脱硫技术方案

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1、柏立化学有限公司5x35t/h锅炉烟气脱硫项目技术方案第一篇 工程概况1、工程概况柏立化学有限公司热电厂 5 台 35t/h 链条炉，按照环保“三同时”的要求，锅炉烟 气脱硫设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投产，本方案为烟气脱硫方案， 供建设方参考。第一种方案，采用两炉一塔、三炉一塔的布置方式，每塔可处理 3 台锅炉烟气。 脱硫工艺采用石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺技术，采用石灰作为脱硫剂，脱硫产物为石 膏，含量达90%，可综合利用。脱硫塔为花岗岩，采用逆流喷淋空塔，脱硫过程较易 控制，脱硫渣石膏可利用。第二种方案，重建脱硫塔，布置有引风机后，采用两炉一塔、三炉一塔的布置方 式，可处理3

2、台锅炉烟气量，目前的双碱法系统不作改动。方案实施后，可全面提高脱硫系统的效率，彻底解决引风机带水的问题。如采用 石灰-石膏法，脱硫渣可以全部利用。本方案适用于柏立化学有限公司热电厂 5 台 35t/h 链条炉烟气脱硫工程，使用含 硫量2%的煤时，脱硫率不小于95%,二氧化硫排放浓度小于200mg/m3；粉尘排放浓 度小于 50mg/m3。2、设计条件2.1环境条件2.2 厂址及电厂概况柏立化学有限公司热电厂位于山东省潍坊市。2.3 燃煤硫份： 2 %2.4 主要设备参数蒸发量：35t/h耗煤量： 6t/h烟气量： 90000m3/h烟气温度：140 C二氧化硫浓度：3500mg/m32.5 脱

3、硫剂： 石灰3、脱硫设计原则(1) 脱硫项目的主体设备采用国产设备，考虑炉型、负荷、煤种、燃煤量、炉 后脱硫场地等方面因素，提出脱硫工艺改造方案。(2) 综合分析煤质情况，燃煤含硫量按 2设计。(3) 设计脱硫率不小于95%，保证效率为9%。(4) 脱硫装置采用 PLC 上位计算机控制，同时考虑与主体工程的信号连接。( 5)因地制宜设计合理可靠的布置方案。(6) 地震烈度： 7 度(7) SO2排放浓度小于200mg/Nm3，烟尘排放浓度小于50mg/Nm3。(8) 充分利用热电厂 75t/h 链条炉已建的设备、设施，采用最佳设计工艺并结 合热电分厂实际情况以达到降低投资和运行成本的目的，烟气

4、脱硫项目总平面布置满 足热电分厂已有的场地安排。脱硫吸收塔布置在引风机后，正压操作，可避免风机腐 蚀。目前引风机压头有较大的余量，不需要增加脱硫风机。( 9) 脱硫渣最终达到含水率不大于 15%的石膏，综合利用或用汽车外运。( 10) 系统应具备自防护功能，当出现故障、烟气高温、厂用电消失等情况时， 系统能在最短时间内将烟气切换到旁路烟道，确保系统安全。(11)系统 CRT 操作界面应能显示：将在线监测数据引入脱硫自控系统，系统出 口 SO2浓度、02含量、烟尘浓度、烟气流速、烟气进出口温度、烟气量等。( 12)承包商对系统功能设计、结构、性能、制造、供货、安装、调试、试运行 等采用最新国家标

5、准和国际标准。如果国家标准低于国际标准，则采用国际标准。同 时必须符合国家和山东省节能减排相关文件的要求。( 13)环境保护、劳动卫生和消防、防雷接地设计采用中华人民共和国最新国家 标准。( 14) 承包商提供设计、制造、安装、调试、试运行的规范和标准等清单。列 出制造厂家在选用材料、制造工艺、验收要求中所执行的标准清单。15)具体为(但不限于此)：特种设备安全监察条例GB/T16507-1996 固定式锅炉建造规程JB/T1620-1993锅炉钢结构制造技术条件JB/T1621-1993工业锅炉烟箱烟囱制造技术条件GB50273-1998工业锅炉安装工程施工及验收规范GB 13223-200

6、3火电厂大气污染物排放标准GB13271-2001锅炉大气污染物排放标准GB30951996环境空气质量标准GB30961993城市区域环境噪声标准GB/T5117-1995碳钢焊条GB50041-92锅炉房设计规范HJ/T179-2005火电厂烟气脱硫工程技术规范以上规范，若有新版本，以最新版本为准。第二篇 石灰-石膏法上海晓沃环保防腐工程有限公司2013 年 11 月 17 日1、石灰-石膏法脱硫工艺柏立化学有限公司 5 台 35t/h 链条炉烟气脱硫工程采用石灰-石膏湿法脱硫工艺， 采用喷淋空塔。将锅炉排放烟气引入吸收塔，通过含有石灰浆液的吸收塔浆液喷淋洗 涤，从而脱除烟气中的so2,以

7、满足烟气SO2浓度排放要求。1.1 系统组成及功能说明烟气脱硫工艺系统主要由以下分系统组成：石灰制浆系统、烟气系统、SO2吸收 系统、石膏脱水系统 、工艺水系统等。1.1.1 石灰制浆系统（1）主要功能 将满足的石灰制备脱硫所需的浆液。（2）工艺流程 系统运行时，为控制装置运行所需的石灰流量，采用密度计测定浆液密度，控制石灰粉、水的加入量，制备成所需要的浆液浓度。通过石灰浆液泵送入脱硫吸收塔参 与脱硫反应。要求的石灰浆液量通过浆液流量调节阀控制。1.1.2 烟气系统（1）主要功能 将锅炉原烟气引入喷雾吸收塔，将脱硫后的净烟气引入烟囱排放。（2）工艺流程 采用三炉共用一台吸收塔，引入吸收塔的锅炉

