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烟化炉气动乳化脱硫
湖南亦辉环保设备有限公司编制
方案呈送人:贺振邦 13100337766
目录
1 概述
1.1 项目概况
1.2 设计原则
1.3 设计参数
1.4 排放要求
1.5 技术规范和标准
1.6 工程范围
2 脱硫工艺介绍
2.1 气动乳化脱硫技术简介
2.2 气动乳化脱硫技术八大优势
2.3 气动乳化脱硫塔标准结构
2.4 脱硫专利技术
2.5 脱硫吸收机理
2.6 脱硫系统设计参数
2.7 脱硫基本原理
2.8 气动乳化脱硫塔316L材质说明
赤峰大井子锡业有限公司目前的回转窑、烟化炉、反射炉、电炉排放浓度不能满足目前的环保标准,按照环保部门的要求,需为其配套烟气脱硫装置,结合现场的实际情况和气动乳化的技术特色,选择石灰-石膏法脱硫工艺,以氢氧化钙为脱硫剂,配套气动脱硫吸收技术来对烟气中的SO2进行脱除,脱硫副产物石膏可以外售至水泥厂,变废为宝。
石灰-石膏湿法脱硫工程锅炉采用四炉三塔的配置方式,(回转窑、反射炉、电炉集中处理、烟化炉单独处理,后通过原喷淋塔排空)脱硫塔采用目前公司独有的气动乳化脱硫塔技术,同时配套相应脱硫附属设备及系统,具备较高的自动化程度,能实现长期、稳定、可靠地达标运行,且脱硫效率高,烟气侧实际运行系统阻力小,负荷适应强和可调节范围广,在满足上述前提下,还能最大程度上地减少除尘系统材料和能源消耗,并合理控制投资规模。
湖南亦辉环保设备有限公司是一家专业从事废气污染治理的环保公司,拥有气动乳化脱硫塔专利脱硫技术,核心设备为自主研发的专利设备新型布液气动乳化脱硫塔。根据业主提供的相关条件及技术要求,结合湖南亦辉环保的专利技术编制本脱硫方案。
我公司将严格根据现场建设条件及烟气设计参数,本着先进高效、经济可靠、适应范围广、布置简单紧凑的原则进行方案设计。本脱硫项目实施后,将有效改善周边大气环境,并能适应日益严格的环保标准,将有显著的社会、经济和环境效益。
本脱硫工程设计范围包括工艺系统、电气系统、仪表控制系统、土建工程及给排水、通讯等本工程所需的全部设计。工艺系统包括烟气系统、吸收系统、吸收剂制备系统、脱硫产物脱水系统及公用系统。在满足业主要求的同时满足国家有关安全、消防、环保等强制性标准。
烟气脱硫技术总的设计原则包括:
(1)本工程锅炉采用石灰石膏法脱硫工艺,一套脱硫系统.
⑵严格执行环境保护政策,确保排放达到国家和地方标准;
⑶脱硫剂来源广、价格低,降低脱硫设施运行费用;
⑷系统采用闭路循环,对环境不会产生二次污染;
⑸合理布置系统平面,充分考虑物流、人流与管理维护的方便;
⑹脱硫装置采用PLC自动化控制;
⑺考虑系统防腐、防堵、防冲刷磨损、防结垢;
⑻脱硫剂采用石灰;
⑼脱硫副产物:石膏经过压滤脱水后出售;
⑽结合实际情况采用最佳工艺设计,降低投资和运行成本;
⑾脱硫装置应能适应锅炉的正常波动负荷;
⑿整套脱硫系统能够满足整个系统在不同工况下运行的要求。
⒀需要冲洗的设备(如:脱硫塔除雾器)设置自动冲洗。
⒁对于容易损耗、磨损或出现故障的所有设备应易于更换、检修和维护。
⒂烟道和脱硫塔等设备应配备相应的人孔门,且能进行开/关
⒃所有设备和管道,包括烟道、膨胀节等在设计时考虑设备最大负荷。
⒄所有设备和管道,包括烟道的设计考虑最差条件及事故情况下安全裕量。
⒅设计选用的设备、材料适应实际运行条件,保证使用寿命。
⒆在冲洗清扫中产生的废水收集在排水坑内,通过泵输送至系统中利用。
⒇所有设备与管道等的布置考虑系统功能的实现和运行工作的方便。
窑炉名称
标况烟气量
Nm3/h
标况浓度
Nmg/m³
温度
备注
烟化炉
20074
50000
91.2
回转窑
8500
12000
109
反射炉
17607
2000
107.8
电炉
10978
4099
100
三台窑炉汇总
37085
4913
100
四台窑炉汇总
77692
20747
100
烟气数据
排放指标
SO2
本次改造目标
<200mg/m³
1.5.1 设计规范
《2015工业大气污染物综合排放标准》              GB28662-2015
《工业锅炉及窑炉湿法烟气脱硫工程技术规范》         HJ462-2009
燃煤烟气脱硫设备》                           GB/T19229-2003
《固定污染源烟气连续监测要求及检测方法》          HJ/T76-2007
《火力发电厂保温油漆设计规程》                 DL/T5072-2007
《火电厂大气污染物排放标准》                    GB13223-2011
《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》            DL5022-93
《火力发电厂钢制平台扶梯设计技术规定》           DLGJ158-2001
