1 *有限責任公司 熱電廠脫硫項目工程 第一章 概 述 一、項目概況 1、項目概況 項目名稱： *(集團 )有限責任公司 熱電廠脫硫項目工程 建設(shè)規(guī)模： 4 130t/h 脫硫 建設(shè)單位： *(集團 )有限責任公司 熱電廠 咨詢單位： *設(shè)計研究院 2、建設(shè)單位概況 *(集團 )有限責任公司 熱電廠（下簡稱電廠）位于調(diào)兵山市東南，目前裝機容量為 60廠為 *(集團 )有限責任公司 的獨立核算企業(yè)，所發(fā)電量全部公司自用，所生產(chǎn)的熱量主要供調(diào)兵山市采暖用熱。 該廠于 1998 年 10 月建成 2凝汽輪機組 。 現(xiàn) 有 130t/h 蒸汽鍋爐 4 臺，配置 三 電場電除塵器裝置 3 臺 ， 四電場電除塵器裝置 1 臺。四臺鍋爐 年耗煤量約51 萬噸 。電廠煙囪 放濃度 標準狀態(tài)下 1174電廠年 放總量約 3、項目概述 電廠燃燒煤種為本公司小青礦生產(chǎn)的低熱值、中低硫煤。為了使鍋爐煙氣排放達到當?shù)丨h(huán)保排放標準，造福環(huán)境。公司決定對 4 臺鍋爐排煙系統(tǒng)增加脫硫裝置，減少煙塵和 放對大氣的污染，達到國家環(huán)保和當?shù)丨h(huán)保排放要求。 二、項目建設(shè)的必要性 隨著工業(yè)化的發(fā)展，環(huán)境污染問題已經(jīng)嚴重威脅著人類自身的生存 環(huán)境，制 2 約了國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，因此近年來國家對環(huán)境保護政策和環(huán)保投入都在不斷地加大力度，國民的環(huán)保意識也在不斷提高。加強環(huán)境保護是 21 世紀全球化的任務(wù)，也是每一個企業(yè)和公民應(yīng)盡的責任和義務(wù)。電廠脫硫項目實施后，對廠區(qū)周圍地區(qū)的大氣狀況將得到更好的保護。對提高地區(qū)環(huán)境質(zhì)量、改善地區(qū)投資環(huán)境、保障人民身體健康和促進社會安定團結(jié)都有著積極的意義。 三、研究范圍及設(shè)計原則 1、研究范圍 根據(jù) *(集團 )有限責任公司 熱電廠提出的工程要求 ， 本可行性研究的主要范圍為： 1）脫硫工程的建設(shè)條件。 2）鍋爐脫硫的技術(shù)方案 選擇。 3）煙氣脫硫工藝的比較和選擇。 4）脫硫工程吸收劑的來源和供應(yīng)。 5）脫硫副產(chǎn)品的處置方式。 6）脫硫工程投資估算。 2、編制依據(jù) 1） *（集團）有限責任公司熱電廠的設(shè)計合同。 2）甲方提供的有效資料。 （ 1）電廠燃煤煤質(zhì)報告。 （ 2） 4 燃煤鏈條爐排熱水鍋爐除塵、脫硫工程技術(shù)方案大連隆生環(huán)保科技有限公司編制。 3）現(xiàn)行有關(guān)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程 火電廠大氣污染物排放標準（ 小型火力發(fā)電廠設(shè)計規(guī)范 （ 火力發(fā)電廠煙氣脫硫設(shè)計技 術(shù)規(guī)程（ 3 火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)規(guī)范石灰石 /石膏 工業(yè)鍋爐及爐窯濕法脫硫工程技術(shù)規(guī)范（ 2009); 大氣污染物綜合排放標準（ 燃煤煙氣脫硫設(shè)備燃煤煙氣濕法脫硫設(shè)備 3、主要技術(shù)設(shè)計原則 1）推薦先進、成熟的脫硫技術(shù)，脫硫系統(tǒng)的投運不會影響機組正常安全運行。 2）脫硫系統(tǒng)的設(shè)計脫硫效率滿足目前國家排放標準和地方環(huán)保的要求，并考慮滿足今后不斷趨于嚴格的 放標準。 3）論述是否設(shè)置 現(xiàn)實意義及改造后煙囪防腐的方法。 4）各機組的脫硫系統(tǒng)相對獨立，一臺機組脫硫系統(tǒng)停運或故障不影響其他機組脫硫系統(tǒng)的正常運行。 5）設(shè)置公用的脫硫劑的儲存、脫硫液的配制和脫水系統(tǒng)。 6）脫硫工程應(yīng)盡可能減小對環(huán)境的影響，副產(chǎn)品處理設(shè)計原則以綜合利用為前提，其處理應(yīng)符合環(huán)境保護的長遠要求，避免脫硫副產(chǎn)品的二次污染。設(shè)置獨立的脫水系統(tǒng)為外銷做準備及考慮到副產(chǎn)品的品質(zhì)較低與鍋爐渣混合排棄至灰場的途徑。 7）脫硫系統(tǒng)控制采用 統(tǒng)，控制室設(shè)在除灰控制室，且主控制室也可以進行操作。 8）應(yīng)節(jié)約能源、水和吸收劑，盡 可能降低脫硫系統(tǒng)的投資與運行費用。將鍋爐沖渣水打入脫硫循環(huán)水池，參與中和反應(yīng)降低吸收劑用量。 9）電廠運行時間按 4700 小時考慮，脫硫系統(tǒng)利用率 96%以上。 