炭黑烟气脱硫改造工程技术方案.doc
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1、企业炭黑烟气脱硫改造工程技术方案技术方案企业 目录目录1一、序言2二、工艺设计2三、原始参数及除尘脱硫目4四、烟气净化工艺简介与流程图7五、烟气脱硫原理与系统设计内容8六、脱硫系统设备与构筑物明细12七、硫酸铵回收及效益分析16八、设备装机容量18九、脱硫系统重要污染及防治措施等18十、工程实行后社会效益及效果分析评估19十一、生产管理和人员编制20十二、脱硫装置操作运行与维修20十三、工程验收22十四、技术服务质量保证技术培训及工期24后附工艺方案及进度计划网络图 一、序言氨法脱硫技术是近几年才发展起来新脱硫技术。氨是一种很好脱硫剂,其碱性强于钙基吸取剂。用氨吸取烟气中SO2是气液或气气相反
2、应,反应速率快,吸取剂运用率高,脱硫效率可达98%以上。氨法烟气脱硫技术特点是整个系统位于燃烧系统之后,脱硫装置占地面积小,与之配套辅机少,设备故障率低,脱硫效率高,能满足任何当地环境保护规定,对烟气条件变化适应性强。因此适合于燃煤锅炉和煅烧炉烟气脱硫。我企业开发锅炉烟气“蒸发式氨法烟气脱硫净化妆置” 脱硫技术以获得实用新型专利证书,专利号:ZL5050X。“蒸发式氨法烟气脱硫净化妆置”自投放市场以来,已安装在多台燃煤锅炉,煅烧炉、窑炉上,以脱硫效率稳定,操作简朴,设备基本无端障,脱硫后烟气温度高于750C而深受顾客欢迎。该技术早于被(19)日本國特許厅(JP)(12)公開特許公報(A)(11
3、)特許出願公開番号:特開144298(P144298A),(43)公開日:平成6月14日(.6.14)。二、工艺设计本次为山西永东化工股份有限企业烟气脱硫工程选择蒸发式氨法脱硫工艺,蒸发式氨法脱硫工艺因设备投资小,耗能小,运行费用低,运行管理简朴,脱硫效率高,排烟温度高,设备故障率等长处,是目前我国先进脱硫工艺之一。采用氨水作为脱硫剂,氨水浓度15%,设计脱硫效率95%,工艺中回收脱硫副产物硫酸铵。山西运城地区受盐湖影响,有盐碱地x亩,采用硫酸铵化肥对盐碱地施肥,不仅使粮食增产,还能减少盐碱地碱化度,改良土壤。回收脱硫副产物硫酸铵,符合国家倡导以废利废,经济在循环政策。1、根据山西永东化工股份
4、有限企业煅烧炉烟气除尘脱硫工程规定山西永东化工股份有限企业既有4条碳素煅烧系统,其中1#、4#煅烧系统有自己排烟烟囱,排烟量18000m3/h,烟温200240OC。2#、3#煅烧系统合用一座排烟烟囱,排烟量36000m3/h,烟温200240OC。此外有2台35吨燃气锅炉,每台锅炉排烟量100000m3/h,烟温200240OC。现根据运城环境保护部门规定,需要对碳素煅烧烟气和燃气锅炉排烟进行烟气脱硫工程建设。我企业根据永东企业意见,烟气净化工程设计分为两大部分:烟气脱硫;根据煅烧系统现场实际条件,将1#、2#、3#、4#碳黑干燥系统含硫烟气烟集中在1台脱硫塔中处理,脱硫塔与2台35吨锅炉脱
