原稿 西安国维淀粉锅炉烟气脱硫技术方案.doc
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1、西安国维淀粉有限责任公司275 t/h锅炉烟气脱硫工程EPC总承包技术方案凯天环保科技股份有限公司二零一三年十二月目录1总论11.1项目概况11.2设计基础数据11.3设计范围41.4主要设计原则51.5标准与规范72工艺部分82.1工艺方案的特点82.2工艺流程描述92.3脱硫系统总平面布置172.4主要设备清单(工艺部分)182.5性能保证233总图运输253.1脱硫岛的总体布置253.2总平面布置原则253.3脱硫岛绿化264电气部分274.1总述274.2总承包方工作范围284.3主要设备及材料清单(电气部分)314.4计算负荷335热控部分375.1专业设计依据375.2FGD-DC
2、S控制系统385.3脱硫控制系统的结构385.4控制系统的可靠性415.5热工自动化功能425.6自动化设备选择425.7主要设备及材料清单(热控部分)446建筑结构456.1风荷载456.2地震作用456.3地基及基础466.4建筑设计要求466.5结构设计要求466.6土建工程量清单477消防部分507.1设计依据507.2总平面布置及消防车道507.3建筑防火507.4消防给水507.5移动式灭火器的配置517.6其它消防措施517.7火灾报警517.8消防通讯517.9消防机构518给排水部分538.1编制依据538.2设计内容538.3给水系统538.4排水系统539环境保护549.
3、1概述549.2污染物来源559.3污染防治对策569.4绿化589.5环境管理和环境监测589.6环保投资5810安全及工业卫生5910.1依据5910.2影响劳动安全的因素分析5910.3安全防护措施5910.4职业危害因素分析6010.5劳动保护措施6011节约和合理利用能源6211.1节约用水6211.2合理利用能源6211.3节约材料6312运行组织与设计定员6412.1运行组织6412.2设计定员6413 运行成本及经济技术指标6514装置投资概算661 总论1.1 项目概况西安国维淀粉有限责任公司根据国家SO2控制政策,对现有3#、4#两台75t/h锅炉烟气进行脱硫改造。本技术方
4、案采用石灰石石-石膏湿法脱硫工艺,要求SO2排放浓度稳定200mg/Nm3,达到国家现行环保验收标准;生成副产物综合利用,所有外排物满足环保国家标准要求,不产生二次污染;脱硫废水排入锅炉冲灰水系统。本方案拟在3#、4#两台锅炉场地附近增设二套烟气脱硫装置,使锅炉烟气达标排放。烟气脱硫装置的制浆系统、副产物脱手系统、工艺水系统等共用一套。1.2 设计基础数据1.2.1 锅炉基础数据流化床锅炉炉烟气参数资料序号名称单位数值1锅炉型式流化床2锅炉容量t/h753锅炉数量台14设计烟气量(工况)m3/h-m35烟气正常温度130 6烟气最高温度1507烟气含氧量%14 88炉膛烟气温度(区间)9煤种及
5、含硫量%2.0-3.010除尘后烟气含粉尘浓度mg/Nm311烟气SO2浓度mg/Nm34500-550012烟气NOX浓度mg/Nm314当地SO2排放标准值mg/Nm320015当地NOX排放标准值mg/Nm3200链条炉锅炉炉烟气参数资料序号名称单位数值1锅炉型式流化床2锅炉容量t/h753锅炉数量台14设计烟气量(工况)m3/h18560-5烟气正常温度 1206烟气最高温度1507烟气含氧量% 88炉膛烟气温度(区间)9煤种及含硫量%1.5-2.010除尘后烟气含粉尘浓度mg/Nm311烟气SO2浓度mg/Nm34500-550012烟气NOX浓度mg/Nm314当地SO2排放标准值