10）脫硫系統(tǒng)設(shè)計壽命與對應(yīng)的主機壽命一致。 11）應(yīng)充分論證脫硫后濕煙氣對于尾部煙氣系統(tǒng)的腐蝕及脫硫系統(tǒng)分期建設(shè)的可能性。 四、簡要工作過程 2013 年 3 月，建設(shè)單位委托我院進行 *(集團 )有限責任公司 熱電廠脫硫項目工 4 程可行性研究設(shè)計。 *(集團 )有限責任公司 熱電廠脫硫項目工程 可行性研究 報告于 2013 年 4 月完成。 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 5 第二章 電廠概況 一、位置交 通 略 二、電廠機組狀況 熱電廠鍋爐型號為 鍋爐 2 臺， 鍋爐 2 臺。 項目現(xiàn)有主要固體廢物為鍋爐灰渣，排放量 150kt/a。鍋爐爐渣用水力除渣方式排入廠區(qū)西南側(cè) 龍溝灰場。鍋爐電除塵器下灰，經(jīng)氣力輸送至灰倉，罐車外運。 現(xiàn)有 *灰渣場工程設(shè)計為壩前排灰，可供電廠貯灰 57 年，灰渣場攔渣大壩標高 量 15000已建立灑水設(shè)施。壩體不滲漏，沖灰水全部返回復(fù)用?；覉雠藕樵O(shè)沉淀處理，避免帶走大量懸浮物。 三、現(xiàn)有環(huán) 保設(shè)施及主要污染物排放狀況 1、 現(xiàn)有環(huán)保設(shè)施 電廠兩臺 鍋爐、一臺 鍋爐，對應(yīng)配置三電場電除塵器裝置 3 臺，除塵效率 另一臺 鍋爐，配置四電場電除塵器裝置 1 臺，除塵效率 4 臺鍋爐公用 1 座高 120 米，上口徑 的煙囪。 2、主要污染源和污染物 對空氣環(huán)境的影響主要是電廠鍋爐排煙，主要污染物是煙塵、 電廠煙囪放濃度 標準狀態(tài)下 1174電廠年 放總量 約 四、燃煤成分 鍋爐設(shè)計燃用小青礦原煤，燃煤灰份 硫份 低位發(fā)熱量 11300kJ/計煤種元素分析見表 。 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 6 設(shè)計煤種元素分析表 項目 、水 源 略 五、氣象 略 六、工程地質(zhì)和地震烈度 略 第三章 脫硫工程建設(shè)條 件 一、吸收劑供應(yīng)與制備 電廠如采用石灰石 吸收劑為石灰石。在現(xiàn)有煤質(zhì)的情況下石灰石用量為 h,700小時計算，年石灰石用量為 石灰石 量 88%以上，量小于 2%，對反應(yīng)活性也有一定要求。作為吸收劑，在細度上要求達到250 目或 350 目。 本工程設(shè)計采用成品石灰石粉。 調(diào)研結(jié)果表明 *地區(qū)石灰石的儲量、開采量、加工能力、運輸條件及理化特性等方面均可滿足濕法脫硫吸收劑的要求。 二、脫硫副產(chǎn)品的處 置及綜合利用條件 按燃用設(shè)計煤種（含硫率為 ，脫硫效率為 90%，石灰石按 90%計，脫硫系統(tǒng)石膏產(chǎn)量為 a（二水石膏，含 10%水，純度 。 經(jīng)脫硫循環(huán)池曝氣氧化生成的石膏和煙塵等副產(chǎn)品混合物，根據(jù)最終利用方案有兩種處置方法：一種用抓斗放入淋灰池，后裝車運走進行綜合利用。另一種將灰水混合物排入鍋爐沉渣池與鍋爐渣一起排至電廠灰場排棄。 三、脫硫建設(shè)場地 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 7 由于電廠建廠較早，原有鍋爐尾部設(shè)施如電除塵器、引風機室、支煙道、上煤皮帶廊間布置較緊湊，未預(yù)留脫硫空間。本工程擬采用一爐兩塔方案，吸 收塔布置于引風機室與支煙道間 空間內(nèi)。循環(huán)水池布置在 1、 2 號爐支煙道與上煤廊間 16間內(nèi)。其他功能性房間分別布置在皮帶廊下和附近地方。并根據(jù)工程實施需要，對原有建筑進行拆除或改造。 四、脫硫系統(tǒng)的電、水、氣條件 1、供電 本工程負荷等級為一級，脫硫裝置配電電壓等級 380V/220V，三相四線制，控制電源為交流 220V。脫硫系統(tǒng)裝機功率為 7372、供水 對于石灰石石膏脫硫工藝，為了避免噴嘴堵塞，保證脫硫石膏的品質(zhì)，脫硫用水的懸浮物應(yīng)小于 200。電廠清水池出水懸浮物含量 低于 100 ，滿足工程需要。 脫硫系統(tǒng)補水用水量約 h，取自電廠工業(yè)用水系統(tǒng)。年耗水量約 噸。 3、氧化空氣 脫硫系統(tǒng)所需的氧化用壓縮空氣，由脫硫系統(tǒng)自設(shè)羅茨風機提供。 第四章 煙氣脫硫工藝方案的選擇 一、主要工藝參數(shù)和技術(shù)指標 口煙氣量為設(shè)計煤種的計算值。煙氣粉塵含量以設(shè)計值為準。