2x75t锅炉脱硫方案石灰石石膏法

1、2×75t/h锅炉氧化镁法烟气脱硫方案煤炭工业济南设计研究院2021年2月目 录一、工程概况31.1 工程概况31.2 设计运行条件3二、氧化镁法脱硫工艺52.1 氧化镁法工艺原理52.2 氧化镁法工艺系统6三、设备清单及性能103.1 主要设备详表10系统装机容量配置16四、脱硫运行本钱分析17五、工程报价205.1 设备材料报价清单1土建工程量费用汇总表15.3 工程总报价表5一、工程概况1.1 工程概况1.2 设计运行条件1. 环境条件1. 厂址的抗震设防烈度： 度。1. 建筑的场地类别1. 燃煤资料本工程采用30%煤和70%煤气作为燃料。煤质分析表设计煤种 名 称符 号单 位

2、数 据接收基碳Car%接收基氢Har%接收基氧Oar%接收基氮Nar%接收基硫Sar%接收基水份全水份Mar%接收基灰Aar%枯燥无灰基挥发份Vdaf%低位发热量kJ/kg1. 设备参数设备名称参数名称单 位数 据锅 炉型 式最大连续蒸发量t/h 75台 数台 2锅炉实际耗煤量单台炉t/h单台锅炉烟气量工况m3/h180000标况烟气量6%氧，dryNm3/h110000引风机型 号数 量每台炉个1风 量(T.B)m3/s风 压(T.B)Pa电机功率Kw电压KV烟 囱高 度m出口内径m 燃料消耗采暖期非采暖期开一台炉小时耗煤量(t/h)日耗煤量(t/d)小时耗煤量(t/h)日耗煤量(t/d)单

3、台炉两台炉全年耗煤量(104t/a)注：1全年设备利用小时数 h，采暖期 h，非采暖期： h。 2锅炉日运行时间按24小时计。大气污染物排放状况主 要污染物产生值mg/Nm3kg/ht/a采暖季非采暖季SO2 烟尘NOx本工程拟采用氧化镁湿法脱硫工艺对锅炉尾部烟气脱硫，设计脱硫效率为95%，建设脱硫设施后大气污染物排放情况见下表：污染物执 行 标 准允许排放浓度(mg/m3)实际排放浓度(mg/m3)达标情况SO2?火电厂大气污染物放标准?烟尘NOx本工程锅炉废气污染物排放执行?火电厂大气污染物排放标准?第三时段污染物排放浓度限值，由上表可知，工程建成投产后， SO2排放浓度满足上述标准要求，

4、年排放SO2 146t。二、石灰石石膏法脱硫工艺 石灰石石膏湿法脱硫工艺介绍石灰石石膏湿法脱硫工艺采用价廉易得的石灰石作为脱硫吸收剂，石灰石经破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成吸收浆液。在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合，烟气中的SO2与浆液中的碳酸钙反响生成亚硫酸钙被脱除，亚硫酸钙被鼓入的氧化空气强制氧化成硫酸钙石膏，最终反响产物为石膏。根据市场对脱硫石膏的需求情况、脱硫石膏的质量以及是否有足够的堆放场地等因素，对脱硫副产物石膏可以采用抛弃和回收利用两种方式进行处理。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴，经气气换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后可供综合利用。由于吸收剂浆液的循

5、环利用，脱硫吸收剂的利用率高。该工艺是目前世界上应用最广泛、技术最为成熟的脱硫技术，其工艺原理简单，适用于高、中、低含硫量的煤，脱硫效率高和吸收剂利用率高Ca/S为1.05，效率超过95%，能够适应大容量机组的要求，对SO2浓度变化适应的范围广，可用率高超过90%；石灰石资源容易得到，且价廉；副产品石膏具有综合利用的商业价值。该工艺在国内有较多的成功业绩，国外有单套容量为1200MW的成功业绩。近年来，随着该工艺系统的不断改良和简化，不但运行和维护更为方便，而且造价也在进一步降低。2.2 石灰石石膏湿法脱硫工艺系统石灰石石膏湿法脱硫工艺主要由吸收剂制备系统、SO2吸收系统、脱硫石膏处理系统、烟

