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文档简介

1、实用标准文案78m步进烧结机烟气脱硫装置项目方案书精彩文档目录1. 前言12. 工程条件及烟气参数33. 脱硫建设条件44. 脱硫工艺的选择75. 项目方案总体布置说明 166. 主要设备清册177. 生产组织及人员编制228. 项目实施初步安排 239. 运行成本估算2410. 主要技术经济指标2511. 附图及其它26专题1LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺描述 27专题2 脱硫系统组成38专题3 180M2烧结机烟气循环流化床(干法)脱硫装置 461. 前言福建龙净脱硫脱硝工程有限公司根据福建三金钢铁有限公司提供的设计条件,本项 目拟采用龙净开发的专门用于烧结机烟气脱硫、 脱酸的LJ

2、S烧结机烟气循环流化床干法 脱硫工艺”+布袋除尘工艺,系统按一机一塔进行配置,共1套脱硫装置。脱硫除尘系统 的工艺流程为烧结机-原电除尘器一原主抽风机一脱硫塔-布袋除尘器一脱硫引风机一 烟囱排放。采用CFB-FGD干法脱硫工艺较传统的湿法脱硫工艺相比,具有以下的主要 优势:1)对负荷及烟气含硫量适应能力强:福建龙净的LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺”设有清洁烟气再循环装置,特别适用于烧结机运行需要及多机共用一塔的工艺 布置,烧结机低负荷运行时确保脱硫系统正常稳定运行。2) LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺整个过程为干态,符合烧结主工艺的干 态要求,以实现文明生产。3)由于LJS烧结

3、机烟气循环流化床干法脱硫工艺具有巨大的比表面积吸收剂,可 以吸附成气溶胶状的SO3粒子,从而脱除几乎全部的 SO3,因此,烟囱无需防腐。一是 可节约停机实施烟囱防腐的时间(至少 50天);二是可节省烟囱的防腐费用及今后的维 护费用(至少需要几百万元)。4)福建闽光三钢180M2烧结机烟气脱硫采用LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫 工艺,于2007年10月顺利通过72小时的试运行,SO2排放浓度低于400mg/m3,脱硫率 也稳定在90%以上,最高达98%。同年11月底,福建省环保环境监测中心站对该装置进 行监测,监测结果优于设计值。成功投运后,于 2008年初承揽了 福建闽光三钢 130M2+

4、220M2烧结机两机一塔、福建三安180M2+2X60M2烧结机三机一塔脱硫工程以及 上海梅山钢铁股份有限公司 4 # 400m2烧结机烟气脱硫改造工程合同。5)由于LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺是一种脱硫除尘一体化的工艺, 脱硫后采用布袋除尘器,可以达到 50mg/Nm3的高环保标准要求,以弥补烧结机高比电 阻对机头电除尘器的不利收尘。6)采用烟囱背后旁路布置,后续脱硫系统的建设不影响烧结主机的正常运行,只 需不到十天的停机交驳时间。7)脱硫系统不用防腐,整体占地面积小,造价低,今后的维护费用小。8)脱硫塔出口的烟温为70 c以上,无需再热排放,烟囱出口烟气流速较高,不会 产生白烟,

5、不影响烟囱的自拔力,出口粉尘、NOx的落地浓度较低,满足排放要求,对周围环境影响小。9)无废水排放,且可脱除95%以上的重金属,符合 工业用水零排放 的要求。10) LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺可以 有效地脱除HCl、HF、重金属等 有害物质,而在湿法工艺中由于吸收液为酸性,无法脱除这些污染物。11)启停方便,烟气工况适应性强,对各种 SO2浓度烟气均能有效进行净化,设有 清洁烟气再循环系统,对烧结机烟气负荷的变化均能快速适应。12)技术成熟、可靠,适合烧结厂实际,设备可靠,经济上有好的性价比。2.烟气参数2.1 工程原始参数项 目单位参数备注炉型烧结机数量台1产量2 m78工况烟气

6、量nVh520000550000 (短时)标况烟气量Nr3Yh350000SO浓度mg/Nmi2000烟气温度C120 140最低80、最高200c (瞬时)烟尘浓度mg/Nrm100设定值2.2烟气排放参数脱硫装置出口烟气排放标准:3SO: 200mg/Nm粉尘:50mg/Nmn脱硫效率:90%并符合钢铁工业污染物排放标准 DB37/990-2008有关条文规定3 .脱硫建设条件3.1 吸收剂的供应目前脱硫工艺的主要吸收剂为石灰石或生石灰粉。石灰石/石膏湿法脱硫工艺采用石灰石作为吸收剂,LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺采用生石灰作为吸收剂。吸收剂的来源一般为市场直接采购。其品质要求如下

7、:3.1.1 石灰石品质要求为CaCO3 含量>90%MgO含量<2%细度250目筛余量< 5%3.1.2 生石灰品质要求目前LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺的主要吸收剂为生石灰。吸收剂的来源一般有市场直接采购、烧结厂自建石灰厂制备生石灰两种方式,其品质要求如下:CaO 纯度>80%活性满足t6004min(注:t60表示石灰加水后升温至60c所需时间,按DINEN459-2标准执行)粒径< 1mm3.2 供脱硫用的电、水、汽、气等条件3.2.1 电电压等级6kV、380V、220V (照明和检修)、110V,电机功率大于800kW用高压电源。3.2.2 水