《建筑结构荷载规范》                             GB50009-2012
《混凝土结构设计规范》                          GB50010-2010
《钢结构设计规范》                              GB50017-2011
《建筑抗震设计规范》                            GB50011-2010
《构筑物抗震设计规范》                          GB50191-2012
《建筑地基基础设计规范》                         GB50007-2002
《动力基础设计规范》                            GB50040-1996
《火力发电厂土建结构设计技术规定》                  DL5002-93
《火力发电厂建筑设计规程》                     DL/T5094-1999
《建筑物防雷设计规范》                          GB50057-2010
《低压配电设计规范》                              DL/T5044-95
《电力工程电缆设计规范》                          GB50217-94
1.5.2 控制系统采用的主要标准及规范
《过程测量与控制仪表的功能标志及图形符号》    HG/T 20505-2000
《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》      HG/T2050-2000
《自动化仪表选型设计规定》                    HG/T20507-2000
《仪表供电设计规定》                          HG/T20509-2000
《仪表配管配线设计规定》                      HG/T20512-2000
《仪表系统接地规定》                          HG/T20513-2000
1.5.3 电气设计采用的主要标准及法规
《火力发电厂厂用电设计技术规定》                DL/T5153-2002
《火力发电厂和变电所照明设计技术规定》              DLGJ56-95
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》           DL/T620-1997
《电测量及电能计量装置设计技术规程》            DL/T5137-2001
《建筑物防雷设计规范》                            GB50057-94
《低压配电设计规范》                             DL/T5044-95
本工程按照四炉三塔配置两套脱硫循环系统,烟化炉烟气经除尘后由主引风机送入气动乳化脱硫塔,经脱硫后的烟气通过下降烟道送入烟囱排放。回转窑、反射炉、电炉烟气进入原喷淋塔脱硫,设计两套脱硫循环系统,共用制浆系统及后期处理系统。包括脱硫塔设计、设备供货、安装、系统调试和试运行、考核验收、培训等。
1、采用石灰-石膏法脱硫工艺,并配套使用气动乳化脱硫塔。以氢氧化钙为吸收剂。
2、烟气系统:回转窑、电炉、反射炉进入原有喷淋塔在塔内,进入喷淋塔内的烟气总量37085 Nm3/h二氧化硫浓度为4913Nmg/m³,工况下的烟气流速为1.46m/s在不考虑电炉烟气条件下烟气总量26107Nm3/h二氧化硫浓度为5255Nmg/m³,此时工况下的烟气流速为1.03m/s,均优于设计值3 m/s,在原有喷淋塔内安装四层喷淋,两层除雾器,可确保排放浓度为200 mg/m³以下。
烟化炉采用两台气动乳化脱硫塔串联使用。气动乳化脱硫塔内均安装了除雾器,经处理后的烟气温度约为60℃,烟气进入原喷淋塔烟囱,目前设计的出口排放浓度为200 mg/m³以下。
原有塔顶烟囱直径为1.2m,烟气在烟囱内的流速为:94767m3/h÷3600S÷3.14÷0.6m÷0.6m=23.28 m/s,原超出15 m/s的设计值,在烟化炉安装过程中拆除塔顶烟囱,更换一根直径为1.7 m的玻璃钢烟囱保证流速低于15 m/s。
3、循环系统:在脱硫塔位置新建循环池一座,4*8*3(地上池),配置两台搅拌器,原脱硫系统循环泵两台,氧化风机一台,均安装在新建循环池位置。回转窑等烟气脱硫塔配套三台100 m3/h的循环泵,液气比在6L/m3,烟化炉脱硫塔第一级配套一台380 m3/h,第二级一台380m3/h的循环泵。系统内备用的氧化风机安装在循环池附近,在池底铺设曝气管道,进行强制氧化。
4、回转窑每天投料量在60T/D,物料含硫为3%,烟化炉10.5T/D物料含硫40%推算出每天总二氧化硫量:60T/D×3%×2+10.5×40%×2=12T,每天消耗的氢氧化钙(90%)约为:15.41T能满足生产负荷,暂时不做改造。