5、硫塔并排安装在燃气锅炉北侧。3台脱硫塔共 用1套公共系统。公共系统包括;氨水储存罐和氨水泵、管道系统,脱硫塔冲洗系统,循环氧化水池和脱硫塔回水系统,空气氧化系统,设备电气控制系统,照明系统,管道支架及混凝土支架基础。硫酸铵(脱硫副产物)回收系统;对冲洗水中硫酸铵溶液进行浓缩,再由离心分离机脱水后经干燥结晶回收晶体硫酸铵。2、有关技术原则与法规:火电厂大气污染物排放原则(GB13223)锅炉大气污染物排放原则(GB13271)环境空气质量原则(GB30951996)地面水环境质量原则(GB383888)玻璃钢增强塑料夹砂管(GB/T21238)纤维缠绕增强塑料储罐JC/T587-1995工业企业
6、设计卫生原则(GB170551997)工业企业厂界噪声原则(GB1234890)类原则低压配电装置规范(GBJ5483)建筑设计防火规范(GBJ1687)工业与民用通用设备电力装置设计规范(GBJ55-83)建筑抗震设计规范和1993年局部修订(GBJ1189)钢构造设计规范(GBJ1788)建筑地基基础设计规范(GBJ789)三、原始参数及除尘脱硫目1、煅烧炉烟气原始参数1#、2#、3#、4#四线排袋烟气量 7N.m3/ h烟气含硫(SO2)份 1500mg/N.m3烟气温度: C2500C煅烧炉持续运行时间: 7200h/a安装数量: 1套燃气锅炉排放烟气量: 100000 N.m3/ h
7、烟气含硫(SO2)份 1500mg/N.m3烟气温度: C2500C锅炉持续运行时间: 7200h/a安装数量: 2套2、各系统设计参数(1)脱硫塔设计参数1#、2#、3#、4#炭黑烟气处理量 100000N.m3/ h脱硫塔入口SO2浓度 1500mg/m3脱硫效率 93%(100mg/m3)脱硫塔工作阻力 800 pa脱硫塔工作温度范围 250 0C年持续运行时间: 7200h脱硫塔占地; 7.54m2(3.1m高11.2m)35吨锅炉脱硫塔烟气处理量 100000N.m3/ 脱硫塔入口SO2浓度 1500mg/m3脱硫效率 93%(100mg/m3)脱硫塔工作阻力 800 pa脱硫塔工作
8、温度范围 250 0C年持续运行时间: 7200h脱硫塔占地; 7.54m2(3.1m高11.2m)(2)公共系统设计参数水池部分钢筋混凝土氧化循环池 500m3钢筋混凝土上清液池 125m3钢筋混凝土浆液池 125m3泵、管道部分80FSB-30布风床冲洗泵 5台80FSB-30除雾器背冲洗泵 5台80玻璃钢管道 500m设备电控系统开关柜 1台设备控制柜 4台氨水储存与泵送系统玻璃钢氨水罐 1台GB-S1500/0.3隔阂计量泵 5台40PPR管道 150m(3)硫酸铵回收系统JYG150-F旋流器 1台50FSB-40旋流泵 2台L15螺旋分离机 2台JFSR150三叶罗茨风机 1台HY
9、800A离心分离机 2台3t/h流化干燥床 1套(4)土建部分水泵间、设备控制室(建设在循环池上) 125m2硫酸铵库房(建设在上清液、浆液池上) 65m2(5)进烟系统进烟管所有采用FRP耐温玻璃钢制做。(6)排烟系统排烟管道所有采用FRP耐温玻璃钢制做。四、烟气净化工艺简介与流程图1、烟气净化工艺流程简介详细工艺如下;C2400C锅炉及炭黑烟气排出后,由引风机导入氨水预热箱,热烟气在预热箱内将列管加热器里氨水加热至800C以上,为脱硫塔氨水蒸发器发明良好蒸发条件。脱硫塔采用耐磨、耐酸、耐温玻璃钢制作,玻璃钢脱硫塔容许最高工作温度范围3000C。煅烧烟气进入脱硫塔布风室,布风室内安装一定数量
