氧化镁脱硫技术方案

佳诚环保呼伦贝尔北方药业热电厂2×170t/h锅炉烟气脱硫工程技术方案本技术方案归佳诚环保所有，任何单位不得随意复制利用 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40/41 目录 TOC\o"1-4"\h\z\u1.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 122.5.3SO2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 172.5.3.4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 342.7.2保温及油漆 353.供货设备一览表 351.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。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。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。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。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设计依据建设方提供的基础资料及要求；《环境空气质量标准》（GB3095-19960）；《大气污染物排放综合标准》（GB16297-1996）；《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）；《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）；《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）；《煤炭工业污染物排放标准》（GB20426-2006）；《火电厂设计技术规程》（DL5000-2000）；《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2003）；《锅炉烟尘测试方法》（GB5468-91）；《环境保护产品技术要求湿式烟气脱硫除尘装置》（HJT288-2006）；《工业管道工程施工及验收规范》（GBJ235-82）；《机械设备安装工程施工及验收规范》（TJ231-78）；《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）；《漆装前钢料表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）；《机械密封试验方法》（GB/T14211）；《机械密封技术条件》（JB4127.1-1999）《工业企业厂界噪声标准Ⅱ类混合区评价标准》（GB12348）《焊接件通用技术要求》（JB/ZQ4000.3-86）《装配通用技术要求》（JB/ZQ4000.9-86）《工业设备及管道绝热工程设计规范》（GB50264－97）《设备及烟道保温技术通则》（GB4272－92）《固定式钢直梯》（GB4053.1－93）《固定式工业防护栏杆》（GB4053.3－93）《固定式工业钢平台》（GB4053.4－93）《工业企业照明设计规范》（GB50034－92）《低压配电设计规范》（GB50054－95）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055－93）《机械设备焊接标准》（JB4708－2000）《钢结构设计规范》（GBJ17－91）2.3设计参数及性能指标本工程设计、制造、安装与2×20t/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/Nm3，烟尘排放浓度≤30mg/Nm3，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/h2×20运行锅炉