主要工藝設(shè)計參數(shù)、主要工藝指標見表 表 主要工藝設(shè)計參數(shù) 序號 參數(shù) 單位 1爐 2塔 1 、單塔） h 77566 2 ） h 155132 3 原煙氣溫度 150 4 電除塵器出口粉塵含量 650 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 8 5 設(shè)計煤種 ） 主要工藝指標 序號 項目名稱 單位 參數(shù) 1 脫硫效率 % 90 2 脫硫產(chǎn)物氧化率 % 99 3 凈煙氣排放溫度 45 4 鈣硫比 脫硫系統(tǒng)總阻力 1200 二、煙氣脫硫工藝的選擇 為了控制大氣中的二氧化硫，早在 19 世紀人類就開始進行有關(guān)的研究，但大規(guī)模開展脫硫技術(shù)的研究和應(yīng)用是從二十世紀 50 年代開始的。經(jīng)過多年研究目前已開發(fā)出的 200 余種 制技術(shù)。這些技術(shù)按脫硫工藝與燃燒的結(jié)合點可分為：燃燒前脫硫（如洗煤、微生物脫硫）；燃燒中脫硫（工業(yè)型煤固硫、爐內(nèi)噴鈣）；燃燒后脫硫，即煙氣脫硫（ 稱 目前世界上唯一大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的脫硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技術(shù)手段。 煙氣脫硫技術(shù)主要利用各種堿性的吸收劑或吸附劑捕集煙氣中的二氧 化硫，將之轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定且易機械分離的硫化合物或單質(zhì)硫，從而達到脫硫的目的。 方法按脫硫劑和脫硫產(chǎn)物含水量的多少可分為兩類：濕法，即采用液體吸收劑如水或堿性溶液（或漿液）等洗滌以去二氧化硫；干法，用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑以除去二氧化硫。按脫硫產(chǎn)物是否回用可分為回收法和拋棄法。按照吸收二氧化硫后吸收劑的處理方式可以分為再生法和非再生法（拋棄法）。 1、目前工業(yè)化的主要技術(shù)有： 1）、濕式石灰 /石灰石 法用石灰或石灰石的漿液吸收煙氣中的 成半水亞硫酸鈣或再氧化成石膏。其技術(shù)成 熟程度高，脫硫效率穩(wěn)定，達 95%以上，是目前國內(nèi)外大電廠（ 200上機組）應(yīng)用的主要方法。 2）、噴霧干燥法該法是采用石灰乳作為吸收劑噴入脫硫塔內(nèi)，經(jīng)脫硫及干燥后為粉狀脫硫渣排出，屬于干法脫硫，脫硫效率 85%左右，投資比濕式石灰石 前主要應(yīng)用在美國。 3）吸收再生法主要有氨法、氧化鈣法、雙堿法、 。脫硫效率可達 95%*（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 9 左右，技術(shù)較成熟。 4）爐內(nèi)噴鈣 灰石）直接噴入燃燒爐爐膛的脫硫技術(shù)，適用于中、低硫煤鍋爐，脫硫效率約 85%。 脫硫工藝比較 見下表 表 脫硫工藝比較 項目 石灰石 - 石膏工藝 噴霧干燥法 爐內(nèi)噴鈣 +尾部增濕 氧化鎂法 雙模納法濕 適用煤種 不限 中低硫煤 中低硫煤 中低硫煤 不限 單機應(yīng) 用規(guī)模 200 100 200 200 200硫率 95%以上 756590%以上 95%以上 吸收劑 石灰石 /石灰 石灰 石灰石 /石灰 氧化鎂 氫氧化鈉、碳 酸鈉等 吸收劑 利用率 95%以上 90% 約 40% 90%以上 90%以上 副產(chǎn)物 石 膏 亞硫酸鈣 亞硫酸鈣 硫酸鎂 亞硫酸納 /硫酸納 副產(chǎn)物處置 利用 拋棄 拋棄 回收 拋棄 廢水 少量 無 無 有 少量 占地面積 大 中 小 中 小 2、本項目設(shè)計選用石灰石 三、是否設(shè)置 比較 脫硫后濕煙氣排放有兩種方式，其一為在脫硫系統(tǒng)中加氣氣換熱器（ 利用脫硫前煙氣的熱能提高凈煙氣溫度到酸露點以上（ 80）然后通過原煙囪排放。另一種方式是不設(shè) 原有煙囪進行防腐處理，然后直接排放濕煙氣。 據(jù)初步推算目前國內(nèi)火電廠石灰石石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)采用 煙氣煙氣再熱器（ 約占 80%以上。若按每年新增石灰石石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)容量 30,000算，安裝 直接設(shè)備費用就達 10 億元左右。因安裝 制系統(tǒng)增加的控制點數(shù)、煙道長度增加和 架及相應(yīng)的建筑安裝費用等，其總和約占石灰石石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)總投資的 15%左右 。 置是蓄熱加熱工藝的一種，該設(shè)備通過蓄熱原件連續(xù)循環(huán)地穿過未脫硫的原煙氣區(qū)域和已脫硫的凈煙氣區(qū)域?qū)崿F(xiàn)熱交換。 蓄熱原件進入原煙氣*（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 10 區(qū)域，吸收煙氣中的顯熱，降低原煙氣溫度。