5、后处理系统:已知每天二氧化硫总量约为12T,产生的石膏渣量为12T×3.071=36.852吨石膏渣。目前所使用的板框压滤机过滤面积为20m2每次处理量为0.3T。由此推算出36.852T÷0.3T =122.84,工人每天需拆卸123次板框才能处理完产生的石膏渣,以上计算基于最大值,实际运行过程中有所减少,考虑到压滤机已经满负荷生产,在渣场处增设一台100 m2的板框压滤机,满足生产负荷。
6、配置一套电气控制系统,采用PLC+工控机实现主要自控功能。
气动乳化脱硫技术是在空气动力学的原理上开发而来的一种高效脱硫技术。气动乳化是这样形成的:在一圆形管状容器中,经加速的待处理烟气以一定角度从容器下端进入容器,形成旋转上升的紊流气流,与容器上端下流的不稳定溶液相碰,烟气高速旋切下流溶液,溶液被切碎,气液相互持续碰撞旋切,液滴被粉碎的愈来愈细,气液充分混合,形成一稳定的乳化液层。在乳化过程中,乳化液层逐渐增厚,上流的气动力与乳化液的重力达到平衡,乳化液层继续增厚早形成的乳化液被新形成的乳化液取代,带着被捕集的杂质流经均气室落至吸收塔的底部。在过滤单元内,只要有足够的待处理烟气流量,总将保持一相对稳定的乳化液层。含有有害物质的烟气,在过滤单元内参加了气动乳化过程,烟气载有的有害物质,与乳化液层中的微细液滴接触。由于在乳化液层中,液滴的比表面积比水膜除尘、喷淋除尘等方法大数倍至数十倍,因此单位液量捕集和吸收有害物质的效率显着增大。对于有害物质来说,液滴趋细,更有利于化学净化过程。
⑴高脱硫率:它是目前市场上脱硫率最高的设备,能针对各种原烟气,设计脱硫率90%-99.7%之间。
⑵使用期长:脱硫塔整个塔体及内件,全部采用316L不锈钢制造,能耐高温、耐磨损、耐腐蚀,设计使用寿命可达10年以上。
⑶低Ph值:整个脱硫过程,以中性循环液运行,不容易产生结垢堵塞。
⑷低液气比:脱硫塔的液气比可以低至喷淋塔的1/5,可以从循环泵的流量直接体现。
⑸低循环液压:气动乳化脱硫塔是以水柱直接布液,没有喷嘴,少了压阻,没有喷嘴结垢堵塞、腐蚀、磨损导致脱硫塔失效的隐患。
⑹省电节能:由于低循环液压、小流量循环的双重因素,使循环泵等设备小型化,省电节能。
⑺脱硫剂不受限制:如石灰、石灰石、电石泥碱性物、碱性氧化物以及工业废液。
⑻管理方便,运行可靠:脱硫塔免维护、免操作、无人值守。
气动乳化脱硫塔由三部分组成,均气室、净化室、除雾室。含硫烟气首先进入均气室,再进入气动乳化净化室,最后通过气液分离室,净化后的烟气出塔并排入大气。
各部件的作用简述如下:均气室的作用是均匀分配烟气给每一净化室,使每一净化室发挥同等的过滤作用。烟气分配不均匀,将严重影响过滤器除尘脱硫效率。
净化室是脱硫的核心区域,它提供一个固液态三相紊流的强传质气动乳化空间,它是烟气净化的主要构件,气动乳化过滤元件的结构,气流速度,布液量都直接影响烟气净化的效率。
气液分离室,用于气液分离,液气分离采用凝并和惯性原理,结构简单,气液分离室还有进一步除尘脱硫的作用。
对湿法脱硫工艺来说,吸收液与烟气接触越充分,脱硫效率越高,气动乳化脱硫塔是目前世界上吸收液和烟气接触最充分的设备。
吸收液几种工作形态比较见下表:
吸收液工作形态
比表面积
脱硫效果
水膜状
液滴状
乳化状
很大
很好
与传统湿法脱硫技术相比,气动脱硫塔烟气脱硫技术减少了吸收塔的体积和投资,提高了系统运行的经济性和安全性。
回转窑、反射炉、电炉脱硫系统设计参数
项  目
单位
数值
备注
脱硫率
%
>95.92
脱硫装置可用率
%
>99
处理烟气量
Nm³/h
37085
处理浓度
Nmg/m³
4913
液气比
L/m3
6
Ca(OH)2/SO2摩尔比
<1.05
脱硫系统阻力
Pa
<1600
设计1600Pa
烟化炉硫系统设计参数
项  目
单位
数值
备注
脱硫率
%
>99.03
脱硫装置可用率
%
>99
处理烟气量
m³/h
70000
经配风后
处理浓度
mg/Nm³
14285
经配风后
液气比
L/m3
7.5
Ca(OH)2/SO2摩尔比
<1.05
脱硫系统阻力
Pa
<4000
石灰粉-石膏脱硫工艺是典型的气体化学吸收过程,在洗涤烟气的过程中发生了复杂的化学反应,烟气中SO2的脱除在气、液、固三相中进行,发生了气-液反应和液-固反应。其主要反应方程式如下:
烟气中SO2,SO3和HCl在脱硫反应塔吸收过程中发生的主要化学反应如下:
(1)  气体从气相主体到液体表面气膜的扩散
XYm(气相主体) → XYm (气膜) (XYm代表SO2、SO3、HCl)
(2)  XYm从气膜穿过气液界面的扩散与溶解
XYm (g) → XYm (aq)
(3)  溶解后的气体的水合过程
SO2(aq)+ H2O → H2SO3
SO3(aq) + H2O → H2SO4
(4)  溶液中的离解、氧化
HCl → H+ + Cl-
H2SO3 → H+ + HSO3-
HSO3-→ H+ + SO32-
HSO3- + 1/2 O2→ HSO4-