台2设计烟气总处理量Nm3/h44458烟气温度℃180~190设计工况烟气处理量m3/h64000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/hSO2产生量kg/h53.2815设计SO2初始排放浓度mg/Nm3120016设计脱硫效率%＞9517保证脱硫效率%＞9018处理后SO2排放浓度mg/Nm3＜20019SO2排放速率kg/h2.6620SO2脱除量kg/h50.6221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23Mg/Smol/mol1.03脱硫剂氧化镁粉脱硫剂品质85%纯度24MgO小时耗量kg/h33.7625MgO日消耗量t/d0.8128系统装机功率Kw30液气比L/m3231脱硫装置循环水量m3/h12832平均每天工艺水耗m3/d0.8133出口烟气中雾滴浓度mg/Nm3＜7529平均日电耗Kwh/d34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)2Mg(OH)2+SO2=MgSO3+H2OMgSO3＋H2O+SO2=Mg(HSO3)2MgSO3+1/2O2=MgSO4氧化镁法脱硫是一种前景较好的脱硫工艺，该工艺较为成熟，原料来源充足，在我国氧化镁的储量十分可观，目前已探明的氧化镁储藏量约为160亿吨,占全世界的80%左右。其资源主要分布在辽宁、山东、四川、河北等省，其中辽宁占总量的84.7%，其次是山东莱州，占总量的10%，其它主要是在河北邢台大河，四川干洛岩岱、汉源，甘肃肃北、别盖等地。因此氧化镁完全能够作为脱硫剂应用于各单位的脱硫系统中去。镁法投资少，运行费用低，脱硫效率高，结构简单，并且能够减少二次污染。镁法脱硫相对于钙法的最大优势是不会系统发生设备结垢堵塞问题，能保证整个脱硫系统能够安全有效的运行，同时镁法pH值控制在6.0～6.5之间，在这种条件下设备腐蚀问题也得到了一定程度的解决。同时与较为完整的石灰石/石膏法相比，占地面积小，运行性方面费用低，投资额大幅减小，综合经济效益得到很大的提高。总的来说，镁法脱硫在实际工程中的安全性能拥有非常有力的保证。由于镁法脱硫的反应产物是亚硫酸镁和硫酸镁，既可以抛弃，也可进行综合利用。一方面我们可以进行强制氧化全部生成硫酸镁，然后再经过浓缩、提纯生成七水硫酸镁进行出售，另一方面也可以直接煅烧生成纯度较高二氧化硫气体来制硫酸。2.4.2脱硫工艺特点根据锅炉烟气脱硫工艺的特点，本方案采用氧化镁法湿式烟气脱硫工艺，并通过我公司近年来在工程实践中不断积累与探索，从设备的结构形式、材质选用、工艺系统做了一定改进和完善。2.4.2.1本脱硫系统的特点按照以上设计思想，烟气脱硫系统并充分参照《工业锅炉及炉窑湿法烟气脱硫工程技术规范》（HJ462-2009）等相关国家规范要求，本脱硫方案的主要特点如下：脱硫塔主体采用二炉一塔形式，系统设置合理的阀门切换程序，可以满足任何一台锅炉或二台锅炉脱硫功能的实现。考虑到系统造价及脱硫工艺要求，脱硫塔主体采用Q-235碳钢加有机硅玻璃鳞片防腐，旋流板、喷淋管、螺旋喷嘴等主要部件采用316L材质，延长设备整体设有寿命。本方案脱硫液采用塔内（或外）氧化、塔外循环方式，脱硫液经过部分氧化、沉淀，调节pH后,再利用耐腐耐磨循环泵打入脱硫塔循环使用。泥渣沉淀采用浓缩罐浓缩，起到一定的浓缩作用，减轻了后续泥渣脱水系统的负荷及造价。考虑到现场的环境美观及系统工艺水耗，泥渣经过充分沉淀浓缩后，本方案设水力旋流器与真空皮带两级脱水系统。首先利用泥浆泵打入水力旋流分离器中进行固液分离及浓缩，底部浓缩浆液重力进入真空皮带脱水机进一步脱水，分离后大量含水率较低的固体残渣进行储存利用或外运抛弃。除雾器冲洗采用工业水，定期对除雾器进行冲洗，并作为系统补水。2.4.2.2关于脱硫系统的认识烟气脱硫不仅是一个装置，更重要的是一个工艺系统：无论采用何种工艺，它都是一个系统工程，涉及化工、水处理、机械制造、电气自控DCS等行业，所以一个完善的系统需要多专业的紧密配合。