6、气系统、工艺水系统、废水处理系统和排空系统等组成。.1吸收剂制备系统脱硫剂的制备与供给考虑的原那么：考虑全厂机组特性、脱硫规划；从全厂的脱硫系统性、统一性、全面性规划、设计脱硫剂的制备与供给。目前省内脱硫用石灰石粉的生产已实现商品化，直接采购石灰石粉，贮存至石灰石粉仓内。石灰石粉贮仓的容量按两台锅炉在BMCR工况燃用设计煤种时2台FGD装置运行3天每天按24小时BMCR计的吸收剂耗量设计，共设一个100m3贮仓。本工程两台机组合用一套石灰石制浆系统。由石灰石粉仓底部落料管经皮带秤至制浆池制成浆液，然后经石灰石浆液泵送至吸收塔。石灰石浆液输送系统设置一个石灰石制浆池，石灰石浆液泵按容量100%脱

7、硫设计煤种BMCR工况时 的石灰石浆液用设计，安装2台，1运1备。为使石灰石浆液混合均匀、防止沉淀、结垢，在制浆池内设有浆液搅拌器。石灰石浆液箱容积考虑30%浓度浆液2台机组在BMCR工况燃用校核煤种时8小时的用量设计，容积约为30m3。.2 二氧化硫吸收系统SO2吸收系统是整个烟气脱硫系统的核心，主要包括吸收塔、除雾器、循环浆泵和氧化风机等设备和系统。在吸收塔内，烟气中的SO2被吸收浆液洗涤并与浆液中的CaCO3发生反响，在吸收塔的循环浆池内被氧化风机鼓入的空气强制氧化，最终生成石膏晶体，由石膏排浆泵排出吸收塔进入石膏处理系统脱水。在吸收塔的出口设有除雾器，以除去脱硫后烟气带出的细小液滴，使

8、烟气在含液滴量低于75mg/Nm3湿态下排出。吸收塔内发生的化学反响主要有以下过程：吸收过程：氧化过程：中和过程：本工程两台炉设两套SO2吸收系统，吸收塔按照逆流喷淋空塔设计，塔体为圆柱形钢结构，衬胶或玻璃鳞片环氧树脂防腐，吸收塔直径m、高26m。吸收塔底部为循环浆液池，浆池直径为.上部为喷淋洗涤区，布置3层喷淋层和2层除雾器。烟气在喷淋区自下而上流过，经洗涤脱硫和两级除雾后经吸收塔顶部排出吸收塔。为了防止烟气和喷淋浆液在接触区形成沉淀，采用工艺水定期喷水，清洗吸收塔入口局部的内壁。吸收塔下部为氧化槽，其功能是接受和储存脱硫吸收剂，溶解石灰石，鼓风氧化亚硫酸钙，结晶生成石膏。氧化槽侧壁设2台侧

9、入式搅拌器。氧化风机采用高性能、高效率的罗茨风机，流量裕量为不小于10%，压头裕量为不小于20%。氧化空气分布装置提供CaSO3氧化成CaSO4所需的空气量，并与搅拌器相配合，将氧化空气气泡打碎，使之分布均匀。氧化风机共2台,1运1备。吸收塔循环浆泵采用离心式浆液泵，每个塔配置3台循环泵，循环浆泵采用单元制，每台对应一层喷淋层，设一台仓库备用叶轮。为防腐蚀、磨损和结垢，其叶轮由特殊金属制成，泵壳有可更换的弹性橡胶内衬或采用金属外壳。.3脱硫石膏处理系统机组FGD所产生的20wt浓度的石膏浆液由吸收塔下部布置的石膏浆液排出泵每个吸收塔设置两台石膏排出泵，一运一备。送至石膏浆液旋流器，石膏排出泵能

