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文档简介
1、93/93九江钢铁有限公司二期180m2烧结机烟气脱硫工程 技术方案 江苏一同环保工程技术有限公司 2014目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc399009234 1、项目概况 PAGEREF _Toc399009234 h 6 HYPERLINK l _Toc399009235 1.1 项目背景 PAGEREF _Toc399009235 h 6 HYPERLINK l _Toc399009236 1.2 项目内容 PAGEREF _Toc399009236 h 6 HYPERLINK l _Toc399009237 1.3 编制依据 PAGEREF _T
2、oc399009237 h 6 HYPERLINK l _Toc399009238 1.4 能源介质需求 PAGEREF _Toc399009238 h 9 HYPERLINK l _Toc399009239 1.5 设计参数 PAGEREF _Toc399009239 h 10 HYPERLINK l _Toc399009240 1.5.1 脱硫烟气参数 PAGEREF _Toc399009240 h 10 HYPERLINK l _Toc399009241 1.5.2 脱硫能源介质测算 PAGEREF _Toc399009241 h 10 HYPERLINK l _Toc399009242
3、 1.5.5 动力成本测算参数 PAGEREF _Toc399009242 h 11 HYPERLINK l _Toc399009243 1.6 工程要紧建设(设计)原则 PAGEREF _Toc399009243 h 11 HYPERLINK l _Toc399009244 1.7 节能设计 PAGEREF _Toc399009244 h 11 HYPERLINK l _Toc399009245 2、系统介绍 PAGEREF _Toc399009245 h 12 HYPERLINK l _Toc399009246 2.1工艺流程 PAGEREF _Toc399009246 h 12 HYPE
4、RLINK l _Toc399009247 2.2 化学反应 PAGEREF _Toc399009247 h 13 HYPERLINK l _Toc399009248 2.3 工艺技术特点 PAGEREF _Toc399009248 h 14 HYPERLINK l _Toc399009249 3、系统构成 PAGEREF _Toc399009249 h 17 HYPERLINK l _Toc399009250 3.1 烟气系统 PAGEREF _Toc399009250 h 17 HYPERLINK l _Toc399009251 3.1.1 增压风机 PAGEREF _Toc3990092
5、51 h 18 HYPERLINK l _Toc399009252 3.1.2 烟道 PAGEREF _Toc399009252 h 18 HYPERLINK l _Toc399009253 3.1.3 烟气挡板门 PAGEREF _Toc399009253 h 18 HYPERLINK l _Toc399009254 3.1.4 膨胀节 PAGEREF _Toc399009254 h 19 HYPERLINK l _Toc399009255 3.2 SO2汲取系统 PAGEREF _Toc399009255 h 19 HYPERLINK l _Toc399009256 3.3 制浆系统 PA
6、GEREF _Toc399009256 h 23 HYPERLINK l _Toc399009257 3.4 石膏脱水系统 PAGEREF _Toc399009257 h 23 HYPERLINK l _Toc399009258 3.5 浆液排空系统 PAGEREF _Toc399009258 h 24 HYPERLINK l _Toc399009259 3.6 工艺水系统 PAGEREF _Toc399009259 h 24 HYPERLINK l _Toc399009260 3.7 压缩空气系统 PAGEREF _Toc399009260 h 25 HYPERLINK l _Toc3990
7、09261 4、设备选型 PAGEREF _Toc399009261 h 26 HYPERLINK l _Toc399009262 4.1 要紧设备 PAGEREF _Toc399009262 h 26 HYPERLINK l _Toc399009263 5、防腐及保温 PAGEREF _Toc399009263 h 28 HYPERLINK l _Toc399009264 5.1 设备防腐 PAGEREF _Toc399009264 h 28 HYPERLINK l _Toc399009265 5.2管道防腐 PAGEREF _Toc399009265 h 29 HYPERLINK l _T
8、oc399009266 6、供配电及传动 PAGEREF _Toc399009266 h 35 HYPERLINK l _Toc399009267 6.1电力负荷 PAGEREF _Toc399009267 h 35 HYPERLINK l _Toc399009268 6.2操纵、爱护及测量 PAGEREF _Toc399009268 h 36 HYPERLINK l _Toc399009269 6.3照明 PAGEREF _Toc399009269 h 36 HYPERLINK l _Toc399009270 6.4电缆选择及敷设 PAGEREF _Toc399009270 h 37 HYP
