矿集团盐化工烟气脱硫技术改造可行性研究报告.doc

新汶新汶矿业矿业集集团团有限有限责责任公司泰山任公司泰山盐盐化工化工 分公司烟气脱硫技分公司烟气脱硫技术术改造改造 可可行行性性研研究究报报告告 新汶新汶矿业矿业集集团团有限有限责责任公司泰山任公司泰山盐盐化工分公司化工分公司 二一年七月 目 录 1 总总 论论1 1.1 项目及承办单位概况.1 1.2 可行性研究的依据与范围.2 1.3 可行性研究的结论.3 2 项项目提出的背景及建目提出的背景及建设设的必要性的必要性5 2.1 项目提出的背景.5 2.2 项目建设的必要性.6 3 现现有脱硫工有脱硫工艺艺方案方案10 3.1 现有烟气脱硫系统组成.10 3.2 工艺部分.12 4 技改方案技改方案31 4.1 技改方案.31 4.2 脱硫塔内部改造.31 4.3 喷淋层改造.31 4.4 除雾器改造.32 5 环环保和保和节节能能33 5.1 环保.33 5.2 节能措施.35 6 安全管理及安全管理及劳动劳动保保护护措施措施36 6.1 安全管理.36 6.2 劳动保护措施.37 7 建建设设施工及施工及进进度度计计划划39 7.1 建设实施.39 7.2 实施方案.39 8 投投资资估算及估算及资资金筹措金筹措41 8.1 估算依据及说明.41 8.2 投资估算.41 8.3 资金筹措.42 脱硫技术改造项目 1 1 总总 论论 1.1 项目及承办单位概况 1、项目名称 新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司烟气脱硫技术改造 2、项目建设地点 泰山大汶口石膏工业园区，泰山盐化工分公司院内。 3、项目承办单位 新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司 4、项目承办单位概况 新矿集团泰山盐化工分公司热电厂（原泰安满庄热电厂）是由新汶 矿业集团投资建设，为大汶口石膏工业园内石膏板厂、泰山盐化工、泰 山精制盐、工业园办公生活及其它新建设项目服务的热电配套工程。装 配有 3 台 130 吨循环流化床锅炉和 2 台 24MW 汽轮发电机组， 项目 符合国家产业政策，符合地方经济发展需要，工程建设严格遵守和履行 国家法律法规，于 2005 年 12 月建成投产。投产以来已累计发电近 10 亿 KWh，供热近 200 万吉焦，取得了较好经济社会效益。 工程于 2007 年 6 月建设了脱硫工程，采用电石泥/石膏湿式脱硫 工艺，项目总投资 2624 万元。2007 年 12 月正式投运，脱硫效果明显。 3 月下旬，省环境监测中心站进行了竣工环保验收监测，SO2及其它排 放指标，均符合国家标准。三台炉全部采用静电除尘器，气力输灰，除 灰效率在 99.8%以上。生产产生的灰渣全部用来生产水泥或制作水泥 脱硫技术改造项目 2 预制品。实现了物料的循环利用，促进了区域循环经济发展。建设了回 收池，所有废水均循环利用到灰渣场和煤场洒水、厂区道路洒水和脱硫 系统用水。 1.2 可行性研究的依据与范围 1.2.1 可行性研究的依据可行性研究的依据 1、国家及山东省有关政策、法规、规定； 2、现行有关技术规范、规定； 3、国家发改委关于项目可行性研究报告内容和深度的规定要求； 4、 建设项目经济评价方法与参数第三版； 5、 国务院关于加强节能工作的决定； 6、国家发展和改革委员会节能中长期专项规划； 7、泰安市国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要； 8、 泰安市人民政府关于加快推进节能降耗工作的意见泰政发 200662 号； 9、 泰安市节能减排综合性工作实施方案泰政发200745 号； 10、项目单位提供的有关技术基础资料； 11、有关部门、单位出具的证明； 12、项目单位关于编制本项目的可行性研究报告的委托书。 1.2.2 可行性研究的范可行性研究的范围围 1、项目提出的背景及建设的必要性； 2、现有脱硫除尘工艺方案； 3、技改方案； 脱硫技术改造项目 3 4、环保和节能； 5、安全管理及劳动保护措施； 6、建设施工及进度计划； 7、投资估算及资金筹措； 8、社会效益评价。 1.3 可行性研究的结论 2007 年公司对 3130t/h 燃煤机组三台锅炉进行了烟气脱硫技改， 对原有三台锅炉配一套 FGD 装置，采用石灰/石膏湿式脱硫工艺，副产 物为二水硫酸钙，采用石膏回收方式处理石膏浆。在 MBCR 工况条件 下，全烟气脱硫效率为不低于 95%。 经过三年的运行，原来脱硫塔内部塔壁和烟道内壁由于采用普通 的玻璃内衬防腐，造成防腐效果不好；电除雾器运行中经常发生电晕闭 塞，致使除雾指标长期达不到要求，腐蚀严重。 为此，对原来的塔壁、喷淋层和除雾器进行技术改造。对塔壁进行 高压喷砂处理，全部更换为特殊处理的鳞片状玻璃(含碱玻璃，C 玻璃)； 喷淋层原来为玻璃钢材质，更换为碳化硅材质；更换原来的除雾器，使 除雾效率、压降、耐高温以及耐压等各项性能指标均优于原来设备。 1.3.1 技改技改规规模模 1、脱硫塔内部塔壁和钢构件及烟道入口共计 3600 平方米，防腐材 料采用高温耐磨玻璃鳞片防腐，搅拌部位和喷淋部位防腐厚度 5 毫米， 其他部位 4 毫米。 2、喷淋层：3 层，每层 60 个，共计 180 个。原材料为玻璃钢，现改 脱硫技术改造项目 4 为碳化硅。 