10、在10小时之内排空吸收塔。系统设置1套石膏旋流站，1台真空皮带脱水机，石膏旋流站底流自流进入真空皮带脱水机。真空皮带脱水机的设计过滤能力为2台炉BMCR工况下燃用设计煤种时脱硫系统石膏总量的100。石膏脱水系统包括以下设备：石膏旋流站真空皮带过滤机滤布冲洗水箱滤布冲洗水泵滤液水箱及搅拌器滤液水泵石膏滤饼冲洗水泵石膏库1石膏旋流站浓缩到浓度大约55的旋流站的底流浆液自流到真空皮带脱水机，旋流站的溢流液排入石膏旋流器溢流箱，由石膏旋流器溢流箱泵将溢流液升压送至废水旋流器进一步浓缩，其溢流液废水排入废水处理系统处理后用于冲渣水。浓缩后的浆液送入滤液水箱，进入石膏脱水装置脱水。石膏旋流器溢流箱中多余的

11、水送回吸收塔。2真空皮带脱水机设置1套容量为2台机组设计工况下脱硫系统石膏总产量100的脱水系统。真空皮带脱水机和真空系统按此容量设计。石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机脱水到含90固形物和10水分，脱水石膏经冲洗降低其中的Cl浓度。滤液进入滤液水回收箱。脱水后的石膏直接落入脱水楼一层石膏堆料间堆放。由卡车运往综合利用用户。石膏堆料间有效容积可满足2台锅炉燃用设计煤种BMCR工况整套FGD 3天的石膏产量。为控制脱硫石膏中Cl-等成份含量，确保脱硫石膏品质，在石膏脱水过程中需用工业水对石膏滤饼进行冲洗。工业水作为密封水供给真空泵，然后收集到冲洗水箱，用于冲洗滤布和石膏滤饼，冲洗水最后被收集到工

12、艺楼地坑。工艺楼地坑收集的滤液、冲洗水等由滤液水泵输送到石灰石浆液制备系统。.4烟气系统将2×75t/h锅炉引风机后烟道局部改造为钢烟道，同时安装旁路挡板门。从引风机后烟道上引出的烟气，进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，进入主烟道经烟囱排入大气。脱硫烟气系统进、出口挡板门及旁路挡板门采用带密封空气系统的双百叶挡板门，每套脱硫装置的密封空气系统设置2×100%容量的密封风机一运一备，共2台，密封介质为空气，并考虑密封空气的加热问题。 脱硫系统设置100%容量的烟气旁路烟道，旁路烟道挡板采用双百叶挡板门。当脱硫装置运行时，旁路烟道上的挡板门关闭，脱硫装置中的F

13、GD进、出口挡板门翻开，烟气通过脱硫装置进行脱硫。在当锅炉启动和脱硫装置发生故障或检修时，FGD进、出口挡板门关闭，旁路烟道上的挡板门翻开，烟气可通过旁路烟道直接进入烟囱排放。.5工艺水系统工艺水系统主要分两路：一路由电厂的循环水排污水系统提供，作为脱硫工艺水进入脱硫装置的工艺水箱，由工艺水泵送至各用户：吸收塔浆池补水吸收塔运行时除雾器冲洗水所有浆液输送设备、输送管道、储存箱的冲洗水排水系统包括集水坑和冲洗系统吸收剂制备系统另一路来自电厂工业水系统，由厂区工业水供水系统送入工业水箱，工业水用户主要有：石膏和滤布滤饼冲洗水氧化风机和其他设备的冷却水及密封水工艺水统设一座工艺水箱容积为20m3，两

14、台工艺水泵，一运一备；两台除雾器冲洗水泵，一运一备。工业水供给系统设一座工业水箱容积为10m3，两台工业水泵，一运一备。.6废水处理系统脱硫系统需要连续排放一定量的废水以保证工艺系统要求，根据脱硫废水的成分和排放要求，脱硫废水宜采用中和、絮凝、沉淀、过滤的处理工艺。脱硫装置废水排放总量约为t/h,水质主要污染物指标为：pH5.56SS6000mg/lCOD3000 mg/lCl-20000mg/l来自吸收塔排出的浆液经各自对应的石膏旋流浓缩器浓缩后，其溢流液排入石膏旋流器溢流箱，由石膏旋流器溢流箱泵将脱硫废水升压送至废水旋流器进一步浓缩，其溢流液废水排入废水处理系统处理后达标排放或用于锅炉除灰

