氧化镁脱硫技术方案

220t/h 链 条 炉 烟 气 脱 硫 工 程技 术 建 议 书南 京 瑞 宜 恒 有 限 公 司2014 年 10 月 9 日锅炉烟气脱硫工程技术建议书1 / 41目 录1.工程概述 .22.工程设计 .22.1 总体设计原则 .22.2 设计依据 .32.3 设计参数及性能指标 .52.4 氧化镁法湿式烟气脱硫工艺 .72.4.1 工艺原理 .72.4.2 脱硫工艺特点 .82.4.2.1 本脱硫系统的特点 .92.4.2.2 关于脱硫系统的认识 .102.5 项目设计 .102.5.1 设计范围及原则 .102.5.1.1 设计范围 .102.5.1.2 设备选用及设计原则 .112.5.2 工艺流程 .122.5.3 SO2吸收系统 .132.5.3.1 旋流板塔脱硫装置及构成 .132.5.3.2 旋流板塔脱硫装置的主要参数 .142.5.3.3 全面深入的脱硫塔技术 .17锅炉烟气脱硫工程技术建议书2 / 412.5.3.4 结构特点 .182.5.3.6 技术特点 .192.5.4 循环液供应系统 .192.5.5.1 脱硫循环泵 .202.5.5.2 氧化风机 .202.5.6 泥渣处理系统 .212.5.6.1 排泥泵 .222.5.6.2 水力旋流器 .222.5.6.3 真空皮带脱水机 .232.5.7 脱硫剂制备及供应系统 .232.5.8 工艺水系统（如果业主提供工艺水则此部分不用设计） .242.5.9 电气设计 .242.5.9.1 设计依据 .242.5.9.2 电气控制 .252.5.9.3 用电设备负荷 .282.5.10 运行费用估算 .292.6 安全运行指标 .312.6.1 烟气脱硫除尘系统的主要安全问题 .312.6.2 安全措施 .322.6.3 工艺运行监视及控制 .332.7 安全运行指标 .342.7.1 设备及管路防腐 .34锅炉烟气脱硫工程技术建议书3 / 412.7.2 保温及油漆 .353.供货设备一览表 .35锅炉烟气脱硫工程技术建议书4 / 411.工程概述现有二台 20t/h 链条炉，为了保护厂区周围的生产、生活环境，并积极响应国家节能减排的号召，预建设锅炉烟气脱硫设施及相关的配套设备和构筑物，使烟尘、二氧化硫等指标达到国家的排放标准，为企业自身的发展创造良好的条件。本方案将根据建设方提供的基础数据和相关国家标准，按照建设方和环境保护管理部门的意见，从技术和经济等方面，叙述其烟气脱硫系统的可行性。烟气脱硫系统参照国家规定的工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 （HJ462-2009） ，采用成熟、先进、可靠的氧化镁湿式烟气脱硫工艺，20t/h 采用 2 炉 1 塔的配置方式，塔内（外）氧化、塔外循环，副产物处理系统及电气热控系统为共用系统。2.工程设计2.1 总体设计原则1) 设计必须符合适用的要求：选择的处理工艺、构筑物（建筑物）型式、主要设备、设计标准和数据等，应最大限度地满足使用的需要，以保证烟气脱硫系统功能的实现。在充分尊重用户需求和环境保护管理部门意见的同时，认真执行国家有关法规、标准及规定。2) 设计应符合经济的要求：选择的处理工艺应能满足系统需要和要求，并尽可能降低运行费用。设计中一方面尽可能选用质优价廉的设备，以及采用合理措施降低工程造价；另一方面又必须保证在工程建成投入使用后，取得最大的经济效益和使用效果。锅炉烟气脱硫工程技术建议书5 / 413) 技术应当力求先进、合理：设计中必须根据生产的需要和可能，在经济合理的原则下，尽可能采用先进技术。在机械化、自动化与仪表化程度方面，要从实际出发，根据需要和可能及设备的供应情况，妥善确定。4) 实用、美观，避免二次污染：平面布置和建、构筑物形式力求与厂区其它建筑和环境协调一致。整个系统设计应充分考虑设备噪声、处理药剂等可能造成的二次污染。5) 不影响锅炉正常运行：脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行，并保证在给定设计条件下，确保烟气中 SO2的达标排放。脱硫装置使用寿命长、操作维护简单，布置紧凑、占地面积小。处理设施有较高的耐冲击负荷能力，并能在北方冬季寒冷气候条件下正常运行。