脱硫技术的成熟度、完善性（稳定运行）、先进性（达标排放），以及选择质量可靠过硬的产品对于脱硫系统能够安全、稳定运行至关重要，特别对于高寒地区，系统的完善性尤为重要。湿法烟气脱硫工艺的腐蚀结垢问题，应引起足够重视，设计中应根据各个部位介质特性，采取经济、合理的措施，实际运行中应严格操作，防止系统瘫痪。2.5项目设计2.5.1设计范围及原则2.5.1.1设计范围本工程设计范围包括锅炉烟气脱硫塔系统，进、出口烟道、循环水系统、泥渣处理系统以及相关配套设备和控制系统。动力和控制系统的设计和报价分界点为系统动力电缆进户线。锅炉烟气脱硫系统的主要内容及范围包括：SO2吸收系统烟气系统吸收剂供应与制备系统FGD循环水供应系统FGD泥渣处理系统DCS控制系统附属管道和辅助设施阀门和配件保温、紧固件和外覆层防腐2.5.1.2设备选用及设计原则脱硫设备：主体采用碳钢+有机硅玻璃鳞片防腐（采用耐高温、耐酸碱的高标准产品）。脱硫系统用泵：采用配套的水泵、管路及阀门，应具备良好的防腐、耐磨性能。为了保证脱硫系统的安全运行，主要设备应设置备用。泥渣系统管路设反冲洗系统，并充分考虑冬季温度，在零下20摄氏度运行的保温。设计液气比小于等于2L/m3。工艺系统设备：本系统水浓缩罐、配料罐、浆料罐、滤液地坑、水力旋流器、真空皮带机。脱硫塔内喷淋管采用不锈钢316L，内部做耐磨处理。以上脱硫系统含有配套的全部附属设备及钢架平台扶梯。湿式脱硫装置正压运行，烟道包括脱硫装置入口斜管段和烟气出口至烟囱水平烟道入口的烟道。脱硫塔出口至公共烟室的钢烟道采用玻璃鳞片防腐。脱硫设备的电器和自控系统满足脱硫设备独立控制，并能将主要参数反馈到控制室，采用DCS自控系统，设有工程师站和操作员站。脱硫设备从技术和工艺上考虑烟气带水，烟道腐蚀等问题，脱硫塔内采用除雾器脱水并设有自动反冲洗控制系统。脱硫设备从技术和工艺上充分考虑解决脱硫设备的结垢、堵塞等问题。脱硫设备自控程度高，操作简单方便，运行稳定，维修方便。脱硫设备运行可靠，具有可靠的运行安全保护措施。充分考虑供热锅炉负荷变化频繁及频繁启停，对脱硫设备的影响，锅炉非正常运行下脱硫设备的自动保护措施，在自动控制或设备设计上要能够保证锅炉脱硫设备稳定安全运行。综合池的pH自动控制，保证系统的水平衡。脱硫设备的控制系统采用先进、成熟符合有关工业标准。系统具备自动与手动控制两种功能。从机组一体化考虑，提供的控制系统，在配置上与厂内自控系统相匹配。烟道部分应布置短捷、平直且密封性好、阻力小，烟速10~15m/s。脱硫设备外形美观，应与整个厂内建筑物协调一致。2.5.2工艺流程锅炉产生的烟气，经过空气预热器降温后，首先进入除尘器，去除大部分烟尘后，由引风机经烟道切向进入旋流板塔脱硫装置。烟气经喷淋除尘、碱液吸收SO2等酸性气体、脱水除雾后，净化烟气引入主烟道，通过烟囱排入大气。脱硫塔底部废液流入循环废水处理系统。脱硫塔底部废液首先于空气充分接触发生氧化反应，然后流入浓缩罐，经充分沉淀，脱硫液溢流回脱硫塔进行循环利用，沉淀后的亚硫酸镁和硫酸镁浆液等泥渣由专用泥泵打入高效水力旋流器，脱水后的废渣进入真空皮带脱水机进一步脱水，分离后大量含水率较低的固体残渣进行储存利用，或外运抛弃，脱水系统上清液收集到地坑中，澄清后作为药剂溶解水和滤布冲洗水。2.5.3SO2吸收系统烟气经过引风机由塔底切向进入脱硫塔，与向下喷淋的碱液以逆流方式使气液充分接触（两层喷淋）。脱硫塔采用内置一层旋流板的方式，增长气液反应时间，提高效率，充分吸收烟气中SO2、SO3、HCl和HF等酸性气体。在吸收塔出口处装有一级旋流板（或折流板）除雾器，用来除去烟气在洗涤过程中带出的水雾。在此过程中，烟气携带的烟尘和其它固体颗粒也被除雾器捕获，两级除雾器都设有水冲洗喷嘴，定时对其进行冲洗，避免除雾器堵塞。2.5.3.1旋流板塔脱硫装置及构成旋流板脱硫塔是一种可广泛应用于中小型燃煤锅炉治理烟气中SO2的设备，利用旋流板的特点，使气液充分逆流接触，比一般的吸收器效果要好，从现场实测看，脱硫率能达90%以上，同时兼有除尘效果，基建投资少，操作较简单，该技术较有效的解决了结垢和腐蚀这两个问题。因此，本项目选择旋流板脱硫塔作为脱硫主体设备，其主要构件：结构框架及主体：塔釜段、吸收段、脱水段等；塔内构件：旋流板、喷淋系统、脱水板及反冲洗系统。