SO32-  + 1/2 O2 → SO42- (部分)
(5)  在液相中,CaCO3溶解与电离
CaCO3→ Ca2+ + CO32-
CO32- + H2O→ HCO3-+ OH-
HCO3-+ H2O → H2CO3 +OH-
(6)  产生的OH-发生中和反应
H+ +OH- → H2O
(7)  盐的形成
2H2O+ SO42- + Ca2+ → CaSO4·2H2O(s)
1/2H2O+ SO32- + Ca2+ → CaSO3·1/2H2O(s)
除上述反应外,烟气中含有的HCl、HF等气体也与Ca(OH)2反应,生成CaCl、CaF2等副产品。
氢氧化钙是钙基脱硫剂的一种,除了有现成的碱性废液之外,钙基脱硫剂是现实中容易取得较经济的脱硫剂。
玻璃钢材质说明
玻璃钢(FRP)亦称作GFRP,即纤维强化塑料,一般指用玻璃纤维增强不饱和聚酯、环氧树脂酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料,称谓为玻璃纤维增强塑料,或称为玻璃钢,不同于钢化玻璃
由于所使用的树脂品种不同,因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之别。质轻而硬,不导电,性能稳定,机械强度高,回收利用少,耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。
玻璃钢学名纤维增强塑料,俗称FRP(Fiber Reinforced Plastics),即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料(GFRP),碳纤维增强复合塑料(CFRP),硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成。纤维(或晶须)的直径很小,一般在10μm以下,缺陷较少又较小,断裂应变约为千分之三十以内,是脆性材料,易损伤、断裂和受到腐蚀。基体相对于纤维来说,强度、模量都要低很多,但可以经受住大的应变,往往具有粘弹性和弹塑性,是韧性材料。
1、脱硫塔技术                   气动乳化脱硫塔
2、专利权属                     株洲亦辉环保设备有限公司
3、专利号                       ZL201620333835.3
4、脱硫塔材质                   玻璃钢
5、连支撑脚外形总尺寸      3200mm×3200mm×17000mm(以实际为准)
6、塔内电动部件                 无
7、塔内活动部件                 无
8、处理烟气量                     70000m3/h
9、设计烟气进口SO2浓度           0--15000 mg/Nm3
10、设计烟气出口SO2浓度          ≤200 mg/Nm3
11、设计烟气温度                 0℃--200℃
12、均气室数量                   1组
13、总过滤器数量                 共 4组
14、单个过滤器外形尺寸           ¢950mm×3000mm
15、过滤器内流速                 5~9 m/s
16、总乳化发生器数量             8个
17、除雾器个数                   2个
18、脱水除雾器外形尺寸           3000mm×3000mm
19、烟气除雾器流速               2~3 m/s
20、脱水除雾器内除雾层数         2
21、脱硫除雾器标准               国际通用
22、脱硫塔质保期                 10年
23、使用脱硫剂                   石灰、氢氧化钙
24、脱硫剂浆液含固体率           ≤10%
工艺设计分为烟气系统、吸收系统、制浆系统及石膏处理系统和工艺水系
统组成。
工艺设计分为烟气系统、吸收系统、制浆系统及工艺水系统组成。
1、烟气系统
烟气系统主要由风机、膨胀节、烟气烟管、脱硫塔、烟囱等组成。
经除尘后的原烟气在引风机作用下,进入到气动乳化脱硫塔均气室内,通过气动乳化发生器,烟气高速旋转上升,与向下的浆液进行酸碱中和反应,烟气中SO2等有害物质被脱除,净烟气在压差作用下继续上升,经倒流室均布烟气至除雾室进行除雾,最后通过净烟气管道由烟囱排空。
2、吸收系统
SO2吸收系统是整个脱硫的核心部分,包括3台吸收塔、1个循环池(含搅拌装置)、5台循环泵、氧化风机、除雾器等。
原烟气经烟气系统吸收塔,脱硫后净烟气经除雾器除雾后进入脱硫烟囱排放。
来自制浆系统的吸收剂通过吸收剂给料泵送入循环泵入口管道,循环泵将吸收浆液送至吸收塔顶,经塔内特殊构件导流、分散形成液膜、液滴。烟气与吸收液并流通过吸收塔,在塔内气、液两相充分接触吸收,脱除烟气中的SO2。
