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1、150t/h锅炉烟气拖尾治理工程湿法工艺技术方案XX有限公司2023年11月1 .总论21.1 总述21.2 总体技术方案42 .脱硫原理及技术特点62.1 脱硫的化学原理62.2 脱硫技术特点63 .工艺系统设计方案83.1 烟气系统83.2 SCh吸收系统93.3 石灰石浆液制备系统123.4 石膏脱水以及废水排放系统133.5 工艺水系统153.6 排放系统163.7 压缩空气系统173.8 保温与防腐174 .主要性能保证值185 .方案附表195.1 主要设备一览表195.2 项目总投资及运行费用分析211.总论LI总述XX现有一台150th生物质锅炉，已配套炉内喷钙脱硫、SNCR脱
2、硝，布袋除尘器等环保设施，满足二氧化硫排放50mgNm3,NOX排放100mgNm3,颗粒物排放30mgNm3的环保要求。由于燃料的原因，不完全燃烧时有蓝色烟气排出，完全燃烧时又存在长距离白色拖尾现象。为了解决完全燃烧时长距离白色拖尾，建议在主抽风机后增设湿法去除拖尾的工艺进行治理，并设计将湿法工艺前的烟气热量换至湿法工艺后，排烟温度控制在68C以上，同时满足未来针对SCh和颗粒物的超低排放的最新环保要求。采用湿法工艺，设计脱硫效率50%,出口烟气SCh浓度W35mgNm3,设计除尘效率50%,出口烟气颗粒物浓度WlOmg/Nr,设计去除白色拖尾效率60%,满足大气污染物综合排放标准GB162
3、97-1996及火电厂大气污染物排放标准GB13223-2011的要求。1.1.1设计依据业主提供的烟气参数本期为150th生物质锅炉配套的白色拖尾治理工程，烟气参数如下：1、一炉一塔2、处理烟气量4100007h（引风机铭牌，排烟144C,8000Pa,1073kw）3、燃料：以林业资源为主的燃料情况；以农作物资源为主的燃料情况，适当考虑林业资源；以农作物资源为主的燃料情况，不考虑林业资源4、SCh排放50mgNm3,NoX排放80mgNm35、检测报告（报告编号：ZTJC-J2023-0009）1.1.1.2水源本工程的供水水源利用电厂设施，即生产给水、生活给水、消防给水分别从电厂的相应的
4、管道上接至设计所需区域。本工程生产用水包括增湿工艺用水、空压机冷却水等，用水利用厂循环水系统的排水。拟从循环水管道上接引。I .1.1.4生活给水系统项目区域生活给水系统包括厕所冲洗水，墩布池和洗手池洗涤用水以及场地冲洗用水等。室内给水管道采用给水PP-R管，室外给水地下管道采用聚乙烯管。II .L5消防给水系统本工程在项目建筑物内根据消防规范的要求设置室内消火栓，消火栓的布置满足消防时同层相邻两消火栓的水枪充实水柱，同时到达室内任何部位。室外消防给水管网采用环形给水管网，设置室外消火栓。III .1.6排水系统1)生产排水电厂本工程各工艺生产用水，大部分被烟气带走，少量排水由排水管道排入厂内
5、水力除渣系统，不外排。2)生活污水排水系统各建筑物室内的生活污水，通过管道的收集，排出室外。在室外，卫生间的生活排水经过化粪池处理后，再排入厂区原有的生活污水排水管网。室内排水管道采用排水UPVC管，室外地下管道管径小于200的管道采用排水UPVC管，大于200的管道采用钢筋混凝土排水管道。3)雨水排放系统本工程雨水采取有组织的排水方式，雨水由雨水口收集，通过雨水管道有组织地排入全厂雨水下水道中，排水管道采用钢筋混凝土排水管道。IV 1.1.7输配电布置D配电室布置在现有工艺综合楼内合适位置，UPS系统及直流系统配电柜、控制室设置在工艺综合楼内合适位置，设置走向为电缆沟或电缆桥架。2)压缩空气