旋流板塔脱硫装置各功能区：吸收区：该区包括吸收塔入口及其以上的1层旋流板和2层喷淋，其主要功能是用于吸收烟气中的酸性污染物及飞灰等物质。塔内配有喷淋层，每组喷淋层由连接支管的母管、制浆液分布管道和喷嘴组成。喷淋管及喷嘴的布置设计均匀，覆盖吸收塔上流区的横截面。喷淋系统采用二台循环泵供应二层喷淋方式。除雾区：该区包括一级除雾器和两层反冲洗系统。用于分离烟气中夹带的雾滴，降低对下游设备的腐蚀、减少结垢和降低吸收剂及水的损耗。离开吸收塔托盘的烟气穿过一层旋流板和两层逆流喷淋层后，再连续经两层除雾器除去所含浆液雾滴，除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm³。在一级除雾器的上、下各布置一层清洗喷嘴。清洗水的喷淋将带走一级除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒。经洗涤和净化的烟气通过出口流出吸收塔，经过烟道排入烟囱。除雾器采用316L材料制作而成，两级除雾器均用工艺水冲洗，冲洗过程通过程序控制自动完成，整个脱硫系统补水可通过除雾器反冲洗实现。塔釜区：塔釜主要功能是暂时贮存脱硫液，氧化和结晶反应。2.5.3.2旋流板塔脱硫装置的主要参数吸收塔壳体设计能承受压力、管道推力和力矩、风和地震荷载，以及承受所有其他作用于吸收塔上的荷载。支撑和加强件能防止塔体倾斜和晃动。塔内管道、除雾器支架应有足够的强度和刚度。吸收塔支撑结构的应力根据相应标准，按最大运行荷载设计，设计计算值要求的厚度应加上腐蚀余度。旋流板塔主要性能参数表序号项目单位参数1脱硫塔设计处理烟气量m3/h320002设计烟气温度℃1803烟气进口SO2浓度mg/Nm312004烟气出口SO2浓度mg/Nm3＜1005液气比L/Nm326循环水流量m3/h1287循环水pH6~78Mg/smol/mol1.039烟气流速m/s3.6310塔径m2.511烟气接触时间s24012总高度m10.713塔体材质碳钢14吸收塔内防腐措施有机硅鳞片树脂内衬15旋流板层数层116旋流板材质316L17浆液喷淋层数层218喷淋管材质316L19喷嘴形式螺旋喷嘴20喷嘴材质316L21喷嘴压力Bar22单个喷嘴流量L/min.24023喷嘴规格大小英寸1ˊ1/224喷嘴角度度9025每层喷嘴数量个1026除雾器位置吸收塔出口27除雾器级数级128除雾器形式折流板29除雾器材质316L30反冲洗层数层231反冲洗强度m3/m2·h2.5/1.532吸收塔保温局部33保温厚度mm10034保温材质玻璃棉35保温层数层136外包层型式0.5mm彩钢板37脱硫效率%＞9038除尘效率%＞9739设备阻力Pa＜140040排烟温度℃＞80（换热后）41烟气含湿率%＜842漏风率%＜543排烟黑度＜林格曼Ｉ级44循环水利用率%＞8545设备可利用率%＞982.5.3.3全面深入的脱硫塔技术①吸收塔是脱硫系统的核心，吸收塔设计好坏将影响整个系统脱硫性能、投资及运行费用。②对系统吸收塔的设计和优化必须考虑一系列的相关因素，包括塔内喷淋密度、气相流量、有效段高度、烟气流速、压降、S02脱除效率、浆液液滴夹带以及塔的几何结构等。③吸收塔内情况比较复杂，其涉及以下情况:气液固多相流场分布；气液之间的传热和传质；水分的蒸发；烟气和浆液之间的化学反应；液滴大小、聚并和破碎对塔内流场、传质和传热影响；除雾器区域液滴的捕集；浆液池内的流场和化学反应等等。④.吸收塔内喷淋系统、流场及其他构件经过优化，可实现高效能喷淋洗涤，消除烟气走廊，增强气液接触效果，实现高脱硫效率，采用热烟气再热脱硫效率可达90%以上，采用热空气或蒸汽再热，脱硫率可达92%以上。脱硫系统设备的优化整合，可灵活利用现场条件，操作运行方便，同时可优化系统投资和运行费用比，使得系统总费用最优化。2.5.3.4结构特点①.抗堵旋流塔盘，适用于易聚合、结焦或含有固体杂质的工况。塔盘不易结垢，塔内上下贯通易于排出赃物。为液相提供了最大限度的吸收和洗涤过程。②.塔内具有增强烟气导向的导流肋片，更新液膜界面，优化的倾斜角度和结构，错位的连接方式，导向交错的状气液通道，最大限度的防止结焦、聚合和结构中心的形成。