9、ERLINK l _Toc399009271 6.5 防雷接地、抗震与消防 PAGEREF _Toc399009271 h 38 HYPERLINK l _Toc399009272 6.6 电气施工技术要求 PAGEREF _Toc399009272 h 39 HYPERLINK l _Toc399009273 7、仪表及操纵系统 PAGEREF _Toc399009273 h 48 HYPERLINK l _Toc399009274 7.1 总则 PAGEREF _Toc399009274 h 48 HYPERLINK l _Toc399009275 7.2 供货方系统设计工作范围 PAGE
10、REF _Toc399009275 h 49 HYPERLINK l _Toc399009276 7.2.1 系统设计 PAGEREF _Toc399009276 h 49 HYPERLINK l _Toc399009277 7.2.2 供货方工作范围 PAGEREF _Toc399009277 h 50 HYPERLINK l _Toc399009278 7.2.3 现场服务范围 PAGEREF _Toc399009278 h 51 HYPERLINK l _Toc399009279 7.3 供货范围 PAGEREF _Toc399009279 h 51 HYPERLINK l _Toc39
11、9009280 7.3.1 就地设备 PAGEREF _Toc399009280 h 52 HYPERLINK l _Toc399009281 7.3.2 监控设备 PAGEREF _Toc399009281 h 52 HYPERLINK l _Toc399009282 8、双方供货范围、设计分工及资料交付 PAGEREF _Toc399009282 h 53 HYPERLINK l _Toc399009283 8.1 设备供货范围 PAGEREF _Toc399009283 h 53 HYPERLINK l _Toc399009284 8. 2 内容及界面 PAGEREF _Toc39900
12、9284 h 53 HYPERLINK l _Toc399009285 8.2.1 工程范围 PAGEREF _Toc399009285 h 53 HYPERLINK l _Toc399009286 8.2.2 工程内容 PAGEREF _Toc399009286 h 53 HYPERLINK l _Toc399009287 8.2.3 工程界面 PAGEREF _Toc399009287 h 54 HYPERLINK l _Toc399009288 8.3 设计原则、要求 PAGEREF _Toc399009288 h 55 HYPERLINK l _Toc399009289 8.3.1 设
13、计原则 PAGEREF _Toc399009289 h 55 HYPERLINK l _Toc399009290 8.3.2 设计要求 PAGEREF _Toc399009290 h 56 HYPERLINK l _Toc399009291 8.4 双方资料交付 PAGEREF _Toc399009291 h 57 HYPERLINK l _Toc399009292 8.4.1 供货方向业主方提供的设计技术资料 PAGEREF _Toc399009292 h 57 HYPERLINK l _Toc399009293 8.4.2 业主方向供货方提供的设计技术资料 PAGEREF _Toc3990
14、09293 h 58 HYPERLINK l _Toc399009294 9、劳动爱护与安全卫生 PAGEREF _Toc399009294 h 59 HYPERLINK l _Toc399009295 9.1 采取劳动爱护和安全卫生的场所 PAGEREF _Toc399009295 h 59 HYPERLINK l _Toc399009296 9.2 防火防爆 PAGEREF _Toc399009296 h 59 HYPERLINK l _Toc399009297 9.3 防尘、防毒、防腐蚀 PAGEREF _Toc399009297 h 60 HYPERLINK l _Toc3990092
15、98 9.4 防电伤、防机械损害及其它损害 PAGEREF _Toc399009298 h 60 HYPERLINK l _Toc399009299 9.5 防噪声危害 PAGEREF _Toc399009299 h 61 HYPERLINK l _Toc399009300 9.6 防暑、防潮、防寒 PAGEREF _Toc399009300 h 61 HYPERLINK l _Toc399009301 9.7 机构设置 PAGEREF _Toc399009301 h 62 HYPERLINK l _Toc399009302 二、要紧设备清单 PAGEREF _Toc399009302 h 6
16、3 HYPERLINK l _Toc399009303 三、综合进度表 PAGEREF _Toc399009303 h 70 HYPERLINK l _Toc399009304 四、要紧业绩表 PAGEREF _Toc399009304 h 71 HYPERLINK l _Toc399009305 五、运行成本分析 PAGEREF _Toc399009305 h 72一、工艺技术部分1、项目概况1.1 项目背景九江钢铁有限公司为响应国家和地点环保政策的要求,公司拟对180m2烧结机配套合建一套脱硫工程,减少烟气中SO2、SO3、HF、HCl等含量,达到排放标准。本工程拟采纳YTP石灰-石膏喷淋