吸收浆液与烟气分离后落入循环槽,通过循环泵抽上塔顶循环吸收。吸收剂液在循环槽内加入空气进行强制氧化,经充分反应的吸收浆液由料浆排出泵送到脱硫产物脱水系统。
制浆系统
制浆系统包括石灰石供应及储存系统、吸收浆液制备及给料系统。
通过给料设备将氢氧化钙加入制浆槽,并按比例计量加入工艺水或滤液,通过搅拌制成固体含量约10%的石灰浆液。
4、工艺水系统
工艺水系统包括冲洗水系统和工艺给水系统。冲洗水系统主要包括PLC、管道增压泵、冲洗水管、电磁阀、喷嘴,冲洗水系统是用来冲洗脱硫塔除雾器。
工艺给水系统主要包括工艺水管和电磁阀等,主要用来给循环池和制浆池加水和冲洗用
5、副产物处理系统
副产物系统组成主要由浓密池、搅拌器、压滤泵、压滤机组成。
当浓密池的浆液夜通过充分氧化后,开启压滤机,开启压滤泵,石膏浆液从浓密池底部被抽送到板框压滤机进行固液分离,石膏滤液进入制浆池回用,滤饼即为二水石膏。因本项目烟气中粉尘等有害杂质很少,经过压滤后石膏品质较高,可做为水泥缓凝剂或建筑材料外售,抵消部分运行费;。
6、废水处理
项目不设计废水处理系统。本项目产生的废水主要是石膏固液分离产生的废水,这部分废水返回到制浆系统循环使用。
由于气动乳化脱硫塔没有喷嘴,脱硫系统所采用的循环泵的扬程不会超过26m,主循环泵都有备用,并提供自动开关以防出现故障。主循环泵质机封保证连续运行3600h无故障。泵停止后为了防止机械堵塞/负载起动,浆泵、浆液管道配备有自动清洗设备。泵的设计和安装投标方提供最新标准,供甲方确认;泵和附件设计满足系统运行要求;泵和电机尽可能采用直连。特殊情况双方商定。
泵的设计流量考虑该系统的最大流量另加10%裕量;泵的设计压力为该系统的最大压力另加裕量,对浆液泵加20%裕量,对水泵加10%裕量。从经济性考虑,在机壳和叶轮上配有可更新的磨损环。
每台卧式泵与电机共同安装在一个刚性结构的基板上。作为单个部件和组装后的整体,在所有离心水泵的转动构件上将进行静和动平衡试验。在泵速度升高至运行速度的过程中,水泵将平稳运行。
吸收塔浆池、吸收剂箱、石膏浆液返回箱及其所有储存浆液的箱、罐、池和容器配有搅拌设备,以防止浆液沉降结块,我公司采用的的搅拌装置均为316L不锈钢材质。
搅拌器安装有轴承罩,主轴和搅拌叶片及电动机。若采用卧式搅拌器,投标方保证充分的密封。搅拌器选用螺旋或螺旋伞齿轮驱动。从顶部安装的搅拌器有正交的驱动装置,并配备适当的齿轮和注油润滑装置,并带有油观察镜以便充油和放油使用。不得采用油泵。能够在不移动电动机的情况下维修齿轮
搅拌器设计时考虑浆液中氯离子浓度为1000mg/L搅拌器采用316L不锈钢,所有接触被搅拌流体的搅拌器部件,必须选用适被搅拌流体的特性的材料,包括具有耐磨损和腐蚀的性能。吸收塔搅拌器配备紧急备用电源。。每台搅拌器和其附属设备的布置方式能便于进行操作,维修和拆卸等工作,而且不中断装置的运行。采取适当的设计可靠地防止沉降,并不需排空箱体的浆液。
脱硫塔设置一台全容量的氧化风机。流量裕量为10%,压头裕量为20%。氧化风机为罗茨式。
氧化风机能提供足够的氧化空气,合理布置氧化风管,使吸收塔内的亚硫酸钙充分转化成硫酸钙。
在循环池及中间池内分布的氧化风管,氧化风管材料采用玻璃钢材质。
根据甲方提供的烟气参数,每天产生的石膏量约为36.8吨,目前石灰脱硫工艺选用的设备主要为板框压滤机与真空皮带脱水机+水力旋流器两种。
板框压滤机对于处理浆液要求不高,通过液压装置将石膏浆液进行固液分离。可将石膏含水率处理至15%左右。
真空皮带脱水机处理的浆液是从水力旋流器过来的浆液,浆液中固体含量约为40~60%,在通过真空泵作用下将石膏中的水分吸附到10%左右。
根据甲方每天的处理量,我公司设计采用板框压滤机处理石膏。
罐车将石灰粉送至厂内,通过管道输送至粉仓储存,在制浆池制成浆液,然后再由浆液泵送入循环系统。
在粉仓设计时,出料口料壁与水平夹角不小于60°,同时配有振打器,以避免结垢堵塞等现象。单台粉仓能储存不小于3 天的量。石灰石粉仓的顶部配有密封的人孔门,该门将设计成能用铰链和把手迅速打开,并且顶部应有紧急排气阀门粉仓的通风除尘器为脉冲布袋除尘器,除尘后的洁净气体中最大含尘量小于20mg/Nm3。在粉仓的出料口装有关断阀。石灰石粉仓底部配有气化装置,防止石灰石粉的板结。
由于湿法脱硫,采用含固率为10%的浆液与烟气进行反应,烟气湿度增加,烟气密度增加,烟气扩散能力降低,烟囱附近存在不同程度的“降雨”现象。
为了解决这个问题,气动乳化脱硫塔设计时内加装了倒流锥,进入除雾器前,上升的烟气撞击倒流锥,使得大颗粒浆液粉尘回落至循环池,减轻除雾器的负荷。