10、烟气旋流布风管,烟气经布风管以旋转方式排入脱硫蒸发室。蒸发室设有氨水蒸发器,蒸发器运用烟气自身温度将氨水加热蒸发成碱性水蒸汽。碱性水蒸汽与烟气在蒸发室内混合接触发生反应,生成亚硫酸铵使烟气中硫化物被清除。此工艺称为蒸发式氨法脱硫工艺。脱硫后烟气经旋流除雾器清除细小液滴后由烟囱排放。2、烟气除尘脱硫工艺流程简图 氨水罐 氨水泵 冲洗泵 烟气 二次增压风机 氨水预热器 脱硫塔 烟囱排放成品包装 硫化干燥床 离心分离机 旋流器 循环水池 罗茨风机五、烟气脱硫原理与系统设计内容(一)脱硫原理 氨吸取过程 2NH3+SO2 (NH4)2SO3 (1)(NH4)2SO3+SO2+H2O 2NH4HSO3
11、(2)NH4HSO3+NH3H2O (NH4)2SO3+2 H2O (3)(NH4)2SO3+1/2O2 (NH4)2SO4 (4)(二)脱硫系统设计内容系统包括:脱硫塔、工艺水池、设备间、设备基础、管道支架基础,氨水储存罐,氨水烟道预热器,氨水泵与管道,除雾器冲洗泵与冲洗管道,硫酸铵回收系统,设备控制系统。1、脱硫塔:脱硫塔是烟气脱硫重要设备,烟气中二氧化硫(SO2)在塔内与氨水(2NH3)发生反应生成亚硫酸氨(NH4)2SO3到达清除二氧化硫目。共安装3台处理烟气能力100000m3/h玻璃钢脱硫塔。每台脱硫塔内安装1套布风床、1套旋流除雾器, 1套布风床冲洗管网,2套除雾器冲洗管网,1套
12、氨水蒸发器,1座脱硫塔混凝土基础,3台脱硫塔共同安装在1座脱硫塔钢支架内。2、公共系统设计脱硫塔冲洗设备部分:布风床冲洗泵与管道系统:5台布风床冲洗泵(3用2备),3条布风床冲洗主管道。除雾器冲洗泵与管道系统:9台水泵(6用3备),6条除雾器冲洗主管道。罗茨风机1台,1套空气管道和1套水下曝气系统。循环氧化池:所有钢筋混凝土制作玻璃钢防腐,容积500m3,池内安装1套空气曝气装置,由罗茨风机提供高压空气。上清液池:所有钢筋混凝土制作玻璃钢防腐,容积125m3,水池顶部安装2台负压吸水器。水管桥架,桥架钢支架。脱硫塔冲洗水玻璃钢回水管道。设备电气控制部分电源开关柜1台。冲洗水泵控制柜2台。氨水泵
13、,旋流泵,罗茨风机控制柜1台。照明系统控制柜1台。氨水储存、泵送、管道、预热部分氨水储存系统:2台玻璃钢氨水罐,2套磁翻板液位计,1套玻璃钢平台,2台呼吸阀,2台排污阀。 氨水泵、管道;5台隔阂计量泵(3用2备),3条PPR氨水主管道。氨水预热系统包括;预热器箱体、316L材质列管式预热器、隔阂温度表和压力表,316L材质紧急泄压管和阀门、排污阀门、进出管道和阀门。煅烧炉出口烟气温度高达250,工艺设计中首先用热烟气对氨水预热器进行预加热,氨水经预加热后,温度由常温升高至800C以上,甚至到达沸腾。3、硫酸铵回收系统;旋流泵2台(1用1备)。旋流器1台。离心分离机2台(1用1备)。振动式流化干