8、LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺用水水质要求较低,可以使用处理后的工业废水进行脱硫,本工程脱硫用水从烧结厂工业水系统接入。水质要求如下:1)脱硫塔内烟气降温用水水质要求:可允许的悬浮物最大粒径:<30m可允许的磨损物含量:< 10Ppm可允许的最高固体浓度:0 200Ppm2)石灰干消化用水质要求:水硬度:0 120dHpH:=7±1SO42 含量:<100mg/LCl-含量:<40mg/LNH3 含量:<7mg/L可允许的最高固体浓度:< 100Ppm干残留物:<400mg/L3.2.3 蒸汽LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺系统

9、的蒸汽主要供灰斗及流化风加热用, 所需蒸汽品质为0.3MPa、150c的过热蒸汽,可从烧结厂蒸汽系统引接。3.2.4 压缩空气LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺系统的压缩空气主要供脱硫灰气力输送、 脱硫塔吹扫、检修杂用、布袋除尘器吹扫及岛内仪表用。脱硫除尘岛压缩空气品质要求 见下表:名称数值布袋除尘器清灰用压缩空气压力(MPa)0.080杂用压缩空气压力(MPa)0.5 0.7仪用压缩空气:压力(MPa)0.4 0.6含油量(mg/m3)V 1干气体露点温度(C)-22含尘量(mg/m3)1 (含尘粒度V 3 pm)4 .脱硫工艺的选择目前,烟气脱硫工艺达数百种,这些工艺有的已经达到商业化

10、应用的水平,有的尚处于试验阶段。以下主要介绍石灰石-石膏湿法脱硫工艺和LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺。4.1 石灰石一石膏湿法脱硫工艺石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺采用石灰石或石灰做脱硫吸收剂,石灰石经破碎 磨细成粉状与水混合搅拌成吸收浆液。当采用石灰为吸收剂时,石灰粉经消化处理后加 水搅拌制成吸收浆。在吸收塔内,吸收浆液与烟气接触混合,烟气中的二氧化硫与浆液 中的碳酸钙以及鼓入的氧化空气进行化学反应被脱除,最终反应产物为石膏。脱硫后的 烟气经除雾器除去细小液滴,经换热器加热升温后排入烟囱。脱硫石膏浆经脱水装置脱 水后回收。由于吸收浆液循环利用,脱硫吸收剂的利用率很高。石灰石/石膏湿

11、法烟气脱硫工艺的主要化学反应式如下:SO2+H2O-H 2SO3吸收过程CaCO3+H 2SO3 - CaSO3+CO2+H2 O中和反应CaSO3+1/2O2-CaSQ氧化反应CaSQ+1/2H2OCaSO3 I/2H2O结晶过程CaSC4+2H2O CaSO4 2H2O结晶过程石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫主要特点如下:1)脱硫效率高。石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺脱硫率高达 95%,但是由于湿 法无法脱除SO3,且GGH存在漏风问题,会使未脱硫的烟气通过 GGH漏到净烟气区, 因此脱硫率很难突破95%。2)引进早,技术成熟,可靠性高,其工艺成熟于上世纪七十年代中期,在火力发电行业有大型机

12、组的应用业绩。3)该工艺适用于任何含硫量的烟气脱硫,但是在对烟气量含硫量低于3000mg/Nm3 时,湿法工艺会存在资源大量浪费的情况。4)系统复杂,占地面积较大,一次性建设投资相对较大。石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺比干法工艺的占地面积要大,即使合理布置,占地大幅度减少,其一次性建 设投资比干法工艺也要高一些。5)脱硫副产物便于综合利用。石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺的脱硫副产物为 二水石膏。主要用于建材产品和水泥缓凝剂。但我国是盛产石膏的国家,现在全国大型 火力发电厂基本上是采用湿法脱硫,石膏的产量已经大幅度上升,加之湿法脱硫无法脱 除一些重金属和杂质,石膏品质较低,在现阶段石膏的综合

13、利用已经无优势。6)后期处理复杂,二次污染严重。石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺需要配置废水处理系统,GGH清洁系统,这些是石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺无法避免的。7)烟囱必须防腐处理。由于湿法烟气脱硫只能脱除20%左右的SO3,而低浓度比高浓度酸液的腐蚀性更强,加之经过湿法脱硫后,脱硫烟气湿度增加,温度下降,烟气 中存在过饱和水,湿法脱硫后的烟气露点温度反而上升,因此,无论是否采用 GGH,后 续烟道、烟囱均存在很大的腐蚀。因此,烟道和烟囱内壁必须进行防腐处理,烟囱进行 防腐需要增加造价。8)湿法装置出口温度仅 50c左右,烟囱出口烟气流速远低于正常排烟温度(约70C)下的烟气流速,同时