8、烟气烟气管路进入吸收塔，处理后的烟气从吸收塔烟气出口排出。系统设置有旁路挡板、脱硫塔进口烟气挡板、脱硫塔 出口烟气挡板。采用百叶密封挡板门，减少漏风。两炉可同时运行、同时退出，分别 切换。11.3 SO2吸收系统（1）主要功能将引入的锅炉原烟气在吸收塔内通过吸收塔浆液的喷雾洗涤去除大量的SO2，脱 硫反应生成的脱硫产物在吸收塔浆池中被通入的氧化空气强制反应生成硫酸钙并在 浆池中结晶生成二水石膏。吸收塔脱硫率在设计煤种 BMCR 工况下可达 95%以上。（2）石灰脱硫进入吸收塔的石灰浆液在吸收塔浆池中溶解，通过调节进入吸收塔的石灰浆液量 或吸收塔排出浆液浓度，使吸收塔浆池 PH 值维持在 4.5

9、5.5 之间以保证石灰的溶解及 so2的吸收。烟气在吸收塔内经过吸收塔浆液循环洗涤冷却并除去SO2。根据BMCR 工况下烟气量以及烟气中SO2含量，本FGD装置设置3台浆液循环泵，采用3层浆 液雾化喷淋方式，装置运行时，实际投运的循环浆液喷淋层数根据烟气负荷以及出口 SO2浓度决定。脱硫后净烟气由装设于吸收塔上部的2级除雾器除雾使烟气中液滴浓 度小于75mg/Nm3。脱硫反应生成的反应产物经吸收塔氧化风机鼓入吸收塔浆液的氧 化空气强制氧化生成硫酸钙并结晶生成二水石膏，主要成分为二水石膏的吸收塔浆液 由吸收塔排出浆液泵排出吸收塔。本工程吸收塔氧化空气需要量为 Q=1000m3/h （ 25C ）

10、，设计中选择2台100%容量的氧化风机，1运1备。为防止吸收塔浆液中固体 物的沉积，设置3 台吸收塔搅拌器对塔内浆液进行扰动。在脱硫吸收塔中主要有如下 反应：石灰的溶解过程：Ca（OH）2+2H+fCa2+ 2H2OSO2的吸收过程：SO2+H2OfH2SOH2SO3fH+HSO3-（低PH值时）（吸收区下部）H2SO3f2H+SO32-（高PH值时）（吸收区上部）Ca2+2HSO3-fCa(HSO3)2Ca2+SO32-fCaSO3反应产物的氧化：2Ca(HSO3)2+O2CaSO4+2H2O2CaSO3+O2f2CaSO4结晶生成石膏：CaSO4+2H2OCaSO4.2H2O石灰由运输车辆

11、运送到脱硫场地，进行调浆，然后由石灰浆液泵输送到脱硫塔底 部的反应池，参与脱硫反应。根据烟气进口温度、烟气二氧化硫含量调节冷却水流量、石灰流量，喷淋层水， 确保脱硫效果。当二氧化硫浓度较高时，要求液气比较高，这时调节较大的流量；当 二氧化硫浓度较低时，可采用较小的液气比。通过调节烟气冷却水、喷淋水的流量， 将烟气出口温度、烟气二氧化硫浓度（脱硫效率）调整到一个最佳的运行状态。湿法工艺采用石灰（Ca（OH）2 ）作吸收剂，在吸收塔内，吸收浆液与烟气接触混合， 烟气中的SO2溶于水，与浆液中的氢氧钙反生成亚硫酸钙，然后在塔底与鼓入的氧化 空气发生化学反应，最终反应产物为石膏。系统中的石膏浆液经排出

12、泵抽出打入石膏脱水系统，脱水后回收成品石膏，同时 借此维持吸收塔内浆液密度。由于吸收浆的循环利用，脱硫吸收剂的利用率很高。该 工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率较高。（3）吸收塔型式：逆流式喷雾吸收塔尺寸：D6m（浆池区）/D6m（吸收区）xH27m浆池容积： 230m3吸收塔喷淋层数： 3 层除雾器级数： 2 级设备功能：烟气在吸收塔内与大量的吸收塔循环雾化喷淋浆液逆流接触，从而去 除烟气中的SO2和其他如HC1、HF等污染物。设备特性：吸收塔为逆流喷雾式，其吸收区直径根据烟气流速 w=3.5m/s 确定， 浆池容积根据浆液停留时间和循环浆液量确定，吸收塔循环浆液量的大小根据脱硫

13、效 率、烟气量和烟气中SO2浓度确定。烟气从吸收塔中下部的烟气入口进入吸收塔，在 吸收塔吸收区与吸收塔循环浆液逆流接触，通过浆液的喷雾洗涤，除去烟气中的 SO2， 脱硫后的净烟气经过二级除雾后从吸收塔顶部的烟气出口引出，脱硫反应产物进入吸 收塔浆池。脱硫反应产物在氧化区中被强制氧化成CaSO4，并在结晶区上部结晶生成 CaSO4.2H2O。吸收剂浆液中的CaCO3在结晶区下部溶解，由循环泵送至吸收区脱除 S02。吸收塔内与烟气和浆液接触的部件根据部件不同的安装位置及功能采用不同的 防腐蚀材料。吸收塔壳体、内部支架采用衬玻璃鳞片、重要部位衬橡胶，喷淋母管喷 淋支管为FRP管，内衬加有耐磨成分的材

14、料。（4）吸收塔浆液循环泵流量：600m3/h扬程：20mLC/ 22mLC功率：75KW设备功能：输送吸收塔内SO2吸收所需循环喷淋浆液。设备特性：采用专业脱硫泵，吸收塔浆液循环泵输送最大含固量小于20%的吸收 塔浆液，采用性能曲线平缓的浆液泵，以保证浆液浓度的变化不致显著影响吸收塔喷 嘴进口压力。泵的壳体采用橡胶内衬，泵叶轮为耐浆液腐蚀和磨损的合金钢叶轮。（5）塔体搅拌及枪式氧化管脱硫后反应得到亚硫酸钙产物，亚硫酸钙沉淀速度慢，对脱硫项目危害较大，在 沉淀前及时将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，硫酸钙结晶生成二水硫酸钙，得到石膏产物。采用就地强制氧化工艺，氧化效率高。吸收塔底部-强制氧化工艺（6）氧