具有很好的抗堵性能，保证传热传质的正常进行。③.塔内具有雨披式气流引出装置，最大限度的防止气液中的固体杂质对塔壁的磨损。④.吸收塔烟气入口角度，对塔内空气动力场在预除尘区的影响。⑤.喷淋层间按一定角度采取交错布置，操作弹性大，压强降小，持液量小，大部分液体被吹成滴状，故塔板液体的存流量极少，液面落差小，避免了板上液体的返混。⑥.齿形出口堰具有大液流工况下降低液流强度。⑦.旋流洗涤除雾器具有多次旋流、离心除雾除尘作用。⑧.富尘烟气双回路装置，原烟气通过预除尘装置，具有脱硫液在塔釜内闭路双循环，节省了动力消耗及脱硫液的循环利用降低了消耗，减少综合水池的投资。⑨.保证采用符合脱硫行业要求的优质材料及附属设备，采用绝对安全可靠的防腐技术。保证三年的稳定运行，使用寿命20年。2.5.3.6技术特点①.技术成熟，系统功能完善,运行可靠性好。②.系统及设备实现了优化整合，关键在于吸收塔塔内构件实现了优化，使得系统高效，脱硫效率高。③.保证脱硫系统高效安全稳定运行的基础上，采用合理必要简化措施,降低了系统的初投资和运行费用。④.预除尘区与塔釜之间设置的液面隔板、回流装置及控制的温度、水量的调整使含尘的高温烟气达到脱硫效率最高的适合温度。⑤.双回路的脱硫循环装置设置的pH检测信号能及时、准确的保持脱硫液的供给要求，大大降低了运行成本。2.5.4循环液供应系统脱硫塔底部废液流入循环废水处理系统。废水首先进入浓缩罐，经充分沉淀，脱硫液溢流回脱硫塔塔循环利用。沉淀后的亚硫酸镁和硫酸镁浆液等泥渣由专用泥泵打入高效水力旋流器，脱水后的废渣进入真空皮带脱水机进一步脱水，分离后大量含水率较低的固体残渣进行储存利用，或外运抛弃，脱水系统上清液收集到地坑中作为药剂溶解水和滤袋冲洗水，滤饼冲洗采用工业水。综合池容积及设备清单序号名称单位数量主要参数1浓缩罐座1V有效=35m3，脱硫液氧化，碳钢2浓缩泵台2Q=50m3/h，H=8m，N=11kwR=1450r/min.3循环泵台2Q=70m3/h，H=10m，N=11kwR=1450r/min.4氧化风机台2Q=2.27m3/min.，P=14.7KPa，N=1.14kwR=1460r/min.,一用一备2.5.5.1脱硫循环泵一台脱硫塔配置2台循环泵，泵的每个吸入端装设自动关断阀，吸入口配备滤网。吸收塔浆液循环泵为单级单吸悬臂式离心泵，过流部件采用钢衬超高分子量聚乙烯（UHMWPE）。该材料是目前国际上新一代的泵用耐腐耐磨工程塑料，其最突出的优点是在所有的塑料中它具有优异的耐磨性、耐冲击性（尤其是耐低温冲击），抗蠕变性（耐环境应力开裂）和极好的耐腐蚀性。2.5.5.2氧化风机罗茨型氧化风机为容积式风机，输送的风量与转数成比例。具有高效节能，精度高，噪音低，寿命长，结构紧凑，体积小，重量轻，使用方便，产品用途广泛的特点。氧化风机能提供足够的氧化空气，氧化风管布置合理，使吸收塔内的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。在设计煤BMCR工况条件下，氧化风机流量裕量为10%，压头裕量为20%，保证系统正常运行。2.5.6泥渣处理系统氧化镁法湿式脱硫系统的最终产物为亚硫酸镁、硫酸镁等浆液(固体含量约5％)，氧化池、沉淀池、清水池、药剂溶解池、滤液地坑均设有排泥管。考虑到排泥管的堵塞问题，在排泥管末端设计有水力冲洗系统。沉淀浓缩后的泥渣由专用泥泵首先打入高效水力旋流器进行一级脱水，底部脱水浆液(固体含量约60％)重力进入真空皮带脱水机进一步脱水，分离后大量含水率较低的固体残渣(固体含量约20％)进行储存利用或外运抛弃，滤饼冲洗采用工业水。水力旋流分离器的溢流液及滤布冲洗水收集在滤液地坑中，经澄清后可作为药剂溶解水、滤布冲洗水及部分除雾器冲洗水，设两台滤液泵（一用一备），底部泥渣由排泥泵排出。泥渣处理系统设备清单序号名称单位数量主要参数1排泥泵台2Q=20m3/h，H=10m，N=4.R=1450r/min.,一用一备2旋流器组1Q=20m33滤液地坑座1V有效=30.0m4滤液泵台2Q=10m3/h，H=10m，N=R=1450r/min.,一用一备5真空皮带脱水机套1G=1.5t/h，20%含水率2.5.6.1排泥泵浆液排渣泵为单螺杆泵，它属于转子式容积泵，依靠螺杆与衬套相互啮合在吸入腔和排出腔产生容积变化来输送液体的。