3、除雾器：原为迷宫型，现改为斜塔式，共计 220 平方米。 1.3.2 技改投技改投资资及及资资金筹措金筹措 1、投资估算 本项目估算总投资 683.6 万元，其中：工程费用 567 万元，其他费 用 88.25 万元，预备费 28.35 万元。 2、资金筹措 根据项目单位的资金筹措意见，拟由项目单位自筹 410.16 万 元（占总投资的 60%），申请财政资金 273.44 万元（占总投资的 40%）。 1.3.3 技改效果技改效果 项目技改完成后，能够减少设备更新，降低企业运行费用，增加脱 硫效果，社会效益和经济效益明显。 1.3.4 项项目建目建设设期期 项目建设期为半年。自 2010 年 7 月份至 2011 年 1 月份。 脱硫技术改造项目 5 2 项项目提出的背景及建目提出的背景及建设设的必要性的必要性 2.1 项目提出的背景 根据“十一五”规划纲要和近期国务院以及各级政府部门的文件会 议精神，为进一步加强环境保护、做好节能降耗管理工作，加快电力结 构调整的步伐，确保实现“十一五”提出的能源消耗和主要的污染物排 放总量的控制指标，对于电力行业环境保护提出更高的要求。 从有关政府部门的统计来看，中国是酸雨大国，SO2排放量 2000 万 t/a，造成酸雨损失 1000 亿元/年，同时中国还是火电大国，预计到 2010 年火电装机总容量 4.0 亿 Kw，SO2 排放 1500 万 t/a。 对于像我国这样的人口、能源和酸雨大国，SO2的治理既是巨大的 负担又是极大的挑战。21 世纪是可持续发展的世纪，作为可持续发展 重要内容的环保工作，更成为新世纪人们关注的焦点。环保不仅关系人 们生活质量，更关系人类的生存和发展。 煤炭作为我国的主要能源，与之伴生的氮氧化物、SO2和酸雨污染 问题将更加突出，一个相当有效的方法是电厂烟气脱硫，我国政府部门 对此已给予了足够的重视。1997 年，国务院颁布了酸雨控制区和 SO2 污染控制区划分方案，实施 2000 年和 2010 年两部控制计划，并重点 实施燃煤火电厂的烟气脱硫。 发展可资源化的火电厂烟气脱硫技术，将烟气中的 SO2变废为宝， 化害为利，同时产生环保、社会和经济效益，创造和谐的经济和生态环 境，确保我国能源、经济和社会的可持续发展才是根本出路，也必将成 脱硫技术改造项目 6 为指导我们下一步工作的指导思想。根据国家关于“两控区”（酸雨控制 区和 SO2控制区）“十一五”计划重点火电厂脱硫要求，新汶矿业集团有 限责任公司泰山盐化工分公司于 2007 年对公司 3130t/h 锅进行了行 炉外脱硫技改，进一步减少污染物的排放。 经过三年的运行，原来脱硫塔内部塔壁和烟道内壁由于采用普通 的玻璃内衬防腐，造成防腐效果不好；电除雾器运行中经常发生电晕闭 塞，致使除雾指标长期达不到要求，腐蚀严重。 为此，对原来的塔壁、喷淋层和除雾器进行技术改造。对塔壁进行 高压喷砂处理，全部更换为特殊处理的鳞片状玻璃(含碱玻璃，C 玻璃)； 喷淋层原来为玻璃钢材质，更换为碳化硅材质；更换原来的除雾器，使 除雾效率、压降、耐高温以及耐压等各项性能指标均优于原来设备。 2.2 项目建设的必要性 2.2.1 符合国家符合国家产业产业政策政策 为落实“十一五”规划纲要提出的 SO2排放总量削减 10的目标， 推动现有燃煤电厂烟气脱硫工程建设，近日，国家发展改革委会同环保 总局印发了现有燃煤电厂 SO2治理“十一五”规划（以下简称规划）。 规划在分析我国燃煤电厂 SO2治理现状、面临的形势与任务的基础 上，提出了现有燃煤电厂 SO2治理的指导思想、原则和主要目标，并提 出了重点项目及保障措施。 规划提出：“十一五”期间，现有燃煤电厂需安装烟气脱硫设施 1.37 亿千瓦，共 221 个项目，可形成 SO2减排能力约 490 万吨。加上淘 汰落后、燃用低硫煤、节能降耗等措施，到 2010 年，现有燃煤电厂 SO2 脱硫技术改造项目 7 排放总量由 2005 年的 1300 万吨下降到 502 万吨，下降 61.4。 规划 的实施，对实现“十一五”时期全国 SO2排放总量削减 10的约束性目 标和改善全国大气环境质量将起决定性作用。 为实现上述目标， 规划提出以下保障措施。一是完善 SO2总量控 制制度，依据大气污染防治法和“公开、公平、公正”的原则核定企事 业单位 SO2排放总量、核发许可证，进一步完善 SO2总量控制制度。二 是强化政策引导，完善电价形成机制，研究和逐步实施根据燃煤机组脱 硫改造的实际投资和运行成本核定脱硫电价。鼓励安装烟气脱硫装置 的机组优先上网，优先保障上网电量。SO2排污费优先用于现有燃煤电 厂 SO2治理。对脱硫关键设备和脱硫副产品综合利用继续给予减免税 优惠。三是加快脱硫产业化发展，加大对拥有自主知识产权烟气脱硫技 术和设备产业化的扶持力度，加快烟气脱硫新技术、新工艺的研发和示 范试点，推动烟气脱硫副产品综合利用，继续整顿烟气脱硫市场。四是 充分发挥政府、行业组织和企业的作用。 国家发展改革委、环保总局根据规划，将每年公布需安装烟气脱 硫设施的电厂名单、重点项目及完成情况，接受社会监督。同时，将加 快制订烟气脱硫设施建设、运行和维护技术规范，开展烟气脱硫特许经 营试点，加大对已投运烟气脱硫设施运行的监管，对非正常停运烟气脱 硫设施的将加大处罚力度。 国家发展和改革委员会发布的产业结构调整指导目录（2005 年本） 鼓励类产业中，第四类“电力”中的第 10 项为“投运发电机组脱硫改造” ，本项目属该类行业，是国家鼓励发展的产业。 