15、化风机流量：1000m3/h（25C）压头：78KPa设备功能：提供反应产物强制氧化所需的氧化空气。设备特性：采用三叶罗茨鼓风机，效率高，噪音小。保证吸收塔氧化空气的流量、 压头的要求。114石膏浆液及脱水系统（1）主要功能将满足吸收塔浆液（主要成分为二水石膏）浓度要求的主要成分为石膏的吸收塔 浆液及时排出吸收塔并通过石膏浆液旋流站浓缩脱水，再经过真空皮带脱水机二次脱 水得到含石膏脱硫渣。（2）工艺流程当 FGD 装置负荷不低于匹配的吸收塔浆液排出泵满足连续运行的负荷时（此时 吸收塔浆液排出泵的连续运行不会造成吸收塔浆液浓度低于100g/l）,吸收塔浆液排出 泵连续运行并将吸收塔浆液送至石膏浆

16、液旋流站浓缩脱水，旋流站溢流浆液返回吸收 塔，浆液浓度为500g/l600g/l的旋流站底流石膏浆液进入石膏浆液箱，通过石膏浆液 泵（1运1备）送至石膏浆液抛弃缓冲箱。当FGD装置负荷低于匹配的吸收塔浆液排 出泵满足连续运行的负荷时且当吸收塔石膏浆液浓度小于100g/1时，吸收塔浆液排出 泵停运。当吸收塔石膏浆液浓度达到120150g/1时，吸收塔浆液排出泵投运，石膏浆 液旋流站底流进入石膏浆液箱作为抛弃石膏浆液。在低负荷工况下，吸收塔浆液排出 泵是一种间断运行方式，其启停信号主要取决于吸收塔浆液浓度。FGD装置来的含固量17%的石膏浆液15m3/h（设计工况），经过水力旋流器后石膏 浆液流量

17、为5m3/h，采用真空皮带脱水机进行脱水，最后得到含水小于15%的含石膏 的脱硫渣。事故浆池设计为当吸收塔需检修排空时可贮存部分吸收塔内浆池浆液作为FGD 装置再次启动的石膏晶种，事故浆池（石膏浆液抛弃池）的有效容积为30m3。当吸 收塔需要检修排空时，贮存在吸收塔内的多余浆液排至抛弃浆液缓冲箱再排至灰场。事故浆池设置一台石膏浆液返回泵，用于将事故浆池中的浆液送回吸收塔。 为防止固体在事故浆液箱中沉淀，设有搅拌器。1.1.5 工艺水系统（1）主要功能提供除雾器冲洗水、吸收塔补充水和氧化空气冷却用水等。制浆系统补充水由一 期脱硫项目提供。（ 2）系统流程为提高工艺水系统的适应性，本FGD装置除雾

18、器冲洗水泵和工艺水泵分别设置， 各设两台（1运1备），其中除雾器冲洗水泵设计流量Q=50m3/h，扬程H=60mH2O, 主要用于提供除雾器冲洗用水。设置过滤机冲洗水箱和冲洗水泵。PH 测量装置用水、氧化空气冷却用水2、 脱硫项目技术指标2.1脱硫技术指标一览表序号项目单位数据1设计处理烟气量（工况）万 m3/h9设计处理烟气量（标况）万 Nm3/h4.62设计条件下保证脱硫率%953年运行小时数h72004校核煤种年石灰（绝干）耗量（平均）吨15805校核煤种年脱除so2量（平均）吨13756设计条件下耗电量Kwh/h608工艺水耗量t/h42.2 系统物耗分析2.2.1 脱硫剂耗分析 采用

19、石灰，粒径为 100 目，氧化钙含量 85%。系统SO2平均除出量为190kg/h, Ca/S为1.03，石灰耗量为220kg/h,2.2.2 电耗分析三炉一塔，新增装机，3x35t/h锅炉脱硫项目装机和消耗统计:序号设备名称数量单机容量KW运行容量KW备用容量KW需要系数Kx功率因素COS申tgP有P1旁路烟道档板门30.51.50.10.850.622进口烟道档板门30.51.50.10.850.623循环泵11757510.850.624循环泵21757510.850.625除雾器冲洗泵21515150.40.850.626侧入式搅拌机24.5910.850.627氧化风机2222222

20、10.850.62合计19937系统总装机为236KW，备用功率为37KW，电耗为160KWh/h。2.2.3 工艺水耗分析在湿法石灰/石膏烟气脱硫工艺中，烟气中SO2的脱除是通过烟气与浆液的喷淋洗 涤完成，因此，维持FGD正常运行要消耗大量的工艺水，工艺水除了 5%左右被石膏 带走、5%左右通过废水的形式排出外，其余 90%左右的水全部通过烟囱排入大气。 因此， FGD 运行过程中需要不断补充工艺水以维持系统的正常运行。2.2.4运行成本分析每台炉脱硫FGD系统主要技术经济指标表（BMCR,设计煤质）序号指标单位小时耗量单价（元）小时费用（元）年量年费用（万元）1电耗kwh600.65394

21、3200028.082水耗t3.57310.7225729.57.723脱硫剂消耗石灰t0.2235076.821580.255.314合计91.115脱硫量t0.1911375.96脱硫成本元/kg0.667脱硫渣量t0.5664077.15 工艺设备5.1 设备清单序号设备名称规格型号一工艺设备1烟气系统1.1FGD进口原烟气挡板型式：电动挡板；规格:1000mm(W)xl200mm(H)；框架材质： Q235-A；叶片材质：Q235-A；轴材质：Q235-A；密封片和螺栓 质：Q235-A；全开到全关的关闭时间：30 秒;电机功率：0.75k 运行烟温：120C；设计烟温：300C；1.

