及可操作性對于脫硫工程的合格與否尤為重要。根據脫硫塔的工況條件，確定采用玻璃鋼材質作為脫硫塔的主要材料。玻璃

42、鋼用于制作煙氣脫硫裝置始于20世紀70年代初，尤其是酚醛環氧乙烯基酯樹脂的開發，針對煙氣脫硫獨特要求的試驗研究，以及大直徑玻璃鋼纏繞技術的問世，使玻璃鋼脫硫裝置得到較為廣泛的應用。自從1972年起，采用乙烯基酯樹脂做成的玻璃纖維增強塑料在許多濕法脫硫系統中獲得了成功應用。美國是最早將玻璃鋼應用于煙氣脫硫領域的國家。20世紀80年代，歐洲掀起了玻璃鋼制造脫硫設備的熱潮。1984年，德國BASF公司決定在其位于Ludwigshafen和Marl的燃煤電廠采用Wellman-Lord濕法洗滌塔。每個電廠建2座洗滌塔，直徑9.5米，高度35.5米。當時，經過長達18個月的實驗室研究（模擬使用環境），預

43、計不需維護至少可使用20年。1987年11月，BASF公司和歐洲的Owens Corning玻纖公司在倫敦聯合主辦了脫硫用玻璃鋼設備的經驗交流會，肯定了玻璃鋼的作用，促進了玻璃鋼在煙氣脫硫領域的應用。當前世界上不少公司，如Monsanto公司、Bischof公司、Babcock公司、BASF公司、Fiberdur-Vanck公司、ABB公司、Plastilon等公司在冶煉廠、造紙廠和電廠的煙氣脫硫中較為廣泛地用玻璃鋼制造煙道、吸收塔、噴淋管、除霧系統、漿液管道和煙囪等。在火電廠煙氣脫硫中，漿液輸送管道、除霧器已普遍用玻璃鋼生產。我國的煙氣脫硫開始于1996年，主要在燃煤電廠和冶金行業上得到了應

44、用，最早的電廠煙氣脫硫工程是海水脫硫工藝。隨著近幾年國家對環保工作加大了管理力度，煙氣脫硫逐漸形成了一種產業，市場前景非常不錯，但與發達國家相比，我國用于煙氣脫硫系統的玻璃鋼制品還比較少,主要是缺少有關的制造技術和評價方法。與金屬材料或其它無機材料相比，玻璃鋼具有十分顯著的性能特點。它重量輕、比強度高、電絕緣、耐瞬時超高溫、傳熱慢、隔音、防水、易著色、能透過電磁波，是一種兼具功能和結構特性的新型材料。3.2.1、玻璃鋼脫硫塔突出的耐腐蝕性能脫硫系統在運行過程中，塔內的溫度和濕度均非常高，煙氣內的酸酐氣體以及吸收劑中的堿性對脫硫塔的腐蝕非常嚴重，脫硫塔內的腐蝕浴度非常高，并且存在酸堿交替腐蝕的情

45、況。鋼制脫硫塔由于碳鋼本身的耐腐蝕性非常差，必須對其內表面進行防腐處理，而防腐層與碳鋼只是簡單的物理粘接，其界面強度非常低。脫硫塔在工作過程中，由于塔內煙氣的通過對塔體產生沖擊，使脫硫塔一直處于震動的狀態，這就使防腐層非常容易脫落，而且由于塔內結構比較復雜，存在的死角很多，一旦有防腐沒做好或沒做到的情況，對于塔體來說，就意味著沒做防腐而使得脫硫系統隨時會停止工作。由于是兩種材料的物理粘合，脫硫塔在運行一段時間后，就必須對其進行維護，這就大大增加了維護費用和運行成本。對于玻璃鋼來說，上述問題均不存在，首先玻璃鋼脫硫塔是整體成型，不存在界面問題，其次玻璃鋼材質屬半彈性材料，耐疲勞強度高，對于煙氣的

46、沖擊能夠很好的承受。玻璃鋼的耐腐蝕性，主要取決于樹脂。隨著合成技術的不斷進步，樹脂的性能也在不斷提高，尤其在二十世紀六十年代乙烯基酯樹脂的誕生，進一步提高了玻璃鋼的耐腐蝕性能、物理性能以及耐熱性。事實上，用乙烯基酯樹脂做成的玻璃鋼設備已經成功地用在比濕法脫硫系統環境更苛刻的環境。3.2.2、玻璃鋼脫硫塔優異的耐熱性能在濕法脫硫工藝中，高溫是必須考慮的一個問題，因為混合氣體在進口的溫度范圍為160到180，系統中的部件又要承受臨時的高溫急冷，潛在的熱破壞和產生的高腐蝕性副產品導致人們選用象高鎳合金C-276這樣昂貴的結構材料以滿足使用壽命要求。對于相對來說價格比較低的碳鋼襯膠脫硫塔，更是對工作溫度有著嚴格的限制，由于碳鋼和襯膠（一般為鱗片膠泥）的熱膨脹系數不一樣，在溫差較大的情況下，非常容易分層而造成防腐層的脫落。熱震性能試驗（通過把兩種玻璃鋼層合板放到204以