当含有雾沫的气体以一定速度流经除雾器时,由于气体的惯性撞击作用,雾沫与波形板相碰撞而被附着在波形板表面上。波形板表面上雾沫的扩散、雾沫的重力沉降使雾沫形成较大的液滴并随气流向前运动至波形板转弯处,由于转向离心力及其与波形板的摩擦作用、吸附作用和液体的表面张力使得液滴越来越大,直到集聚的液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时,液滴就从波形板表面上被分离下来。除雾器波形板的多折向结构增加了雾沫被捕集的机会,未被除去的雾沫在下一个转弯处经过相同的作用而被捕集,这样反复作用,从而大大提高了除雾效率。气体通过波形板除雾器后,基本上不含雾沫。
第一层除雾装置
第二层除雾装置
为了进一步提高现有除雾器效率是还可采取
旋流子除雾器只能适用小烟气量的除雾,其原因为:液滴靠离心力向外侧移动,如除雾直径过大,大部分微小液滴其未到达外侧壁板就已经离开除雾器,不能与其他液滴凝聚,也就使除雾效果并不理想。
为此,减小旋流子外径尺寸就成关键。新技术是将旋流子做成小直径模块,并上下3-4个旋流子组成一个单元。大烟气量的大型脱硫塔则布置数个或数十个旋流子单元,从而达到良好的除尘除雾效果。
其为小直径圆柱状,下部设置4层旋流子除尘除雾器。
为保证旋流子不发生堵塞现象,以及外侧壁不积灰,在下部旋流子中心盲板处设置有喷水装置,可定期或不定期对外侧管壁和旋流板进行冲洗。
为达到良好的除尘除雾效果,根据烟气量大小布置一体化除尘除雾单元输入,以控制进入筒内烟气流速在合适的范围。
为防止液滴随烟气向上流动,在外筒内侧设置一定数量的聚液环,一方面可制止液滴随烟气向上一定,另一方面可使液滴进一步凝聚长大。
吸收塔喷淋后的净烟气首先经过气旋除尘除雾区,烟气中含有大量的雾滴,雾滴由浆液液滴、凝结液滴和尘颗粒组成,大量的细小液滴与颗粒在经过气旋除尘除雾器的旋流板时,与旋流板叶片发生碰撞,烟气中的小颗粒雾滴经过碰撞聚集成为大颗粒,同时在旋流板叶片上形成液膜,烟气中的粉尘与液膜碰撞后被捕捉下来,液膜厚度逐渐增加从叶片脱离向下流入吸收塔浆池,实现除尘除雾滴作用。烟气经过旋流板后,运动方向由原来的垂直向上运动变成旋转上升运动,未被旋流板捕捉的雾滴在旋转运动过程中受离心力的作用向气旋筒表面运动,气旋筒表面同样是存在均匀的液膜,运动到液膜表面的雾滴及粉尘同样被捕捉,从而进一步达到了除尘除雾的作用。
一般经过除雾后,可以使得烟气中的雾滴含量降至30mg/Nm3,粉尘浓度降至10mg/Nm3以下。
本工程脱硫控制并入锅炉控制系统,不单独设置控制系统。操作员站画面上可同时监视和控制脱硫装置内设备的运行。本方案中对脱硫装置控制系统的功能描述仅为最基本的要求,具体实施时,将结合所提供的工艺系统设计并组态功能完善的脱硫装置控制系统。
本方案会设计满足整个脱硫系统设备安全、经济运行和监视、控制、经济核算的要求,并满足国家和国际相关规范、安全、先进、完整的仪表和控制系统。我方负责脱硫系统范围内仪表控制系统的系统设计及安装设计,并负责范围内的仪表、控制设备、材料与备品备件供货,以及提供满足全厂控制系统要求的接口软、硬件和相应的配合工作。
脱硫系统范围所有仪表具备在电厂控制系统运行两年以上成熟经验的资格,不会选用没有成熟使用业绩的仪表。
系统检测仪表的配置根据本项目的要求和实际工艺系统要求确认。
1) 所有控制仪表及设备具有高的可用性、稳定性、可操性和可维护性,满足系统控制功能的要求。
2) 所有控制仪表及设备满足工艺要求,其设备选型经需方确认后生效。
3) 我方提供的所有显示仪表刻度单位符合国际标准计量单位。
4) 检测仪表精度选择,主要参数不低于0.5级,一般参数不低于1.5级;变送器精度为0.075级,分析仪表不低于ppb级。
1) 就地设备设计考虑以下原则
a) 工艺系统中在巡检人员需监视的地方,设有就地指示仪表。
b) 仪表和控制设备的设置位置和数量满足采用对于脱硫系统进行远方监视、运行调整、事故处理和经济核算的要求。
2) 温度测量
热电偶或热电阻选用不锈钢保护套管,采用双支热电偶。对于烟气测量,测温元件为防磨型。采用铂热电阻(分度号Pt100)及不锈钢保护套管。对于轴承等振动部件进行温度测量时采用专用的耐振型热电阻。
所有热电偶或热电阻其引出线采用防水式接线盒。
所有热电偶或热电阻温度计将根据管路来选择螺纹连接型或焊接型。
测温元件安装的插入深度符合相应的标准。
带刻度的双金属温度计只用于就地指示,精度不低于±1.5%,表盘尺寸为Φ150,双金属温度计采用万向抽芯式。必要时为无振动安装,使显示仪表远离振动场所。
我方提供的电缆具有较好的电气性能,机械物理性能以及不延燃性,满足有关国际、国家规范和标准,有同类工程应用业绩的产品。计算机控制电缆单极芯数不超过19芯,并按要求留有备用芯。
用于开关量信号与控制装置连接:选用1.0mm2无卤低烟阻燃交联聚乙烯烃电缆(电缆导体的最高额定温度90℃),分对屏蔽加总屏蔽。质量要求执行国家相关标准(耐火特性试验执行GB 12666.6及IEC 331标准,阻燃特性试验执行GB 12666.5标准)。
用于热电偶信号与测量装置连接:选用1.5mm2无卤低烟阻燃交联聚乙烯烃电缆(电缆导体的最高额定温度90℃),分对屏蔽加总屏蔽。质量要求执行国家相关标准(参照IEC 584—3)。
用于供电接线:电力电缆技术规范参见电气有关技术规范。