22、2FGD出口净烟气挡板型式：手动挡板；规格：2000mm(W)x 1500mm(H)；框架材质: Q235-A；轴材质：Q235-A；密封片和螺栓材质：316L；运行烟 80C ；设计烟温：300C；1.3FGD旁路烟气挡板型式：电动挡板；规格:1000mm(W)xl200mm(H)；框架材质： Q235-A；叶片材质：Q235-A；轴材质：Q235-A；密封片和螺栓 质：316L；全开到全关的关闭时间：45秒；电机功率：0.75k 运行烟温：120C；设计烟温：300C；1.4 FGD出口烟气管道、支架等 出口烟道：2000mm（W）xl500mm（H）；最高使用温度：230C（持 30分钟

23、）；设计压力：-2000/+4500Pa；钢板厚度5mm；对烟道进 防腐保温。2 SO2吸收系统2.1吸收塔本体型式：喷淋塔；吸收区尺寸：6000x4000；塔高度：27m； 持 槽容积：168m3（液位高度：7000mm）；材质：花岗岩；浆液喷管 质：FRP；浆液喷嘴材质：碳化硅；2.2喷淋层吸收塔喷嘴：螺旋型；材质：碳化硅；每层30个，吸收塔循环喷浆管：材质：FRP；管径DN300/80；2.3除雾器型式：折流板；尺寸：4000x4000；级数：2级；材料：阻燃加 聚丙稀；冲洗水管材质：PP-R；烟气出口雾滴含量75mg/m3；2.4吸收塔循环泵型式：离心式；流量：500m3/h；压头：2

24、0/22/mH；泵壳材质 Cr26；叶轮和入口轴套材质：Cr26；电机功率：90kW；耐氯离 40g/l。转速：1450r/min；防护等级：IP54；绝缘等级：F级；丿 型；泵前泵后配置橡胶防振节；2.5氧化风机型式：罗茨式；流量:20m3/min（湿）；压头：78 KPa；风机效80%；机壳材质：灰口铸铁(HT250)；叶轮材质：灰口铸铁(HT25 轴材质：45#钢；齿轮材质：20CrMo；电机功率：22kW；防护 级：IP54；含进出口消声器；电气系统1 进线柜GCS抽屉型,600x800x2200，空气开关、塑壳开关和交流接触器为 产优质产品；2 PC柜GCS抽屉型,600x800x2

25、201,空气开关、塑壳开关和交流接触器为 产优质产品；3 MCC 柜GCS抽屉型,600x800x2202，空气开关、塑壳开关和交流接触器为 产优质产品；4现场控制柜现场控制，含大电机软启低压母线桥低压电缆：ZRC-VV-0.6/lkV照明配电箱户内式，内装 C65N、C65N+VIGIC65检修照明变压器就地控制箱检修插座电源箱户外式，内装16A 5个，32A 5个热工控制系统1脱硫控制系统FGD-PLC一套PLC系统,PLC系统约400点（含15%备用点）配两台操作 其中一个兼工程师站；1.1操作员站（OPU）每套包 括主机Intel Pentium4 3.5GHz, 1GRAM，120G

26、BHD，RW-DVD (40X) ,104 键盘，鼠标LCD（21英寸）网卡10/100Mbps操作员工作台1.2工程师站（ENG）每套包 括主机Intel Pentium4 3.5GHz, 1GRAM, 120GBHD,RW-DVD (40X) ,104 键盘，鼠标LCD（21英寸）网卡(10/100M)10/100Mbps1.3冗余接口16 口 100Mbps快速以太网集线器（HUB）1.4交换机、网桥机柜700x2235x700mm1.5模拟量输入卡件（AI）：420mA DC热电阻RTD1.61.7模拟量输出卡件（AO）420mA数字量输入卡件（DI）_1.8数字量输出卡件（DO）1.

27、9脉冲量输入卡件（PI）1.1远程I/O采集卡件1.11过程控制器（DPU）C3 133MHZ、32MRAM每套包 括乞二/吃阴 存储器DOC-2000/32MB以太网卡10M/100MbpsDPU机箱1.12电源分配柜700x2235x700 mm1.13控制机柜700x2235x700 mm1.14继电器柜（包括继电器等柜 内设备）2UPS5kVA, 380/220 V，自带蓄电池。主机板双机切换板PDEX344Pentium 133MHz、32MRAM3控制电缆控制电缆：ZRC-KVV-0.45/0.75kV，屏蔽控制电缆：ZRC-KVVP-0.45/0.75kV ；4脱硫分析仪表4.1

28、pH计玻璃电极，带自动清洗装置，带现场变送器，IP65。精度:1%4.2密度计或质量流量计测定体积流量、质量流量、密度、带就地显示、远程变送；DN 精度:0.15%FS5脱硫就地仪表、变送器、开 关等5.1压力表表盘：150,接头：M20x1.5mm，精度：1.5%FS,范围：01M 不锈钢5.2压力表隔膜式，表盘：150,接头：M20xl.5mm，精度：1.5%FS,围：01MPa，不锈钢5.3温度仪（热电阻PtlOO）双支型，量程及范围：0200C,精度:A级，保护套管:1Cr18Ni 带变送器一体式5.4压力变送器两线制智能式，精度：0.1%带就地指示,01MPa。5.5压力式液位计脱硫

29、塔内液位测量，含两个压力变送器。范围:04m,电源220V A 输出：419mA.DC六阀门、管道1so2吸收系统1.1手动蝶阀DN250，PN1.6MPa，阀板为合金，阀体为衬胶1.2手动球阀DN25，PN1.6MPa，阀板为 3043.2V球阀输送管路Q11F-16, DN15,不锈钢3.1碳钢管道除雾器冲冼管路、设备冷却水管路、泵及管路冲洗水管;3.2不锈钢管道第三篇 技术规范上海晓沃环保防腐工程有限公司2013 年 11 月 17 日1工艺设备1.1 烟气系统1.1.1 设计原则当单台锅炉从30110%的BMCR工况条件下，FGD装置的烟气系统都能正常 运行，并且在BMCR工况下进烟温

30、度增加10C裕量条件下仍能安全连续运行。当温度达到180C时，全流量的旁路挡板立即打开。压力表、温度计等用于运行和观察的仪表，安装在烟气管道上。在烟气系统中，设有人孔检修门。所有的烟气挡板门易于操作， 在最大压差的作用下较好的严密性。1.1.2 烟气排放经过脱硫后，烟气温度约为50C，脱硫后的烟气经烟囱排放。1.1.3 烟道烟道最大设计烟气流速不超过15m/s。脱硫塔进出口烟道坡度朝向脱硫塔。烟道由有足够强度的钢板制造，能承受所有的荷重条件，并且是气密性的焊接 结构。从工程的分界面至烟气排放点之间，所有没有接触到低于露点温度的烟气或没 有接触到可能的喷淋液或没有接触从脱硫塔循环来的雾气或液体的