17、塔烟气脱硫工艺,烟气由主抽风机后烟道引入后进入脱硫系统,采纳增压风机加压布置,脱硫汲取塔采纳逆向喷淋技术,该技术能够保证脱硫效率在90%以上。1.2 项目内容本脱硫项目工作内容由供货方负责,为EPC总承包方式,包括设计、制造、施工(含管网、钢结构、电气,不含土建施工),设备选型、供货、安装、调试、人员培训、资料交付、资料归档、全套竣工图、验收监测等。 本方案所提的范围,包括主抽风机出口至烟囱出口整个脱硫系统所有的工艺、土建和电控的设计、设备和材料供货、安装、调试、性能试验,同时按照工艺成熟、运行稳定、脱硫效率可稳定达标、设备布局合理的原则实施脱硫工程。系统运行需要的电、工艺水、通讯接口、冷却密
18、封水等能源介质由总包方在指定接入点接入。1.3 编制依据钢铁烧结、球团工业大气污染物排放标准GB28662-2012钢铁工业环境爱护设计规范GB50406-2007工业炉窑大气污染物排放标准GB9078-1996二级标准工业企业厂界环境噪声排放标准GB12348-2008中的类区标准。钢铁工业除尘工程技术规范HJ 435-2008大气污染治理工程技术导则HJ2000-2010工业金属管道设计规范GB50316-2000工业建筑防腐蚀设计规范GB50046-95室外排水设计规范GB50014-2006工业循环水冷却设计规范GB/T50102-2003建筑灭火器配置设计规范GB50140-2005
19、建筑设计防火规范GB50016-2006屋面工程技术规范GB 50345-2004建筑采光设计标准GB/T50033-2001供配电系统设计规范GB50052-95低压配电设计规范GB50054-95通用用电设备配电设计规范GB50055-93电力工程电缆设计规范GB50217-94建筑物防雷设计规范(2001版)GB50057-94建筑照明设计标准GB-50034-2004采暖通风与空气调节设计规范GB50019-2003火灾自动报警系统设计规范GB50116-98建筑结构荷载规范GB 50009-2001混凝土结构设计规范GB 50010-2002建筑地基基础设计规范GB 50007-20
20、02建筑抗震设计规范GBJ 50011-2001高耸结构设计规范GBJ 135-90涂装前钢材料表面锈蚀等级和除锈等级GB14907-94工程测量规范GB 50026-2007建筑给水排水设计规范GB50015-2003;钢结构设计规范GB 50017-2003 钢结构、管道涂装技术规程YB/T9256-96动力机器基础设计规范GB50040-96建筑物内部装修设计防火规范 GB50222-1995建筑地面设计规范 GB50037-1996钢铁企业总图运输设计规范GB 50603-2010工业企业设计卫生标准GBZ1-2002工作场所有害因素职业接触限值GBZ2-2002冶金工业安全生产设计规
21、定冶生1996204号建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定原劳动部第3号令1996污染物自动监控治理方法(环境爱护总局令第28号)固体污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157-1996固定污染源排放烟气连续监测系统技术条件及检测方法HJ/T76-2001固定污染源烟气排放连续监测技术规范HJ/T75-2007 污染源在线自动监控(监测)系统数据传输标准HJ/T212-2005 环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范(试行)分析仪器通用技术条件GB12519-1990 污染治理设施运行记录仪认定技术条件HCRJ039-1998 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300-
22、2001建筑工程施工质量评价标准 GB50375-2006木结构工程施工质量验收规范 GB50206-2002钢结构工程施工质量验收规范 GB50205-2001建筑防腐蚀工程施工及验收规范 GB50212-2002工业金属管道工程施工及验收规范GB50235-97现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB 50236-98混凝土质量操纵标准GB50164-92给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008压力容器设计治理规定 YB 9070-1992重型机械通用技术条件JB/T5000-2007钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分析GB11345-1989气动系统通用技术条件GB7
23、932-2003液压系统通用技术条件JB/T3766-2001电气装置安装工程电气设备交接试验标准 GB50150-2006电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 GB50168-2006电气装置安装工程低压电器施工及验收规范 GB50254-96建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-2002建筑给水排水及采暖工程施工及验收规范GB50242-2002通风与空调工程施工及验收规范 GB50243-2002自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-2002自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GB50131-2007起重设备安装工程施工及验收规范GB50278-2010风机、压缩机、泵安