14、,由于烟温较低,烟气所携带的热释放率低,造成烟气抬升 高度大大降低,造成烟气中的粉尘、 NOx的落地浓度大大高于正常排烟温度下的落地浓 度,对周围环境造成不良影响。另外,排放的湿烟气在低温状态下容易产生白烟。一般 而言,湿法FGD系统后冒 白烟”是很难彻底解决的,如果要完全消除 白烟",必须将烟气加热到100c以上。设置烟气再热器(GGH)也只能使烟囱出口附近的烟气不产生凝结,使 白烟”在较远的地方形成。但烟囱排放的湿烟气的凝结水可能在烟囱周围地区形成 烟囱雨”,影响局部地区的环境质量。如图 4-1图4-1 “白烟”现象9)湿法脱硫工艺使可吸入颗粒物排放增加。湿法脱硫塔虽脱除了部分粗

15、颗粒,却 提高了细颗粒的浓度,这些细颗粒是除雾器无法除去的湿法脱硫烟气中的细小液滴在换 热器中干燥后产生的浆法所形成的。止匕外,湿法脱硫工艺对烟气中的SO2脱除效率较高, 但对SO3脱除效率并不高,仅20%左右。当脱硫后湿烟气排入大气中之后,未被脱除的 SO3易与水蒸汽结合形成硫酸气溶胶,硫酸气溶胶会和大气中的其他物质反应,产生二 次可吸入颗粒物。硫酸气溶胶是强氧化剂,其毒性比SO2更大。可吸入颗粒物对光的散射会使烟羽显现出颜色,根据入射光线的角度不同,烟羽会变黄或变蓝,造成篮烟”(如 图4-2)。可吸入颗粒物(PM10)已经逐渐成为中国许多大中城市的首要空气污染物,对 人体健康、气候和大气能

16、见度等造成了一定的危害和影响。图4-2烟囱“蓝烟”现象10)脱硫系统无法快速响应烧结烟气负荷的变化运行。石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫工艺的启停较为麻烦,需要的时间较长,无法快速相应烧结烟气负荷变化情况,而且 在系统不进行投运时必须进行维护。11)粉尘排放浓度较难满足要求。石灰石(石灰)/石膏湿法对细微颗粒的捕捉效果 很差,要求脱硫前必须配置高效除尘器,烟气经过脱硫系统后,烟气还将增加夹带约 15mg/Nm3左右的固体颗粒,因此粉尘浓度将会提高,很难满足国家50mg/Nm3的排放要求,更难以达到30mg/Nm3的排放要求。12)整个系统物料处于浆状,制浆、喷淋系统、除雾器、GGH易结垢、堵塞,工

17、艺复杂,系统管理、维护费用较高。石灰石(石灰)/石膏湿法脱硫是目前世界上技术成熟、应用最多的脱硫工艺,特别 在美国、德国、日本,应用该工艺的机组容量约占电站脱硫装机总容量的80%以上,应用的单机容量已达100万千瓦。4.2 LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺是龙净环保在世界著名环保公司德国鲁奇 能捷斯公司(LLAG )公司具有世界先进水平的第五代循环流化床干法烟气脱硫技术 (CirculatingFluidizedBedFlueGasDesulphurization,简称 CFB-FGD)基础上进行开发并成 功应用,其主要由吸收剂制备、脱硫塔、脱硫灰再

18、循环、除尘器及控制系统等部分组成。该工艺一般采用干态的消石灰粉作为吸收剂,也可采用其它对二氧化硫有吸收反应能力 的干粉作为吸收剂。主抽风机排出的未经处理的烟气从底部进入脱硫塔,烟气经脱硫塔底文丘里结构加速后与加入的消石灰、循环灰及水发生反应,除去烟气中的SO2等气体。烟气中夹带的吸收剂和脱硫灰,在通过脱硫塔下部的文丘里管时,受到气流的加速而悬浮起来,形成 激烈的湍动状态,使颗粒与烟气之间具有很大的相对滑落速度,颗粒反应界面不断摩擦、 碰撞更新,从而极大地强化了气固间的传热、传质。同时为了达到最佳的反应温度,通 过向脱硫塔内喷水,使烟气温度冷却到 70c左右。携带大量吸收剂和反应产物的烟气从脱硫

19、塔顶部侧向下行进入脱硫除尘器,进行气 固分离,经气固分离后的烟气含尘量不超过 50mg/Nm3。为了降低吸收剂的耗量,大部分 收集到的细灰及反应混合物返回脱硫塔进一步反应,只有一小部分被认为不再具有吸收 能力的较粗颗粒被作为脱硫副产物排到脱硫灰库。最后经除尘器净化后的烟气经引风机排入烟囱。该脱硫工艺的主要化学反应式为:Ca(OH)2+SO2=CaSO3 1/2 H2O+1/2H2OCa(OH)2+SO3=CaSO4 1/2H2O+1/2H2OCaSO3 1/2H2O+1/2O2=CaSO4 1/2H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3+H2O2Ca(OH)2+2HCl=CaCl2 Ca(OH

20、)2 2H2O (>120C)Ca(OH)2+2HF=CaF2+2H2O此工艺化学反应过程产生的副产物呈干粉状态,具化学成分主要由飞灰、CaSC3、CaSd和未反应完的吸收剂 Ca(OH)2等组成,可以用于制作土堤、路基、垃圾填埋场防 渗地层、混凝土添加剂、防噪音围墙、土地及废矿井回填、水泥添加剂等。LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺主要特点如下:1)综合造价低。系统简单,在欧洲,整个综合造价相当于湿法的 50%。2)维护工作量和费用低。LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺基本不存在大 的维护工作量,整个系统需要维护的只有一些风机、水泵,整个维护费用占总投资的0.8%, 而湿法的维