脱硫技术改造项目 8 2.2.2 符合泰安市相关符合泰安市相关规规划和政策划和政策 泰安市国民经济和社会发展第十一个五年（2006-2010 年）规划纲 要指出：根据“十一五”经济和社会发展的总任务和指导原则，衔接国 家和省“十一五”发展目标，泰安市“十一五”经济社会发展的主要预期 目标为： 经济增长。全市生产总值年均增长 13%以上，到 2010 年达到 1580 亿元，人均生产总值力争赶上或超过全省平均水平。三次产业比例由 2005 年的 12.355.831.9 调整为 2010 年的 85537。地方财政收入年均 增长 15%，规模以上工业增加值年均增长 16%，全社会固定资产投资 年均增长 20%以上，社会消费品零售总额年均增长 14%，物价涨幅控 制在 4%以内。 资源环境。资源利用效率显著提高，单位 GDP 能耗降低 22%以上， 耗水降低 24%以上；工业固体废弃物综合利用率达到 95%以上，工业废 水排放达标率保持 100%，工业用水重复利用率达到 82以上。生态环 境质量进一步改善，森林覆盖率达到 32。 泰安市国民经济和社会发展第十一个五年（2006-2010 年）规划纲 要在工业污染防治方面的要求是： 强化政策引导和法制建设，鼓励支持企业积极采用新工艺、新技术、 新设备改造污水处理设施，加快实施污染治理再提高工程。结合国家 “三河三湖”等重点流域水污染治理及国家南水北调东线工程对东平湖 水体质量的要求，加大对造纸、酿造、化工、印染、电镀、制革等重点污 染行业的治理力度，淘汰落后的生产工艺、设备和产品，推动产业结构 脱硫技术改造项目 9 优化升级。在电力、建材等重点行业，推广脱硫除尘技术，重点抓好燃 煤电厂脱硫改造，安装脱硫设施和在线检测装置。积极开展工业固体废 弃物综合利用和有效处理。 泰安市人民政府泰政发2007 45 号发布了泰安市节能减排综合 性工作实施方案，该方案提出的主要目标是： 到 2010 年，万元生产总 值能耗由 2005 年的 1.50 吨标准煤下降到 1.16 吨标准煤以下，降低 23%左 右；万元工业增加值取水量由 2005 年的 32.11 立方米下降到 19.27 立 方米以下，降低 40%； SO2 总排放量由 2005 年的 9.67 万吨减少到 7.60 万吨，减少 21.4%；化学需氧量（COD）总排放量由 31622.27 吨减少 到 25869.2 吨，减少 18.2%；城市和县城污水处理率不低于 70；工业 固体废物综合利用率达到 95%。本项目的实施，对于完成全市 SO2总 排放量“十一五”期间减少 21.4%的目标具有重要的意义。 本项目对新汶矿业集团有限责任公司泰山盐化工分公司 3130t/h 锅炉进一步进行技术改造，符合泰安市国民经济和社会发展第十一个 五年（2006-2010 年）规划纲要的要求。 脱硫技术改造项目 10 3 现现有脱硫工有脱硫工艺艺方案方案 3.1 现有烟气脱硫系统组成 该公司现有的 3130t/h 锅炉烟气脱硫技改工程的全部工艺、控制、 土建、电气、供排水、烟风管路等系统已于 2007 年 2 月完成。 脱硫装置包括以下系统： 吸收塔系统 烟气系统 Ca(OH)2浆液制备系统 石膏脱水系统 工艺水系统 氧化空气系统 事故浆液箱系统 电气、照明系统 各装置建筑 通风及空气调节 供排水系统 通讯工程 消防及火灾报警 压缩空气系统 检修系统 3.1.13.1.1 设计设计接口接口 脱硫技术改造项目 11 （1） 烟道 入口连接：从烟囱水平烟道引出（含开口法兰组及连接件）； 出口连接：净烟气直接进烟囱前的水平烟道（含出口法兰组及连接 件）。 （2） 烟气旁路 主烟道设旁路挡板门（含开口法兰组及连接件）。 （3）工艺水 水源接入点为厂区工业水母管，位置在厂区南北主路西侧主管道 沟内，因工业水水源中含有一定悬浮物杂质，设备用水装置自带清洁装 置。 （4）系统排水 系统污水排入厂区污水处理系统，排放位置在厂区南北主路西侧 排水沟或厂区西侧围墙处；生活排水排入厂区排水沟，排放位置在厂区 南北主路西侧排水沟或厂区西侧围墙处主排水沟，根据具体情况确定。 雨水排放排入厂区排水沟，排放位置在厂区南北主路西侧排水沟或厂 区西侧围墙处主排水沟，根据具体情况确定。 （5）仪表用气(脱硫岛仪表用气由主体工程空压机系统提供) 利用电厂气源。 （6） 电石渣 电石渣料由业主负责送入电石渣浆液池。 （7）石膏浆液 负责设计石膏浆液处理系统。 脱硫技术改造项目 12 （8）电气接口 管道、支撑结构、电缆沟槽至 FGD 岛外 1m。电缆桥架的连接从 FGD 岛外 1m 处与主体工程桥架接通。接地网的连接点是在脱硫岛以 外 1m 已有的接地网上（连接由承包方负责）。 （9）仪表及控制部分接口 与主体工程的线缆接口，以主体工程接口端子为始端。 （10）通信接口 电厂总配线架用户侧至脱硫岛分线盒，电缆及脱硫岛分线盒至脱 硫岛各电话用户。 3.1.2 总总平面布置平面布置 该工程 3130t/h 锅炉烟气脱硫技改工程，采用三炉一塔设计方案， 脱硫岛布置在烟囱后部预留的脱硫场地上。设备布置采用室内与露天 相结合的布置方式。吸收塔、增压风机、事故浆液箱、挡板门、储气罐等 设备露天布置，氧化风机、吸收塔循环泵、工艺水箱、Ca(OH)2 浆液箱、 滤液水箱、石膏排出泵、石膏缓冲箱、石膏脱水设备、石膏储存间、电石 渣卸料和制浆设备、CEMS 间、配电装置和控制装置等布置在循环泵房 和综合楼内。