31、全部烟道用碳钢 制作。所有暴露在如上所述的腐蚀环境中的净烟气烟道和原烟道、内部构件衬以玻璃 鳞片树脂进行保护，导流板材质为合金钢。烟道的走向能确保满足冷凝液的排放，烟道内不允许有水或冷凝液积存，因此， 烟道采取低位点的排水和收集措施。提供的仪表测量接点及采样装置满足在原烟道和净烟道的所有工作范围内的测量要求。提供的所有需要防腐的烟道使用外部加强筋，外部烟道加强筋统一间隔排列。为了减少烟道中的冷凝液以及伴随的腐蚀问题，同时也为了延长内衬的使用寿 命，所有烟道、挡板、FGD风机和膨胀节，包括现有烟道的接入，都进行保温和外包 装的设计。安装的保温板系统与环境隔绝，以阻止湿气从外部进入保温层，在所有穿

32、透的 地方进行堵缝，并且有 20 年的韧性和密封寿命。1.1.4烟气挡板门在 FGD 烟气系统设置有进口烟气挡板门，出口烟气挡板门和旁路烟气挡板门。 旁路挡板位于旁路烟道上，其作用是当烟气脱硫系统或锅炉处于事故状态的情况下使 烟气绕过FGD而通过旁路直接排入烟囱。进口、出口、旁路挡板采用电动执行机构。挡板的设计能承受各种工况下烟气的温度和压力，没有有变形或泄漏。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，并且关闭严密，不会有变形或卡涩现象， 挡板在全开和全闭位置与锁紧装置能匹配，烟道挡板的结构设计和布置使挡板内的积 灰减至最小。每个挡板的操

33、作灵活方便和可靠。驱动挡板的电动执行机构可进行就地配电箱 （控制箱）操作和工控机上远方操作，挡板位置和开、关状态反馈进入 PLC 系统。执行器配备两端的位置定位开关，两个方向的转动开关，事故手轮和维修用的 机械连锁。每个挡板全套包括框架、挡板本体、电动执行器，挡板密封系统及所有必需的 密封件和控制件等。烟道挡板框架的安装是法兰螺栓连接。 挡板按水平主轴布置。根据烟气特性选择挡板各个部件（包括挡板框架、叶片、轴密封片及螺栓连接件等）的材料。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。FGD 烟道系统共设置多个烟气挡板。旁路、进口、出口烟气挡板均采用百叶挡 板，具有开

34、启/关闭功能。1.1.5 膨胀节膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都能 吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。所有膨胀节的设计无泄漏，并且能承受系统最大设计正压 /负压再加上 1000Pa 余量的压力。烟道上的膨胀节采用非金属膨胀节，用螺栓法兰连接，布置能确保膨胀节可以 更换。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固在框架上，不允许使用双头螺栓。膨胀节和膨胀节框架全部在车间制造和钻孔，并且运输整套组件。 脱硫系统分别设置 2个膨胀节，脱硫塔的进口设置 1个，出口设置 1 个。1.2 SO2 吸收系统1.2.1 技术要求脱硫液通过循环泵送至塔内喷淋系统，喷淋层喷嘴布置合理，全

35、面覆盖整个塔体截面，脱硫液与烟气接触发生化学反应吸收烟气中的so2，脱硫后的烟气夹带的液 滴在脱硫塔上部的除雾器中收集，使净烟气的雾滴含量不超过保证值 75mg/m3。1.2.2 脱硫塔之间比较：湿法脱硫工艺另一种分类，按脱硫塔的形式进行分类。吸收塔是烟气脱硫系统 的核心装置，要求气液接触面积大，气体的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于 大容量烟气处理。吸收塔主要有喷淋塔、填料塔、喷射鼓泡塔、液柱塔、湍球塔、文 丘里塔、多孔塔等、旋流板塔等。目前石灰-石膏法脱硫的主流塔形依次是喷淋塔、液 柱塔、喷射鼓泡塔，市场的占有率分别是 90%、5%、5%，由于填料塔等已逐渐退出 市场，下面主要对喷淋塔

36、旋流板塔进行比较。（1）喷淋塔：喷淋塔也称为喷雾塔，是在吸收塔内上部布置几层喷嘴，脱硫剂 通过喷嘴喷出形成液雾，通过液滴与烟气的充分接触，来完成传质过程，净化烟气， 根据燃煤含硫量、脱硫效率等，一般在脱硫塔内布置几层喷嘴，每层之间一般为 1.6m 左右。喷嘴形式和喷淋压力对液滴直径有明显的影响。减少液滴直径，可以增加传质 表面积，延长液滴在塔内的停留时间，两者对脱硫效率均起到积极的作用。液滴在塔 内的停留时间与液滴直径、喷嘴出口速度和烟气流动方向有关。喷淋塔经过几十年的发展，不断得到改进。如在大型、超大型机组（大尺寸塔 体）为了改善气流分布，采用合金托盘、文丘里棒栅等，有助于改善气流分布、降低

37、 脱硫反应的液气比。在小型机组上，由于采用的塔体尺寸较小，一般采用依靠喷淋液的压力来分配 气流，结构上的简化可减少今后的维护量。1.2.3 脱硫塔的设计综合考虑，脱硫塔采用喷淋空塔。（1）阻力较小，脱硫效率较高。（2）反应器的设计符合脱硫反应传质要求，有利于抑制副反应（吸收二氧化碳）， 有利于降低泵、搅拌器等的能量消耗，有利于系统的控制（包括 PH 值、液气比、钙 硫比调节），保证达到设计值（脱硫率、钙利用率、氧化率）。（3）运行要可靠稳定，维护量小。脱硫塔内有内部构件时，常常需要停运清洗，且容易发生结垢、堵塞、磨损等。德国 20 多年积累的经验认为，在脱硫塔中尽可能少布置其他装置，以提高整体