21、护费用是干法的3倍左右。3)电耗低。LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺电耗量是湿法电耗量的60%左右04)水耗量低。LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺只有消化系统和吸收塔降 温系统需用水,整个水耗量是湿法水耗量的 60%左右。4.3 LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺脱除了几乎全部的HCl、HF和SO3,烟气温度高于露点15c以上,因此不存在腐蚀问题,在CFB-FGD的反应温度下(约70C), SO3是以硫酸气溶胶的形式而不是以分子的形式存在。气溶胶的直径大约为0.1仙叫而分子的直径大约为0.0001仙处在循环流化床塔内,Ca(OH)2颗粒粒径为25m,比表面积 (BET)达20m

22、2/g,具有巨大的吸附表面积。由于反应塔内气固间具有很高的滑落速度,床层密度高而且湍动激烈,因此,硫酸气溶胶很难从床层穿过而不被吸附到Ca(OH)2颗粒表面,不会形成二次可吸入颗粒。6)工艺简单可靠,不受烟气中含硫量限制。当烧结原矿含硫量为 1.11.2%左右, 钙硫比不大于1.3时,脱硫率可达90%以上,排烟温度在70c以上。如果烧结原矿含硫 量发生变化时,只需改变钙硫比和吸收剂投入量就可以适应烧结原矿含硫量的变化。7)对烧结机负荷适应力强,通过调节吸收剂加入量、水量、吸收塔压降,能快速 相应烧结烟气负荷的变化情况。8)脱硫除尘一体化,效率高。脱硫效率最高达 98%以上,配套脱硫除尘器,可以

23、 满足粉尘排放浓度高环保要求。另外, LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺不用设 置GGH,避免了因GGH漏风造成的脱硫效率下降。9)技术成熟于90年代初期,在国内的已有大量成功应用例证,最大单台单机应用 660MW。10)副产物可综合利用。LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺自开发以来,在国内得到较为广泛应用, 福建龙净通过单机单塔、多机单塔等应用的成功业绩,以及 60多台的干法脱硫工艺的合 同,获得了丰富的经验。在世界范围内,福建龙净站在了干法脱硫应用的技术制高点。为了便于对比、选择,针对本工程的特点,现将石灰石-石膏湿法脱硫与LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺两种脱硫工艺的技术经

24、济对比如下:LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺与湿法脱硫技术经济比较表工艺项目石灰心-后高湿法LJS烧结机烟气循环流化床干法 脱硫工2技术成熟程度成熟于八十年代初成熟于九十年代末适用SO浓度低于3000mg/Nm时,较小经济不受SO2浓度限制适用烟气量适用于大烟气量不受处理烟气量规模限制占地情况系统复杂,占地面积大。系统简单,占地面积小,约为湿 法的1/2。脱硫效率最高在97%左右,因为湿法脱硫所用的热 交换器GGH的漏风会降低脱硫率。90%以上,最图可达 99.7%,对 于低浓度SO2,正常稳定在95% 左右,目前已有实用业绩。吸收剂种类石灰心石灰或消石灰吸收剂品质要求纯度:91% (碳

25、酸钙含量),细度:250 目筛余小于5%,氧化镁含量:小于 2%Ca (OH) 2A80%, 比表面积12m2/g脱硫工艺消耗品参数(参数均以本工程含量为基准)吸收剂的耗量(t/h)1.280.8电耗(千瓦)28801560 (含脱硫引风机)水耗(t/h)3420运行定员(人)128对SO2浓度的变化 的适应性采用预留喷淋层, 来适应SO2浓度的大范 围变化。只需改变吸收剂的加入量,就可 适应SO2浓度的大范围变化。SO3的脱除率几乎无法脱除,因为SO3以气溶胶的形式 存在,跟随性较好,将绕过喷淋层液滴直 接进入烟囱,排放到大气中。由于脱硫塔内激烈湍动的,具有 巨大表面积的颗粒,有着很强的 吸

26、附作用,可几乎百分百脱除SO3。腐蚀方卸一、SO3无法脱除;二、脱硫系统水的循 环使用,氯在吸收液中逐渐富集,浓度可 高达几万mg/L (随石膏处理带走的氯量非 常有限),因此湿法脱硫系统中存在较严 重的腐蚀问题,特别是吸收塔入口烟道干 湿交界处,SO3酸雾极容易腐蚀金属壁面。由于几乎百分百脱除 SO3,且整 个系统均态,因此无须任何 防腐措施。烟气再热排烟温度较低且含有大量的水分,一般只 有55 C,如果/、米用 GGH升温,将影响 烟气的抬升高度,导致烟气扩散/、开,特 别是在冬天,这种情况会加剧。日本以法 规的形式,要求湿法脱硫后的烟气必须加 热到75 c的温度以上才能排放。排烟温度一般