24、装工程施工及验收规范GB50275-20101.4 能源介质需求a)工业水压力: 0.20.6MPab)压缩空气压力: 0.40.6MPac)电源电压等级10kV、380V、260Vd)汲取剂生石灰粉参数表粒度(目)纯度(%)250901.5 设计参数1.5.1 脱硫烟气参数序号项目单位数值1.烟气量m3/h11400002.烟气温度1503SO2浓度mg/Nm310001.5.2 脱硫能源介质测算项 目单 位数值进口SO2浓度mg/Nm31000出口SO2浓度mg/Nm3100钙硫比1.03脱硫率%90脱硫量kg/h674.25脱硫剂消耗量kg/h605水t/h25电kWh/h1580压缩空
25、气Nm3/min2副产物生成量kg/h21801.5.5 动力成本测算参数序号项 目单 位价格1工艺水元/t2.02电元/ kWh0.73压缩空气元/m30.14生石灰粉元/t4001.6 工程要紧建设(设计)原则(1)严格操纵烟气SO2的排放,遵循国家及地点环境爱护的法律、法规。(2)按照工艺合理、投资经济、适应性强、运行高效稳定的原则,选用先进、适用的脱硫工艺。(3)系统设备选型合理,本着生产安全可靠、节约投资的原则,优化设计方案,确定经济合理的工艺及最佳的工艺参数。脱硫工程设计中考虑防腐蚀、防噪音等措施。(4)整套脱硫系统布置要切合现有场地,布置合理,系统简洁,操作容易,维修方便,治理简
26、单,占地面积小。(5)为保证180m2烧结机可靠运行,脱硫系统设置旁路烟道,脱硫系统的启停都不阻碍系统正常运行。(6)脱硫工艺适用于已确定的180m2烧结机条件,并考虑到生产及烟气在一定范围内变动的可能性。(7)符合国家产业政策,依照行业、业主总体规划,从实际动身,合理规划,留有进展余地。1.7 节能设计(1)确定合理的设计参数,幸免取值过高,使设备参数余量过大造成装置能耗过大,白费能源。(2)构筑物设置紧凑,房屋建筑布置合理。(3)在高程布置中,节约水头损失,减少跃高高度,以节约水泵提升高度,节约电耗。(4)本系统中的能源消耗比照同类工艺方法的装置实现能效对标。(5)设备选型方面,要紧选用经
27、我们考验的国内一线品牌,关键部位选用国外进口品牌。(6)整套脱硫装置阻力在设计时进行优化设计,降低装置阻力,本系统阻力1800Pa。2、系统介绍2.1工艺流程YTP湿法喷淋塔烟气治理技术工艺流程图烟气由主抽风机引出,烟气通过原烟道至增压风机,通过增压风机加压后进入汲取塔。在汲取塔内,上行烟气与向下喷淋的循环浆液液滴逆流接触,通过化学反应脱去烟气中的SO2、SO3及HCl、HF等酸性气体,经除雾器除去烟气中夹带的液滴后,由汲取塔顶部出口排出,经烟囱排放。浆液制备系统将制成的合格浆液贮存在浆液罐中,依照系统需要由浆液泵送入汲取塔浆池。浆池内的浆液通过循环泵送至汲取塔上部喷淋层,经喷嘴雾化为细小液滴
28、向下喷淋与向上运行的烟气充分接触,通过浆液汲取脱去烟气中的酸性气体,最终落入汲取塔浆池,进一步反应、结晶为CaSO42H2O颗粒。依照汲取塔内的悬浮固体物含量的变化,石膏排出泵将排出一定量的石膏浆液,直接进入真空皮带机进行脱水。石膏脱水系统的大部分水进入回收水箱并全部返回系统各点回用,小部分水经废水处理系统处理。 烟气冷凝水、各储液箱溢流水、底流水经地沟汇合后送至事故浆液箱或汲取塔。2.2 化学反应在汲取塔中要紧的化学反应有:(1) SO2的汲取过程:CaCO3+SO2+H2OCaSO31/2 H2O+1/2H2O+CO2(2) 反应产物的氧化:CaSO31/2H2O1/2O23/2H2OCa
29、SO42H2O副反应有:脱HCl: 2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2脱HF : 2HF + CaCO3 CaF2 + H2O + CO22.3 工艺技术特点石灰石膏湿法喷淋塔脱硫工艺本工程采纳石灰作脱硫汲取剂,先将石灰粉加入制浆箱,搅拌制成浆液,通过石灰浆液泵进入汲取塔,浆池内的浆液通过循环泵送至汲取塔上部喷淋层,经喷嘴雾化为细小液滴向下喷淋与向上运行的烟气充分接触,通过浆液汲取脱去烟气中的酸性气体,最终落入汲取塔浆池,进一步反应、结晶为CaSO42H2O颗粒。脱硫后的烟气经除雾器除去带出的细小液滴,而后经烟囱排放。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。由于汲取浆液循环利
30、用,脱硫汲取剂的利用率专门高。 石灰-石膏湿法喷淋塔脱硫技术要紧特点如下:(1)运行方便,随开随用,随关随停。(2)脱硫效率高。脱硫率高达95以上,脱硫后的烟气不但二氧化硫浓度专门低,而且烟气含尘量也大大减少,减少了半干法或干法脱硫工艺后续的除尘设施。(3)技术成熟,运行可靠性高。国外的石灰石膏法脱硫装置投运率一般达98以上,由于其进展历史长、技术成熟、运行经验多,因此可不能因脱硫设备而阻碍180m2烧结机工序正常运行,能够保障脱硫装置年运行时刻。(4)系统适应性强,完全适应烟气流量及SO2含量的变化。汲取塔喷淋层采纳单元制设计,均设置专用泵,可依照烟气实际状况调整喷淋层的开闭,在最低的能耗下