6、mg/Nm320015当地NOX排放标准值mg/Nm3200另:原排烟引风机型号及性能参数。a.型号:YG-75/3.82-M1厂家 :济南锅炉厂额定蒸发量:75T/h 型号:Y6-45-11N021D 流量:-m3 全压:5240-4670Pa 3炉引风机(风机电机)型号:Y4506-6 功率:450KW 电流:335A 转速:987r/min制造厂:陕鼓集团.陕西骊山风机厂(电机:安徽皖南电机股份有限公司)b.链条炉型号:UG-75/3.82-M40 厂家 :无锡锅炉厂 引风机: 型号:y4-75-18d 流量:- 转速:960r/min 功率;220kw 全压:2659-1934pa 电
7、流;4111.2.2 水质分析资料水质分析资料序 号取样日期取样地址分析项目单位数值1外观透明2总固体mg/L273.63溶解固物体mg/L273.64悬浮物mg/L05灼烧减量mg/L114.86PH7.837Kmg/L8Namg/L39.569Ca2mg/L32.06410Mg2mg/L1.8011Clmg/L3.4412SO42mg/L2.6313HCO3mg/L184.2814导电率S/cm362.615总硬度mmol/L1.7516全碱度mmol/L3.021.2.3气候特征略1.3 设计范围1.3.1 工程范围建设与275t/h锅炉配套的完整的烟气脱硫装置及其所有相关的系统及设备,
8、如:烟气系统、SO2吸收系统、脱硫剂制备及循环系统、脱硫副产品处理系统、工艺水系统、电气、热控、土建等,并且包括脱硫设备与锅炉引风机烟道进行连接所需的挡板门材料及施工。1.3.2 接口界限烟气 入口:主烟道接口(含挡板门) 出口:烟囱脱硫副产品:入口:脱硫岛内 出口:库房脱硫剂: 进口:脱硫剂粉仓进料口 出口:脱硫岛内 工艺水: 进口:FGD岛外 业主方管网接口 出口:FGD岛内 冷却水: 进口:FGD岛外 业主方管网接口 出口:FGD岛内 蒸汽(如需): 进口:FGD岛外 业主方管网接口 出口:FGD岛内 沟道、管架、支架进口:FGD岛外 出口:FGD岛外 脱硫废水: 进口:FGD岛内出口:
9、FGD岛外 并入锅炉冲灰水系统 生活排水、雨水排水: 出口:相应接至最近的厂区生活污水、雨水主干管检查井 仪表用压缩空气 进口:FGD岛 业主方管网接口出口:FGD岛 业主方管网接口1.4 主要设计原则1.4.1 本工程采用全烟气脱硫, 2台引风机后烟气全部进入脱硫系统进行净化处理。1.4.2 脱硫工艺遵循技术成熟、设备先进运行稳定、操作维护方便、自动化程度较高、运行成本较低、无二次污染原则。1.4.3 充分考虑锅炉工艺特点,做到脱硫系统阻力相对稳定,脱硫装置在启、停、运行及事故处理情况下不影响锅炉生产操作。1.4.4 脱硫装置适应锅炉生产风量、温度、二氧化硫浓度等负荷变化与波动。1.4.5
10、脱硫装置与设备布置合理,能满足业主方提供的总图位置要求。1.4.6 脱硫剂和副产物输送、循环流畅,能力匹配。1.4.7 脱硫主体设备设计使用寿命不低于20年。1.4.8 脱硫剂价格低廉、易于获得。1.4.9 脱硫副产物能综合利用。1.4.10 设置烟气旁路装置,脱硫系统停运时不影响锅炉生产操作。1.4.11 烟气脱硫系统的所有建(构)筑物布置与主体工程协调,工艺流程和布置合理、安全和经济。1.4.12在短期停运或事故中断期间,各个设备和系统能进行冲洗和排水。1.4.13脱硫装置运行及停运不影响锅炉的连续运行,脱硫系统的负荷范围与锅炉负荷范围相协调,保证锅炉负荷调整的情况下,脱硫系统具有良好的、