27、不低于 75 C,无需 烟气再热。工艺 项目“石灰心-后高湿法LJS烧结机烟气循环流化床干法 脱硫工2对烟囱要求不能月除SO3,需要对烟囱进行内衬防腐。 如果烟囱采用钛复合管,将增加数千万兀 造价。没有特殊要求重金属的脱除只能脱除30%左右,脱除的重金属进入废 水中,需对废水中重金属进行处理。同样由于脱硫塔内激烈湍动的, 具有巨大表面积颗粒,有着很强 的吸附作用,可几乎百分百脱除 重金属。废水处理系统将产生大量废水,其中含有大量氯离 子,和重金属,废水处理难度较大。整个系统均为干态,无需废水处 理。副产物特点 及用途副产物以CaSO4 2H2O为主,含量在90% 左右。可作水泥缓凝剂或石膏制品

28、,由于 石膏的品质受除尘器的除尘效率的影响, 当除尘效率较低时会影响石膏的品质。石膏的利用价值取决于当地的资源情况。副产物是一种干态的混合物,它 包含飞灰、及消石灰反应后广生 的各种钙基化合物,主要成分为CaSO4 I/2H2O, CaSO3 I/2H2O、 少量未完全反应而吸收剂Ca(OH)2及杂质等。可以用来回 填、筑路,制作垃圾场防渗层、 防噪隔日堵、砖等。5 .项目方案总体布置说明鉴于福建三金现有的场地情况,针对本项目采用“一机一塔”的脱硫方案设计,采 用旁路布置在烟囱旁边的空地上,新建设的脱硫装置与原烧结机主体相对独立,有利于 今后烧结机的正常运行与维护,同时可以最大程度的利用现有的

29、场地空间,同时保持原 有厂区道路的通畅。当脱硫系统运行时,打开脱硫塔入口风挡,关闭原烟道旁路风挡,使烟气自脱硫塔、 布袋除尘器、经过脱硫除尘后的清洁烟气由脱硫引风机排至烟囱;当脱硫系统停运时, 关掉脱硫塔入口风挡、脱硫系统出口风挡,打开原烟道上设置的旁路风挡,使经过原电 除尘器除尘后的烟气通过原烟道排至烟囱, 从而确保了烧结机正常运行同时节省了电能。脱硫岛的建设与原有的烧结机是独立的,只有在安装原烟道旁路关断风挡和烟道对接 时,需要烧结机停机约10天,烟道改造及对接可以利用烧结机小修期间来完成。生、消石灰仓布置在吸收塔附近,脱硫除尘岛主要工艺生产装置和辅助设施围绕脱 硫塔,按工艺要求集中布置,

30、各设备的平面和空间组合,既做到工作分区明确,又做到 合理、紧凑、方便,外观造型协调,整体性好,并与其它建筑群体相协调,同时最大限 度地节省用地。本工程脱硫系统平面布置图见附图。6 .主要设备清册表6-1主要设备清册序号设备名称规格及型号单位数量1烟气系统1.1脱硫塔Q235-A座11.2脱硫塔入口耐磨衬套套11.3文丘里防磨装置HiJ'J磨材料套71.4进口气流均布装置导流式套11.5脱硫塔底排灰装置输送量:10t/h台11.6插板阀400 M00台11.7重锤式双翻板阀400 M00台11.8膨胀节(非金属)套11.9吸收塔进口烟道套11.10进口风挡台11.11引风机出口烟道套11

31、.12出口风挡台11.13清洁烟气再循环烟道套11.14清洁烟气冉循环风挡台11.15旁路风挡台11.16脱硫引风机台12脱硫布袋除尘器低压旋转脉冲式,粉尘出口浓度: 350mg/Nm套12.1壳体Q235-A套12.2进口烟道Q235-A套12.3出口烟道Q235-A套12.4隔离风挡个22.5灰斗Q235-A个22.6灰斗加热装置蒸汽加热装置套22.7内部楼梯、检修平台Q235-A套1序号设备名称规格及型号单位数量2.8内部钢支架Q235-A套12.9花板Q235-B块42.10滤袋套12.11位第低碳钢,表面处理套12.12布袋清灰风机罗茨风机台22.13顶部储气罐Q235-B个42.1

32、4清灰装置回转式,Q235-A套42.15清灰脉冲阀淹没式套42.16灰斗气动锤套82.17灰斗流化槽套22.18检修门双层密封型套23上2水系统1.1滤网阀DN125 , PN10,过滤精度:89dm个13.1进水关断阀气动套13.2上2水箱座13.3高压水泵多级离心式台23.4水喷嘴回流式套13.5回水调节阀台13.6消化泵螺杆式套13.7管道及阀门套14吸收剂制备及供应系统4.1进料阀DN100,PN10台14.2生石灰仓Q235座14.3生石灰仓气化板批14.4生石灰仓顶布袋除尘器排放浓度:& 50mg/Nm3套14.5仓顶安全释放阀平衡式套14.6生、消石灰仓流化风机密集成组

33、型罗茨风机台14.7手动插板阀400X 400台1序号设备名称规格及型号单位数量4.8螺旋给料机套14.9皮带称套14.10生石灰旋转给料器台14.11消化器系统消化量:2t/h套14.12消化器排气风机离心风机台14.13消化器排气稳流装置套14.14手动分路阀台14.15消石灰旋转给料器台14.16消石灰喷射器个14.17气力输送风机密集成组型罗茨风机台14.18管道及阀门、膨胀节套15消石灰系统5.1消石灰仓Q235座15.2消石灰仓气化板批15.3消石灰仓顶布袋除尘器3排放浓度:& 50mg/Nm套15.4仓顶安全释放阀平衡式套15.5手动插板阀套15.6消右灰旋转给料器调频套

