苏州角直热电厂锅炉烟气脱硫改造技术方案

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1、苏州角直热电厂现有燃煤锅炉六台,目前烟气SO2排放不能满足当地环保要求,已引起了角直镇政府的重视.为了响应中华环保第一镇的美誉,角直镇各级领导及部门全力以赴.*苏州甪直热电厂锅炉烟气脱硫改造项目技术方案江苏龙源除尘脱硫二00七年八月目 录一、前言二、工程概况三、设计依据及设计原则四、设计参数及要求五、其他脱硫工艺介绍六、工艺技术分析七、工艺流程及特点八、电气及自控设备九、在线监测系统十、运行成本分析十一、供货范围十二、制作安装工期十三、技术资料十四、技术服务十五、设备验收试验十六、售后服务及标准十七、其他说明十八、项目结论十九、综合投资概算表一、前言随着我国经济的快速发展，在未来510年的时间

2、，资源环境的瓶颈制约与胁迫影响将日益严峻，环境污染呈加剧蔓延趋势，能源、资源利用率低，污染物排放强度高，全国范围内主要污染物排放已超过环境承载能力。而环境问题又成为新的外交热点，在当前经济全球化、市场一体化的过程中履行国家环境义务、改善全球环境质量、保障国家资源供给、突破绿色贸易壁垒，已成为国家外交事务的基本内容之一。二氧化硫排放是造成我国大气污染及酸雨不断加剧的主要原因，燃煤电厂二氧化硫排放量约占全国二氧化硫排放量的50%。国家和地方政府一直高度重视燃煤电厂二氧化硫排放控制。近几年来，国家在“十一五”期间修订并出台了大气污染防治法和火电厂大气污染排放标准，颁布了国家环境保护“十五”计划和排污

3、费征收使用管理条例，对二氧化硫排放控制要求进一步趋严。对促进烟气脱硫产业化的快速发展，污染治理取得明显成效，为“十一五”计划实施奠定了坚实基础。“十一五”是全面建设小康社会的关键时期，构建发展与环境的新型关系，是我国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要确定的重要目标。第六次全国环境保护大会的召开，预示着全国环保工作已进入了以保护环境优化经济增长的新阶段。苏州甪直热电厂现有燃煤锅炉六台，目前烟气SO2排放不能满足当地环保要求，已引起了甪直镇政府的重视。为了响应“中华环保第一镇”的美誉，甪直镇各级领导及部门全力以赴，力争经济效益与社会效益双赢，全面落实科学发展观，构建社会主义和谐社会，以烟气脱硫

4、为主要手段，完善政策措施，切实做好火电厂二氧化硫控制任务。切实推进经济与社会的可持续发展，使甪直地区的社会和生活环境越来越美好。二、工程概况为适应国家环保排放标准（GB13223-2003）的要求，保护苏州甪直热电厂厂周围生产及生活环境，电厂拟进行对燃煤锅炉尾部烟气增加脱硫设施。本项目有利于企业的可持续发展战略，加强企业竞争实力，树立良好的企业形象，并尽可能减少对环境的影响，收到良好的环境效益和社会效益。苏州甪直热电厂现有六台供热链条锅炉，锅炉额定蒸发量为320t/h、135t/h、245t/h，根据电厂周围实际情况，锅炉烟气脱硫拟采用湿法废碱脱硫工艺，脱硫剂采用就近印染厂印染废水（PH14）

5、，以满足烟气SO2的排放标准。要求烟气通过脱硫系统后，二氧化硫达标排放，并且脱硫所产生废液可以直接通过管道输送至污水处理厂。本公司对苏州甪直热电厂提供的相关参数资料进行了认真的分析，结合该公司的要求和该项目的具体情况，编制了本设计工艺，采用文丘里棒喷淋空塔湿法脱硫工艺对烟气进行处理，使之达标排放。三、设计依据及设计原则3.1.2有关标准与规范：GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准GB3095-1996 环境空气质量标准GB3096-93 城市区域环境噪声标准 GB699-88 优质碳素结构钢技术条件 GB711-85 优质碳素结构钢热轧厚钢板技术条件 GB710-88 优质碳素结

6、构钢薄钢板和钢带技术条件 GB3087-82 碳钢焊条技术条件 ZDLT-QB-2000 烟气净化装置加工验收标准 JB1620-83 锅炉钢结构制造技术条件 JB1615-83 锅炉油漆和包装技术条件 GBJ17-91 钢结构设计规范 SHJ43-91 石油化工企业设备与管道涂料防腐设计与施工规范 DL5031-94 电力建设施工及验收技术规范（管道篇） DL5007-92 电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇） SDJ279-90 电力建设施工及验收技术规范（热工仪表及控制装置篇） GB50205-95 钢结构施工及验收技术规范 TJ231（一）-75 机械设备安装工程施工及验收技

7、术规范（一） TJ231（四）-78 机械设备安装工程施工及验收技术规范（四） TJ231（五）-78 机械设备安装工程施工及验收技术规范（五） TJ231（六）-78 机械设备安装工程施工及验收技术规范（六） GB50221-95 钢结构工程质量检验评定标准 GBJ93-86 工业自动化仪表工程施工及验收规范 GBJ131-90 自动化仪表安装工程质量检验评定标准 GB8566-88 计算机控制软件的设计、编程规范 GBJ235-82 工业管道施工及验收标准 GB50254-96 电气装置安装工程低压电气施工和验收规范 GB50217-94 电力工程电缆设计规范 GBJ232-82 电气装置