提供满足本工艺测控要求所必须的脱硫装置控制系统全套硬件设备、各项服务。
提供构成脱硫装置控制系统所必需的全部硬件,并全面负责,包括系统内外的接线。负责其供货范围内所有设备的内部及其之间接线的设计和供货。
按照合同规定的进度要求,按时发运,安装、调试、投运脱硫装置控制系统。
安装、通电启动和调试,直到所供脱硫装置控制系统能达到脱硫装置控制系统的全部功能要求,并保证系统可利用率达到98%。
负责培训需方的运行、维护和工程技术人员,并使这些培训人员能得心应手地操作、维护、修改和调试脱硫装置控制系统。
脱硫装置符合工程设计和现行规范、环保标准等要求,达到合格标准。并由政府环保部门做出的检测报告,烟气SO2排放浓度≤200mg/m3。科学合理处理脱硫产物及除尘灰,不造成二次污染;脱硫工艺与设备技术先进,运行稳定可靠;脱硫装置便于观察、监视、操作维修简单易行。
性能验收的地点为甲方现场。性能验收试验由甲方主持,乙方参加。乙方提供试验所须的技术配合及人员配合。性能验收试验结果的确认:性能验收试验报告以甲方为主编写,乙方参加,共同签字确认。工程验收:甲方负责,乙方配合对脱硫工程的系统设备的安装质量进行验收,并双方签字共同确认该工程质量是否合格。性能验收:甲方负责,乙方配合进行冷态和热态调试,调试合格后由甲方组织双方进行系统投运验收,并向乙方提供性能验收合格单。质保期:质保期两年。
乙方为甲方培训设备管理、运行及维护人员。乙方负责在设备安装、调试期间的一切技术交底、技术服务、技术指导和技术监督工作,直到系统安装调试完毕并投入正常运行。乙方为甲方质保期内保驾护航两年。甲方如需乙方提供技术服务,乙方服务人员必须在48小时内到达甲方脱硫系统现场。
负责提出培训内容和培训计划,由甲方确认。选派有经验和有能力的指导人员对甲方技术人员进行培训。培训将采用对实物进行系统的解释、作专题报告、现场参观、实际操作和阅读相关的技术资料和图纸等手段。在培训期间,乙方将免费提供必要的技术资料和图纸、设施、工具、仪表等。乙方要对被培训人员在培训期间的表现作出评价。技术人员的培训内容包括:脱硫工艺、设备运行、维护。
乙方将接受甲方的技术人员进行为期3天的上课培训。在各个脱硫设备调试期间,乙方在指导调试的过程中,对甲方的人员进行现场操作培训。更详细的培训计划将在调试前1个月提交给甲方,并指导运行半个月。
售后服务是工程和设备服务的延伸和重要组成部分,我公司非常重视售后服
务工作。长期建立和各用户之间的良好售后服务关系,使各用户更加信赖、更具
信心。也对我公司提高企业信誉,争取更多的商机。我公司历来重视售后服务工
作,公司在人员、装备及管理制度上一直在不断提高,力争为客户提供更好的服
务。
因此,本公司郑重承诺:
(1)我公司售后服务的责任内容:所供设备的安装指导;所供设备的开车
调试指导;所供设备的现场故障处理;环保设备的各类维修;业主技术、设备维
护人员的的培训。
(2)公司设专人值班,24 小时内全天候接待用户。
(3)质量保证期限:项目完成验收后 3 年,3 年内有工程质量问题的中标
方免费维修。
(4)在保修期后如果由于使用不当造成系统设备出现问题,我公司亦会给
予及时的更换,但要收取相关设备维修的成本费用。
(5)故障支持与解决:在设备使用过程中如遇到问题,投标方在24 小时内
作出回应,如有必要,经招标方要求,投标方在48 小时内派人到现场进行处理;
(6)质保期内若投标方的设备及内件出现问题,投标方应在48 小时内赶赴
招标方现场提供免费技术服务。
进 度
项目名称
日 期:2017年7月下旬至2017年9月上旬
7月
8月
9月
10月
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
上旬
中旬
下旬
新增设备采购
喷淋塔改造
脱硫塔场内制作
产品检测
装车运输
现场安装调试等
序号
项 目 名 称
型号规格(工程量)
单 位
数 量
备 注
1
脱硫设备清单及造价
气动乳化脱硫塔
3000×3000×15000,处理烟气量70000m3/h
2
316L不锈钢制作
烟化炉增压风机
1
喷淋塔改造
四层喷淋,两层除雾
1
循环池搅拌器
顶进式,碳钢衬胶,54r/min
2
川大/欧迈
板框压滤机
过滤面积300平方米
1
上海大张
循环池搅拌器(利旧)
2
利旧
制浆池搅拌器(利旧)
2
利旧
浓密池搅拌器(利旧)
1
利旧
循环泵(利旧)
200FUH-32 380m³/h H=30m 55KW
2
利旧
循环泵(利旧)
Q=100m3/h,H=40m
3
利旧
冲塔水泵(利旧)
BFW100-250B
2
利旧
污泥泵(利旧)
Q=5m3/h,H=67m
2
利旧
压滤机(利旧)
XMYZ20/630
2
利旧
氧化风机(利旧)
Q=660m³/h,50kpa,N=15kw
2
利旧
2
工艺材料清单及造价
进口烟管
DN1400,碳钢
5
塔顶烟囱
玻璃钢、DN1400
18
脱硫塔连接管道
316L、DN1400
2
膨胀节
DN1400,碳钢防腐
3