34、15.7消石灰进料空气斜槽条15.8管道及阀门、膨胀节套16脱硫灰循环系统6.1手动插板阀500型台26.2流量调节阀300型台26.3流量关断阀200型台26.4斜槽空气斜槽条26.5斜槽流化风机离心风机台26.6斜槽流化风蒸汽加热器台16.7灰斗流化风机密集成组型罗茨风机台26.8灰斗流化风蒸汽加热器台17仓泵及附属设备浓相气力输送套28仪用气系统8.1吹扫储气罐2m3个18.2仪用储气罐1m3个18.3管道及阀门套19材料9.1钢支架及检修平台套19.2保温油漆套110电气系统10.1低压开关柜批110.2UPS10KVA套110.3消化器控制柜套110.4就地控制箱套110.5变频控制

35、箱套110.6就地配电箱套110.7事故按钮套110.8电缆、桥架及附属物套110.9防火阻燃材料无机、有机堵料,防火涂料批110.10照明检修设备三防灯,照明箱,检修箱套110.11接地系统套111仪控系统11.1脱硫除尘控制系统DCS套111.2压力表批111.3温度计批111.4热电阻批111.5差压变送器批111.6压力变送器批111.7灰斗单棒振动料位计批111.8灰仓音叉料位计批111.9灰仓导1可式雷达料位计套111.10电磁流量计套111.11CEM系统套111.12仪控材料套111.13其它小件套1注:具体数据以施工图设计为准。7 .生产组织及人员编制7.1 生产管理根据脱硫

36、系统的特点,为便于系统的运行、管理及维护,建议设置独立的脱硫车间C 脱硫车间主要负责脱硫装置的运行管理、脱硫设备的日常维护、修理和脱硫副产品的处 理等工作。脱硫车间在行政上由烧结厂统一管理。7.2 人员编制根据脱硫除尘系统的运行管理内容,结合工程的具体情况,所需人员编制如下:1)除尘脱硫系统人员编制按四班三倒”运行考虑。2)除尘脱硫车间人员编制8人。3)运行人员:8人,负责脱硫除尘系统的运行及巡检操作;4)维修人员:不再新增,利用烧结厂原有维修人员,负责除尘脱硫系统及设备的日 常维护与修理。除尘脱硫系统的管理机构及定员最终可根据烧结厂实际情况进行调整。8 .项目实施初步安排8.1 实施条件包括

37、技术、场地、经济等方面在技术上,本项目采用采用LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺,该工艺已有 大量的业绩,且世界上的 CFB-FGD工艺的单塔处理最大机组达到 660MW。当SO2浓度 为1200mg/Nm3左右,钙硫比不大于1.3时(符合规定品质的生石灰),脱硫率可达 90% 以上,排烟温度在70c以上。因此,技术已具备实施条件。在场地上,本项目为烧结机的烟气脱硫改造工程,在布置脱硫系统时方便、简洁, 在设计,施工和安装方面全方位地统筹考虑,而且建设所需要的配套条件,如设备运输、 水、电、汽等,烧结厂都可以落实解决。8.2 项目实施的进度计划由于前期工程受诸多因素影响,目前无法估计,只能

38、对设计和施工估计进度如下:1)设计阶段初步设计与施工图设计3个月2)施工调试阶段设备安装及单调6个月调试、试运行1个月土建施工1个月自脱硫工程从合同签字生效之时起,到脱硫试运行可控制在10个月内9 .运行成本估算9.1 运行成本LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫装置的运行成本见下表9-1表9-1运行成本表(78m2烧结机)序号项目每小时脱硫成本(兀)年成本(力兀)单位数量单价总计一脱硫运行费用(不含折旧)928.06734.451购入生石灰粉吨0.66300.00198.95159.162电费kW h1000.000.59590.00472.003水费吨12.062.0024.1119.294

39、人工费(8人,2万元/人年)元30.0024.005维修费元75.0060.00一脱每吨SO2的费用(不含折旧)元/吨1922.73三备注1年运行时间小时8000备注:生石灰粉单价按目平均价格300元/t计。10 .主要技术经济指标本项目采用LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫装置的主要技术经济指标如下表:主要技术经济指标序号名称单位数值备注1处理烟气量:m3/h480000主抽风机入口烟气量2入口 SO2浓度mg/Nm 32112按 1000mg/Nm3 考虑3设计脱硫效率%914脱除SO2量t/h0.485入口烟气温度C150.006排烟温度:C73.007钙硫比(Ca/S)1.308电负荷

40、kW1000.00(含脱硫系统、脱硫除尘器、引风机 )9工2水耗t/h12.0610吸收剂耗量t/h0.6611年运行费用(不含折旧)万元734.4512脱硫成本(不含折旧)元/吨SO21922.7311 .附图及其它福建三金钢铁有限公司烧结机烟气脱硫除尘工程工艺流程图;福建三金钢铁有限公司烧结机烟气脱硫除尘工程平面布置图。专题1 LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺描述1 . LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺概述LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺是龙净环保在世界著名环保公司德国鲁奇能捷斯公司(LLAG )公司具有世界先进水平的第五代循环流化床干法烟气脱硫技术 (Circulati