8、安装工程施工及验收规范 G-RK-95-51 火力发电厂分散控制系统技术规范 PL5000-94 火力发电厂设计技术规范 NDGJ16-89 火力发电厂热工自动化设计技术规定 HJ/T288-2006 环境保护产品技术要求-湿式烟气脱硫除尘装置Q/320282BNE001-2002江苏龙源除尘脱硫企业标准3.2.1烟气脱硫系统布置满足系统整体布置要求；3.2.2确保脱硫系统工作时不影响锅炉的正常运行；3.2.3脱硫装置使用寿命长、操作维护简单，布置紧凑、占地面积小；3.2.4在满足系统各项指标的前提下，尽可能降低工程投资和运行成本。3.2.5工艺操作要简洁明了，容易掌握。尽量减少维修维护费用。

9、四、设计参数及要求4.1.1锅炉参数：13#4#56#参数名称单位参数值备注锅炉型号额定蒸发量t/h3203545烟气量M3/h76400107000115000燃煤含硫%SO2含量Mg/Nm3164319552606含尘量Mg/Nm3煤耗T/h357排烟温度150150160引风机型号：Y4-73-11Y4-73-14Y4-73-120风量：76400107000115000全压： Pa功率： kw4.2 设计要求脱硫效率95%SO2排放浓度200mg/Nm3脱硫系统无二次污染，引风机不带湿系统阻力1500Pa4.3 烟气SO2产生量计算SO产生量=单台炉燃煤量燃煤应用基含硫量燃煤燃烧率系数

10、320t/h锅炉：30001.5%85%2135t/h锅炉：50001.5%85%245t/h锅炉：70001.5%85%22=357kg/h六台炉SO2总排放量：229.5+127.5+357=714kg/h五、目前国内外流行的脱硫工艺介绍中国成为世界SO2排放量的头号大国已成为不可争辩的事实。由于SO2的大量排放，中国酸雨污染已占全国面积的40%。酸雨和SO2污染破坏了生态系统、腐蚀了建筑材料、危害了人体健康、造成了巨大的经济损失，它已成为制约社会经济发展的重要因素之一。锅炉烟气脱硫技术在世界上已开发了多种方法，根据脱硫过程所处的不同阶段可分为：炉前脱硫、炉中脱硫和炉后脱硫。炉前脱硫是指在

11、煤炭的洗选中脱硫；炉中脱硫是指在炉内喷钙的脱硫技术；炉后脱硫即在锅炉烟气中进行脱硫。炉后脱硫是目前实际应用最多的脱硫方式，按原理炉后脱硫可通常分为三大类：干法、半干法、湿法。目前较为流行的脱硫技术为以下几种：该法流程是前置一套石灰乳浆液的制备系统。脱硫剂为小于100m灰粉配成的浓度为30%的石灰浆，由浆泵通过高速旋转的雾化器送入反应器中与烟气接触，使SO2与吸收剂雾粒发生作用生成CaSO3和CaSO4颗粒。然后经水膜除尘器捕集固态的CaSO4，其脱硫效率可达8085%。其主要脱硫反应为：Ca(OH)2+SO2 CaSO31/2H2OCaSO31/2H2O+O2 CaSO41/2H2O该工艺属成

12、熟的技术，已有1000多万千瓦机组采用该脱硫工艺，最大单机为300MW。我国已掌握了设计、制造到运转的全套技术，可设计200MW配套的脱硫装置。与石灰石石膏法相比，工程投资和运行费用低一些。实践中也存在如下问题：生成的脱硫渣是亚硫酸钙、硫酸钙、过量石灰及粉煤灰的混合物，目前尚无很好处理利用实例；系统设计、设备制造和自动控制要求相当精确；工程投资大，钙硫比高，造成石灰消耗量大和渣量大；石灰乳料浆制备易发生故障雾化机磨损大。该法要求较高水平的自动控制系统。设备投资占电厂总投资的12%，电耗占总发电量的1%，脱硫运行成本为1230元/tSO2，发电运行成本增加3分/kwh，工艺流程复杂，脱硫效率为8

13、0%，设备占地面积大，不能脱氮，设备阻力高。总的来说该工艺技术成熟可靠，但运行水平要求高，投资也大，占地面积也大。炉内喷钙增湿活化脱硫该工艺是炉内脱硫和烟气脱硫的组合技术。是采用石灰石往炉膛内喷射工艺，并将未反应的一部分石灰输送到庞大的活化反应塔进行增湿，然后再到水膜除尘器中收集。脱硫剂是石灰石粉，要求粒径小于100微米。其主要反应为：CaCO3 CaO+CO2CaO+SO2 CaSO3CaO+H2O Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2+O2 CaSO4该系统是由炉膛内喷射（占总投资的10%），烟气增湿及灰再循环（占总投资的85%）、加湿灰浆再循环（占总投资的5%）三大部分组成。脱硫终止物与

14、灰一起堆放，没有再利用。脱硫装置本身无废水产生，烟气温度可控制在适当范围内，无需再加热。实践中存在的问题是：石灰石喷入炉膛11001200部位要消耗热量，热损耗大约增加0.41.0%；钙硫比较高，适用于中、低硫煤的脱硫；为减少锅炉损失和降低脱硫渣的产生量，要求石灰石的有效Ca含量最好不低于90%，另外，石灰石需要磨细到150目左右；增大了后续除尘器的入口粉尘浓度。该技术由于工艺流程复杂，投资大，国产化技术不成熟，运行要求高，故本工程不采用该技术。湿法脱硫为目前使用范围最广的脱硫方法，占脱硫总量的80%以上。湿法脱硫根据脱硫的原料不同又可分为石灰石石膏法、氨法、钠碱法、钠钙双碱法、金属物氧化物法