厂区地势平坦，道路与厂区干道连通。 3.2 工艺部分 3.2.1 概述概述 本工程烟气脱硫采用石灰-石膏湿法烟气脱硫技术。脱硫剂为电石 渣浆液经滚筒筛过滤后稀释为 Ca(OH)2含量为 20%的浆液。SO2与 Ca(OH)2反应后生成的亚硫酸钙,在吸收塔内用空气强制氧化为石膏浆 脱硫技术改造项目 13 液，石膏浆液经石膏浆液旋流器一级脱水后，再经真空皮带脱水机二级 脱水，合格的石膏饼进入石膏储藏间，定期运至石膏板厂。 本设计方案采用传统的喷淋塔工艺,塔内上部设置三层喷淋，而除 雾器设在喷淋层上方。从锅炉来的原烟气中所含的 SO2通过 Ca(OH)2 浆液的吸收在吸收塔内进行脱硫反应，脱硫效率达 95，处理 100的 烟气，生成的亚硫酸钙，通过强制氧化在吸收塔浆池中直接氧化生成石 膏颗粒。烟气中的其他同样有害物质如飞灰、HCL 和 HF 等同时得到去 除。SO3得到部分去除。 工艺布置上采用三炉一塔方案,设三台增压风机，每台锅炉配一台 增压风机。从锅炉来的原烟气由水平烟道引出，经增压风机(离心风机) 增压后,送至吸收塔进行脱硫。脱硫后的净烟气通过烟囱排放至大气。 脱硫剂电石渣通过浆液制备系统制成 20%的浆液通过 Ca(OH)2浆 液泵不断地补充到吸收塔内。脱硫副产品石膏浆液通过吸收塔石膏排 出泵从吸收塔浆液池抽出，存储在石膏缓冲箱，合格的石膏浆液通过石 膏缓冲箱泵输送至石膏浆液旋流器(一级脱水系统)，经过一级脱水后的 底流石膏浆液经真空皮带脱水机进行二级脱水，制成含水率约为 10% 固体石膏饼，送入石膏储藏间储存。 3.2.2 工工艺设计艺设计基基础础数据数据 1、进入 FGD 装置烟气参数表 本系统按锅炉使用煤种为 FGD 装置的设计煤种，其设计条件参数 见表 3-1。 脱硫技术改造项目 14 表 3-1 烟气参数表 项 目单位数 据 锅炉 BMCR 工况燃料消耗/计算耗煤量t/h 脱硫系统入口处烟气温度 130 最高烟温 160 脱硫系统入口烟气压力Pa-210 要求 FGD 负荷范围 脱硫系统入口 SO2 浓度（实际氧，干态，标态）mg/ Nm35884 脱硫系统入口处总烟气量（实际氧、干态、标态）Nm3/h615254 脱硫系统入口处总烟气量（实际氧、湿态、标态）Nm3/h671827 脱硫系统入口烟气飞灰浓度（实际氧，湿态，标态） mg/ Nm3198 进入烟囱入口的烟气温度 50 烟气组分（引风机出口，设计煤质） 主要组成一（实际氧、湿态、标态） CO2 vol.11.5 O2 Vol. 6.4 N2 vol.73.6 SO2 vol.0.19 湿烟气中水含量vol.7.5 主要组成二（实际氧、干态、标态） CO2 vol.12.4 O2 Vol. 6.8 N2 vol.79.5 SO2 vol.0.2 2 脱硫剂电石渣技术规格：脱硫剂电石渣技术规格见表 3-2。 表 3-2 脱硫剂电石渣技术规格表 序 号项 目单 位数 据备 注 1距电厂距离km1.5 2运输方式翻斗车 3来源容量t/a21070 (年利用小时 4300) 4来源颗粒粒径mm0.044 脱硫技术改造项目 15 矿物组份分析 5CaOwt68.42 6MgOwt0.06 7Fe2O3wt0.12 8Al2O3wt2.36 9SiO2wt3.81 3.2.3 烟气系烟气系统统 1、系统介绍 整个烟气系统采用将增压风机布置在吸收塔上游运行的方案, 以 保证整个 FGD 系统均为正压操作, 并同时避免增压风机可能受到的低 温烟气的腐蚀, 从而保证了增压风机及整个 FGD 系统安全长寿命运行。 从电厂三台锅炉来的原烟气,由烟道引至 FGD 系统。从锅炉来的 原烟气由烟道引出，经增压风机(离心风机)增压后,送至吸收塔进行脱 硫。在吸收塔内原烟气与浆液充分接触反应脱除其中的 SO2，脱硫后的 净烟气经过净烟气烟道、净烟气挡板和烟囱，排放到大气中。 为了将 FGD 系统与锅炉分离开来，在整个烟气系统中脱硫装置共 设置有 8 个双百叶烟气挡板门：FGD 旁路，执行机构采用进口的电动 执行器，以保证挡板的快速开启和烟气挡板门的零泄露；进口和出口挡 板门采用电动执行器。当脱硫系统正常运行时，旁路挡板关闭，原烟气 挡板和净烟气挡板开启，原烟气通过原烟气挡板门后进入 FGD 装置进 行脱硫反应。在要求关闭 FGD 系统的紧急状态下，旁路挡板自动快速 开启，原烟气挡板门和净烟气挡板门自动关闭。为防止烟气在挡板门中 的泄漏，设置有密封空气系统。共设置两套密封空气系统。每套密封空 脱硫技术改造项目 16 气系统设 2 台密封风机（一用一备）。每套密封系统设电加热器和开启/ 关闭阀，将加热至 100左右的密封空气导入到关闭的挡板，以防止烟 气泄漏。 烟道均采用普通钢制矩形烟道，增压风机前的原烟气段烟道由于 烟气温度较高，无需防腐处理。吸收塔入口段局部和吸收塔出口后的全 部净烟气烟道，由于经过的烟温较低，接近酸露点，主要采用玻璃鳞片 树脂涂层进行防腐。 在排烟温度 50工况下，烟囱入口压力设计值为零。根据烟尘（生 产性排尘）、烟气监测结果报告单的实测数据，烟囱入口水平段烟道静 压为-210Pa（烟气温度 130时），烟囱阻力核算为 105Pa，烟囱自拔力 核算 160Pa（烟气温度 50时），因此，烟囱可保证安全运行。 原烟囱顶部出口段为扩孔段（i=0.050）,其下部 25 米段为直段，原 设计为负压烟囱。内衬防腐采用轻质耐酸砌块，耐酸胶泥砌筑。