41、ngFluidizedBedFlueGasDesulphurization,简称 CFB-FGD)基础上进行开发并成 功应用,该技术是目前商业应用中单塔处理能力最大、脱硫综合效益最优越的一种干法 烟气脱硫技术。自开发以来,在国内外得到较为广泛应用,主要应用在烧结机、焦化炉 行业,目前最大处理量达250万m3/h; CFB-FGD脱硫工艺已在德国、奥地利、波兰、捷 克、美国、爱尔兰、中国、巴西等国家得到广泛应用,最大发电机组业绩容量为 660MW, 简要介绍如下:2 .发展历史德国鲁奇能捷斯(LLAG)公司是世界上最早从事烟气治理设备研制和生产的企业, 已有一百多年的历史(静电除尘器的除尘效率计

42、算公式多依奇公式,就是该公司的工程师多依奇先生发明的)。LLAG在上世纪六十年代末首先推出了循环流化床概念,此 后把循环流化床概念应用到四十多个不同的工艺。LLAG在发明循环流化床锅炉的基础上,首创将循环流化床技术(CFB)应用于工业烟气脱硫,经过三十多年不断的完善和 提高,目前其循环流化床干法烟气脱硫技术居于世界领先水平。龙净公司针对烧结机、 焦化炉的烟气特性,在CFB FGD技术基础上自主开发LJS型双级反应(干法)烟气多 组份脱除工艺。LLAG公司的循环流化床干法烟气脱硫技术(CFB-FGD)的应用业绩有40多台套。(90年代初,全世界还只有LLAG公司拥有循环流化床烟气脱硫技术。目前,

43、全世 界除了直接转让鲁奇能捷斯公司的烟气循环流化床技术的公司外,其它所有的烟气循环流化床脱硫技术均来自于鲁奇能捷斯公司 90年代初从鲁奇公司离开的个别职工所带走的 早期技术。)2001年10月,福建龙净首家技术许可证转让 LLAG公司的CFB-FGD技术;2002年底,福建龙净通过竞标获得 山西华能榆社电厂 2M00MW机组脱硫除尘岛总 包合同,该项目已于2004年10月正式投入运行,2005年7月,华能国际委托东北电力 科学院进行验收测试,各项技术指标均达到设计要求,使之成为中国同时也是世界上目 前最大的、真正运行的300MW机组等级烟气循环流化床干法脱硫项目。2006年4月20日,该项目顺

44、利通过有关权威部门的鉴定,鉴定专家一致认为该技术在引进国外技术消 化、吸收的基础上再创新,开发的大型火电机组循环流化床烟气脱硫系统技术和成套装 置,总体技术水平达到国际先进,部分技术国际领先。2007年初,福建龙净首次应用自主开发的 LJS型双级反应(干法)烟气多组份脱除 工艺获得福建闽光三钢180m2烧结机烟气脱硫除尘岛总包合同 。2007年10月,三钢2 # 180m2烧结机烟气脱硫顺利通过72小时的试运行,SO2排放浓度低于400mg/Nm3,脱 硫率也稳定在90%以上,最高达98%。同年11月底,福建省环保环境监测中心站对该装 置进行监测,监测结果优于设计值;成功投运后,于 2008年

45、初获得福建闽光三钢 130m2+220m2烧结机烟气脱硫除尘岛总包合同。并在 2008年6月获得福建三安180m2+2 X60m2烧结机三机一塔脱硫工程总包合同、2008年10月获得上海梅山钢铁股份 有限公司4# 400m2烧结机烟气脱硫改造工程合同。2007年5月,龙净承揽巴西CSA焦化项目的LJS型双级反应(干法)烟气多组份 脱除工艺总包合同。此项目的业主是 德国最大的钢铁联合企业:蒂森 克鲁伯公司,脱 硫除尘岛用于处理钢厂的年产 240吨焦炭的焦化炉烟气。特别是2007年11月,龙净环保成功承揽华能邯峰电厂一期2X660MW机组CFB FGD工艺烟气脱硫技改工程,该项目已于2008年11

46、月正式投入运行。中国国家科技部 在中国环保总局的推荐下,已经将 600MW机组等级配套的半干法烟气脱硫工艺,列为 中国 十一五”期间的“863重点研究课题。龙净自承揽的榆社电厂2X300MW机组循环流化床干法脱硫项目成功投运以来,已 承接了包括华能邯峰电厂一期2X660MW机组烟气脱硫技改工程、华能榆社电厂一期2X00MW机组两炉一塔、闽光三钢180m2烧结机等以及出口巴西、印度在内的六十多台 套烟气循环流化床干法脱硫系统工程合同,居世界干法脱硫业绩第一位3 .工艺流程及原理说明一个典型的LJS烧结机烟气循环流化床干法脱硫工艺系统吸收剂制备、脱硫塔、物 料再循环、工艺水系统、脱硫后除尘器以及仪