15、、碱性硫酸铝法等，其中石灰石石膏法、氨法、钠钙双碱法、金属氧化镁法使用较为普遍。石膏法石灰石石膏法采用200300目大小的石灰石粉，将其制成石灰石浆液（28%32%），在吸收塔内通过喷淋雾化使其与烟气接触，从而达到脱硫的目的。该工艺需配备石灰石粉碎系统与石灰石粉化浆系统，由于石灰石活性较低，需通过增大吸收液的喷淋量，提高液气比，来保证足够的脱硫效率，因此运行费用和一次性投资较大。另石灰石法主要存在的问题是塔内容易结垢，引起气液接触器（喷头或塔板）堵塞。该工艺主要由三部份组成：1）SO2大吸收：这是该法的主要工序，它是在设备中让SO2与石灰石的乳化液进行化学反应生成CaSO3和CaSO4。2）固

16、液分离：由于产生大量的亚硫酸钙和少量的硫酸钙以及前置除尘时尚未除尽的烟尘，因此，必须将其从液体中分离后加以处理。3）固体处理：分离出来的固体物质一般采取两种方法：第一是抛弃，这将会产生二次污染。第二是回收，在处理过程中，通入空气强制氧化和一些添加剂，可以使CaSO3生成CaSO42H2O（石膏）。其脱硫主要反应为：SO2+H2O H2SO3CaCO3+H2SO3 CaSO3+CO2+H2OCaSO3+O2 CaSO4CaSO4+H2O CaSO42H2O此方法是世界上烟气脱硫应用最广泛、技术最成熟的工艺，国内外单机达到900MW左右，既可处理高硫煤又可处理低硫煤，钙硫比低。吸收剂价廉易得，运行

17、可靠，应用较广，脱硫效率可达90%以上。但该技术主要缺点是：投资大。为使在50脱硫反应后的烟气再升温到7080以上，常用较大资金投入的再热器。如200MW机组的再热器需800900万元投资。工艺流程复杂。该工艺包括8个子系统：吸收剂运输系统、石灰石制浆系统、烟气系统、SO2吸收系统、石膏处理系统、蒸汽系统、供水和废水处理系统，设备比较复杂；石灰制浆系统工艺相当复杂，石灰石需研磨到200300目以上，电耗大，成本高。设备占地面积大。设备阻力高（1500Pa）。不能脱氮，发电运行成本增加分/kwh。该法适用于新建电厂，且场地大，投资金充裕的项目。吸收喷淋系统技术要求高，气液比高，循环泵流量大，扬程

18、大，能耗大。如3220t/h锅炉烟气脱硫装置需5500万元左右，其设备投资占电厂投资比例为19%，电耗占总发电量的2%，脱硫运行成本为1450元/tSO2。生成的脱硫渣是二水石膏，目前仅有少量出售，大部分仍堆放灰场。该脱硫装置工程投资大，运行费用高。该技术成熟可靠，但仅适用于大型电站锅炉的脱硫，此外大量脱硫副产品的出路也是一个问题，故本工程不适合采用该技术。常用的金属氧化物法是氧化镁法，氧化镁与SO2反应得到亚硫酸镁与硫酸镁，它们通过煅烧可重新分解出氧化镁，同时回收较纯净的SO2气体，脱硫剂可循环使用。由于氧化镁活性比石灰水高，脱硫效率也较石灰石法高。它的缺点是氧化物回收过程工艺比较复杂，若抛

19、弃又可能造成污染，总体运行费用较高，所以在小机组上不适宜采用。其主要反应为：MgO+H2O=Mg(OH)2SO2+Mg(OH)2+5H2O MgSO36H2OSO2+MgSO36H2O Mg(HSO3)2+5H2OMg(HSO3)2+MgO+11H2O 2MgSO36H2O氨法脱硫脱氮装置自93年问世以来，在工业状态下已运行十余年，性能稳定，在全国已建有100多套成功工程实例。经国家环保总局认定，江苏省环保局推荐，并获国家级新产品及火炬项目等多项荣誉证书。氨法脱硫工艺具有很多其他工艺所没有的特点。氨是一种极好的碱性吸收剂，从吸收化学机理上分析，SO2的吸收是酸碱中和反应，吸收剂碱性越强，越利于

20、吸收，氨的碱性强于钙基吸收剂；氨吸收烟气中SO2是气气热交换反应，反应速度快、反应完全、吸收剂利用率高，可以做到很高的脱硫效率，同时系统简单、设备体积小、能耗低、阻力降小，整个反应过程均在一个封闭的循环系统内完成，其脱硫的副产品硫铵是一种农用化肥。不仅具有较高的直接实用价值，同时真正做到了变废为宝、资源有效利用的循环经济技术。钠钙双碱法采用碳酸钠或氢氧化钠等碱性物质和石灰浆液混合吸收烟气中的SO2，并可副产高浓度SO2气体或Na2SO3,它具有吸收剂不挥发、溶解度大、活性高、吸收系统不堵塞等优点，适合与烟气SO2浓度比较高的废气处理，旋流设施不易堵塞，且吸收反应效率极高，可达9598%，还可以

21、根据锅炉煤种变化，适当调节PH值、液气比等因子，以保证设计脱硫效率的实现。但同样也存在副产回收困难、投资较高、运行费用高且副产物容易产生二次污染等缺点。根据项目的实际情况该方案选用钠减法脱硫工艺，选用印染废水作为脱硫剂，可以省却很大一部分运行费用，达到以废治废的目的。各种脱硫工艺的比较：项目石灰石-石膏法喷雾干燥法炉内喷钙+尾部增湿氧化镁法氨法钠碱法技术成熟程度成熟成熟成熟成熟成熟成熟适用煤种不限中低硫煤中低硫煤中低硫煤不限不限单机应用规模200MW100MW200MW200MW200MW200MW脱硫效率95%以上7585%7585%9095%95%以上95%以上吸收剂石灰石/石灰石灰石灰石