15、渣用水。浓缩后的浆液送入滤液水箱，进入石膏脱水装置脱水。石膏旋流器溢流箱中多余的水送入滤液水箱送回吸收塔。脱硫区域的生活污水排入厂区生活污水下水道，与电厂的生活污水一起集中处理。脱硫装置各轴承冷却水回收利用，不外排。.7浆液排放和回收系统本脱硫工程设置一套浆液排放和回收系统。FGD脱硫装置的浆液管道和浆液泵在系统停运时要进行冲洗，其冲洗后的水就近排放收集到地坑中，然后用泵送到吸收塔。如果吸收塔检修需要排空浆液时，可以用排浆泵将石膏浆液排到事故浆液箱中，在吸收塔重新启动前，通过事故浆液泵将浆液返回吸收塔中，最终可作为下次FGD启动时的晶种。本系统可设置一个事故浆液箱，事故浆液箱的容量能够满足容纳

16、单座吸收塔检修排空时浆液池最高液位浆液量的要求。事故浆液箱设浆液返回泵将浆液送回吸收塔一台。共设置两个地坑。吸收塔区域设置一个地坑，石灰石制浆区域设置一个地坑，每个地坑配套一台搅拌器和一台地坑泵。地坑尺寸为3×3×3m。三、设备清单及性能 主要设备详表序号项 目 名 称单 位数 据1性能数据FGD入口烟气数据·烟气量工况，湿基，实际O2m3/h180000·烟气量标态，干基，6%O2Nm3/h110000·FGD工艺设计烟温140·最低烟温80·最高烟温180·故障烟温180·故障时间min10一般数据总

17、压损Pa1000·吸收塔Pa400·除雾器Pa200·全部烟道Pa400SO2脱除率%95液气比标态，干基，6%O2L/Nm35烟道内衬长时间抗热温度/时间/min180/10FGD装置可用率98消耗品工艺水m3/h10工艺水工业水，平均/最大m3/h2电耗所有运行设备实际电耗600仪用压缩空气m3/min1FGD出口污染物浓度6O2，标态，干基SOx 以 SO2 表示mg/Nm3111烟尘mg/Nm3<50除雾器出口液滴含量mg/Nm375最小液滴尺寸对应于液滴测量方法：冲击测量法m202机械设备烟气系统烟道A. 原烟气烟道主烟道至吸收塔入口总壁厚mm6腐

18、蚀余量mm1烟道材质Q235衬里材质/厚度mm玻璃鳞片/2设计压力Pa10004000运行温度130最大允许温度180烟气流速m/s12保温厚度mm100保温材料岩棉保护层材料彩钢膨胀节材料非金属安装排水结构有/无有烟气阻力Pa400烟道断面mxB.净烟气烟道吸收塔至水平烟道总壁厚mm6腐蚀余量mm1烟道材质Q235衬里材质/厚度mm玻璃鳞片/2设计压力Pa10004000运行温度50最大允许温度90烟气流速m/s12保温厚度mm50保温材料岩棉保护层材料彩钢膨胀节材料非金属安装排水结构有/无有烟气阻力Pa50烟道断面/长度mx/20烟道挡板FGD进口原烟气挡板挡板型式电动百叶窗双挡板数量台6

19、尺寸L×Wm×mx1.7叶片材质316L密封材质316L叶片及轴包覆材料316L外壳材质Q235压损Pa50外壳设计压力Pa±5000叶片设计压力Pa±5000开/关时间s45电机功率kW3烟道挡板FGD出口净烟气挡板挡板型式电动百叶窗双挡板尺寸L×Wm×mx叶片材质316L密封材质C276叶片及轴包覆材料C276外壳材质316L密封气压力，比烟道压力大Pa500压损Pa50外壳设计压力Pa±5000叶片设计压力Pa±5000开/关时间s45电机功率kW烟道挡板旁路烟气挡板挡板型式电动百叶窗双挡板尺寸L×