47、表控制系统等组成。首先从烧结机排出的烟气经机头除尘器处理后,需要进行脱硫处理的烟气由主抽风 机引出,通过脱硫除尘岛进口烟道从底部进入吸收塔,在此处高温烟气与加入的吸收剂、 吸附剂(可选)、循环脱硫灰充分预混合,进行初步的脱硫反应,在这一区域主要完成吸 收剂与HCl、HF的反应。若加入吸附剂,还可去除烟气中的重金属、有机污染物(主要 是二嗯英(PCDD)和吠喃(PCDF)等。然后烟气通过吸收塔底部的文丘里管的加速,进入循环流化床体,物料在循环流化 床里,气固两相由于气流的作用,产生激烈的湍动与混合,充分接触,在上升的过程中, 不断形成絮状物向下返回,而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升,

48、形成类 似循环流化床锅炉所特有的内循环颗粒流,使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度 的数十倍;吸收塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回,进一步提高了塔内颗粒的床层 密度,使得床内的Ca/S比高达50以上。这样循环流化床内气固两相流机制,极大地强 化了气固间的传质与传热,为实现高脱硫率提供了根本的保证。同时,吸附剂进一步吸附烟气中的重金属、有机污染物(主要是二嗯英( PCDD)和吠喃(PCDF)等。在文丘里的出口扩管段设一套喷水装置,喷入雾化水以降低脱硫反应器内的烟温,使烟温降至高于烟气露点15c左右,从而使得SO2与Ca (OH) 2的反应转化为可以瞬间 完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在

49、文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应, 生成副产物 CaSO3 1/2H2O,此外还有与 SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物 CaSO4 1/2H2O、CaF2、CaCl2 Ca(OH)2 2H2O 等。烟气在上升过程中,颗粒一部分随烟气被带出吸收塔,一部分因自重重新回流到循 环流化床内,进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。从化学反应工程的角度看,SO2与氢氧化钙的颗粒在循环流化床中的反应过程是一 个外扩散控制的反应过程;SO2与氢氧化钙反应的速度主要取决于 SO2在氢氧化钙颗粒 表面的扩散阻力,或说是氢氧化钙表面气膜厚度。当滑落速度或颗粒的雷诺数增加时, 氢氧化钙

50、颗粒表面的气膜厚度减小,SO2进入氢氧化钙的传质阻力减小,传质速率加快, 从而加快SO2与氢氧化钙颗粒的反应。只有在循环流化床这种气固两相流动机制下,才具有最大的气固滑落速度。同时, 脱硫反应塔内的气固最大滑落速度是否能在不同的烟气负荷下始终得以保持不变,是衡 量一个循环流化床干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标,也是一个鉴别干法脱硫能否 达到较高脱硫率的一个重要指标。当气流速度大于10m/s时,气固间滑落速度很小或只在吸收塔某个局部具有滑落速度,要达到很高的脱硫率是不可能的。喷入的用于降低烟气温度的水,以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体, 在塔内得到充分的蒸发,保证了进入后续除尘器中

51、的灰具有良好的流动状态。由于流化床中气固间良好的传热、传质效果,SO3全部得以去除,加上排烟温度始终控制在高于露点温度15c以上,因此排烟不需要再加热,同时整个系统也无须任何的防腐处理。净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出,然后转向进入脱硫除尘器,再通过引风 机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器下的冉循环系统,返回吸收塔 继续参加反应,如此循环,多余的少量脱硫灰渣通过物料输送至脱硫灰仓内,再通过罐 车或二级输送设备外排。在循环流化床脱硫塔中,Ca (OH) 2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3, HCl, HF 等完成化学反应,主要化学反应方程式如下:Ca(OH)2+SO2=Ca

52、SO3 I/2H2O+I/2H2OCa(OH)2+SO3=CaSO4 I/2H2O+I/2H2OCaSC3 1/2H2O+1/2O2=CaSO4 I/2H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3+H2O2Ca(CH级+2HCl=CaCl2 Ca(CH)2 2H2C (>120C)Ca(CH)2+2HF=CaF2+2H2C龙净LJS型双级反应(干法)烟气多组份脱除技术的工艺、结构特点如下:1) .烧结机电除尘器与旁路设置的脱硫系统相互独立。当脱硫系统运行时,烧结机电除尘器作为脱硫系统的预除尘器,以减少脱硫系统的 副产物排放量和吸收剂的耗损;当脱硫系统停运时,电除尘系统仍可正常工作,除尘后 的烟气通过烟囱外排。2) .去除重金属、有机污染物等有害物质。利用吸附剂及塔内物料的巨大比表面积,使烟气中的重金属、有机污染物(主要是 二嗯英(PCDD)和吠喃(PCDF)等大部分被去除。3) .采用专门的烟气循环流化床脱硫反应塔,脱硫效率高、系统可靠、稳定塔内完全没有任何运动部件和支撑杆件,操作气速合理,塔内磨损小,没有堆积死 角,设备使用寿命长、检修方便。特别是由于通过进气结构的改进设计和增加了清洁烟 气再循环装置,使烟气负荷在 0%100%变化范围内,均可保证塔内良好的气固混合和 充分的接触,无须在塔内增加絮流圈,保证了塔内不出现堆积死角。由于设计选择最佳的操

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