22、氧化镁氨水钠碱吸收剂利用率90%以上90%以上约40%90%以上95%95%副产物石膏亚硫酸钙亚硫酸钙硫酸镁硫酸铵石膏副产物处置利用抛弃抛弃回收回收利用废水少量无无少量有少量占地面积大中小大小中市场占有率高一般一般少中中钙硫比(液气比)设备电耗所占比例212设备占电厂总投资19%12%5%19%4%6%设备单元投资(元/kw)670210215650250400六、工艺技术分析脱硫吸收剂采用碱性废水，采用纯碱启动、熟石灰钙碱再生的方式，主要过程如下：(1) 吸收过程Na2CO3 + SO2 + H2O NaHSO3 + CO2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2ONa2SO3 + SO

23、2 + H2O 2NaHSO3NaHCO3 + SO2 NaHSO3 + CO2(2) 再生过程 Ca(OH)2 + 2NaHSO3 Na2SO3 + CaSO32H2O Ca(OH)2 + Na2SO3 2NaOH + CaSO32H2O Ca(OH)2 + Na2SO4 +H2O 2NaOH + CaSO42H2O 上述反应过程均与溶液的pH(PH=14)值有关，再生后的溶液返回吸收系统循环使用。根据以上提供的参数和要求，我公司针对贵公司的设计情况及场地条件，设计了一种以废治废、废物利用、容易选购、方便储运、价格低廉的碱性物质作脱硫剂的除尘脱硫系统，基于以上要求，确定选用XQ-PS/TS2

24、0/35/45型高效脱硫除尘器，脱硫剂为PH值14左右的印染废水，适当根据碱性浓度和活性添加NaOH或Na2CO3。锅炉烟气在引风机的抽力作用下，由于进入塔之前烟气温度相对较高，所以在脱硫塔进口设置了予喷淋系统，这样既降低了烟气温度，又保证了脱硫塔内的防腐，而且有利于烟气与二氧化硫的吸收；然后烟气俯冲进入XQ-PS/TS20/35/45型脱硫塔，在脱硫塔中部，我公司采用了美国DUCON公司的脱硫专利技术设置了两层文丘里棒结构，由于附壁效应，烟气在文丘里层面气流急剧的搅动，它的主要作用是改变烟气的流速和流向，在文丘里棒层面，形成上下湍流的沸腾层，使烟气与碱液充分混合，同时增加烟气在塔内的停留时间

25、以及增强二氧化硫与氢氧化钠的吸收能力；再通过塔中雾化器喷出的NaOH混和的水溶液，气-汽热交换反应，生成亚硫酸钠，增氧氧化后生成硫酸钠，落入脱硫塔底部溢流收集槽内。脱硫液然后进入石灰水搅拌池，经过与石灰水的充分反应置换出NaOH与CaSO4，CaSO4通过离心机排出，而NaOH溶液回到系统继续循环使用，这样可以节省脱硫剂的耗量。往复再生循环使用，形成一个循环再生系统，溢流收集槽内少量的沉淀物定期排出与煤渣一起另作它用。在整个系统中由于是循环使用，没有污水排放，无二次污染问题。氢氧化钠是较强的阻垢剂和活性剂，使管壁和雾化器不易结垢、堵塞，确保设备系统正常运行。七、工艺流程与特点：（具体工艺流程见

26、图纸）采用湿法脱硫，吸收塔的性能优劣直接影响烟气的脱硫效率、系统的运行费用等指标。脱硫吸收塔的选择原则主要是看其气液接触条件、设备阻力以及吸收液循环量。气液基础条件直接影响脱硫效率；设备阻力大需增加引风机电耗；吸收液循环量大需增加水泵电耗。以下是几种吸收塔设备的比较：吸收塔类型持液量逆流接触防堵性能操作弹性设备阻力除尘性能文丘里低否较好差高好填料塔高是差较好中中湍球塔中是好中中较好筛板塔中是中中中较好旋流板塔高否好好低好文丘里喷淋空塔低是低较好低好以上吸收设备中：文丘里/填料塔液气比高，水消耗量大，防堵性能差，易结垢、粘结、堵塞，阻力也比较大；筛板塔阻力比较大，防堵操作弹性低；湍球塔气液接触面

27、积虽然大，但易结垢堵塞，阻力较大；旋流板塔具有负荷高、压降低、不易堵、弹性宽，但脱硫效率低。而喷淋空塔适用于快速吸收过程，且具有很高的脱硫效率。通过以上脱硫工艺和设备的比较，决定在苏州甪直热电厂锅炉烟气脱硫项目中，采用我公司的主导技术文丘里棒喷淋空塔湿法脱硫工艺。该技术已经在十几家用户单位成功实施。7.2 吸收塔吸收塔采用喷淋空塔，吸收塔浆池与塔体为一体结构。吸收塔底面应能完全排空浆液。吸收塔设计成气密性结构, 防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。吸收塔材质为10mm厚的优

28、质Q235-A钢板卷制圆柱形塔，塔体内壁涂覆11.5mm厚的防腐、耐磨、耐温专用涂料，能适应20180的温度，耐酸碱腐蚀、耐磨损、抗剥离强度高、使用寿命在10年以上。同时在操作维护点上，设置旋梯平台。7.3 文丘里系统 文丘里结构的是在文丘里棒层上部形成了一个气液湍流层（DUCON公司根据长期的试验及实际运行经验，控制1.5英尺高度的湍流层），在这一湍流层中，气液的传质反应非常激烈，与常规的喷淋塔相比，文丘里湍流层以液体包围气体的形式而大大提高了SO2的吸收效果。文丘里棒材质为4mm厚的优质无缝钢管，外壁衬1.52.5mm厚的耐温耐磨橡胶，防腐、耐磨、耐温及抗剥离强度与上述（6.2）相符，每根