離開原煙氣 區(qū)域后，蓄熱原件進入到凈煙氣區(qū)域，釋放出顯熱，提高煙氣溫度，然后返回到原煙氣區(qū)域。 1、設(shè)置 特點 1）提高排煙溫度和抬升高度 經(jīng)濕法脫硫后的煙氣，溫度一般在 4050 之間。設(shè)置 可以將濕法脫硫后的排煙溫度升高至 80 左右，從而提高煙氣煙囪排放時的抬升高度。 2）降低污染物的落地濃度 因為煙氣抬升高度的上升，使 氧化物（ 污染物的落地濃度降低，從而減輕對環(huán)境的污染。 3）降低煙羽可見度 由于濕法脫硫后的煙氣濕度處于飽和狀態(tài)，在環(huán)境溫度較低時通過煙囪排放，煙氣中水蒸汽會凝結(jié)并形成 白色的煙羽。而安裝 由于煙溫的提升，也使煙囪冒白煙的問題在一定程度上得以減輕。 4）避免煙囪降落液及減輕煙囪腐蝕 處于飽和狀態(tài)的煙氣的排放過程中，隨著煙溫的逐漸降低，煙氣易于冷凝結(jié)露并在潮濕環(huán)境下產(chǎn)生腐蝕的水液液體。這些水液液體依附于煙囪內(nèi)壁側(cè)壁流下，對煙囪造成嚴重腐蝕。 置可以提高經(jīng)脫硫處理后排放的煙氣溫度，從而減緩由于煙氣冷凝結(jié)露產(chǎn)生的腐蝕性水液液體，同時減輕了煙囪腐蝕。 5）工藝耗水量降低 原煙氣經(jīng)過 ，可降溫約 30 左右。從而使進入吸收塔的煙氣降溫至煙氣反應(yīng)最佳溫度，需蒸發(fā)較少的水 量即可滿足。相較于不設(shè)置 節(jié)約水量約 30%。 6）其進入脫硫塔的溫度降至 100 左右，更有利于提高脫硫效率，同時減少了對脫硫塔內(nèi)防腐材料及設(shè)備的熱影響。 7） 運行過程和停機后需要用壓縮空氣 、 蒸汽 或 高壓水進行沖洗，以去除換熱元件上的積灰和酸沉積物。因此需要提供相應(yīng)的壓縮空氣、沖洗水和蒸汽。洗后的廢水含有很強的腐蝕性，必須進行專門的處理之后才能排放。 8） 由于原煙氣在 由 150 左右降低到酸露點以下的 80 ，因此在 些酸液不但對 換熱元件 和殼體有很*（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 11 強的腐蝕作用，而且會粘附大量煙氣中的飛灰。另外，穿過除霧器的微小漿液液滴在換熱元件的表面上蒸發(fā)之后，也會形成固體的結(jié)垢物。上述這些固體物會堵塞換熱元件的通道，進一步增加 壓降。國內(nèi)已有電廠由于 污嚴重而造成增壓風機振動過大的前鑒 。 2、不設(shè) 特點 1）投資省 由于減少 備本體以及由此而帶來的包括：煙道、支架、吹掃和沖洗水等系統(tǒng)的配套，脫硫投資可節(jié)省。 2）運行能耗減低 由于減少了 動電機及密封和低泄露風機功率大約 20壓風機的軸功率由于脫硫煙氣阻力降低等，大約可 以省略 100 3）系統(tǒng)簡單、占地少 有利于總體布局，減少占地面積，爐后布置可優(yōu)化，煙道和設(shè)備布置更為簡潔合理，安裝和維修通道及空間大，施工場地增加，施工安裝更方便。 4）不設(shè)置 備，會導(dǎo)致原煙氣進入脫硫塔前，為保護塔內(nèi)設(shè)施必須進行冷卻降溫從而系統(tǒng)的水耗增加；煙氣離開煙囪出口時可能形成冷凝水滴，形成所謂的煙囪雨及酸雨降落，破壞生態(tài)及周邊生活環(huán)境。 3、設(shè)置 案與不設(shè) 案的技術(shù)比較 針對本項目的運行特點，設(shè)置 不設(shè)置 術(shù)方案綜合性能比較如下表 表 設(shè) 置 案與不設(shè) 案的技術(shù)比較表 序號 項目 設(shè)置 設(shè)置 注 1 排煙溫度 80 472 耗水量， t/h 低 套量 3 煙氣泄漏率 泄漏 4 裝置布置 較復(fù)雜 較簡單 5 煙道長度及支架 比不設(shè) 5% 較短 6 凈煙氣腐蝕 較弱 強 7 運行實例 相對較多 相對較少 8 運行可靠性 故障點增加，會發(fā)生堵灰 由于無 障率低 4、設(shè)置 案與不設(shè) 案的綜合經(jīng)濟指標比較 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 12 對設(shè)置 不設(shè) 個方案的設(shè)備投資費用、年運行維護費用等綜合指標比較見下表 表 設(shè)置 不設(shè) 案綜合指標比較表 序號 經(jīng)濟指標（萬元） 設(shè)置 設(shè)置 注 1 資 +210 基礎(chǔ)價格 2 煙囪防腐投資 基礎(chǔ)價格 +228 3 煙道投資 +50 基礎(chǔ)價格 4 架 +36 基礎(chǔ)價格 5 廠用電增加 +12 基礎(chǔ)價格 6 水耗 基礎(chǔ)價格 +19 7 蒸汽耗量 +2 基礎(chǔ)價格 8 維護費用 +10 +5 9 萬元 310 251 5、設(shè)置 案與不設(shè) 案初步結(jié)論 從上表可知，有 置，投資費用將近 310 萬元；不設(shè)置 置，其投資在 251 萬左右。