6、由电厂提供。1 .LL8脱硫吸收剂(脱硫抄底排放配置)脱硫吸收剂采用成品生石灰或石灰石粉。脱硫吸收剂采用成品生石灰粉(85%CaO,250目)。脱硫吸收剂采用成品石灰石粉(CaCO3)。碳酸钙(CaCo3)含量：90%；粒度：325目，90%通过率；最大粒径SIrnmo相关国家及行业标准本系统的各专业设计及设备制造均符合相关的中国法律及规范、以及最新版的ISO和IEC标准。对于标准的采用将符合：首先满足地方标准，没有地方标准则按照中国国家标准(GB)系列及行业标准、规程的要求执行。主要如下：GB13223-2011火电厂大气污染物排放标准GB16297-1996大气污染物综合排放标准GB309
7、5-1996环境空气质量标准GB8978-1996污水综合排放标准GB14554-03恶臭污染物排放标准GB12348-90工厂企业厂界噪声标准GB3095-1996环境空气质量标准目前当地排放标准要求值：SCh排放浓度：100mgZNm3粉尘排放浓度：30mgNm31.2总体技术方案结合热电厂锅热力计算书，为使白色拖尾治理系统出口烟气达标排放，湿法工艺需采用水膜喷淋。本工程为1台150th锅炉采用1炉1塔空塔喷淋方式，本项目配置方案具有投资少、系统简便，运行费用省等优点，具体配置详见第3节工艺系统设计方案。脱硫工艺采用湿式工艺，水膜吸收排烟中60%以上可溶性盐，同时加入生石灰/石灰石粉，保证
8、系统运行中循环水呈中性，降低酸性腐蚀，装置可利用率不小于98%。方案按SCh浓度50mgNn?条件下，脱硫效率50%,粉尘排放浓度WlOmg/NnP进行设计及校核，并考虑在本方案中提出的烟气负荷变化范围内仍能满足排放标准不超过保证值。(2)系统保证工艺流程简洁，布置紧凑美观，技术先进，运行连续有效，安全可靠，高效节能，操作维护简单，造价合理，运行费用低。(3)装置应能快速启动投入和紧急切换，在正常连续运行条件下能适应在工艺保证的最小和最大负荷量之间的任何负荷。不需要另外的非常规的操作或准备，装置能以冷态、热态二种启动方式投入运行。(4)装置及配套设施的检修时间间隔与锅炉要求一致，不增加锅炉的维
9、护和检修时间。(5)烟气治理系统中的设备，将考虑防腐、防磨、防垢、防堵和防漏措施，易损易耗件更换方便。(6)装置管道系统布置简捷美观,便于安装维护，流速合理，强度和刚度足够，并特别注意防震动、防磨损、防腐蚀、防结垢、防堵塞和防泄漏。(7)装置的监视与控制通过控制系统来实现。采用标准仪表元器件和设备组件，以适合锅炉厂使用的需要。整套仪表控制系统应具有最大的可利用率，可靠性，可操作性，可扩展性，可维护性和安全性。2 .湿法脱硫原理及技术特点2.1 脱硫的化学原理吸收塔中的S02的脱除原理如下：烟气中的SCh与浆液中碳酸钙发生反应，生成亚硫酸钙：CaCOs+SO2+H2OCaSO3H2O+CO2(1
10、)CaO+SO2+H2OCaSO3H2O(1)通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分的亚硫酸钙转化成石膏(二水硫酸钙)：CaSO3H2O+SO2+H2O-Ca(HSO3)2+H2O(2)Ca(HSO3)2+O2+2H2O-CaS042H2O+SO2+H2O(3)吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应，生成硫酸钙。CaSO3H2O+O2+2H2O-CaSO42H2O+H2O(4)同时，也伴随有其它的化学反应发生：三氧化硫、氯化氢和氢氟酸与碳酸钙的反应，生成石膏、氯化钙和氟化钙：CaCOs+SO3+2H2OCaS42H2O+CO2(5)CaCO32HClCaCh+