38、可用率。其中喷淋塔是能强化吸收过程的塔型之一，这种塔型被采用的很多，该塔型在运 行维护工作量、运行成本、运行灵活性及易于改进等方面都具有其优点：喷淋塔一 般都设计成逆流方式，可以通过上升烟气在一定程度上托住喷淋下落的小液滴，从而 延长液滴在吸收区的停留时间，加强了烟气与吸收剂的充分接触，提高了脱硫效率。喷淋塔吸收区除了喷嘴外，无其他设备，减少了结垢、堵塞、磨损的几率，提高了 设备的可用率，减少了检修工作量。由于塔内设备少，减少了脱硫系统的阻力，节 约能源。喷淋塔可设置备用喷淋层，能够适应机组负荷及so2的变化，运行方式灵 活，可以保持稳定的脱硫效率。（4）设计原则脱硫塔包括脱硫塔壳体、喷嘴及所

39、有内部构件、除雾器、塔体防腐及保温彩钢紧固件等。塔体的组装、塔内防腐及保温紧固件的施工可由我公司在现场完成。 脱硫塔底面设计能完全排空浆液。脱硫塔内配有足够的喷嘴。脱硫塔内保证烟气流的均匀，气流的不均匀性不超过 10%。脱硫塔系统包括所有必需的就地和远方测量装置，提供足够的脱硫塔温度、压 力、压差等测点。脱硫塔的整体设计方便塔内部件的检修和维护，脱硫塔内部的喷淋系统和支撑 等尽可能不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。脱硫塔系统确保在任何时候都不会造成塔内沉淀、结垢或堵塞。 脱硫塔搅拌系统确保在任何时候都不会造成塔内浆液的沉淀、结垢或堵塞。 脱硫塔烟道入口段能防止烟气倒流和固体物堆积。脱硫

40、塔侧部和顶部配备有足够数量和大小合适的人孔门，人孔门不能有泄漏，而且在附近设置走道或平台。人孔门的尺寸为DN600,易于开/关，在人孔门上装有 手柄。脱硫塔进行合理的保温设计，外装饰用彩钢装饰。 脱硫塔设计考虑除雾器及其塔内部件检修维护时所必须的起吊措施。 塔本体：碳钢 塔上部内壁：衬里施工前经表面预处理，喷砂除锈，内衬材料为玻璃鳞片树脂。 塔下部反应池内壁：碳钢衬玻璃鳞片树脂。塔内件支撑：碳钢衬玻璃鳞片树脂。（5）内衬与特殊合金材料 脱硫塔塔体是焊接结构。选用的材料适合脱硫塔工艺的化学特性，并且能承受烟 气中的固体物及脱硫工艺固体物的磨损。塔体材料为碳钢，衬玻璃鳞片树脂。所有接 触烟气的表面

41、采用防腐手段，并且留有腐蚀余度。（6）浆液喷淋系统 脱硫塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋系统的设计能合理分布 要求的喷淋量，使烟气流向均匀，并确保脱硫液与烟气充分接触和反应。喷嘴与管道 的设计便于检修，冲洗和更换。喷淋层采用 FPR。所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴选用进口优质空心锥喷嘴，材料 采用碳化硅材料制作。喷嘴有足够的压力以保证碱液的雾化效果。（7）脱硫塔有关参数3x35t/h脱硫塔进口烟气量：270000m3/h （工况）石灰-石膏法：6L/Nm3液气比：Ca/S（mol）：1.05脱硫塔：6 x4m脱硫塔高度：27m （全高）1.2.4 除雾器 除雾器安装在脱硫

42、塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气中液 滴浓度不大于75mg/Nm3（干基）。分为两级布置，一层粗除雾，一层精除雾。除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。除雾器系统的设计特别要注意FGD装置入口的飞灰浓度的影响。该系统还包括 去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，既可进行自 动冲洗, 也可进行人工冲洗。除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀，能承受高速水流冲刷，特别是人工冲洗 造成的高速水流冲刷。内部通道的布置适于维修时内部组件的安装和拆卸。 除雾器冲洗系统能够对除雾器进行有效全面的冲洗。冲洗水的压力进行监视和 控制，冲洗水母管的布置能使每

43、个喷嘴基本运行在平均水压。除雾器的布置可结合脱硫塔的设计统一考虑，以方便运行和维护。 除雾器冲洗用水采用锅炉反渗透浓缩水。除雾段的测点包括：每个除雾段的压降，在冲洗期间冲洗水母管的瞬时水压和 流量（配低流量/压力的报警）等。对测量除雾器压降的装置采取防止堵塞的措施。除雾器将以单个组件进行安装。而且组件能通过附近的脱硫塔人孔门进入。所有除雾器组件、冲洗母管和冲洗喷嘴易于靠近进行检修和维护。设计的除雾器支撑梁可作为维修通道，至少能承受300kg/m2的活荷载。1.2.5 吸收液循环泵脱硫塔循环泵安装循环水池旁，用于脱硫吸收液的再循环。采用单流和单级卧 式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、导轴承、出口弯头

44、、底板、进口、密封盒、轴封、 基础框架、地脚螺栓、机械密封和所有的管道、阀门及就地仪表和电机。工作原理是 叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都能 得到提高，从而能够被输送到高处或远处。同时在泵的入口形成负压，使流体能够被 不断吸入。由耐磨材料制造的浆液循环泵配有油位指示器、联轴器防护罩和泄露液的收集 设备等，配备单个机械密封，不用冲洗或密封水，密封元件有人工冲洗的连接管。轴 承型式为防磨型。选用材料能完全满足输送的介质一适应高达40000ppm的Cl-浓度。循环系统采用单元制，每个喷淋层配一台循环泵，每台脱硫塔配二台浆液循环 泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉

45、负荷的变化和对脱硫塔浆液流量的要求来确定， 以达到要求的吸收效率。由于能根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式，该再循环系 统在低锅炉负荷下能节省能耗。1.3、管道和阀门等1.3.1 管道（1）设计原则管道设计符合中国电力行业标准的要求，包括所有管道、管件和管道支吊架。管道设计时充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，借鉴以前应用于类似 脱硫装置上的成功经验，选用恰当的管材（本系统的主要管材为碳钢管、衬塑钢管、玻璃钢管道等）、阀门和附件。按设计标准，合理确定各管道系统的设计参数（如压力温度、流量、流速等）。 介质流速的选择既要考虑避免浆液沉淀，同时又要考虑管道的磨损和压力损失 尽可能小。（2）技术