29、棒与塔体采用316L不锈钢法兰连接。7.4 浆液喷淋系统吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，喷淋系统的设计应能合理分布要求的喷淋量, 使烟气流向均匀，并确保碱液与烟气充分接触和反应，不留死角。浆液喷淋系统采用PP管或耐腐蚀FRP。浆液联管不仅能在母管内均匀分布浆液，而且也能把浆液均匀分配给连接喷嘴的支管。喷嘴与管道的设计便于检修，冲洗和更换。浆液喷嘴由国外进口，材质为不锈钢或陶瓷材料组成，空心螺旋喷雾，雾径为50150m，雾化效果好，雾化角度1200；耐腐蚀，不堵塞，全面雾化，不滴流，喷嘴及进液管设置花岗岩保护套。7.5 泵所有泵应设计为连续运行，除非另外指定。每台泵和其附属设备的布置

30、方式在不中断装置运行的情况下.对于那些受磨损或需要调整和检查的部件，能便于靠近操作，维修和拆卸。特别是要确保在维修工作或替换期间不需要断开和拆卸主管道或其他装置重要部件。对于那些构造特性特殊的泵，标书中应给出操作及维护帮助或特殊考虑。并列运行或备用泵采用同样的设计，即具有可更换性。安装的备用泵在故障时应能立即投入运行应有联锁保护，以便防止装置的停运。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。为方便装卸泵和其部件，将提供吊耳、吊环和其他专门设施。7.6 阀门阀门的设计、制造、试验及安装将采用中国最新的标准和相当的国际标准。所有阀门设计选型应适合于介质特性和使用条件。浆

31、液系统的阀门必须考虑介质的磨损和腐蚀。功能相同、运行条件相同的阀门将能够互换，阀门的规格尽量统一，尽量减少阀门的种类和厂家数量。所有阀门应符合下列要求：（1）调节阀及远方操作的阀门采用气动/电动执行机构（2）下列条件下工作的阀门应装设气动/电动驱动装置：（3）布置在户外的阀门，其电动执行机构应适应户外露天布置的要求。（4）重要的和浆液浓度高的调节阀和减压阀均设置旁路阀门。（5）阀门的布置应便于操作和维护，阀门的门杆尽量垂直布置。7.7 除雾器除雾器材质为PP，可安装在吸收塔上部或吸收塔出口的烟道上，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)。折板脱水器是每

32、两块折流板形成一个通道，在通道的每个拐弯处设有一个沉积器，收集并排出液体，液滴与气体在拐弯处分离。当气流经过拐弯处，离心力阻止液滴随气流流动，一部分液滴将碰撞到对面的壁上，并积聚形成液膜，被气流带走并聚集在第二拐弯处。在第一拐弯处，气体中分离出来的液滴，包括大的液滴和靠近第一拐弯处外壁运动的细滴，只有剩余的细滴，经过通道截面重新分配后能够靠近第二拐弯处。同样，靠近第二拐弯处外壁的液滴将碰撞到第二拐弯处的外壁，经过碰撞外壁，液滴聚积成液膜并聚集在第三拐弯处，经过除雾的气流才离开折板脱水器。经过本公司多年的使用经验证明，脱水效率可达到95%，并在多个电厂使用。7.8 箱罐箱罐和容器应符合钢制常压容

33、器(GB150-1998)及其质量体系内相关标准的规定。所有箱罐和容器的设计包括必需的连接件、就地仪表与测量装置、人孔门、排水/排空措施, 以及运行和维护必需的通道楼梯和栏杆。所有的箱罐和容器设计包含最少有下列各项要求：对于1.0m直径容器设置1个人孔门（最小孔径600mm）。对于1.0m直径的容器设置2个手孔（最小尺寸200mm）。2个备用管接口。1个排水管接口。内装碱性溶液，箱罐材料可选用碳钢(内涂鳞片树脂)，或者由玻璃钢制作。脱硫设备附件技术要点：1、美国进口雾化器，雾径在50100m，雾化效率在99.5%2、喷雾吸收率高，气液充分混和，系统阻力小，400Pa3、采用波纹型除雾器，二层，

34、烟气含湿量200mg，引风机不带湿4、脱硫效率高在脱硫塔内部设置相应的文丘里棒层平台，由于文丘里结构，使之烟气流速在通过文丘里层时，大大提高了烟气流速，由于浆液的附壁效应，也即在文丘里棒上粘附了脱硫吸收液，当烟气以高速相向接触时，剥离了原来的浆液表面，形成了新的气液接触面，打破了原来的二相传质表面，因而使气液二相传质速率加快，也即提高了SO2的吸收。文丘里棒层的另一个优点是改善了脱硫塔内部的气体分布状态，在气流分布方面，除了进口段的特别设计（包括烟气流速和流动方向等），由于配置了文丘里结构，把已合理配置气流分布的情况下，再度优化它的整个横截面上的烟气分布，使均匀进入脱硫塔的烟气由于文丘里棒层的

35、分割作用，把原烟气充分打破，形成多股分流烟气与液体接触，这对充分利用脱硫塔的利用率体现了明显的效果，增加了脱硫率。文丘里的应用，使整个脱硫塔相比常规喷淋塔，具有更紧凑的效果，尽管文丘里层会增加部分的压力损失（每层文丘里约200Pa压损），但由于使用了该技术，在同等脱硫效率情况下，液气比（L/G）比常规喷淋塔减少2025%，整个脱硫系统能耗可节省1015%；同时烟气所带粉尘由于被润湿，经过文丘里层面被黏附在棒表面，而上部喷淋落入层面又把粉尘给剥离而落入塔底部排出。系统参数序号设计参数单位设计值备注1脱硫塔阻力损失Pa9002脱硫塔材质碳钢+鳞片防腐3除雾器材质2层PP4脱硫塔直径20t/hmm2