31、达到设计脱硫效率。为了完全适应烟气温度的变化,在脱硫塔入口前设置预冷却装置,确保烟气进入汲取塔的温度小于120。 (5) 脱硫汲取塔现场制作,碳钢内衬玻璃鳞片防腐。在采取正常的防腐措施之外,依照我公司多年设计、施工及系统运行经验,在汲取塔内不同的运行区域还采取耐磨、耐冲刷的特不加强处理。(6) 通过采纳CFD数值模拟设计,择优进行烟道、脱硫塔等设备的连接设计,实施烟气均流、稳流技术,在保证脱硫率的同时缩短反应时刻、降低脱硫塔阻力。(7) 喷淋层的浆液喷嘴型式采纳空心喷嘴,并通过计算机模拟,进行优化布置,对整个塔体有效横截面(烟气分布横截面)进行充分合理地覆盖,气液接触面积与接触几率大,有效提高
32、脱硫效率,达到最好的气液接触和洗涤效率,从而实现最高的脱硫效率。如下图所示:(8)采纳空喷嘴,所喷出锥状液膜气液接触效率高,无结垢,无沉淀堵塞。喷嘴材质为SiC,耐磨损、耐腐蚀。(9)汲取剂资源丰富,价格廉价,钙利用率高。和半干法或干法脱硫工艺(钙硫比约1.3左右)相比,石灰石膏的钙硫比1.011.03,大大节约系统的运行费用。(10)脱硫副产物便于综合利用。石灰-石膏湿法喷淋塔脱硫工艺的脱硫副产物为二水石膏。脱硫副产物综合利用,不仅可降低运行费用,而且可减少脱硫副产物处置费用。(11)系统压降低。该工艺压降约1800Pa,和干法、半干法相比,压降仅占30左右,因此可节约一定的运行电耗。(12
33、)YTP湿法喷淋塔烟气治理技术除具有湿法喷淋塔脱硫技术一般优点外,还具有突出的不可比拟的技术优势:烟气高速运行通过时期性试验,得出了气速对汲取塔设计的阻碍,当烟气的空塔气速高达4.0 m/s时,所有系统的运行仍能满足 SO2去除要求,试验还验证了去除SO2和压降的设计等式。高速烟气流的优点在于增强了质量传递能力,降低了设计成本。最优塔体尺寸设计独立考证了反应区高度对设计模型的阻碍,相似的反应区条件下,确定了最优的塔体尺寸:烟气入口到第一喷淋层的距离、喷淋层之间的距离、系统采纳最优塔体尺寸,平衡了去除SO2与压降的关系,使资金投入和运行成本降至最低。高速除雾器气速 4.1 m/s, 测出只有少数
34、液滴通过;满足出口液滴75mg/Nm3塔内气体流速采纳塔内气流速设计,从而一方面减小汲取塔直径,减小占地面积,另一方面提高气流和喷淋液滴之间的传质,提高脱硫效率,降低液气比。3、系统构成YTP喷淋塔脱硫工艺系统由烟气系统、SO2汲取系统、石灰浆液制备系统、石膏排浆系统、浆液排空系统等组成。3.1 烟气系统烟气系统由原烟道、增压风机、原烟道挡板门、旁路挡板门、膨胀节、新建烟囱等构成,实现烟气系统增压、脱硫岛与旁路烟道(原有烟道)的切换、净烟气排放等功能。当脱硫系统正常运行时,旁路挡板关闭,原烟气分不从主风机后进入烟囱的管道上引出,进、出口挡板打开,烟气经脱硫系统处理后由新建烟囱排放。当脱硫装置故
35、障、出现意外紧急停机或检修时,旁路挡板打开,进、出口挡板关闭,烟气通过旁路烟道进入原有烟囱排放,确保不阻碍180m2烧结机正常生产。3.1.1 增压风机烟气系统配置1台增压风机,用于克服YTP-FGD装置及脱硫后烟囱自拔力下降造成的烟气压降。增压风机设在YTP-FGD装置进口原烟气侧(高温烟气侧)运行。增压风机配备主轴温度的热电偶(或热电阻)、振动测量装置、超速报警、正常/异常跳闸信号装置和操纵等。电机采纳高压变频调速,电动机操纵信号也包括在工程设计范围之内。3.1.2 烟道烟道设计符合火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程(DL/T5121-2000)规定,烟气最大流速不超过15m/s。烟道依照
36、可能发生的最差运行条件(如温度、压力、流量、湿度等)进行设计。烟道是具有气密性的焊接结构,所有非法兰连接的接口都进行连续焊接,与挡板门的配对法兰连接处也实施密封焊。原烟气烟道采纳碳钢制作,壁厚不小于6mm。烟道外部要充分加固和支撑,以防止抖动和振动,同时设计满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。 所有烟道在适当的位置配有足够数量和大小的人孔门,以便于烟道(包括挡板门和补偿器)的维修检查和清除积灰。另外,人孔门与烟道壁分开保温,便于开启。烟道的设计尽量减小烟道系统的压降,其布置、形状和内部件(如导流板和转弯处导向板)等均进行优化设计。烟道采纳气密性的焊接结构,所有非法兰连接的接口都进行连续
37、焊接。3.1.3 烟气挡板门烟道入口原烟气挡板、旁路挡板采纳双挡板的型式,而且具有100的气密性。入口原烟气挡板、旁路挡板具有快速开启的功能,全关到全开的开启时刻应50秒,保证其开启时刻可不能引起180m2烧结机压力的波动。挡板的设计能承受各种工况下烟气的温度和压力,同时不能有变形或泄漏。挡板和驱动装置的设计能承受所有运行条件下工作介质可能产生的腐蚀。烟气挡板能够在最大的压差下操作,同时关闭严密,可不能有变形或卡涩现象,而且挡板在全开和全闭位置与锁紧装置要能匹配,烟道挡板的结构设计和布置要使挡板内的积灰减至最小。挡板尽可能按水平主轴布置。供货方依照烟气特性选择挡板各个部件(包括挡板框架、叶片、
38、轴密封片及螺栓连接件等)的材料。同时要特不注意框架、轴和支座的设计,以便防止灰尘进入和由于高温而引起的变形或老化。挡板密封空气系统包括密封风机(两台,2100%容量,一运一备)及其密封空气站。密封气压力维持比烟气最高压力高500Pa,因此风机必须设计有足够的容量和压头。3.1.4 膨胀节膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移,膨胀节在各种条件下能汲取设备和管道的轴向和侧向位移,以爱护设备和管道免受损害和变形。膨胀节保证在系统设计最大正压/负压再加上1000 Pa的余量和最高温度(350持续60分钟)下无损坏,并保持100%的气密性。 膨胀节在所有运行和事故条件下都能汲取全部连接设备和烟道的轴向和径