46、要求 管道系统的布置设计（包括合理设置各种支吊架）能承受各种荷载和应力。计 算所有主要管道的热膨胀位移和应力，并且确保管道作用在设备上的力和力矩在各个 设备厂商规定的范围之内。无内衬管道用焊接连接，内衬管道用法兰连接。以下不同介质的管道材料，作为供设计选择的最低要求。浆液和含氯液体FRP脱硫塔循环管FRP工艺用水普通碳钢蒸汽普通碳钢石灰浆液普通碳钢冲洗水普通碳钢提供管道支吊架组装图及支吊架生根所需的土建埋件的技术要求（包括埋件位 置、材料、规格尺寸、荷载及受力方式等）（3）管道管道防止磨损和腐蚀，防止浆液沉淀和结垢的形成。管配备自动冲洗和排水系统。在装置关闭和停运期间，对管道系统的各个设施 进

47、行排放和冲洗。为了便于清洗，在自流浆液管改变方向处安装丫型或 T 型管。在所有 DN50 或更小浆液管上的丫型或 T 型管的端部配备有插管和软管连接。 输送管道的布置尽可能短，尽量减少弯头数量。(4) 玻璃钢管道(FRP)在管道及配件的内表面有2.5 mn厚以上的耐磨损衬垫，管道在支管接头及改变方 向处，其内表面有 25mm 以上的弯曲半径。当安装FRP管道时，进行施工监督和技术指导。 玻璃钢管道主要用于脱硫塔喷淋管及浆液输送管道。1.3.2 阀门 所有阀门设计选型适合于介质特性和使用条件。系统的阀门考虑介质的磨损和 腐蚀。功能相同、运行条件相同的阀门能够互换，阀门的规格尽量统一，尽量减少阀

48、门的种类和厂家数量。所有阀门至少符合下列要求：调节阀及远方操作的阀门采用电动执行机构。 下列条件下工作的阀门装设电动驱动装置：(1) 按工艺系统的控制要求，需频繁操作或远方操作时。(2) 阀门装设在手动不能实现的位置，或必须在两个以上的地方操作时。( 3)扭转力矩太大，或开关阀门时间较长时。 (4)布置在户外的阀门，其电动执行机构适应户外露天布置的要求。( 5)所有阀门不允许采用灰铸铁制作。(6)在真空状态下工作的阀门，宜采用平行双密封的真空隔膜阀，不采用水封阀。7)重要的和浆液浓度高的调节阀和减压阀均设置旁路阀门。（8）浆液管道的阀门其阀板为合金钢，阀体为衬塑阀体。 （9）阀门的布置便于操作

49、和维护，阀门的门杆尽量垂直布置。1.3.3 材料 所有接触泵送流体的部件和辅件由专门为介质条件和性质设计的材料制造；并 且能耐磨损和腐蚀。所有接触浆液的泵，设计考虑浆液中至少含有 40g/l 氯离子浓度。 在出厂之前，为防止腐蚀，对所有铸铁和钢表面进行车间油漆。 接触工业水或废水排放的设备的所有部件，要防止沾污和腐蚀。1.3.4 搅拌设备 吸收系统所有储存浆液的箱、罐、池和容器配有搅拌设备，以防止浆液沉降结 块，我方提供搅拌设备的设计标准。所有搅拌器能连续运行。 尽可能采用具有合适特性的标准型搅拌器，提供可靠制造商和成熟形式的产品 搅拌器安装有轴承罩，主轴和搅拌叶片及马达。搅拌器轴为固定结构，

50、转速适 当控制，不超过搅拌机的临界速度。搅拌器设计时考虑浆液中氯离子浓度为 40g/l。 搅拌器采用全金属结构，所有接触被搅拌流体的搅拌器部件，必须选用适应被 搅拌流体的特性的材料，包括具有耐磨损和腐蚀的性能。搅拌器部件和辅件。由专门适于被搅拌流体的条件和性质的材料构造，而且能 耐侵蚀和腐蚀。每台搅拌器和其附属设备的布置方式便于进行操作，维修和拆卸等工作，而且 不中断装置的运行。提供便于装卸搅拌器和其组件所必需的吊耳、吊环及其他专门措施。防止搅拌器停运后堵塞，设置人工冲洗装置。2、防腐2.1防腐内衬及耐磨玻璃钢（FRP）塔体采用花岗岩。喷淋管采用玻璃钢。2.2 鳞片树脂内衬（1）概述需要防腐的

51、钢制箱罐和容器使用至少 1.8mm 厚的鳞片树脂衬里。对于小箱体在0.3 米内高度用 3mm 厚的衬里；对于脱硫塔至少在 2 米以下高度使用 3mm 厚的衬里。在内衬完成后不允许任何种类的焊接。设备壳体的相对的两面作上标记，在每一面顶部的醒目位置写下字体至少 150mm 高的以下文字“鳞片内衬，不允许焊接”。（2）内衬表面的要求 部件倒角和边的焊接被加工成圆弧形所，有将内衬的焊缝是连续的并，同相接表面保持平滑。表面焊接缺陷如裂缝和凹陷将通过重新焊接加以填补，同邻近表面保持平滑。 清除表面上所有焊接污迹，采用切削的方式，最后打磨至平滑。所有内、外的加固件，吊环、支撑和夹子都在内衬施工开始前焊接到

52、容器或管 道上。临时性的夹子或吊环等在施工前去掉，并且将该区域打磨平滑，所有将内衬的 拐角和边将加工成圆弧形。（3）喷吹对需要内衬的金属表面根据规范进行喷吹处理设计，以获得“白色金属”表面。喷吹介质清洁干燥。压缩空气没有油、污物和水份。 邻近表面已上了底漆时，附近区域不能进行喷吹，直到上底漆的区域不粘手并得到了保护2.3玻璃钢（FRP）脱硫塔体内部的喷淋管路材料为耐磨玻璃钢。（1）概述 设计时严格遵守制造和检查的规定和标准。管道系统设计考虑： 我方基于以往经验的推荐 本项目的设计条件（液体、温度、压力，安装条件，气候等） 我方提供 FRP 的设计和制造标准。（2）材料和制造 管道、联箱和箱罐用