36、78035t/h315045t/h33005脱硫塔高度20t/hmm980035t/h1000045t/h103006二氧化硫脱除率%957二氧化硫排放浓度mg/Nm32008脱硫塔进口SO2量20t/hKg/h8135t/h13545t/h1899脱硫塔出口SO2量20t/hKg/h35t/h45t/h10碱液循环量20t/hm3/h2035t/h45t/h5211液气比L/Nm3八、电气及自控设备8.1 电气8.1.1 电气设备设计依据低压配电设计规范 （GB50054-95）通用用电设备配电设计规范 （GB50055-93）建筑物防雷设计规范 （GB50057-94）8.1.2 负荷等级

37、本工程负荷等级为二级，脱硫装置配电电压等级380V/220V，三相四线制，控制电源为交流220V。用电负荷序号设备名称数量单位功率备注320t/h锅炉1输碱泵2台6kw一用一备2循环泵9台六用三备3工艺水泵2台11kw一用一备4石灰浆泵2台6kw一用一备5回水泵2台一用一备6出渣机1台4kw7合计135t/h锅炉8输碱泵2台6kw一用一备9循环泵3台二用一备10工艺水泵2台6kw一用一备12回水泵2台一用一备13合计245t/h锅炉14输碱泵2台8kw一用一备15循环泵3台33kw一用一备16工艺水泵2台6kw一用一备18回水泵2台一用一备20合计8.2 自动控制8.2.1 控制系统组成本工程

38、控制系统采用日本欧姆龙PLC控制，操作人员在脱硫控制室操作上位机进行整套工艺系统的运行参数设置、监控，实现对脱硫系统的顺序自动启停，运行参数自动检测和存储，并对关键参数实行自动调节。本系统可独立运行，也可通过网络连接进入厂方计算机系统。8.2.2 控制参数控制系统的控制参数主要包括PH值、液位、阀门、流量等参数的测量和控制。测量信号经变送器转换成420mA的标准信号送至PLC；再经特定的控制逻辑算法运算后，输出420mA标准信号或开关信号，控制相应的阀门开关、电机转速等，从而实现被控制参数的调节。 PH值控制回路当碱液罐液位低时，开启电磁阀开启碱液泵补充碱液； 脱硫液的PH值通过加装在吸收塔浆

39、液池的PH探头测定，其测定数值反馈给控制系统，通过变频器来调节输碱泵的转速；吸收塔内的液位由安装在塔上的磁性翻板液位计监控，反馈给控制系统后，调节塔内补充碱液电磁阀的开关，实现对塔内液位控制，保证吸收塔液位的相对稳定；根据吸收塔内的碱液PH调节工艺水的量，通过控制再生回流液的流量和补充水电磁阀补充工艺水，防止循环液的不足；根据安装在烟道上的在线检测系统，检测SO2和粉尘的达标排放，如SO2排放升高，增加设置在吸收塔内的循环泵的转速，增加碱液的补充量。8.2.3 控制系统配置上位机部分是实现自动控制系统的管理核心部分，是监控系统可靠性和稳定性的保证，用于控制方案选择、参数修改设定，并对工艺运行情

40、况进行实时在线控制和管理。有控制室工控机来实现。上位计算机采用在线式不间断供电装置供电。下位机部分是自动控制系统的控制及信息处理核心部分，实现数据和信息的采集并按工艺要求进行控制，由脱硫系统控制柜内PLC实现。九、在线检测系统总则OCEM开放式烟气排放连续监测系统是青岛佳明测控技术采用专利技术和进口设备针对发电厂排放的烟气、烟尘而设计的连续监测系统。根据国家环保局的要求，垃圾发电厂烟气排放连续监测系统的主要监测参数为烟气的颗粒物浓度、SO2、O2和烟气的温度、流量、压力等参数； OCEM开放式烟气连续排放监测系统主要由四部分组成：（1） 烟气采样、处理子及SO2、O2气体分析子系统；（2） 烟

41、尘检测子系统，测量烟气中的含尘量；（3） 辅助参数测量子系统，测量烟气流速、温度、压力、湿度等参数；（4） 数据采集、处理和通讯子系统（DAS）；气体分析仪：采用英国进口的红外检测器和电化学传感器生产的Guardian21多组份气体分析仪器，分析SO2、O2，在保证质量的前提下使CEMS系统造价降到最低水平。烟尘监测仪：选用英国PCME公司生产的DV420通用型激光透射测尘仪。PCME公司是世界上少有的专业提供烟尘检测仪的公司，其在环保监测和过程控制与分析方面是技术和市场的世界领先者之一。流速检测仪：选用美国ESC公司生产的MDP6500流速检测仪。美国ESC公司专业生产红外线气体分析仪和烟气

42、排放连续监测系统，具有30多年的历史。其产品广泛应用于电力、化工、冶金、建材、国防、科研等领域。DAS监控系统：由工业控制机及数据采集系统构成，通过环境监测网络软件对污染源烟尘、烟气、温度和压力等环境参数进行连续监测，以实现环境参数自动化数据报表处理和统计工作，并通过配置 网络或GPRS卫星通讯传输系统将监测数据传送到市环境监测中心站。根据国家环保局的规范标准和在线监测设备前端传感器的安装要求，所有前端传感器应安装在直管段，直管段长度需大于4倍通道直径。由于烟囱底部是一个梯形圆体，烟囱上部才是直管段，为保证测量精度，在烟囱上理想的安装位置大约在烟囱2/3高度。因此，为方便检修，在条件允许的情况