隔热层 采用憎水纤维耐酸砖，混凝土筒内壁内涂 MC 烟囱防腐涂料，厚度 3mm。在构造处理上，设置了滴水板等防腐措施。因此，若烟囱的施工 质量得到保证，其防腐能力是满足脱硫后烟气腐蚀作用的。 2、主要设备 烟气系统主要设备包括：增压风机、烟气挡板、膨胀节等。 （1）增压风机 增压风机为烟气提供气压，使烟气能克服整个 FGD 系统受到的阻 力。增压风机选定为离心风机。该风机能在流量设计负荷值（50%100%） 情况下，仍能保证较高的效率。根据火力发电厂设计技术规程 脱硫技术改造项目 17 DL5000-2000，设计上将风机的压力富裕系数选为 1.2，流量富裕系数 选为 1.1。风机使用寿命不小于 30 年。 增压风机由于避免了受到低温烟气的腐蚀，设计和制造上主要考 虑叶片合理的材质，以防止叶片磨损，保证长寿命运行。 增压风机的技术参数性能如下： 设计流量：329664m3/h 设计压头：1650Pa 材料： 壳 体：Q235-A 叶 片：16Mn 主 轴：35CrMo 辅助设备： 增压风机配备必要的仪表和控制，主要是监控主轴温度的热电偶、 振动测量装置、失速报警装置等。 调速装置可以选择液力偶合式或高压变频式，高压变频式初投资 较大，而且增压风机需要的调速范围较小；相较而言，液力偶合式变速 平滑，与电厂主机的调速装置配套。所以电厂的调速装置选用液力偶合 式。 (2) 烟气挡板门 在整个烟气系统中共设置有 8 个烟气挡板门。当 FGD 系统正常运 行时，旁路挡板关闭，原烟气挡板、净烟气挡板开启。原烟气通过烟道 系统进入脱硫系统进行脱硫反应。当 FGD 系统或锅炉发生事故时，旁 脱硫技术改造项目 18 路挡板开启，原烟气挡板、净烟气挡板关闭，烟气就不进入 FGD 装置 而直接走旁路进入烟囱排至大气。烟气挡板均采用双百叶挡板空气密 封，所有挡板具有开启/关闭功能。 与钢烟道不同, 挡板门的防腐措施, 主要靠正确选用金属材料来 保证。其主要设计参数详见表 3-3。 表 3-3 烟气挡板门主要设计参数 旁路挡板原烟气挡板净烟气挡板备 注 漏 风 率 （） 000 设计压力 （Pa） 200020002000 设计温度（） 180180180 调节时间 （秒） 正常全关到全开：75 事故全关到全开：25s 正常全关到 全开75 正常全关到全开75 外壳材质 碳钢加耐磨耐腐蚀合 金 碳钢 碳钢加耐磨耐腐蚀合 金 叶片材质 耐磨耐腐蚀合金 碳钢耐磨耐腐蚀合金 密封材质 耐磨耐腐蚀合金 耐磨耐腐蚀 合金 耐磨耐腐蚀合金 挡板门各辅助设备密封风机和电加热器。 3.2.4 吸收塔系吸收塔系统统 1、反应原理 当吸收液通过喷嘴雾化喷入烟气时，吸收液分散成细小的液滴并 覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴在与烟气逆流接触时 SO2被吸收。这 样，SO2在吸收区被吸收，吸收剂 脱硫技术改造项目 19 的氧化和中和反应在吸收塔底部的浆池区完成并最终形成石膏。 根据大量实际经验，吸收塔中的最佳 PH 值应选择在 56 之间。 pH 值超过此值，吸收塔会有结垢出现；pH 值低于此值，浆液的吸收能 力下降，而且亚硫酸钙（CaSO3）的氧化就难以进行，最终影响到 SO2的 脱除率和副产品石膏的质量 为了维持吸收剂恒定的 pH 值并减少吸收剂耗量，吸收塔内的吸 收剂被搅拌机和氧化空气不停地搅动。 2、化学过程 强制氧化系统的化学过程描述如下： （1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收掉 大部分 SO2，反应如下： SO2H2OH2SO3 H2SO3H+HSO3- （2）氧化反应 一部分 HSO3-在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3-在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下： HSO3-1/2O2HSO4- HSO4-H+SO42- （3）中和反应 反应物浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的 pH 值。中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下： 脱硫技术改造项目 20 Ca2+2OH-2H+SO42-H2OCaSO42H2O 2H+2OH-2H2O （4）其他 烟气中大部分杂质如 Cl-，F-和尘都被循环浆液洗掉了。一部分含 有石膏、尘和杂质的循环浆液被抽出输送到石膏脱水输送系统。 3、吸收塔系统描述 吸收塔采用喷淋塔。烟气由一侧进气口进入吸收塔，烟气经过逆流 吸收区后经过两级除雾器，从位于吸收塔上部烟气出口排出，最后从烟 囱排出。 吸收塔塔体材料为内衬玻璃鳞片的碳钢板。吸收塔入口为耐腐蚀 的高镍基合金。 吸收塔喷嘴喷出的循环浆液与烟气有效接触,从烟气中吸收 SO2后 落入浆液池中。浆液池装有 4 台搅拌器。氧化风机将氧化空气鼓入反应 池中。氧化系统采用喷枪式系统，氧化空气被注入到搅拌器桨叶的压力 侧。一部分 HSO3在吸收塔喷淋区被烟气中的氧氧化，另一部分的 HSO3在反应池中被氧化空气完全氧化。 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的 pH 值。