53、树脂热浸玻璃纤维线卷绕工艺制造。 玻璃钢管道每段长度设计为 1.2m 6.0m。为减少连接数量（特别是在现场安装时）我方设计为每段最大可能长度的直管6.0m。直管段长度的确定考虑运输问题（海运或公路、铁路运输）。保证接口和附件 的机械和化学性质的连续性。接头和附件保持额定管径。FRP 部件都有外层树脂保护，以防止紫外线和大气的影响。（3）安装设计FRP管道系统中的阀门和较重的部件单独悬吊或支撑，以使管道不承受过度的转 矩，弯曲和纵向应力。在管道穿墙壁的地方提供直径比管道大50mm的套筒。管道和 套筒间的空隙将用在干燥时是坚固而柔软的防水化合物填塞。3、控制系统3.1仪表和控制的总体设计要求（1

54、）自动化水平：脱硫的自动控制系统运行可靠、稳定，达到当今先进控制水 平，系统的自动投用率大于 98%。（2）供货范围：包括控制系统、在线测试所的全套硬件设备（含现场设备）、 软件和各项服务；所有机柜、设备之间的供电、信号及所有与 PLC 连接的通讯电缆和 光缆。（3）标准化：我公司采用标准化的元器件、设备组件及开放式的系统；提供的 热控产品的型式均须由业主方确认，以便于全厂的协调。（4）文字与语言：我公司提供的所有文件、工程图纸及与业主方的通讯联络等， 均使用中文；（5）接地：PLC的总接地能直接接到电厂的电气接地网上；（ 6 ）所设计的仪表和控制系统具有最大的可利用率、可靠性、可操作性、可维

55、 护性和安全性。（ 7）运行人员在控制室内，通过 LCD 和鼠标对脱硫系统进行启/停操作控制、 正常运行的监视和操作调整以及事故工况的处理。当PLC的通讯出现故障或操作员站 出现全部故障时，运行人员能通过常规的控制设备，确保装置安全停机。当某台设备 出现故障时，备用设备能自动投入运行，且不影响系统的运行。3.2 仪表和控制设备仪表的防护等级至少为P65,配置有进出线防水接头仪表的材质满足介质和环境的要 求。计量检测仪表必须经过计量认证。吸收剂浆液密度具备闭环在线检测和控制功能,制浆管路设置密度计。脱硫液 PH 值具备闭环在线检测和控制功能。压力变送器采用陶瓷膜片及主要电子元器件进口的法兰式（至

56、少DN50/PN10）智 能压力变送器，法兰材质能满足接触介质的防腐要求。液位变送器采用法兰式智能压力变送器。温度检测采用 Pt100 智能式一体化温度变送器，温度变送器 Pt100 与电路的连接 线须采用耐高温银质导线，接触介质的护套材质须满足介质工况的耐腐耐磨要求。脱硫液制备加水和加浆配置电磁流量计，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨 要求。泵的出口必须设置就地压力表，接触介质的材质须满足介质工况的耐腐耐磨要 求。脱硫控制系统采用PLC控制，选用西门子S7-300系统，保证脱硫系统关键工艺 和流程的自动控制。脱硫PLC系统完全可靠实现脱硫系统规定的功能，完成数据采集（DAS）、模拟 量

57、控制（MCS）、顺序控制（SCS）、事件顺序记录（SOE）等功能以满足脱硫系统各种 运行工况的要求，确保脱硫系统安全、高效运行。整个脱硫 PLC 的可利用率至少应为 99.9% 。并满足单炉运行时的经济工况状态。脱硫 PLC 系统针对三台脱硫塔系统应独立设置中心处理控制单元系统，中心控 制处理单元、电源、网络必须设置冗余。PLC系统I/O点至少有15%的余量。整个脱硫 PLC 系统设两个操作站，其硬件配置要求至少为：内存：N4G硬盘：1TB主频及 CPU： 3.5GHz显示器： 21 寸 LCD3.2.1 脱硫 PLC 系统监控的主要内容有：工艺运行状态的监测，主要采集与处理现场测量仪表的信号

58、。根据工艺对控制 系统的要求，通过调节回路进行自动调控，使脱硫系统运行在正常的工况状态下。控制电气设备运行工况，对马达控制中心(MCC)的开关量和模拟量信号进行 采集处理，判断设备的运行状态。通过通信网络连接到主控室PLC主控系统，进行规约转换，完成对锅炉负压的 监控。据工艺设计的要求和现场实际条件，对系统进行连锁操作控制，保证系统的安 全运行。322脱硫PLC系统的主要控制回路：(1) 吸收剂浆液密度自动控制 通过控制制浆罐的进水量和石灰粉给料阀的给料量，控制石灰浆池出口的密度在预置的设定点。(2) 吸收液流量控制根据锅炉运行负荷和实测原烟气 SO2 浓度，计算确定吸收剂浆液理论加入量，比较

59、塔内吸收液PH实际值和期望值的差值，自动调节供给吸收液浆液阀开度，使PH 值维持在期望值。(3) 吸收液PH控制该控制回路的任务是测定吸收塔日值，控制碱液的加入流量，保持吸收塔内的H 恒定。(4) 吸收塔液位控制吸收塔液位控制由加入到除雾器冲洗水水量来调节，冲洗水量通过改变冲洗程序中的间断时间来实现。当吸收塔池液位低于设定的最低液位，除雾器将进行不间断 地冲洗，直至液位达到设定值。（5）锅炉引风机与锅炉炉膛压力的监控 引风机需要克服原烟气挡板入口至净烟气挡板出口间脱硫系统阻力。在脱硫系 统启、停操作过程中，将对锅炉引风机前后的压力及炉膛压力产生较大的变化。锅炉 引风机的根据脱硫系统投入和退出引起的烟气系统压力变化进行跟踪调节，确保炉膛 的负压控制要求，保证锅炉的正常运行。（6）脱硫系统紧急停运当吸收塔入口烟气温度高于180C时，脱硫系统紧急退出、停运，待锅炉故障排 除、稳定运行后，再行投入。所有的液位与泵的运行、停止，与搅拌机的运行、停止必须实现自动联锁控制。 仪表和控制系统至少要实现对以下部位的相关监测