39、向位移。所有膨胀节无泄漏,同时能承受系统最大设计正压/负压再加上1000Pa余量的压力。膨胀节由多层材料组成,采纳四氟布为主材。3.2 SO2汲取系统 本脱硫工程配套1座逆流式喷淋空塔,喷淋塔采纳烟塔合一的设计。汲取塔内衬玻璃鳞片衬里,烟气入口的干湿交界处采纳金属防腐。汲取塔入口烟道对烟气进行预喷淋冷气处理,保证喷淋塔入口烟气温度稳定和塔内设备的安全性。汲取塔上部为喷淋层和除雾器两部分,底部为循环浆池。本系统要紧是由汲取塔、新建烟囱、循环浆液泵、喷淋层、除雾单元、氧化风机等设施、设备组成。 在汲取塔内,循环浆液雾滴与烟气逆流接触,捕集烟气中的SO2、NOx、SO3、HF、HCl、粉尘等有害物,
40、浆液中的碳酸钙与SO2反应,生成亚硫酸钙,氧化并结晶生成CaSO42H2O晶体。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后进入新建烟囱排放。在脱硫系统出现事故停机需要检修时,汲取塔内的汲取浆液由排浆泵排出存入事故浆罐中,以便对脱硫塔进行维修。(1)汲取塔汲取塔的要紧功能是利用石灰浆液汲取烟气中的二氧化硫。原烟气通过汲取塔浆池上方的进口烟道进入汲取塔,原烟气与各层喷嘴喷出的循环浆液进行充分接触。 每层喷淋层配置多个喷嘴,以达到要求的雾化效果和足够的喷淋覆盖率,保证了气液的有效接触以及均匀的烟气流场分布。汲取塔浆池的设计考虑了足够的停留时刻以保证石灰的最佳利用率、CaSO42H2O的沉淀
41、及结晶。汲取塔上部装有两级除雾器,以及除雾器冲洗水系统及其它配套部件等。第一级除雾器除去烟气中夹带的液滴,第二级除雾器进一步除雾,达到更高的除雾效率,保证除雾器顶部液滴含量不超过75mg/Nm3。除雾器要经常冲洗以保持表面清洁,以降低气侧压力损失。冲洗喷嘴用来冲洗一级除雾器的顶部和底部以及二级除雾器的底部。二级除雾器的顶部不需要冲洗。冲洗周期的频率能够依照需要进行调整,并依照系统的用水量进行操纵。汲取塔浆池中浆液的pH值由加入的石灰浆液量操纵,而加入汲取塔的浆液量的大小取决于测得的180m2烧结机负荷、SO2含量以及实际的汲取塔浆液的pH值。补充石灰浆液加入汲取塔浆池与石膏浆液混合。汲取塔浆池
42、中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送至喷嘴,形成特不细小的液滴喷入塔内。(2)汲取塔再循环系统汲取塔再循环系统包括浆液循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴。再循环系统的设计要求是使喷淋层的布置达到所要求的喷淋浆液覆盖率,使汲取浆液与烟气充分接触,从而保证在适当的液/气比(L/G)下可靠地实现总脱硫效率,且在汲取塔的内表面不产生结垢。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖汲取塔的横截面。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。采纳单元制设计,每个喷淋层配一台与喷淋层管道系统相连接的汲取塔再循环泵,从而达到汲取塔内要求的汲取浆液覆盖率。汲取塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量依照180
43、m2烧结机负荷的变化和对汲取浆液流量的要求来确定,以达到要求的汲取效率。由于能依照180m2烧结机负荷选择最经济的泵运行模式,再循环系统在低负荷下能节约能耗。(3)除雾器 汲取塔设两级除雾器,布置于汲取塔最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过再循环浆液喷淋层后,再连续流经两级除雾器除去所含浆液雾滴。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。烟气通过两级除雾后,其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3(干基)。除雾器清洗系统间断运行,采纳自动操纵。 一、二级波形板除雾器工作原理: 当含有雾滴的烟气
44、流经除雾器通道时,雾滴的撞击作用、惯性作用、转向离心力及其与波形板的摩擦作用、吸附作用使得雾滴被捕集,除雾器波形板的多折向结构增加了雾滴被捕集的机会,从而大大提高了除雾效率。 除雾器及辅助系统由多折向波形板、卡具、支撑梁、压板以及冲洗喷嘴、冲洗管道、管道支撑、管卡等部件组成。除雾器工作示意图如下:(4)氧化空气 为了充分保证氧化空气的利用率,保证石膏结晶的品质。氧化风机为两台,一运一备,流量裕量为10%,压头裕量为20%。氧化风机能提供足够的氧化空气,氧化风管布置合理,使汲取塔内的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。 氧化空气内无油,风机运行在最高效率点上,风机有几乎平坦的效率特性曲线,以保证运行时机组