浆液管道、阀门、法兰、膨胀节
316L、组合件、衬氟
1
泵可以利旧但循环管、氧化风管、浆管、水管均需要改造,
防堵网
316L
5
平台支架及楼梯等
Q235-A
15
管道保温
1
3、
电气报价(脱硫区配电室,报价不含进线柜电缆)
低压开关柜
GGD2-改(进线柜)
2
低压开关柜
GGD2-改(风机变频启动柜)
1
低压开关柜
GGD2-改(循环泵变频启动柜)
2
低压开关柜
GGD2-改(一般馈线柜)
2
现场检修箱
FXD-S
3
控制箱
FXK-S
5
电力电缆
ZRVV-1 3*95+1*50
千米
0.12
ZRVV-1 3*50+1*25
千米
0.35
ZRVV-1 3*10+1*6
千米
0.5
ZRVV-1 3*4+1*2.5
千米
0.5
ZRVV-1 4*2.5
千米
1
控制电缆
ZRKVV-0.75  12*1.5
千米
2.2
照明灯具
LED
10
其他辅助材料
桥架、套管等
1
4
仪表材料清单及造价
名称
规格
数量
单位
备注
弹簧管耐震压力表
YN-100B
2
国产优质
隔膜式耐震压力表
YNMF-100  膜片:哈氏合金C
5
国产优质
电磁阀
ZCZJ-10F DN65 PN1.0 220V AC  铸钢衬氟
9
国产优质
PH计
0-14,E+H
2
E+H进口
压力表(显示柜)
XMY-30
2
国产优质
密度计
RL-500
3
国产优质
PLC电控模块含软件编程
含PLC模块、触摸屏、组态软件触摸屏7寸
1
西门子、威伦
仪表箱及附件
KXG-222 600x500x250
1
国产优质
仪表电缆
ZR-KVV
千米
0.4
国产优质
衬氟球阀
Q41F-10F DN25 CS衬氟
3
国产优质
外螺纹截止阀
J23W-16P  DN10 SUS304
1
国产优质
其他辅助材料
国产优质
11 运行电耗表
表一:涉及改造设备装机功率明细表
序号
设备名称
型号规格
电机额定功率KW
单 位
数 量
总装机功率KW
实际功率KW
1
新建循环池搅拌器
顶进式、316L轴,转速54r/min
7.5
2
15
10.5
2
循环池搅拌器(利旧)
5.5
2
11
7.7
3
制浆池搅拌器(利旧)
5.5
2
11
7.7
4
浓密池搅拌器(利旧)
5.5
1
5.5
3.85
5
循环泵(利旧)
Q=380m3/h,H=30m
55
2
110
82.5
6
循环泵(利旧)
Q=100m3/h,H=40m
30
3
90
67.5
7
冲塔水泵(利旧)
BFW100-250B
30
2
60
12
8
污泥泵(利旧)
Q=5m3/h,H=67m
11
2
22
8.25
9
氧化风机(利旧)
Q=660m³/h,50kpa,N=15kw
15
2
30
22.5
10
压滤机(利旧)
XMYZ20/630
2.5
2
5
3.75
11
压滤机(新增)
过滤面积300平方米
4
1
4
2
表二: 项目电耗表
小时电耗kwh
月电耗(30天)kwh
年电耗(300天) kwh
月电费(30天)  万元
年电费(300天)万元
228.1
164250.0
1642500.0
8.2
82.1
12 运行成本表
序号
指标名称
单位
氧化钙法
备注
设计规模
处理烟气量(合计)
Nm3/h
57000
入口硫平均
mg/Nm3
20700
出口硫
mg/Nm3
200
工作制度
烟化炉年工作日
日/年
200
回转窑年工作日
日/年
300
日工作班
班/日
4班3倒
班工作时
时/班
8
主要材料消耗
水消耗
吨/年
21600.00
氢氧化钙(90%)消耗
吨/年
3540.0
基于回转窑运行300天、烟化炉200天运行条件
供电
装机功率
KW
336
实际总用电量
万KWh/年
249.72
基于回转窑运行300天、烟化炉200天运行条件
劳动及工资
在册职工人数
4
工资总额
万元/a
12
运行费用
万元/a
水消耗(2.0元/吨)
万元/a
4.32
电消耗(0.5元/kwh)
万元/a
82.13
氢氧化钙消耗(200元/t)
万元/a
70.80
工资总额
万元/a
12
合计
万元/a
169.25
13 生产管理与人员编制
生产管理
根据脱硫系统在车间生产中相对独立的特点,为便于该系统的运行、管理及维修,设置独立的脱硫车间。脱硫车间主要负责脱硫系统的运行管理、脱硫设备的日常维护、修理等工作。脱硫车间在行政上由车间统一管理。
人员编制
根据脱硫系统的运行管理工作内容,结合工程的具体情况,脱硫运行人员按四班三运转考虑,具体人员编制如下:
脱硫系统人员编制共计8人,具体见表。
表9-1     脱硫车间定员
岗  位
人数
工  作 内 容
管理人员
1
脱硫系统管理
运行人员
6
脱硫系统的运行操作
维修及巡检人员
1
脱硫系统设备的日常维护与修理
总 计
8
脱硫系统的管理机构及定员最终根据现场实际情况进行调整。
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