它是一种内啮合的密闭式螺杆泵，主要工作部件由具有双头螺旋空腔的衬套（定子）和在定子腔内与其啮合的单头螺旋螺杆（转子）组成。当输入轴通过万向节驱动转子绕定子中心作行星回转时，定子—转子副就连续地啮合形成密封腔，这些密封腔容积不变地作匀速轴向运动，把输送介质从吸入端经定子—转子副输送至压出端，吸入密闭腔内的介质流过定子而不被搅动和破坏。这种泵能输送高固体含量的介质，具有耐腐耐磨性能，且流量均匀、压力稳定。2.5.6.2水力旋流器泥渣的脱水处理采用高效水力旋流器，它是一种利用流体压力产生旋转运动的装置。当料浆以一定的速度进入旋流器，遇到旋流器器壁后被迫作回转运动。由于所受的离心力不同，料浆中的固体粗颗粒所受的离心力大，能够克服水力阻力向器壁运动，并在自身重力的共同作用下，沿器壁螺旋向下运动，细而小的颗粒及大部分水则因所受的离心力小，未及靠近器壁即随料浆做回转运动。在后续给料的推动下，料浆继续向下和回转运动，于是粗颗粒继续向周边浓集，而细小颗粒则停留在中心区域，颗粒粒径由中心向器壁越来越大，形成分层排列。随着料浆从旋流器的柱体部分流向锥体部分，流动断面越来越小，在外层料浆收缩压迫之下，含有大量细小颗粒的内层料浆不得不改表方向，转而向上运动，形成内旋流，自溢流管排出，成为溢流，而粗大颗粒则继续沿器壁螺旋向下运动，形成外旋流，最终由底流口排出，成为沉砂。2.5.6.3真空皮带脱水机在整个二级脱水系统中，真空皮带脱水机是整个二级脱水系统的核心。其作用原理为：通过真空泵抽真空的作用，在滤饼上下表面形成压力差，并以此来挤出水分，达到脱水的目的。在通常情况下，对石膏滤饼的Cl-含量有一定的要求，所以在脱水的同时使用滤饼冲洗水对滤饼进行冲洗，以达到冲洗Cl-的效果。2.5.7脱硫剂制备及供应系统脱硫剂主要为氧化镁粉，粒径325目，MgO含量为85%，配置氢氧化镁溶液浓度15%。氧化镁粉设有贮存仓和自动投加装置，粉仓的容量按BMCR工况运行2天（每天按24小时计）的吸收剂耗量设计。氧化镁粉堆积密度按0.3t/m3设计，药剂贮仓采用Q235内衬防腐结构，设有插板阀、自动调速计量给料机、仓壁振动器、料位计等，氧化镁粉由业主用气力输送送至储仓。考虑到系统造价及工艺防腐要求，本方案药剂溶解和贮存槽罐（脱硫系统连续运行12h储量）采用碳钢结构。氢氧化镁浆液浓度为15%，药剂溶解采用搅拌器机械搅拌，底部泥渣定期排至沉淀池处理。脱硫剂贮存及浆液制备、供应系统序号名称单位数量性能参数1氧化镁粉贮存仓座1V有效=48m32液位计台23配料罐座1V有效=4m3，碳钢结构4浆料罐座1V有效=4m3，碳钢结构5溶解搅拌器台1L=2.0m，N=0.75kw6浆料泵台3Q=1m3/h，H=5m，N=0.5kwR=1450r/min.,二用一备2.5.8工艺水系统（如果业主提供工艺水则此部分不用设计）工艺水系统包括除雾器、真空皮带脱水机滤布冲洗水，并应满足装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。工艺水系统主要设备序号名称单位数量性能参数1工艺水槽座1V有效=25.0m3，2反洗水泵台2Q=15.0m3/h，H=20m，N=5.5kwR=1450r/min.,一用一备2.5.9电气设计2.5.9.1设计依据锅炉脱硫工程电气及控制系统设计主要参照以下规范：《工厂电力设计技术规范》（GBJ6—85）；《低压配电设计规范》（GB50054-95）；《建筑电气通用图集》（92DQ）《通用用电设备配电设计规范》（GB50053-93）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232）《电力建设施工及验收技术规范》《电气装置安装工程施工技术条件》（GBJ232）2.5.9.2电气控制控制方式及水平本工程将根据现场实际情况设置控制室，完成对脱硫设备及其公用、辅助系统包括电气设备的监视与控制。脱硫系统拟采用分散控制系统(DCS)进行监视与控制。在脱硫控制室内能做到：①.在锅炉正常运行工况下，对脱硫装置的运行参数和设备的运行状况进行有效的监视和控制，并能够锅炉运行工况自动维持SOX等污染物的排放总量及排放浓度在正常范围内。