45、在各种负荷下都有最佳的效率。风机设置隔音罩,在离设备外壳1米外噪声在85dB(A)以下。氧化风机室内布置,设置隔音设施。在汲取塔内分布的氧化风管材料采纳合适材质。氧化风机室外布置。3.3 制浆系统用自卸密封罐车将成品石灰粉通过管道送入石灰粉仓,经星形给料阀送至浆液箱中,浆液箱内制成浆液,最终经由浆液泵送至汲取塔。石灰粉仓的容量按180m2烧结机在最大工况运行7天(每天按24小时计)的汲取剂耗量设计。整套汲取剂制备系统应满足FGD所有可能的负荷变化范围。 石灰浆液箱有效容积按不小于最大工况的4h的汲取剂用量设计。石灰浆液箱提供搅拌器以防止浆液沉淀。3.4 石膏脱水系统SO2与石灰浆液接触,生成亚
46、硫酸钙,并与烟气中的氧及由氧化风机鼓入的新奇氧气反应,生成硫酸钙。生成的石膏浆液由石膏排出泵打入石膏旋流器进行一级脱水,溢流通过废水旋流器给料箱溢流进入回收水箱,底流进入石膏浆液缓冲箱后通过石膏浆液缓冲泵进入真空皮带脱水机进行二级脱水,脱水后含水率10的石膏(CaSO42H2O)落入石膏库并定期用卡车装载运出。石膏冲洗水、滤布冲洗水、真空皮带脱水机滤液均进入事故浆液箱回用。石膏储库按存放2天的石膏量考虑,石膏外运采纳装载机装车外运。3.5 浆液排空系统由事故浆液池、浆液返回泵、汲取塔排水坑、汲取塔排水坑泵等组成。排水坑用来收集系统正常运行、清洗和检修中排出的浆液,排水坑泵通过液位操纵自动将液体
47、输送至汲取塔或事故浆液池。事故浆液池用于储存汲取塔检修、小修、停运或事故情况下排放的浆液,通过石膏排出泵将汲取塔中的浆液输送到事故浆液池中,通过事故浆液返回泵,浆液可从事故浆液箱输送回到汲取塔。在正常运行情况下,事故浆液池兼回收水收集池,用于储存系统运行时循环回收用水。事故浆液池能容纳汲取塔内所有浆液量。脱硫装置浆液内的水在不断循环的过程中,将富集重金属元素和Cl-等物质,会加速脱硫设备的腐蚀,同时阻碍石膏的品质,因此,脱硫装置要排放小部分的废水,本工程将产生2t/h的少量废水。该部分废水进入废水处理系统处理。3.6 工艺水系统脱硫工程工艺水水源为工业清水,供水水压0.20.3MPa。工艺水用
48、户点分不为:脱硫装置各条管道冲洗、除雾单元冲洗、工艺泵轴封等装置用水。工艺水平均用水量15m3/h,设置工艺水水泵2台,1用1备,单泵性能参数:Q=40m3/h,H=50m,采纳卧式离心泵;除雾器平均用水量为15m3/h,设置除雾冲洗水泵2台,1用1备,单泵性能参数:Q=80m3/h,H=60m,采纳卧式离心泵。脱硫工程工艺水考虑回收利用。工艺水由厂区管网供给,供水水压0.20.6MPa。设置工艺水箱1座,有效容积65m3。水池补水水源采纳生产新水,接管处设置流量检测装置,水池设置液位检查装置。工艺水系统能满足YTP-FGD装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。3.7 压缩空气系统仪表用
49、压缩空气要紧用户为:检修吹扫、仪表和操纵装置、阀门操作装置等;一般压缩空气要紧用户为:石灰粉仓等。压缩空气用户及消耗量表序号用 户 名 称压力(MPa)消耗(Nm3/min)备注1仪表用0.40.61仪表2汲取剂上粉0.40.61一般合计24、设备选型4.1 要紧设备(1) 增压风机增压风机布置在汲取塔入口前原烟道处,用于克服脱硫装置的阻力,补偿烟气在脱硫装置中的压力损失,保证脱硫装置的投运不阻碍球团运行。风机流量: 1140000m3/h风压: 1800Pa电机功率:900kW/台数量:1台(2) 汲取塔汲取塔包括汲取塔本体、喷淋层以及内置除雾器。汲取塔本体为碳钢防腐结构,塔内喷淋层采纳非金
50、属防腐材料;浆液池内配置侧进式搅拌器、氧化空气管等;除雾器内置于汲取塔上部,分为前、后两级。塔型:汲取塔(自制)外形尺寸:直径:11m数量:1套配套搅拌器数量:3台(3) 氧化风机型式:罗茨式流量:1420m3/h电机功率:55kW数量:2台(4) 浆液循环泵型式:离心式流量:1950m3/h电机功率:190kW/200kW /220kW数量:3台(5) 真空皮带机处理能力:2.2t/h数量:1台 (6) 烟气挡板型式:双挡板附属配置:密封风机及电加热器数量:入口挡板、旁路挡板共2台。(7) 生石灰粉仓 有效容量:60m3包括:布袋除尘器、手动闸板阀、星型卸灰阀、操纵系统等。数量:1套(8)
51、浆液箱 有效容积:100m3 数量: 1套(9) 钢烟囱(自制) 外形尺寸:直径:5.5m5、防腐及保温 5.1 设备防腐需要防腐的设备有汲取塔、除雾器、原烟道、膨胀节、箱罐坑池、搅拌器、泵、阀门等。本项目依照各设备防腐、防磨的要求,环境温度、湿度,以及防腐材料的性能和成本设计防腐。a) 汲取塔防腐在汲取塔入口烟气冷热交接面,烟气腐蚀最为严峻,本项目采纳2mm厚1.4529合金材料作为防腐层。汲取塔底部往上1.5 m以下的侧部内表面,该部位衬里必须满足以下条件;耐腐蚀性:对汲取塔内腐蚀液的耐性耐磨损性:对受搅拌液冲击的耐性以及人员维护时可能造成的破坏。采纳具有优异耐腐蚀、耐磨损的玻璃鳞片材料,
52、设计厚度为4mm模式,设计寿命5年以上。汲取塔1.58 m侧部内表面,该部位衬里必须满足以下条件;耐腐蚀性:对汲取塔内腐蚀液的耐性采纳具有优异耐腐蚀的玻璃鳞片材料,设计厚度为3mm模式,设计寿命5年以上。汲取塔8m以上至喷淋层顶部的侧部内表面,该部位衬里必须满足烟气磨损,采纳内衬玻璃纤维布增强鳞片树脂,设计厚度为3mm模式,设计寿命为5年以上。汲取塔除雾器部分至塔顶侧面内表面采纳玻璃鳞片树脂,设计厚度为2mm模式,设计寿命为5年以上。汲取塔内的喷淋层组件全部采纳玻璃钢制作。c) 除雾器防腐除雾器单元采纳增强PP材质,能承受冲洗最大流量冲刷,本身具有防腐功能。d) 烟道防腐原烟道采纳金属防腐;烟