有 投資高。從設(shè)備運行費用來看，設(shè)置 不設(shè)行費用接近，因此，從經(jīng)濟指標角度考慮，不設(shè)置 顯著的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢。但是，通過了解未安裝 硫后凈煙氣溫度偏低（ 50 攝氏度左右），造成煙氣抬升力的減弱，煙囪排煙在環(huán)境濕度大時會發(fā)生飄漿，亦容易引起當?shù)氐貪舛瘸瑯?，對電廠周邊的環(huán)境可能有影響。并且由于凈煙氣溫度偏低濕度大，對下游設(shè)備 腐蝕比較嚴重，煙囪進行防腐處理后，由于受到煙囪防腐材料時效性的限制，第 4必須對整個煙囪防腐層進行大面積維護。 煙囪飄漿等環(huán)境污染問題及煙囪的防腐周期會對電廠正常生產(chǎn)造成一定不利影響。 本可研采用不設(shè)置 案。 四、煙囪防腐 1、煙囪防腐設(shè)計時應(yīng)考慮以下幾方面的因素： 1）技術(shù)可行性，滿足復(fù)雜化學環(huán)境下的防腐要求； 2）經(jīng)濟合理，較低的建筑成本 ，一次性投資費用要低； 3）施工容易進行速度快，周期短； *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 13 4）運行維護費用低，并且方便檢修。 需注意的是，用材的選擇不僅應(yīng)考慮初期成本，還應(yīng)考慮裝置的可靠運 行周期（即大修周期）和總使用壽命等相關(guān)問題，以便作出經(jīng)濟上的合理決定。 目前濕法脫硫后的煙囪防腐主要有三類形式，第一類采用耐腐蝕的輕質(zhì)隔熱的制品粘貼，隔絕煙氣和煙囪筒接觸，如?；沾纱u內(nèi)襯；第二類貼襯薄板，采用耐腐蝕的金屬合金薄板作內(nèi)襯，內(nèi)襯材料包括鈦板、鎳基合金板或鐵 三類采用耐酸耐熱混凝土和玻璃鱗片涂層等防酸腐蝕涂料。 2、電廠煙囪情況 煙囪高度 120m，出口內(nèi)徑 3、脫硫前后濕煙囪運行情況見表 表 脫硫前后煙囪運行情況表 序號 煙囪入口參數(shù) 單位 目前電廠煙囪 脫硫后電廠煙囪 1 煙氣 135 50 2 煙氣量 m3/h 891712 780023 3 煙囪出口流速 m/s 設(shè)計煙囪出口限值 m/s 24 16 4 方案設(shè)計 鑒于電廠煙囪的結(jié)構(gòu)特點，要求所使用的防腐方案必須能夠滿足煙囪內(nèi)部溫度的變化，具有抗熱沖擊，耐酸腐蝕，防水，良好的抗?jié)B透性、柔韌性，抗彎和抗壓強度等各方面的適應(yīng)能力，同時防腐層也必須與煙囪結(jié)構(gòu)具備良好的粘結(jié)能力。初步確定采用輕質(zhì)?；沾纱u和 耐溫耐酸膠黏劑材料作為主要材料。 輕質(zhì)玻化陶 瓷磚具有耐腐蝕和保溫的雙重性能，使原來的煙囪內(nèi)襯和保溫層結(jié)構(gòu)合二為一。輕質(zhì)?；沾纱u由專用的 耐溫耐酸膠黏劑材料直接粘貼于煙筒內(nèi)表面，并且由粘合材料對?；u間的縫隙勾縫。阻斷了煙氣對煙囪內(nèi)筒結(jié)構(gòu)的腐蝕。輕質(zhì)?；沾纱u在化學環(huán)境與溫度大幅度變化的情況下，都具有防腐能力。輕質(zhì)?；沾纱u具有耐酸腐蝕、高絕熱性、耐高溫、低熱膨脹系數(shù)、安裝簡便等特性。 5、煙囪防腐工期總投資 采用輕質(zhì)玻化陶瓷磚和 耐溫酸膠黏劑材料的綜合單價在 1000- *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 14 1200 元 /初步估算，煙囪改造防腐面積約 1900囪防腐總投資在 190- 228 萬元。 第五章 石灰石 一、脫硫工程總體布置 石灰石 氣系統(tǒng)、二氧化硫吸收反應(yīng)系統(tǒng)、脫硫液氧化循環(huán)、副產(chǎn)品的脫水以及電氣、控制系統(tǒng)。其中二氧化硫吸收反應(yīng)系統(tǒng)是脫硫工程的核心。 本次設(shè)計考慮脫硫場地等原因采用 1 爐 2 塔形式。 由于原電廠無脫硫設(shè)施，所以，脫硫工藝系統(tǒng)的設(shè)施都要新建。 二、脫硫系統(tǒng)物料衡算 原煙氣溫度按 150計，單臺鍋爐脫硫系統(tǒng)煙氣進出煙氣參數(shù)見表 臺鍋爐脫硫系統(tǒng)水平衡見 表 單臺鍋爐脫硫系統(tǒng)的煙氣平衡表 序號 狀態(tài)參數(shù) 吸收塔進口 吸收塔出口 1 溫度， 150 50 2 壓力， 3 體積流量 干態(tài)， h 105645 105645 濕態(tài)， N m3/h 150266 運行濕態(tài)， m3/h 202806 4 含水量， %（ 10 5 174 含塵量 50 單臺鍋爐脫硫系統(tǒng)水平衡表 序號 物料名稱 單位 數(shù)據(jù) 1 總工藝用水量 t/h 蒸發(fā)水量（出） t/h 石膏帶水 10%（出） t/h 石膏結(jié)晶水量（出） t/h 脫硫廢水排放量（出） t/h 制漿用水（進） t/h 1 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 15 7 除霧器等沖洗用水（進） t/h 1 8 冷卻水損耗、生活用水等 t/h 1 三、脫硫工藝系統(tǒng)介紹 1、吸收劑供應(yīng)系統(tǒng) 當脫硫效率為 90%，燃煤含硫量為 設(shè)計煤種時，石灰石純度按 90%計，脫硫系統(tǒng)石灰石耗量為 h。