11、适宜的调节特性,在锅炉运行的条件下能可靠和稳定地连续运行。1.4.14脱硫系统采用采用集中与就地监控相结合的控制方式。脱硫系统采用DCS控制系统,满足环保局核查要求。1.5标准与规范方案设计将严格执行国家相关法规、技术标准及规范要求,主要有:锅炉厂设计规范(GB50408)清洁生产标准钢铁行业(锅炉)(HJ/T426-2008)工业通风机噪声限值(JB/T8690-1998)工业企业设计卫生标准(GBZ 1-2002 )工业企业噪声控制设计规范(GBJ87)工业企业厂界噪声标准(GB12348)采暖通风与空气调节设计规范(GBJ19-87,2001版)室外排水设计规范(2006年版)(GB50
12、014-2006)室外给水设计规范(2006年版)(GB50013-2006)给水排水工程构筑物结构设计规范(GB50069-2002)泵站设计规范(GB/T50265-97)混凝土水池软弱地基处理设计规范(CECS86:96)建筑桩基处理技术规范(JGJ79-2002)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)砌体结构设计规范(GB50003-2001)水工混凝土结构设计规范(SL/T 191-96)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)构筑物抗震设计规范(GB50191-93)地下工程防水
13、技术规范(GB50108-2001)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)建筑设计防火规范(2001年版)(GBJ16-87)工业企业照明设计标准(GB50034-92)建筑采光设计标准(GB/T50033)工业与民用供配电系统设计规范(GB50052-92)供配电系统设计规范(GB50052-95)低压配电装置及线路设计规范(GB50054-95)电力工程电缆设计规范(GB50217-94)建筑防雷设计规范(GB50057-94,2000版)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)电力装置的继电保护和自动装置设计规范(GB50062-97)一般工业固体废物储
14、存、处置场污染控制标准(GB18599)危险废物填埋污染控制标准(GB18598)工业金属管道工程施工及验收规范(GB5023597)通风与空调工程施工质量验收规范(GB50243)袋式除尘器安装技术要求与验收规范(JB/T8471-96)袋式除尘器性能测试方法(GB121381989)建设项目竣工环境保护验收技术规范(黑色金属冶炼及压延加工,HJ/T404-207)以及国家其他技术标准、规范。2 工艺部分本方案脱硫工艺采用石灰石石膏湿法,按2炉2塔设计配置,其中制浆系统、副产物脱水系统、工艺水系统、事故排空系统等公用系统共用一套。吸收塔采用碳钢内衬玻璃鳞片的喷淋空塔。脱硫装置烟气系统的阻力损
15、失由改造后的引风机克服。根据场地大小,改造后的引风机设置为高效离心风机。根据75t/h锅炉烟气特点,本方案采用全烟气脱硫,每台锅炉通过引风机将烟气送入脱硫系统进行脱硫处理,处理后烟气从烟囱排放。脱硫效率95%,脱硫后烟气中的SO2200mg/Nm3。2.1 工艺方案的特点2.1.1本工程采用石灰石石-石膏湿法烟气脱硫技术,该技术成熟、可靠,国内、外均有成熟的运行经验,装置可用率高,脱硫效率高。2.1.2脱硫剂采用价廉易得的石灰石粉配制而成,石灰石由于其良好的化学活性和低廉的价格而成为目前世界上湿法烟气脱硫广泛采用的脱硫剂,在脱硫工艺中,石灰石的利用率可达97%以上。2.1.3 SO2与石灰石反