中和后的浆液在吸收塔内循环。 吸收塔排出泵从吸收塔将高浓度的石膏浆液打到石膏脱水系统。 循环浆液浓度大约 20（wt）。 脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴 携带量不大于 75mg/Nm3(干态)。两级除雾器安装在吸收塔的喷淋层上 脱硫技术改造项目 21 部，便于运行维护与检修。除雾器由聚丙烯材料制作，平板式，两级除 雾器均用工艺水冲洗。 4、主要设备 （1）吸收塔 FGD 系统的吸收塔采用空喷淋塔，内有搅拌器、氧化空气分布系 统、喷淋层及防腐内衬。设计寿命 30 年。有关技术参数如下： 吸收塔进口烟气量：671827Nm3/h (湿基, 实际氧， BMCR 工况) 设计压力：5kPa 设计温度：180 Ca/S (mol):1.05 吸收塔直径： 9.3m(内径) 吸收塔高度： 30.15m(全高) 浆液池容积：778m3 (2) 吸收塔循环泵(3 台) 吸收塔循环泵,采用无堵塞离心叶轮机械密封泵，室内布置。循环 泵把吸收塔浆液池内的吸收剂浆液循环送给喷嘴, 每台循环浆泵与各 自的喷淋层连接。循环泵整体设计寿命 30 年, 其主要技术参数如下： 泵的型式：离心式 流量：台泵均为 4000m3/h 压头：台泵分别为 20.1/22.4/24.5m 泵效率：85 脱硫技术改造项目 22 (3) 氧化风机(2 台) 氧化风机是提供空气使亚硫酸钙在浆液池中氧化成石膏的设备。 氧化风机设计为罗茨风机，风机辅助设备：每台氧化风机至少包括润滑 系统、进口消声器、进气室、进口风道（包括过滤器），吸收塔内分配系 统、氧化空气枪及其与风机之间的风道、管道、 阀门、法兰和配件、电 机、联轴器、电机和风机的共用基础底座、冷却器等。该吸收塔系统配 有 2 台容量 100%的氧化风机，在正常情况下，一台运行一台备用。其 技术参数如下： 风机型式：罗茨 风量：6400Nm3/h 压头：127.4kPa 出口温度：80 氧化空气分布系统：全套包括管道、支撑、配件和分布装置等。 （4）除雾器 除雾器设置在吸收塔喷淋层的上部，吸收塔设两级除雾器用来除 去吸收塔出来的脱硫烟气中夹带的雾滴。 主要参数如下： 型式：垂直流向/两级； 流量（湿基）：671827Nm3/h 设计温度：50； 除雾器出口雾气浓度：75mg/Nm3； 3.2.5 吸收吸收剂剂制制备备系系统统 1 系系统简统简介介 脱硫技术改造项目 23 本脱硫系统吸收剂采用电石渣。电石渣通过翻斗车卸入电石渣浆 液池。电石渣浆液通过电石渣浆液泵输送到滚筒筛。经滚筒筛过滤后的 合格浆液存储在 Ca(OH)2浆液箱内。再加入来自滤液箱的滤液或工艺 水将浆液配成浓度为 20的 Ca(OH)2浆液。经 Ca(OH)2浆液泵输送入 吸收塔。 吸收剂电石渣有两种运输方式： (1) 翻斗车运输方案：利用翻斗车将脱水后含 62.8%的 Ca（OH）2 的电石渣运输到满庄热电厂，经过稀释过滤后得到可利用的浓度为约 20%的 Ca（OH）2溶液，过滤下来的废渣做抛弃 处理。 (2) 管道供应方案：利用渣浆泵将未经过脱水的含水约 80%的电 石渣浆液通过长约 1.5 公里的管道输送到电厂，经过滤沉淀，形成可利 用的浓度为约 20%的 Ca（OH）2溶液，过滤下来的废水和废渣再通过渣 浆泵打回盐化工厂。 方案(1) 对于电厂来说，投资少；Ca（OH）2溶液浓度可调范围大， 双方经济计费较方便；缺点是耗水量大一些；厂区路面可能污染；对于 盐化工厂来说，废渣处理量较大。 方案(2)对于电厂来说，运行维护方便，工作量小；场地清洁，避免 运输时污染厂区路面；节约工艺水；缺点是投资较高；对于盐化工厂来 说，废渣清理不够彻底；可能要改变盐化工厂的工艺；而且双方经济计 费较困难。 经调研，电石渣在压滤前含水 70，压滤后含水 30，因此若采 用管道输送方案，电石渣浆液量将极大，将导致 FGD 系统水量过多而 脱硫技术改造项目 24 无法实现水平衡，且 Ca(OH)2浓度低并可调范围极小，不能满足 FGD 系统对吸收剂的要求；若采用压滤后电石渣车运方案，以上问题将可以 统统解决，加上在 FGD 岛内设置了电石渣堆场，此方案能满足正常工 况下运行需求。因此采用压滤后电石渣车运方案为最佳方案。 本公司建议采用方案(1)翻斗车运输方案，在本文的论述中均按翻 斗车运输方案进行。 电石渣耗量为 4.9t/h，堆放场地按 3 天设计，三天耗量为 352.8t， 电石渣堆放场地考虑设在输煤栈桥下，增设电石渣储存间（8mx14m）， 配置一台专用铲车。 2 主要主要设备设备 吸收剂制备系统主要是为 SO2吸收系统提供所需的合格的吸收剂。 系统主要由电石渣浆液池、滚筒筛、Ca(OH)2浆液箱等组成。 （1）电石渣浆液池（一台） 容量：64m3 尺寸：444m （2）电石渣浆液泵（二台，一用一备） 出力：70t/h 扬程：35m。 （3）Ca(OH)2浆液箱（一台） 容量：64m3 尺寸：5.56m （4）Ca(OH)2浆液泵（二台，一用一备） 出力：70t/h 脱硫技术改造项目 25 扬程：35m 3.2.6 石膏脱水系石膏脱水系统统 1、概述、概述 吸收塔的石膏浆液通过吸收塔石膏排出泵送入石膏缓冲箱。合格 的石膏浆液再通过石膏缓冲泵送入石膏水力旋流器进行脱水，使底流 石膏固体含量达约 4050。溢流约含 2-5的细小固体微粒在重力 作用下自流到吸收塔。石膏旋流站底流进入真空皮带脱水机进行二次 脱水。