53、囱采纳玻璃鳞片防腐。e) 膨胀节内筒和法兰依照温度的不同,选择乙烯基或酚醛型乙烯基玻璃鳞片衬里,厚度为1.5mm左右,并全部用玻璃钢加强。f) 箱罐坑池防腐本方案适用于石灰浆液箱、汲取塔区排水坑、事故浆液池、沟道等金属或混凝土设备的现场防腐。这部分设备的防腐的方案有:玻璃鳞片、橡胶或FRP等。 其中玻璃鳞片和橡胶的性能相当,FRP的性能较差。但从价格上,FRP最低。金属设备上防腐,玻璃鳞片和橡胶的价格相当。汲取塔浆池搅拌器的轴和叶轮采纳耐磨耐腐蚀金属材料制作。其他搅拌器采纳衬胶防腐。所有输送浆液的泵及部件的设计选材必须考虑磨损和腐蚀。浆液泵选用离心式泵,并采纳机械密封型式。叶轮及壳体采纳耐磨耐
54、腐蚀材料制作。各阀门依照介质情况选取具有防腐功能产品。5.2管道防腐汲取塔浆液循环管道采纳玻璃钢材质,内衬SiC耐磨涂层。其它腐蚀性管道采纳橡胶衬里防腐。丁基橡胶依照其硫化方式的不同,有三种类型的胶板可供选择:加压硫化型、常压硫化型和预硫化型三种。依照管道衬胶的特点:数量多、规格复杂,采纳工厂加压硫化方式比较适合,而且硫化罐加压型粘结强度大、硫化效率高、质量稳定可靠,因此衬胶管道差不多都采纳工厂加压硫化的方式。而常压硫化型和预硫化型的胶板仅间或应用于现场调节管道、修补等一些应急性的专门场合。橡胶衬里的厚度不能低于3mm,而不能超过6mm,否则会增加施工的难度,阻碍施工质量。一般厚度在45mm,
55、以4mm居多。衬胶管道的衬里规范:(1) 管道管件的加工a) 材料管道和管件材料一般按图纸要求进行采购。需要强调的是由于衬胶对管道的要求较高,通常对小口径的管道要求采纳无缝钢管,大口径的管道(通常DN500以上的管道)能够采纳钢板卷制;小口径的弯头等管件材料要求采纳热压品;法兰通常选用平面法兰(不同意有加工水线)b) 加工下料管道和管件的下料应依照图纸为准,领会下料的内容,确认使用材料的数量、规格和长度,进行适当有效的切割,同时对下料好的材料进行检测,确认材质无误,尺寸在规定范围内,并进行适当地打磨处理,做好标记,标注管件号和液体流向。拼装焊接按制作图进行拼装,确认定位状态、安装尺寸、方向、法
56、兰孔的分布及焊接部位的清洁状态。为防止焊接变形或为定位使用固定器具时,尽量使用不焊接在母材上的方法。焊缝应按图纸规定要求或相关标准进行,所有焊缝应为连续性焊接,不得漏焊,焊缝应饱满,并留有打磨余量。检查确认管道和管件的尺寸、法兰孔定位、管道标记和数量与制作图一致。确认焊缝部位无咬边、焊珠及母材裂纹、凹痕、熔渣夹入、焊脚不齐、不足等缺陷。确认管道外形无伤痕、定位痕和变形。确认施工面的焊接部位是否平滑,焊缝打磨应用手不挂为止,衬里角落部位是否差不多打磨(凹部在10R以上,凸部在5R以上)。假如有上述的缺陷,应进行补焊或打磨或其他方式的处理。(2) 橡胶衬里a) 喷砂喷砂除去被衬里表面的铁锈,同时也
57、增加衬里材料与衬里面的粘接强度。喷砂对环境有着一定的要求,通常要求湿度在80%以下,并至少高于露点3以上,不能有结露发生。喷砂一般使用68kg/cm2的压缩空气,用充分充分干燥的石英砂、金刚砂或铁丸。喷砂后的全部金属表面要求露出近白的金属本色,粗糙度标准为Sa2 1/2。喷砂后充分清扫,除去残余物。喷砂后再进行认真检查焊缝等处有无焊接缺陷,如有必要及时处理。b) 涂粘结剂喷砂完成后4个小时内必须涂上粘结剂,以防止金属表面返锈。涂粘结剂的次序按衬里厂家的涂刷标准进行,要求涂刷均匀,不能漏刷,也不能局部淤积。涂刷后应充分干燥,当用手指触摸干燥不粘手时,就能够进行下一步衬胶工作。(3) 衬胶a) 下
58、料依照管道的尺寸裁断胶板,边缘部分均匀切出45度的坡口,并涂刷粘结剂,待指触干燥后用布包裹进行年贴。b) 衬胶依照管道的尺寸和形状能够将胶板卷成管状或片状进行粘帖。对小口径的管道也有用橡胶挤出机直接挤出胶管。衬胶对环境的要求同样十分严格,要求温度在5以上,湿度在80%以下,作业环境不能有灰尘。具体的衬贴工艺不同的厂家有不同的规范,有用手工擀压,有用气囊或橡胶模具顶压,各个厂家的规范那个地点不在作详细描述,衬贴的差不多原则是要将胶板与衬里面紧密地粘合在一起,同时要将胶板与金属之间的气体完全排除。另外,橡胶的搭边方向要注意与液体的流向保持一致。受管道形状的限制,对小口径长管道的衬里因专门难将气体完
59、全排出,成为制约管道衬里的瓶颈。这也是今后使用时管道出现质量问题的要紧缘故。因此选择具有成熟可靠管道橡胶衬里技术经验的衬胶厂家是保证衬胶管道质量的关键。(4) 硫化前检查衬胶结束后要领进行衬胶面的外观和漏电检查。在明亮处目视衬里面,确认管道内及法兰面无气泡、伤痕和粘结不良等缺陷。并用高压低周波漏电检测仪扫描衬里面,确认有无孔眼缺陷。(5) 硫化硫化是将衬完橡胶的管道置于硫化罐内,用高温高压的蒸汽或热空气进行将胶板硫化。硫化的程序严格按照胶板厂家提供的硫化曲线进行,防止胶板过硫或欠硫。(6) 硫化后的检查硫化后的检查是保证衬胶管道质量的重要环节,要紧的检查项目有以下几项:a) 外观检查:在明亮处
60、目视衬里面, 确认无鼓泡、搭边翘起、伤痕等缺陷。b) 硬度检查:用硬度计测量衬胶面的硬度,每根管子测量3-5处,取平均值,确认硬度在标准的范围内。c) 厚度检查:用磁石厚度计检查胶板的厚度,要保证胶板的厚度在规定的同意误差范围内。d) 漏电检查:用高压低周波漏电检测仪扫描衬里面,确认有无孔眼缺陷。检查前确认衬胶面上无水份、铁锈或其他异物。e) 打诊检查:用打诊棒轻轻敲击衬里面, 依照有无异常响声确认衬胶不实或鼓泡。(7) 修补当上述检查发觉缺陷时,必须进行修复。修复依照缺陷的情况进行必要的处理。微小的缺陷能够进行修补,一般采纳原胶进行修补,修补的步骤同衬胶,并对修补后的管道进行二次硫化;假如受
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