16、应后生成的亚硫酸钙,采用塔内充空气和侧进式机械搅拌分散氧化空气方式,提高氧化效率,有效降低石膏中CaSO3的含量,稳定了SO2生成物,防止副产品二次分解污染,脱硫副产品石膏可以综合利用。2.1.4采用我公司从国外吸收引进并自主创新的喷淋空塔工艺,完全空塔喷淋,阻力小,无结构,无堵塞。塔内上部设置三层喷淋,喷嘴采用大流量中空喷嘴,避免喷嘴堵塞。喷出雾滴粒径2100m,保证气液完全接触。2.1.5采用大型流体计算软件CFX对吸收塔内烟气速度场、压力场、温度场进行模拟,从而实现吸收塔液气比、烟气流速、温度、钙流比、pH值、浆液停留时间、浓度、吸收塔压降、脱硫效率等参数的综合优化,确保FGD运行能耗低
17、、吸收效率高。2.1.6可采用风量自动跟踪调节控制技术,对烟气含硫量变化、烟气负荷变化均有良好的适应性。2.1.7采用DCS控制,自动化程度高;运行人员在控制室内即可完成对脱硫系统正常运行的监视、调整和事故工况的处理,可降低至现场进行操作的劳动强度。2.2 工艺流程描述本项目锅炉烟气脱硫工程,采用石灰石石膏湿法烟气脱硫技术,不设置烟气换热系统,采用设置烟气旁路系统的方案。本脱硫方案按2炉2塔设计配置,公用系统如制浆系统、副产物脱水系统、排空系统、工艺水系统等共用一套。该工艺以生石灰石粉作为吸收剂,副产品为含水10%的脱硫石膏,吸收塔采用技术非常成熟的喷淋塔。脱硫系统包括吸收塔和所有其它必需的设
18、备。主要分为以下子系统:烟气系统石灰石浆液配制系统SO2吸收系统石膏脱水系统工艺水系统浆液排空系统压缩空气系统2.2.1 烟气系统来自3#(或4#)锅炉引风机出口的烟气,进入吸收塔进行SO2吸收反应。在吸收塔内,烟气向上升,吸收塔内喷淋管组喷出的液滴向下降,形成逆向流,原烟气与石灰石浆液充分接触反应脱除其中的SO2、SO3、HCl、HF、飞灰和其他污染物等,烟气温度降低至饱和温度53左右,再经吸收塔顶部两级除雾器除去液滴后,经烟囱排放到大气中。烟道根据可能发生的最差运行条件(例如:温度、压力、流量、污染物含量等)进行设计。 烟道设计能够承受如下负荷:烟道自重、风雪荷载、地震荷载、灰尘积聚等重量
19、。烟道最小壁厚至少按5mm设计,并考虑一定的腐蚀余量。所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道进行防腐保护。烟道外部要充分加固和支撑,以防止颤动和振动,并且设计满足在各种烟气温度和压力下(包括层化和不均匀时),能提供稳定的运行。所有烟道在适当位置配有足够数量和大小的人孔门和清灰孔,以便于烟道(包括膨胀节和挡板门)的维修和检查以及清除积灰。另外,人孔门与烟道壁分开保温,以便于开启。为了使与烟道连接的设备的受力在允许范围内,特别要注意考虑烟道系统的热膨胀,热膨胀通过膨胀节进行控制。在烟道上设置带有效密封结构的原、净烟气挡板及旁路挡板用于锅炉运行期间脱硫装置的隔断和维护,当锅
20、炉启动和脱硫装置故障停运时,烟气由旁路挡板经烟囱排放。所有的烟气挡板门易于操作。烟道挡板采用单轴双挡板,在设计压力和设计温度下具有100%的严密性。旁路挡板快开时间30s。挡板的密封空气由密封风机提供。当锅炉从起动到任何工况条件下,脱硫装置的烟气系统都能正常运行,并留有一定的余量。在烟气系统中,设有人孔和卸灰门。烟气进出口预留烟气监测口,并配备监测平台及旋梯。脱硫装置漏风率3%。2.2.2 石灰石浆液制备系统本方案以生石灰石粉作为二氧化硫吸收剂。石灰石浆液制备系统配置1套,为2塔公用。脱硫所用的石灰石浆液采用购粉配浆方式,石灰石粉细度要求在250-300目。吸收剂石灰石粉用罐车运入,气力输送至
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