電廠設(shè)石灰石粉倉 90 座?？梢詽M足 4 臺爐約 90 小時用量。 2、煙氣系統(tǒng) 原煙氣從鍋爐引風機出口引出，先經(jīng)噴水降溫到約 100左右，進入脫硫塔。在塔內(nèi)經(jīng)過一系列物化反應(yīng)，出口凈煙氣經(jīng)煙囪排入大氣。 3、 收塔 收塔采用超強湍流傳質(zhì)脫硫塔。 1）超強湍流傳質(zhì)塔除塵脫硫的原理 超強湍流傳質(zhì)是一種有別于現(xiàn)有 法分離機理的嶄新概念 建立了超強湍流傳質(zhì)場，在超強湍流傳質(zhì)場中，參與傳質(zhì)的氣、液、固都處于分散狀態(tài)。即多相物料在超強湍流傳質(zhì)場中，都處于分散狀態(tài)，多相分散的基元互相撞擊、凝并，實現(xiàn)基元細化，大大提高相間的接觸 面積 氣、液、固比表面積，同時，基元間實現(xiàn)高速的表面更新，保持穩(wěn)定高速的傳質(zhì)，特別是在超強湍流傳質(zhì)場中，存在化學反應(yīng)時，相間遠離平衡，傳質(zhì)始終保持高速，這就大大提高了設(shè)備的分離、反應(yīng)效率。 2）核心技術(shù) 雙模脫硫工藝 雙模脫硫技術(shù)就是采用超強渦扇湍流發(fā)生器與傳統(tǒng)空塔噴淋相結(jié)合的雙核雙模脫硫工藝技術(shù)。 （ 1）空塔噴淋技術(shù)傳統(tǒng)濕法脫硫工藝采用在塔內(nèi)將脫硫液噴射霧化，以達到脫硫液與含硫煙氣充分接觸，提高脫硫效率。通常氧化鈣法脫硫，液氣比達 68L/即一立方米工況煙氣需要至少 8L 脫硫液，才能保證脫硫效率 達到 90%。其特點是，在鍋爐高負荷運行區(qū)，循環(huán)泵功率消耗很高，脫硫效率偏低且不穩(wěn)定；在鍋爐中、低負荷運行時，脫硫效率穩(wěn)定，但能耗仍然較高。 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 16 （ 2）超強湍流技術(shù)超強湍流是根據(jù)空氣動力學原理，通過改變煙氣流道的大小和方向，加速（矢量加速）氣流速度和增強氣流的擴散，形成超強湍流場，液體進入強湍流場，被撞擊分散，氣體本身在撞擊液體時也伴隨分散，分散的煙氣和脫硫液再進行融合凝并，在超強湍流場中，脫硫液的比表面積比噴淋塔高出十倍，大大增強了其與含硫煙氣的傳質(zhì)強度，脫硫效率顯著提高。 3）其顯著的特點是： （ 1）脫硫除塵 效率可達 97%，遠高于單一空塔噴淋工藝； （ 2）采用石灰鈣法脫硫時， 液氣比僅為傳統(tǒng)噴淋塔的 25%（ 2L/從而大大減小了循環(huán)泵電機功率，使脫硫直接成本明顯降低。一臺 24 萬 m3/h 煙氣量的脫硫塔，采用單一噴淋法，循環(huán)泵電機總功率大約為 444環(huán)水量為1520m3/h，而采用湍流技術(shù)，功率僅為 148環(huán)水量為 480 m3/h。 4、氧化系統(tǒng) 脫硫物化反應(yīng)液經(jīng)水溝，流入循環(huán)水池，在水池內(nèi)完成氧化反應(yīng)，氧化風機為系統(tǒng)自備的羅茨風機。 5、石膏脫水 循環(huán)水池中濃縮漿液經(jīng)排漿泵送至電廠鍋爐爐渣前 池或有抓斗抓至淋渣池，后外運。 6、脫硫系統(tǒng)主要設(shè)備 1 臺 130T/H 鍋爐脫硫系統(tǒng)設(shè)備配置表見表 表 1 臺 130T/H 鍋爐脫硫系統(tǒng)設(shè)備表 序號 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 數(shù)量 備注 1 脫硫塔 +維修操作平臺 15200 2 臺 塔體 316L T=4，內(nèi)部均為 316霧器和噴嘴除外） 2 副塔 14200 2 臺 玻璃鋼 3 循環(huán)水泵 Q=500m3/h， H=32m 2 臺 耐酸、耐磨 4 加藥泵 Q=40m3/h， H=20m 2 臺 公用 5 排渣泵 Q=60m3/h， H=20m 2 臺 公用 6 羅茨風機 Q=50m3/0 臺 公用 7 循環(huán)水池攪拌器 13 6 15 套 公用 8 制漿攪拌器 3 3 3m， 套 公用 9 1 石灰倉 +2 制漿罐 90 臺 公用 10 石灰定量輸送 含變頻 1 套 公用 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 17 11 引風機 2 臺 四、電氣部分 1、脫硫系統(tǒng)的電壓等級 本工程負荷等級為一級，脫硫裝置配電電壓等級 380V/220V，三相四線制，控制電源為交流 220V。 