②.出现异常或系统出现非正常工况时，能按预定的顺序进行处理。③.出现危及单元机组运行以及脱硫工艺系统运行的工况时，能自动进行系统的联锁保护。④.在少量就地巡检人员的配合下，完成整套脱硫系统的启动与停止控制。脱硫系统的正常运行以CRT和键盘为监控手段。控制室不设常规的控制表盘，仅设少量的紧急操作开关或按钮。整套脱硫系统拟配备2-3人运值人员（包括巡检）。供配电系统分散控制系统拟由操作员站、工程师站、冗余配置的数据高速公路及控制器等所组成。系统共拟设置操作员站2台、工程师站1台。分散控制系统的功能，拟包括脱硫数据采集和处理系统（DAS）、模拟量控制系统（MCS）、辅机顺序控制系统（SCS）。脱硫控制系统的运行与停止，其工作状态与单元机组密切相关。因此脱硫控制系统的设计将考虑单元机组与脱硫控制必要的信号通讯接口，其接口的实现方式根据条件将采用数据通讯或硬接线通讯连接。涉及安全、保护的信号均采用硬接线连接。

锅炉至脱硫装置的信号：MFT、引风机状态、锅炉负荷。脱硫装置至锅炉的信号：脱硫系统“投入”和“退出”。脱硫装置DCS与机组DCS通过MODBUS协议进行通讯。DCS的可靠性指标

系统可用率：≥99.9%

系统精度：输入信号：±0.1%（高电平），±0.2%（低电平）

输出信号：±0.25%

抗干扰能力：共模电压：≥250V

共模抑制比：≥90dB

差模电压：≥60V

差模抑制比：≥60dB数据采集与处理系统（DAS）

数据采集与处理系统（DAS）应连续采集和处理所有与脱硫工艺系统有关的重要测点信号及设备状态信号，以便及时向操作人员提供有关的实时信息。继电保护（1）低压电动机保护短路保护、断相保护、过负荷保护（整定值1.1倍）。（2）低压配电线路保护配电线路采用上下级保护电器，应有选择性动作，干线上的空气开关宜选用短延时脱扣装置；用空气开关保护的线路，短路电流不应小于空气开关瞬时或短延时过电流脱扣整定电流的1.3倍。（3）继电保护的时限配合要有阶梯性和选择性（4）常用仪表材料选择电气设备选择在满足工艺要求以及确保人身安全的前提下，最大程度的选用操作方便、可靠性高、便于维护、自动化程度高的设备，以便使整个电气系统能高效、可靠的运行。低压控制柜选用标准型控制柜，控制柜采用镀锌钢板制作而成，具有抗腐、耐潮、防尘等功能，安全可靠性高、发生故障后影响范围小。各回路主开关选用高分段能力的塑壳断路器。高压电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带凯装铜芯电力电缆，低压进线电缆选用阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯电力电缆，其它低压动力电缆选用阻燃型聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯控制电缆，电缆沿电缆桥架或电缆沟敷设。所有电力电缆均按允许载流量选择，电压降校验（工作电流按100%负荷计算）、短路电流热稳定校验及保护灵敏度校验。电缆桥架选用有孔带盖板的钢制托盘，表面喷涂防腐、防火，额定均布负荷等级A级；桥架分双层，控制电缆放下层，动力电缆放上层；电缆桥架具有可靠的电气连接并接地；对于震荡的场所，与固定装置连接处设置减震线圈；电缆充填率符合相关标准规范的规定。防雷及接地本工程为三类防雷，房屋、除尘器等采用避雷网（带）、避雷针或其他金属结构作为闪接器，每根引下线的冲击接地电阻不宜大于30Ω，防直击雷接地宜和放感应雷、防静电，保护和工作接地共用接地系统，该接地系统和全厂接地网相接。装置内和建筑物内要进行总等电位连接和局部等电位连接；每个单元均有自己的接地网，接地网间用接地干线连成一个整体。接地干线采用镀锌扁钢，其截面不小于100mm，接地极采用镀锌角钢，厚度为4mm，装置内正常不带电的金属外壳与接地装置连接，仪表接地根据其专业要求确定。照明及检修在烟气脱硫除尘系统区域内设置正常照明。配置手持式应急灯用于检修照明（由甲方自行配置）。