20、Wm×mx1.7叶片材质Q235密封材质Q235外壳材质Q235压损Pa30外壳设计压力Pa4000叶片设计压力Pa-10004000开/关时间s10/45电机功率kW3SO2吸收系统吸收塔台1吸收塔型式 喷淋塔流向顺流/逆流逆流 - 吸收塔前烟气量(工况,湿基,实际O2,)m 3/h180000设计压力Pa10004000烟气流速m/s烟气在吸收塔内停留时间s3吸收塔吸收区直径m吸收塔吸收区高度m11吸收塔总高度m26材质 ·吸收塔壳体 / 内衬FRP ·入口烟道材质/厚度/长度/mm/mQ235/6/6 ·喷淋层/喷嘴SIC喷淋层数/层间距2/200

21、0每层喷咀数20喷嘴型式蜗壳式吸收塔烟气阻力含除雾器Pa600除雾器 位置塔上部级数2高度m1.8材质PP除雾器冲洗喷嘴数量个/塔192喷咀压力MPa喷嘴材料PP喷咀流量l/min30冲洗方式连续/断续断续冲洗水平均消耗量m3/h·台冲洗水瞬时最大消耗量m3/h·台除雾器烟气阻力Pa<200吸收塔循环泵数量台3型式离心式外壳材质合金钢叶轮材质合金钢防磨损材质合金钢轴功率kW45电动机额定功率kW90扬程m24体积流量m3/h600介质含固量8密封系统型式机械密封密封材质SiC吸入侧阀门材质不锈钢氧化风机数量台2形式罗茨式壳体/叶轮材料球墨铸铁压头Kpa39流量m3/m

22、in20轴功率kW电动机额定功率kW30石灰石浆液制备系统石灰石粉贮仓数量个1有效容积m3100材料Q235高(包括料仓底部锥度)m9直径m5物料排出形式星型给料机卸料口数量1石灰石仓顶除尘器型式/数量-/台布袋/1给料机数量台1容量t/h2电动机功率kW石灰石制浆池数量个1有效容积m330尺寸m×m 3×3高度m4搅拌器数量个1搅拌器材料(叶轮/轴)碳钢衬胶搅拌器功率kW石灰石供浆泵数量台2形式离心式壳体/叶轮材料球墨铸铁衬胶吸入侧压力kPa/扬程m10流量m3/h60介质含固量%15密封形式机械密封密封材料SiC轴功率kW电动机额定功率kW脱硫产物处理系统2.4.1渣浆

23、泵数量台2形式离心式壳体/叶轮材料球墨铸铁衬胶吸入侧压力kPa/扬程m60流量m3/h20介质含固量%8-15密封形式机械密封密封材料SiC轴功率kW9电动机额定功率kW11石膏旋流器数量台1出力t/h202.4.3脱水机形式水平真空皮带脱水机数量台1出力(含水量10%)t/h5电机功率kW工艺水系统工艺水箱壳体材质碳钢数量个1有效容积m320直径m3高度m3工艺水泵数量台2型式离心式轴功率kW电动机额定功率kW22扬程m65体积流量m3/h30系统装机容量配置序号设备名称电动机额定功率kW安装台数工作台数 备用台数运行方式运行装机KW功耗KWh/h备注经常经常工作连续断续系数1进口挡板门36

24、62出口挡板门5.5113旁路挡板门3664循环泵906615405卸灰装置1116吸收塔搅拌器3317储浆池搅拌器1118循环池搅拌器1119强制氧化池搅拌器11110石灰石供浆泵2110.111真空皮带机1112渣浆泵112110.113氧化风机3021113014工艺水泵11211111合计kw600四、脱硫运行本钱分析1、 每年脱除的SO2量 根据原始资料：烟气二氧化硫含量取3000mg/NM3;年运行小时数7200小时脱硫效率：95%；每小时SO2的脱除量为：3000×2×110000/1000000=660kg/h那么每年脱除的SO2量约为：Mso2总=660×7200=4752t/a2、二氧化硫排污收费 根据2003年7月1日/公斤，第二年2004年7月1日起/公斤，第三年2005年7月1日起/公斤。二氧化硫污染当量值为0.95。每年可减少二氧化硫排污费为： 4752t/a =300万元/年 目前国家有关政策规定对未完成烟气脱硫设