主要電氣設(shè)備用電功率見表 表 主要電氣設(shè)備用電功率 序號 名稱 數(shù)量 單機功率 （ 裝機功率 (1 脫硫循環(huán)泵 5 110 550 2 羅茨風機 2 45 90 3 石膏泵 2 11 22 4 送漿泵 2 5 5 制漿池攪拌器 2 5 6 循環(huán)水池攪拌器 2 15 30 7 其他 15 合計 737 2、電氣設(shè)備的布置 脫硫系統(tǒng)低于配電柜一同布置在輔助間內(nèi)。 3、控制方式 脫硫電氣系統(tǒng)納入脫離 制，不設(shè)常規(guī)控 制屏。 4、照明及檢修系統(tǒng) 照明由二個獨立子系統(tǒng)組成：交流電正常照明、交流事故照明。 5、防雷接地系統(tǒng)及安全滑線 本處理系統(tǒng)的建筑物一般屬于三類防雷，為了防止直接雷擊，在需要防雷擊的脫硫塔、控制房等的頂部裝設(shè)避雷帶保護。系統(tǒng)設(shè)有接地網(wǎng)，接地系統(tǒng)采用統(tǒng)（在煙囪防護安全區(qū)內(nèi)除外）。 五、儀表和控制 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 18 1、熱工自動化 電氣系統(tǒng)設(shè)置一套 及上位機系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)置用電設(shè)備 19 臺，循環(huán)水泵 5 臺、羅茨風機 2 臺，渣漿泵 2 臺，攪拌器 4 臺，送漿泵 2 臺，送料部分電器 4 臺等。 本套脫硫系統(tǒng)總裝機容量 約 737 際用電功率約為 558 在鍋爐房中控室內(nèi)設(shè)有一套上位機系統(tǒng)作為操作員站，操作員站可控制脫硫系統(tǒng)以及制漿、送漿、排渣系統(tǒng)；本系統(tǒng)設(shè)置遠程控制以及就地控制，遠程控制又分為手動控制和自動控制兩種方式。 2、自動化水平 本脫硫控制系統(tǒng)控制范圍主要包括吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、工藝水、公用系統(tǒng)等輔助系統(tǒng)。操作人員在中控室中通過鍵盤和鼠標對系統(tǒng)進行監(jiān)視和控制操作。脫硫系統(tǒng)將達到如下控制水平： 1）能在就地運行人員的巡回檢查和少量操作的配合下，在控制室內(nèi)實現(xiàn)系統(tǒng)的啟停和正常運行中的必要操作。 2）實現(xiàn)正常 運行工況監(jiān)視和調(diào)整。 3）實現(xiàn)異常工況的報警及緊急事故處理。 3、自動化功能 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具備工藝流程狀態(tài)顯示、操作過程顯示、實時數(shù)據(jù)顯示、報警、數(shù)據(jù)存儲等功能。 1）主要閉環(huán)調(diào)節(jié)回路 根據(jù)脫硫系統(tǒng)的工藝特點設(shè)置閉環(huán)控制回路，滿足系統(tǒng)運行的需要，主要有以下控制回路： 脫硫漿液加注控制是以進入吸收塔的脫硫循環(huán)液的 作為控制依據(jù)，設(shè)定 的上下限，通過送漿泵和送漿電動閥的狀態(tài)控制脫硫漿液的加注量，保證系統(tǒng)運行時脫硫循環(huán)液的 始終處于最佳設(shè)計范圍。 2）主要順序控制功能組 完成脫硫系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)相 關(guān)設(shè)備的啟停順序控制。 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 19 3）系統(tǒng)的連鎖保護 脫硫系統(tǒng)根據(jù)設(shè)備的特點設(shè)置完整的連鎖保護系統(tǒng)，以使系統(tǒng)安全運行，避免對人身造成重大傷害及設(shè)備的破壞。有以下內(nèi)容： 脫硫循環(huán)泵啟、停及連鎖； 送漿泵啟、停及連鎖；（與制漿池液位連鎖） 檢測出口煙溫，煙溫過高時，自動開啟除霧器沖洗閥。 4）檢測顯示參數(shù)： 脫硫循環(huán)液 上位顯示； 脫硫劑物料消耗量； 煙氣溫度等上位顯示； 制漿池液位。 5）脫硫控制設(shè)在鍋爐除渣控制室內(nèi)，熱工配間內(nèi)有備用空位，可以滿足改造后儀表及閥門的配電要求。 六、土建部分 土建主要包括脫硫塔、石 灰石倉、泵和風機基礎(chǔ)及循環(huán)水池等。