2.5.9.3用电设备负荷2×20t/h链条炉烟气脱硫工程主要用电设备电气负荷的计算，采用需要系数法，计算结果见下表：主要用电设备电气负荷一览表序号设备名称功率（kw）数量备用数量装机功率（kw）运行功率（kw）日平均运行时间（h/d）1循环泵11101111242浆料泵0.5311.51123浓缩泵11212211244氧化风机1.14212.281.14245排泥泵4.0218.04.0126反洗水泵5.52111.05.547滤液泵2.2214.42.248药剂搅拌器0.75201.51.5129浓缩罐搅拌器1.5101.51.52410地坑搅拌器1.5101.51.52411真空皮带机3.7103.73.712合计=SUM(ABOVE)\#"0"19=SUM(ABOVE)\#"0"576.3846.542.5.10运行费用估算根据设计基础参数，锅炉总耗煤42.0t/h,收到基全硫Aar为0.6%，三台锅炉排放二氧化硫约为426.38kg/h。按照招标文件要求，设计脱硫效率95%，锅炉总烟气量340000Nm³/h，脱硫塔进口SO2浓度为1380mg/Nm³，SO2排放浓度为小于100mg/Nm³。那么根据理论计算，每脱除1kgSO2消耗氧化镁的量为0.66kg。本脱硫方案单位运行费用基准计算单价：90%纯度固态粉状MgO为500元/吨，电价为0.56元/kw·h，水费为2.5元/m3。脱硫剂每天运行费用核算序号脱硫剂纯度单价（元/吨）运行时间（h）用量（吨/d）费用（元）1MgO85%500240.81405.00合计405.00每天主要设备用电消耗序号设备名称设备功率（kw）数量运行功率（kw）运行时间（h/d）费用（元）备用数量1循环泵112222402氧化风机1.1422.282413排泥泵4.024.01214反洗水泵5.525.5415浓缩泵112111216滤液泵2.222.2417药剂泵0.7520.752418药剂搅拌器0.7521.51209浓缩罐搅拌器1.511.524010地坑搅拌器1.511.524011真空皮带机3.713.7120合计=SUM(ABOVE)\#"0"19=SUM(ABOVE)\#"0"5日物资消耗经济指标序号项目耗量单价费用（元）备注1水耗0.81m3/d2.5元/m32电耗968.0kw0.56元/kw.h3MgO0.81t500元/吨纯度≥85%固体合计40t/h锅炉脱硫每天运行费用总计每脱除1吨SO2运行费用2×20t/h锅炉脱硫年运行费用总计8000小时/年2.6安全运行指标2.6.1烟气脱硫除尘系统的主要安全问题烟气脱硫除尘系统在设计运行中尽可能做到安全、有效、稳定，但也存在一些潜在的安全方面的问题，主要有：（1）电伤电伤是指脱硫除尘系统设备由于雷击所造成的损坏或接地不良给工作人员带来的伤害，高压电器设备由于运行人员的误操作及保护不当而给人员带来的伤害。（2）机械伤害脱硫除尘系统中有风机、水泵、浆液泵等机械设备，在运行和检修过程中如果作不当有可能给工作人员造成伤害。（3）其它伤害其它伤害包括: 钢平台及钢楼梯踏板造成人员滑倒，人员在高处作业时的跌倒等。2.6.2安全措施（1）防电伤措施电气设备采取必要的机械、电气联锁装置以防止误操作；电气设备设计严格按照带电部分不低于最小安全净距执行；电气设备选用有五防设施的设备，对配电室加锁，严格执行工作制度；在高压电气设备的周围按规程规定设置栅栏，遮拦或屏蔽装置；紧急事故采取声光显示及必要的其它指示信号，设置自动联锁装置以给出处理事故的方法；各元件的控制回路均设有保险、信号、监视、跳闸等保护措施；所有电气设备应有防雷击和接地设施。（2）防机械伤害措施所有转动机械外露部分均应加装防护罩或采取其它防护措施，设备布置在设计时留有足够的检修场地。（3）防止其它伤害的措施所有钢平台及钢楼梯踏板采用花纹钢板或格栅板以防人员滑倒；在楼梯孔平台等处周围设置保护沿和栏杆，以防高处跌伤；脱硫系统的一些设备在运行过程中产生噪声，如不采取措施将对工作人员的健康带来一定的影响。特别是氧化风机噪声较大，因此设有防音罩，为了减轻噪声对运行人员的身体健康造成的影响，在设备订货时，根据《工业企业噪声卫生标准》向设备制造厂家提出限制设备噪声的要求，将设备噪声控制在允许范围之内，对工作场所采取必要的噪声防治措施，如隔声玻璃门、