经真空皮带脱水机把石膏浆液含固量由 4050浓缩到 90。 过滤后的滤液收集到滤液箱中。 石膏脱水系统主要子系统有： 吸收塔石膏排出泵系统 石膏缓冲箱 旋流器站(一级脱水系统) 真空皮带脱水机(二级脱水系统) 滤液箱 2、吸收塔石膏排出、吸收塔石膏排出泵泵系系统统 吸收塔设置二台吸收塔石膏排出泵（一用一备），安装在吸收塔旁。 吸收塔石膏排出泵通过管道将石膏浆液从吸收塔浆液池中排出输送至 石膏缓冲箱。再经石膏水力旋流器进行石膏一级脱水。 吸收塔石膏排出泵还可用来将吸收塔浆液池排空到事故浆液箱中。 吸收塔排出泵为单级离心泵。 3、石膏、石膏缓缓冲箱冲箱 脱硫技术改造项目 26 经吸收塔石膏排出泵抽出的石膏暂时存放在石膏缓冲箱内。当石 膏浆液的浓度不满足要求时，由石膏缓冲泵送回吸收塔。当石膏浆液合 格时，由石膏缓冲泵送入石膏旋流站。 4、石膏脱水系、石膏脱水系统统 合格的石膏浆液通过石膏缓冲箱泵输送至石膏水力旋流站，石膏 水力旋流站包含多个石膏水力旋流子，石膏浆液通过离心旋流而得到 固液分离，石膏浆液较稀的部分进入溢流，而浓厚的浆液从底部流走。 底流中石膏含水量从 80%降为 50左右，直接进入真空皮带脱水机； 而含固量为 25%左右的溢流则自流吸收塔中。石膏旋流站布置在靠 近吸收塔。 5 主要主要设备设备 (1)吸收塔石膏排出泵 吸收塔设置二台石膏排出泵（一用一备） 流量：60m3/h 扬程：45m (2)石膏水力旋流器（一台） 处理能力:19.3t/h 入口含固量:20% 底流含固量:4050% 溢流含固量:25% (3)石膏缓冲箱 容量：140 m3 尺寸：5.5m 高 6m 脱硫技术改造项目 27 (4)石膏缓冲箱泵 设置二台石膏缓冲箱泵（一用一备） 流量：60m3/h 扬程：45m (5)真空皮带脱水系统（一套） 石膏处理量 19.3t/h(含固量 50%) 石膏产量 10.7t/h(含固量 90%) 3.2.7 工工艺艺水系水系统统 1、概述、概述 从电厂供水系统引接至脱硫工艺水箱，为脱硫工艺系统提供工艺 用水（不能回收）。其主要用户为： 吸收塔蒸发水、吸收剂制备用水、石膏结晶水、石膏表面水； 设备冷却水 除雾器及所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水。 除雾器冲洗用水为 FGD 工艺水，经过滤后由单独设置的除雾器冲 洗水泵提供。 除雾器冲洗水泵设置二台，一用一备，用于吸收塔运行时除雾器运 行的在线冲洗。 工艺水泵设置两台，一用一备，并考虑事故状态。 用于设备冷却的冷却水由电厂提供，冷却使用后返回至电厂冷却 水系统。设备冷却水量约为 20t/h，其主要用户为： 增压风机、氧化风机和其他设备的冷却水。 2、主要、主要设备设备 脱硫技术改造项目 28 (1)工艺水箱 容量：34m3 尺寸：3.5m 高 4m (2)工艺水泵（共设二台，一用一备） 流量：92m3/h 扬程：60m (3)除雾器冲洗水泵（共设二台，一用一备） 流量：61m3/h 扬程：60m 3.8 排放系排放系统统 3.8.1 概述概述 吸收塔区排水坑用来收集吸收塔区正常运行、清洗和检修中产生 的排出物。排水坑收集 FGD 装置的冲洗水和/或废水。排水坑液位较高 时，泵就将其中的内容输送至吸收塔或事故浆液箱。 事故浆液箱用于当吸收塔在检修，停运或事故情况下储存吸收塔 浆液池中的浆液，同时也作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。 通过事故浆液泵，可将事故浆液箱中浆液输送到吸收塔。 排放系统包括以下组件： 事故浆液箱，包括 1 台搅拌器 事故浆液泵 吸收塔区排水坑，包括 1 台搅拌器 吸收塔区排水坑泵 脱硫技术改造项目 29 3.8.2 事故事故浆浆液箱液箱 事故浆液箱布置在紧邻吸收塔的位置。 在事故情况和维修工作中，事故浆液箱用于收集吸收塔浆液池和 排水坑中的浆液。 事故浆液箱 8m10m，容量 500m3，内设防腐衬里。 事故浆液箱配有一个搅拌器。搅拌器安装在罐顶，垂直安放。搅拌 器用来防止池内浆液中固体颗粒的沉积。 3.8.3 事故事故浆浆液液泵泵 事故浆液泵用来将事故浆罐中的浆液返回吸收塔。 事故浆液泵 流量60m3/h 扬程35m 3.8.4 吸收塔区排水坑吸收塔区排水坑 吸收塔区排水坑用于收集正常运行，清洗和检修时吸收塔区管道 的排放物。 吸收塔区排水坑为正方形，长 3m，宽 3m，深 3m，容量 27 m3，内 设防腐衬里。坑本体和坑顶用混凝土制成，为了便于检修，还设有人孔。 排水坑配有搅拌器。搅拌器安装在排水坑顶部，垂直安放。搅拌器用来 防止坑内浆液中固体颗粒的沉积。 3.8.5 吸收塔区排水坑吸收塔区排水坑泵泵（ （设设置二台）置二台） 吸收塔区排水坑泵安装在排水坑顶部，用于将浆液从排水坑中输 送到吸收塔或事故浆液箱。 脱硫技术改造项目 30 吸收塔区排水坑泵为液下式单流单级离心泵，抽吸管和泵安装在 坑内, 而电机和联轴器安装在坑顶上。因为此泵一定要在没入浆液中 的情况下才能启动，因此还需设有液位控制开关系统。 其参数如下: 流量50m3/h 扬程33m 3.9 压缩压缩空气系空气系统统 仪用压缩空气由主厂房提供。接口位置为 FGD 装置岛外 1 米，输 送到 FGD 装置区内的设缓冲罐。 仪表空气与脱硫岛外部的压缩空气系统相连。 FGD 装置内仪表空气通过管道系统分配到各用户。 