根據(jù) 2004 年6 月 *院提供的“ *(集團 )有限責任公司熱電廠工業(yè)場地工程地質(zhì)勘察報告 ”確定本工程基礎(chǔ)座在卵石層上 ,地基承載力特征值為 00 建 (構(gòu) )筑物主要結(jié)構(gòu)形式見下表 表 建 (構(gòu) )筑物主要結(jié)構(gòu)形式表 序號 名稱 規(guī)格 數(shù)量 備注 1 脫硫塔基礎(chǔ) 8 個 鋼混 2 煙道支架基礎(chǔ) 8 個 鋼混 3 石灰倉基礎(chǔ) 1 個 鋼混 4 循環(huán)泵基礎(chǔ) 5 個 鋼混 5 羅茨風機基礎(chǔ) 2 個 鋼混 6 渣漿泵基礎(chǔ) 2 個 鋼混 7 制漿罐基礎(chǔ) 2 個 鋼混 8 送漿泵基礎(chǔ) 2 個 鋼混 9 抓斗機基礎(chǔ) 1 個 鋼混 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 20 第六章 環(huán)境和社會效益 一、環(huán)境效益 進行脫硫改造后，可以顯著降低二氧化硫排放量，在設(shè)計煤種條件下， 表 氧化硫的排放總量（單位： t/a） 項目 脫硫前 脫硫后 設(shè)計煤種 3423 342 注：機組年運行 4700 小時，脫硫效率 90%。 由表可見，按設(shè)計煤種計算，項目投運后，可減少 放量 3081t/a。脫硫項目投產(chǎn)后，還可以減少約 95%的粉塵 排放量，大大改善電廠及周邊地區(qū)的大氣環(huán)境質(zhì)量，環(huán)境效益是明顯的。 二、社會經(jīng)濟效益 大氣中 危害人類健康、導(dǎo)致酸雨等。脫硫后，以設(shè)計煤種計算，每年可減少 放 3081 噸， 放收費按 /，預(yù)計每年可減少交 88 萬元。 第七章 節(jié)約和綜合利用能源 根據(jù)中華人民共和國節(jié)約能源法及國家計委計節(jié)（ 1984） 1027 號文件關(guān)于在工程設(shè)計中認真貫徹節(jié)約能源、合理利用能源，并加速修訂補充設(shè)計規(guī)范的通知精神，對新建、擴建或改建工程，在主要工藝系統(tǒng)設(shè)計中擬定采取節(jié)約能源和降 低電能消耗的措施。 按上述文件精神要求，本設(shè)計在主要工藝系統(tǒng)中，對合理利用能源，降低能源消耗，擬定如下措施： 1、優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計：對脫硫裝置系統(tǒng)設(shè)備、煙道、管道等進行優(yōu)化配置，降低能耗。 2、優(yōu)化設(shè)備選型：特別是主要耗能設(shè)備如：風機、水泵等。 *（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 21 3、完善脫硫系統(tǒng)的計量、檢測儀表，采用先進的控制系統(tǒng)：完善的檢測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)是脫硫系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的基礎(chǔ)。 4、完善設(shè)備、管道的保溫措施，并進行優(yōu)化設(shè)計。 5、節(jié)約用水，加強水務(wù)管理，減少廢水排放。 6、節(jié)約原材料，盡量就近采購，減少運輸成本。 7、脫硫副產(chǎn)物盡可能 綜合利用。 8、在建（構(gòu)）筑物的設(shè)計中，注意節(jié)省施工模板和重復(fù)使用的措施，達到節(jié)省使用鋼材、木材的目的。工程的砂石、土方均就地、就近取材，節(jié)約運費和資金。 第八章 勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生 一、主要安全隱患 1、電傷害：指系統(tǒng)設(shè)備由于雷擊或接地不良引起的損壞，并造成人員傷害。 2、易危及人身安全的場所有屋內(nèi)、屋外的配電裝置和電廠內(nèi)所有帶電的設(shè)備； 3、易產(chǎn)生機械傷害的部位及場所，有各類轉(zhuǎn)動機械設(shè)備外露部分和運輸膠帶機等； 4、易發(fā)生墜落傷害的部位，需登高的平臺、樓梯等。 二、安全措施 1、防電傷害：電氣設(shè)備應(yīng)采 用必要的機械、電氣聯(lián)鎖裝置以防誤操作，設(shè)計上嚴格按照帶電部分最小安全凈距執(zhí)行，嚴格執(zhí)行工作票制度；所有電氣設(shè)備應(yīng)有防雷擊設(shè)施，并有良好的接地設(shè)施。 2、防機械傷害：所有轉(zhuǎn)動機械外露部分均有防護罩或其他防護措施；設(shè)備布置在設(shè)計時留有檢修場地。 3、其他傷害防護：鋼平臺和鋼梯應(yīng)采用花紋板或格柵板；樓梯平臺設(shè)置保護沿和欄桿。 脫硫系統(tǒng)在運行中可能造成的職業(yè)危害主要是噪音。主要的噪聲源有：氧化風機、循環(huán)水泵等。揚塵源主要是石灰石粉裝卸過程。 工程設(shè)計和設(shè)備訂貨時，根據(jù)工業(yè)企業(yè)噪聲衛(wèi)生標準提出限制設(shè)備噪聲*（集團）有限責任公司熱電廠脫硫項目可行性研究報告 22 要求，將 噪聲污染控制在允許的范圍內(nèi)。對主要噪聲源采用隔聲、吸聲處理