43、下应首选考虑安装在进入烟囱前的水平烟道上。适应条件本技术方案适合条件:烟气排放温度范围：0 300oC；烟气湿度范围 ： 0 90%；烟气压力范围 ：-3000 20000 pa；烟气排放量： 0 576万 m3/h；烟道直径：0.3 10m；最高温度：60；震动烈度：V度。系统功能9.2.1 OCEM开放式烟气排放连续监测系统（简称烟囱CEMS）。 9.2.1.1气态污染物烟尘监测型式：激光透射法。9.2.1.2气态污染物烟气采样型式：选用渗透法脱水直接采样法。9.2.2采样点安装位置：烟道。 9.2.3监测项目：（1）气体检测项目：SO2、O2（2）烟尘检测项目：烟尘浓度，（3）辅助检测参

44、数：烟气流速、温度、压力。9.2.4数据处理功能：计算：烟尘及各种气体的时排放量、日排放量、月排放量、年排放总量；显示：模拟图、参数图、条形图、曲线图记录：小时记录表、日报表、月报表、校验记录表9.2.5网络通讯功能：根据环保监控要求将各种参数安照一定格式通过有线或无线网络上传到环保监测部门或电厂DCS与MIS，实现全局监控。报表输出形式：满足HJ/T75-2001火电厂烟气排放连续监测技术规范中附录B的要求。详见附录一:报表格式表1烟气排放连续监测小时均值记录表表2烟气排放连续监测系统校验记录表表3烟气排放连续监测日均值月报表表4烟气排放连续监测月均值年报表9.2.7输出单位：标况干烟气、过

45、剩空气系数1.7或1.4状态下 t/h， mg/Nm3,具体参照国标(GB13223-1996)的基准(干基形式表示)。技术方案、功能及参数9.3.1 系统配置方案OCEM烟气排放连续监测系统由烟尘监测子系统、烟气流量及多参数监测子系统，烟气渗透法采样探头、零气发生器、气体分析仪、监控及通讯系统等组成。9.3.2 测量基本原理(1) 烟尘浓度测量的工作原理该系统烟尘浓度测量设备的工作原理是基于朗伯比尔定律的激光透射法，即当一定波长的平行光穿过含尘气流时，由于烟尘对光的吸收，使透射光发生衰减，透射光衰减的程度和烟尘的浓度有一定的对应关系。根据这一原理，将接收探测器接收到的透射光信号送至微处理器单

46、元进行分析、运算、处理，计算出污染源烟尘的排放浓度值。该监测方法在国内外普遍采用，技术十分成熟，与国家手工监测所用的重量法有很好的一致性；由于主要部件安装在烟道外部，且配以反吹保护系统，防污能力较强，非常适用于燃煤型锅炉高烟尘浓度排放气体的监测；设备运行可靠、稳定，运行费用低，日常维护工作量小。光束在烟道中被粒子吸收和散射, 强度衰减符合贝尔-朗伯特定律：II0ek*c*l 式中I0初始光强I通过烟道后的光强 k吸收系数c粉尘浓度 l光程长度对上式进行对数处理，则ck*l*lgI0/Ik，l为常数，lgI0/I称为消光度，浓度与消光度成正比。图(六) DV420烟尘检测仪激光扩束分光连接烟道堵

47、丝连接头烟道堵丝探测器探测器稳压单元控制面板微处理单元数据打印数据采集烟尘监测原理框图(七)如下所示：（2）温度测量温度测量采用铂电阻温度探头，铂电阻的阻值和温度的关系线性较好，通过软件和硬件的补偿可以实现温度的高精度测量。 （3）流速测量流速测量采用美国ESC公司的多孔差压式测量仪。(4) 烟气浓度测量的工作原理红外吸收分析法工作原理：电磁辐射与物质的分子相互作用时，在其能量（E=hv, E为光子能量，h为普朗克常数，v为光子频率）与分子的电子、振动或转动能量差相当的情况下，能引起分子由低能态过渡到高能态，发生所谓的能级跃迁，结果某些特定波长的电磁辐射被物质的分子所吸收。如果将透过物质后的电

48、磁辐射用单色器予以色散，使其波长（或波数）依序排列，并测量在不同的波长处的辐射强度，就得到了吸收光谱。由于分子的电子能级跃迁引起的光谱，通常出现在紫外和可见光区，称作紫外和可见光谱。由于分子的振动-转动能级跃迁引起的光谱，通常出现在红外光区，称作红外光谱。纯转动能级跃迁引起远红外和微波光谱。习惯上，红外区按波长通常分为三个区域。波长由0.78微米到微米称作近红外区，波长由微米至25微米称作中红外区，绝大多数的有机化合物和许多的无机化合物的化学键振动的基频均出现在此区，因此，在物质的组成和结构分析中非常重要。波长由25微米至1000微米称作远红外区。由于所有的化合物在1600 650 cm-1均

49、有互异的谱线。有如人的指纹，用来鉴定各种化合物，故称之为“指纹区”。如：一氧化碳在4.65微米附近；二氧化碳在4.26微米附近；甲烷在3.35微米附近有特征吸收光谱带。根据郎伯特-比耳定律公式： I=I0e-KCL 式中 I - 透射光的强度 I0 - 入射光的强度 K - 待测组份的气体吸收系数 C - 待测组份的浓度 L - 被测气体吸收层的厚度在仪器中，I0、 K、 L、都是确定的，只有C是变量，因此测定红外线通过被测气体后的能量变化，即可测定被测气体的浓度变化。当由红外线光源发出的红外线照射到由CO、CO2、SO2、CH4、NOX等异核原子组成的分子气体时，其分子固有的振动和旋转运动将