系统设一个 3m3空气压缩罐。 3.10 废废水排放系水排放系统统 FGD 排放废水量为 1.6t/h，废水水质：不溶解固形物 40kg/h；氯离子 20000ppm；PH 值 56。设废水沉淀池，经沉淀处理的废水并入电厂循 环排污水（300t/h）稀释处理。 脱硫技术改造项目 31 4 技改方案技改方案 4.1 技改方案 1、脱硫塔内部塔壁和钢构件及烟道入口共计 3600 平方米，防腐材 料采用高温耐磨玻璃鳞片防腐，搅拌部位和喷淋部位防腐厚度 5 毫米， 其他部位 4 毫米。 2、喷淋层：3 层，每层 60 个，共计 180 个。原材料为玻璃钢，现改 为碳化硅。 3、除雾器：原为迷宫型，现改为斜塔式，共计 220 平方米。 4.2 脱硫塔内部改造 1、脱硫塔内部塔壁和钢构件及烟道入口共计约 3600 平方米，防腐 材料采用高温耐磨玻璃鳞片防腐，搅拌部位和喷淋部位防腐厚度 5 毫 米，其他部位 4 毫米。 2、吸收塔除雾器维修及清污处理 90 平方米。 3、喷淋装置维修及疏通 40 平方米。 4、施工垃圾全部清理干净，并负责清运出厂到垃圾站。 5、要求工程完工保证使用寿命及质保期五年以上。 4.3 喷淋层改造 吸收塔内部喷淋系统是由分配母管和喷嘴组成的网状系统。每台 吸收塔再循环泵均对应一个喷淋层，喷淋层上安装空心锥喷嘴，其作用 是将石灰石/石膏浆液雾化。浆液由吸收塔再循环泵输送到喷嘴，喷入 烟气中。喷淋系统能使浆液在吸收塔内均匀分布，流经每个喷淋层的流 脱硫技术改造项目 32 量相等。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成， 喷淋组件及喷嘴的布置成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到要求的喷 淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/气 比（L/G）下可靠地实现 96.8%的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生 结垢。每层喷嘴数量为 160 个，喷嘴入口压力 103.4Pa。 喷嘴系统管道采用 FRP 玻璃钢。喷嘴采用碳化硅（SiC），是一种脆 性材料，但特别耐磨，光滑，且抗化学腐蚀性极佳，可以长期运行而无 腐蚀、无磨损、无石膏结垢及堵塞等问题。 4.4 除雾器改造 用于分离烟气携带的液滴。吸收塔设两级除雾器，布置于吸收塔顶 部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经 两层 Z 字形除雾器时，液滴由于惯性作用，留在挡板上。由于被滞留的 液滴也含有固态物，主要是石膏，因此存在在挡板结垢的危险，需定期 进行在线清洗，除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和下面各布置 一层清洗喷嘴。清洗水从喷嘴强力喷向除雾器元件，带走除雾器顺流面 和逆流面上的固体颗粒；二级除雾器下面也布置一层清洗喷淋层；除雾 器清洗系统间断运行，采用自动控制。清洗水由除雾器冲洗水泵提供， 冲洗水还用于补充吸收塔中的水分损失。烟气通过两级除雾后，携带水 滴含量低于 75mg/Nm3（干基）。 除雾器：平板型，材料：PP（阻燃型）；2 层 除雾器冲洗水网材料：PP；3 层 原为迷宫型，现改为斜塔式，共计 220 平方米。 脱硫技术改造项目 33 5 环环保和保和节节能能 5.1 环保 5.1.1 施工期施工期环环境影响境影响简简要分析要分析 本项目的建设施工期对环境的影响因素主要是施工噪声。 施工工程中的各种机械和运输原料的车辆会产生噪声，由于距离 居民区和村庄较远，在施工中加强管理，合理安排施工时间，避免夜间 和中午休息期间使用高噪声设备，施工噪声对周围居民不会造成明显 影响。 施工期间会产生固体废弃物，主要是废弃的材料、各类包装袋和施 工人员的生活垃圾等。施工中废弃的材料采取集中处理的方式，用来充 填地基。包装物回收利用或销售给废品收购站；建筑垃圾和生活垃圾委 托当地环卫部门运送到垃圾处理厂集中处理。以上废弃物不会对周围 环境产生较大影响。 本工程的施工现场位于电厂的生产区，距离职工生活区和村庄等 敏感点较远。因此，施工期严格按照各项规范进行施工，不会对周围环 境产生明显影响。 5.1.2 营营运期运期环环境影响分析境影响分析 1、大气环境影响分析 该项目本身是减少大气污染物排放的环保项目，脱硫工程的脱硫 设计效率为 95，稳定运行能达到 90。项目建设后能大大减少 SO2 和粉尘的排放，减轻现有污染物排放对大气环境的污染。经预测，项目 脱硫技术改造项目 34 完成后能大大改善现有工程烟囱排放废气污染物对周围环境的影响。 项目运行中石灰的粉碎会产生一定粉尘，对周围环境产生不利影 响。项目建设中拟安装布袋除尘器对产生的粉尘进行处理，类比其他粉 碎过程粉尘的生产浓度和布袋除尘器的除尘效果，粉尘排放能达到有 关环境保护标准要求，不会对周围环境产生较大影响。 2、水环境影响分析 脱硫工程的废水主要来源于脱硫石膏的脱水系统，本脱硫工程配 套建设脱硫废水处理装置。本项目的废水经过处理，达到污水综合排 放标准（GB8978-1996）中二级标准后，用于煤场洒水，不外排。原来用 于煤场洒水的凉水塔循环水外排，对周围的水环境影响较小。 3、噪声影响分析