2.2 设计依据1) 建设方提供的基础资料及要求；2) 环境空气质量标准 （GB3095-19960） ；3) 大气污染物排放综合标准 （GB16297-1996） ；4) 工业炉窑大气污染物排放标准 （GB9078-1996） ；5) 锅炉大气污染物排放标准 （GB13271-2001） ；6) 工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范 （HJ462-2009） ；7) 煤炭工业污染物排放标准 （GB20426-2006） ；8) 火电厂设计技术规程 （DL5000-2000） ；9) 火电厂大气污染物排放标准 （GB13223-2003） ；10)锅炉烟尘测试方法 （GB5468-91） ；锅炉烟气脱硫工程技术建议书6 / 4111)环境保护产品技术要求湿式烟气脱硫除尘装置 （HJT288-2006） ；12)工业管道工程施工及验收规范 （GBJ235-82） ；13)机械设备安装工程施工及验收规范 （TJ231-78） ；14)气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸（GB985） ；15)漆装前钢料表面锈蚀等级和除锈等级 （GB 8923-1988） ；16)机械密封试验方法 （GB/T14211） ；17)机械密封技术条件 （JB4127.1-1999）18)工业企业厂界噪声标准类混合区评价标准 （GB12348）19)焊接件通用技术要求 （JB/ZQ4000.3-86）20)装配通用技术要求 （JB/ZQ4000.9-86）21)工业设备及管道绝热工程设计规范 （GB5026497）22)设备及烟道保温技术通则 （GB427292）23)固定式钢直梯 （GB4053.193）24)固定式工业防护栏杆 （GB4053.393）25)固定式工业钢平台 （GB4053.493）26)工业企业照明设计规范 （GB5003492）27)低压配电设计规范 （GB5005495）28)供配电系统设计规范 （GB50052-95）29)通用用电设备配电设计规范 （GB5005593）30)机械设备焊接标准 （JB47082000）锅炉烟气脱硫工程技术建议书7 / 4131)钢结构设计规范 （GBJ1791）2.3 设计参数及性能指标本工程设计、制造、安装与 220t/h 链条炉相配套的脱硫系统。我公司严格按照建设方及相关标准要求，设计脱硫效率大于 95%，保证烟气脱硫效率大于 90%，烟囱出口 SO2排放浓度200mg/Nm 3，烟尘排放浓度30mg/Nm 3，相关的基本参数及燃煤煤质分析按下表设计。脱硫系统主要技术经济性能指标序号 项 目 名 称 单 位 数 据1 锅炉出力 t/h 220运行锅炉 台 2设计烟气总处理量 Nm3/h 44458烟气温度 180190设计工况烟气处理量 m3/h 64000设计锅炉总耗煤量 t/h5 煤的机械未完全燃烧热损失 %8 燃煤含硫量 %9 燃煤硫的转化率 %11 设计脱硫塔入口烟尘浓度 mg/Nm3 20012 脱硫处理后烟尘排放浓度 mg/Nm3 3013 烟尘排放速率 kg/h14 设计烟尘脱除量 kg/h锅炉烟气脱硫工程技术建议书8 / 41SO2产生量 kg/h 53.2815 设计 SO2初始排放浓度 mg/Nm3 120016 设计脱硫效率 % 9517 保证脱硫效率 % 9018 处理后 SO2排放浓度 mg/Nm3 20019 SO2排放速率 kg/h 2.6620 SO2脱除量 kg/h 50.6221 脱硫工艺 氧化镁湿法22 脱硫塔配置 2 炉一塔循环水形式 塔内氧化、塔内循环23 Mg/S mol/mol 1.03脱硫剂 氧化镁粉脱硫剂品质 85%纯度24 MgO 小时耗量 kg/h 33.7625 MgO 日消耗量 t/d 0.8128 系统装机功率 Kw30 液气比 L/m3 231 脱硫装置循环水量 m3/h 12832 平均每天工艺水耗 m3/d 0.8133 出口烟气中雾滴浓度 mg/Nm3 7529 平均日电耗 Kwh/d锅炉烟气脱硫工程技术建议书9 / 4134 脱硫系统阻力 Pa 140035 脱硫主体设备使用寿命 年 152.4 氧化镁法湿式烟气脱硫工艺2.4.1 工艺原理氧化镁脱硫技术是一种成熟度仅次于钙法的脱硫工艺，氧化镁脱硫工艺在世界各地都有非常多的应用业绩，其中在日本已经应用了多个项目，台湾的电站 95%是用氧化镁法，另外在美国、德国等地都已经应用，并且目前在我国部分地区已经有了应用的业绩。镁法脱硫工艺是镁的碱性氧化物与水反应生成氢氧化物，再与二氧化硫溶于水生成的亚硫酸溶液进行酸碱中和反应，氧化镁反应生成的亚硫酸镁和硫酸镁，亚硫酸镁氧化后生成硫酸镁。脱硫过程中发生的主要化学反应有MgO+H2O=Mg(OH)2 Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2OMgSO3 H 2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3 +1/2O2 =Mg