50、发生变化，吸收特定波长的红外线。测量特定波长的红外线光强度在通过标准气体和被测气体过程中的变化即可计算出被测气体的浓度。（5） 烟气其它参数根据上述实际测量的几项参数和锅炉的一些固有参数，可以计算出烟气流速、烟气排放量、烟尘折算浓度、二氧化硫折算浓度、氮氧化物折算浓度、空气过剩系数、烟尘和二氧化硫（氮氧化物）的小时排放量和累计排放量等。9.4 产品特点Guardian21气体分析仪器特点: 适于架装的4U19”标准机箱 高亮度大屏LCD液晶显示屏：显示气体名称、测量值、单位，命令提示、设定值、输入参数，自检显示、校验测试显示 长寿命高稳定红外线光源和电化学传感器 测量精度高，最小量程0100p

51、pm 单光源双光束分析原理 自动温度补偿,适应恶劣环境 防水防腐蚀材料,可测量酸性或腐蚀性混合气体 输出锁定自恢复 RS232或RS485通讯 多至3路模拟量输出：4 20 mA 多至6路继电器输出，对应3路上下限报警信号 校零或校标校验同步信号 校验和维护简单快速特性: 电源电压：220VAC +10%，-15% 电源频率：50Hz 1Hz 环境温度：-10 +45 被测气体组份： SO2、NO、CO、HCl、O2 测量范围：被测气体最小量程最大量程NO0 100ppm0 5000ppmSO20 100ppm0 10%CO0 100ppm0 5%O20 5%0 25% 重复性：2 % FS

52、线性度: 2 % FS 零点漂移和量程漂移：2 % FS（Week） 信号输出方式：4 20mA DC 仪器消耗功率： 150VA (max) 重量：约10公斤DV420烟尘检测仪特点：DV420是通用型测尘仪，采用光透射原理。仪器主体由三部分组成：DV420发射单元DV420接收单元DV420计算及反吹单元附件包括安装法兰等。可连续对烟尘含量进行定性和定量的监测。对每一个配置均可显示、输出测量值，报警和自诊断故障。进行信息储存，随时调用和处理。也可以与用户控制系统联网，参与控制。特点 先进的动态测量法，可满足不同直徑烟道的测量需要。 内置零点和光源自检。 直接以mg/m3显示含尘量。 专有防

53、污测量技术，污染覆盖率达90%也不影响测量精度，极大地降低维护要求。 测量值4-20mA模拟输出。 继电器输出状态信号。 装配及安装简单，维护量低。主要技术指标测量范围：2.0 1000 mg/m3分辩力： 0.01 mg/m3烟囱直径：0.3 4 m环境温度：10 - +50C烟气温度：0-400C烟气湿度：0 95%（不结露）响应时间：t9010s保护等级：IP65同轴度偏差：3mm(max)模拟输出：4-20mA继电器输出：最大250V，2A电源：220VAC/50Hz/250mA（1） 采样管线采用防腐蚀材料，不存在腐蚀问题。（2） 样气输送管线始终维持正压（大于环境大气压），即使泄露

54、，也不影响测量精度。（3） 标准气直接送到采样探头顶端，对系统进行全程标定。（4） 现场安装设备少，结构也简单，即使有问题，维护也容易。（5） 电磁阀、过滤器等易损部件少，运行费用低。（6） 信号的输入输出均采用光电隔离型式。9.6 OCEM系统日常维护的项目（1） 首先观察流量报警信号：如流量信号报警，说明气路不畅，过滤气发生堵塞，或抽取泵漏气，需逐个检查；（2） 查看分析仪器显示值和玻璃转子流量计示值是否正常；（3） 查看标准气压压表，防止泄露；（4） 检查打印机有无卡纸或缺纸；（5） 检测零气的压力是否满足要求；（6） 检查各种图形显示和报表打印功能是否正常；（7） 环境温度是否正常；本

55、系统是全自动化的系统，通常无需人工的日常干涉，只需查看各项功能是否正常。因此，维护工作量很低，费用也很少。CEM系统的数据采集和处理系统（DAS）能全部打印出测量的污染物成分。DAS的数据处理方法（数据单位及计算条件）和生产的各种日、月、年报表符合规范要求。9.7 诊断与反吹清洗功能总的说明日常维护周期：6个月到12个月。数据可用率不小于90%。 分析仪器具有自我诊断功能。诊断功能包括红外线光源检测、红外探头的检测、测量超量程报警、采样烟气流量不足报警等，故障情况可接至微机数据采集系统中，并在微机数据采集系统中进行显示。9.7.2 系统诊断自动反吹清洗系统采样探头配备有空气清洗系统。所需的压缩

56、空气需无尘、无油、无水，压力为46bar的洁净空气。9.8 安装提供所有在烟道上安装探头所需的部件，包括：管套、安装的法兰、安装的托架、梯子、平台、电缆桥架、槽盒及硬件定位的安装图。负责整套烟气监测系统的全部安装工作，包括仪表间的设备安装、电源供给、气源接引、电缆敷设、采样管线布置、梯子平台等。招标方提供系统电源、气源接口及仪表间。凡是与烟气或校正气接触的探头等都满足在电厂运行工况的烟气成分、温度条件下能连续可靠地运行的要求,一般由以下材料构成：聚四氟乙烯、能承受200温度的不锈钢或其他耐腐蚀合金。采样系统中，安装在烟道内的部件为不锈钢，可在除尘器出口最高烟气温度下连续正常运行。采样管线 所有采样管线由聚四氟乙烯构成，采样管线的长度为从分析仪器至采样点。提供一根单独的聚四氟乙烯线校正气管。l 校正气线在两倍于正常校正气运行压力下保证无泄漏。l 每个采样管线包以一个连续长度供货，没有采样管线内部拼接。9.9 校正设备和标准CEM系统具备零点校正、满量