11、H2OCO2(6)CaCO32HF-CaF2+H2OCO2(7)2.2 拖尾治理技术特点本公司脱硫工艺的主要特点如下：1)塔内烟气高流速通常吸收塔的烟气设计流速约为3ms,本公司经过大量的实验，得出结论，塔内烟气的高流速能引起液滴表面的剧烈振动，改善气一液相之间的传质效果，促进吸收反应。所以本吸收塔采用3.2ms的设计流速。且高流速吸收塔技术可以降低液气比，缩小塔径，从而可以降低运行费用、占地面积以及设备造价。2)吸收塔关键尺寸的优化吸收塔关键尺寸的优化是降低工程投资与运行费用的技术措施。在本工程中我们将利用这一研究成果与设计软件进行吸收塔的优化设计，对拖尾、脱硫、除尘的去除率与吸收塔压降进行
12、综合考虑以达到投资与运行成本最优。3）防腐材料系统的浆液不但具有酸性，同时还含有Cl-。因此一般的耐酸钢材是不适用的。在本工程设计中，在系统中不同的部位，采用不同的防腐措施，在特别在关键部位（如吸收塔入口烟道）采用耐蚀合金，使设备的可靠性更高。4）净烟气的多种处理方案根据现在国内外此类装置的运行现状和国际上的发展趋势，在净烟气处理方面提供多种方案供用户选择。针对本工程，脱硫后的烟道为防腐烟道，不低于68C的净烟气从烟囱排放。该方案的特点是需要设置换热系统，减少了设备的投资和烟气系统的维修工作量。同时占地面积小、节能。5）排烟换热设备采用板式或管式换热器，控制排烟温度不低于68,在第二酸露点以上
13、，确保目前混凝土烟囱的安全。6）设计精准化采用PDMS设计软件完全实现实体三维工程设计，真实体现了设计完成时装置的立体情形。避免了由于二维设计考虑不周造成的各类碰撞和空间布置狭窄等问题。针对场地较小时能进一步合理有效的利用空间，使得布置紧凑美观，管道配置空间分布更合理。3 .工艺系统设计方案本设计采用白色拖尾治理湿法工艺和石灰石膏湿法脱硫工艺。脱硫剂为石灰（CaO）o在吸收塔内，烟气中的SCh与石灰浆液反应后生成亚硫酸钙，强制氧化后生成石膏。吸收塔采用喷淋空塔，并将设置有氧化空气管道的浆池直接布置在吸收塔下部，塔内吸收段设置三层喷淋，塔上部设置二级除雾器，除雾器上面布置管束。塔内烟气流畅，保证
14、入塔烟气均匀分布，提高吸收效率。本工程采用一炉一塔系统配置，全烟气白色拖尾去除不低于60%,脱硫效率不低于50%。配备石灰浆液制备、石膏脱水系统、事故浆液系统。3.1 烟气系统3.2 统概述本方案无需增设增压风机，从主机引风机后的烟道上引出的烟气，经湿法工艺入口挡板门后进入吸收塔。湿法治理后的湿烟气，经原烟囱排放至大气。在引风机出口主烟道上设置旁路挡板门，当主机启动和湿法装置故障停运时，烟气由旁路挡板门通过烟囱排放。2）设计原则烟气系统按一炉一塔配置，当主机负荷变动时，湿法装置的烟气系统都能正常运行，并留有一定的余量，当烟气温度超过180C时，报警并开烟气旁路。在烟气湿法装置的进口以及旁路烟道
15、上设置挡板门，用于主机运行期间湿法装置的隔断和维护。压力表、温度计和SCh分析仪等用于运行和观察的仪表，按厂区统一规划安装。在烟气系统中，设有人孔和除灰孔，并设有排水系统及设施。所有的烟气挡板门易于操作，在最大压差的作用下具有100%的严密性。所有烟道、挡板、膨胀节等进行保温。3）烟道及其附件a）烟道烟道设计壁厚6mm,烟道内烟气流速15m/s。原烟气烟道内部不做防腐，烟道外部设加强筋。烟道设计能够承受如下负荷：烟道自重、风雪荷载、地震荷载、积灰荷载、加固肋和内衬及保温的重量等。烟道的布置确保冷凝液的排放，分别在原烟道、吸收塔进口膨胀节设有冷凝液排放点。为了使湿法系统烟道对主机原烟道的水平推力（拉力）在允许范围内，在湿法系统进口烟道上设有膨胀节。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,在湿法系统烟气进口、旁路烟道、吸收塔进口分别设有膨胀节。烟道的滑动支架的设计，其滑动底板使用聚四氟乙烯组件。b）烟气挡板湿法系统进口采用单轴双