14、燥床1套。玻璃钢工艺管道(适配)。(三)排烟系统与设计内容排烟系统是除尘脱硫工程中重要构成部分,该部分设计与否合理对烟气净化系统运行起到很大作用。排烟系统将锅炉、炭黑排烟系统,氨水烟道预热器,脱硫塔,烟气闸门,排烟烟囱联接在一起。旁通烟道与脱硫塔进烟道采用插板式碳钢电动闸门,与脱硫塔连接前安装膨胀器。业主现役引风机工况应满足脱硫系统烟气最大流量和工作压力需要。(四)电器控制系统与设计内容1、设备控制 本系统采用三相四线制,电压380/220V,电厂供电线路。 电器控制采用集中与就地控制方式,控制水泵、水泵管道、排污阀、各烟气管道闸门。2、照明系统脱硫塔、氨水罐、水池、控制室、水泵间、设备间等处
15、均设照明。3、设备接地系统运用电厂原有接地系统,所有电气设备及预埋铁件等均可靠接地,脱硫塔、吸附塔设置避雷针,接地电阻不不小于4。(五)监测点设计监测点设计在脱硫塔出烟口排烟道上,测点水平段距离不不不小于2.5米。(六)空气氧化与硫酸铵回收系统设计内容1、硫酸铵干燥回收工艺硫酸铵干燥回收工艺是将旋流器浓缩具有硫酸铵浆液,浆液经离心分离机脱水,脱水后硫酸铵再经振动流化干燥床干燥成晶体颗粒,包装外运。旋流器和分离机分离出上清液流回循环池。硫酸铵干燥回收设备按照设备功能采用至上而下布置方式。2、 循环水池循环池由1#、2#、3#、4#氧化池(500 m)、一种上清液池(125m)、一种浆液池(125
16、m)构成,所有采用钢筋混凝土玻璃钢防腐制作。(七)土建设计脱硫塔设备混凝土基础,烟道、管道支架基础、玻璃钢水池基础所有采用3:7灰土打底,C10砼垫层, C30砼基础工艺,循环水池钢筋砼内做FRP防腐。六、脱硫系统设备与构筑物明细1、烟气脱硫系统设备明细序号设备名称数量规格备注1脱硫塔3台3.1mx11.2m耐温FRP1.1布风床3套耐温FRP1.1.2布风床冲洗管网3套316L1.2旋流除雾器3套3.1x0.3m耐温FRP1.2.1除雾器冲洗管网6套316L1.3排污阀3台DN100聚四氟乙烯1.4脱硫塔钢架3台3.6mx3.6mx12.5m碳钢2、公共系统设备明细序号设备名称数量规格备注1
17、循环水池4座500m3FRP2上清液池1座125m3FRP3浆液池1座125m3FRP4负压吸水器1台0.3x1.2mFRP5负压吸水器1台0.3mx1.0mFRP680FSB-30冲洗泵14台Q50m3/h、H30m、N7.5kw氟塑料泵740FSB-40旋流泵2台Q10m3/h、H40m、N4kw耐腐蚀8YJG150F旋流器1台Q10m3/h陶瓷内衬9HY800A分离机2台Q8m3/h316L10振动流化干燥床1套蒸汽加热11电源开关柜1台12设备控制柜6台13电线电缆500米14玻璃钢电缆桥架50米15碳钢支架25部1680冲洗管道500米17FRP进烟道100米1.6m18FRP出烟道
18、100米1.6m19碳钢烟气百叶闸门3台1.6mx1.6mx0.5涡轮手动20卧式氨水罐2台FRP21PPR氨水管道50米40x322氨水预热器3台7m2受热面316L钢管23浆液管道80米73x4FRP管24冲洗泵减震喉24个DN6525冲洗泵止回阀9个DN65316L26冲洗泵碟阀阀51个DN65聚四氟乙烯27旋流泵减震喉2个DN4028旋流泵止回阀1个DN40316L29旋流泵蝶阀1个DN40聚四氟乙烯30隔阂压力表11块01MP316L31隔阂温度表4块0300316L32罗茨风机1台Q11m3/min、P0.4kg、11kw33氧化系统1套FRP34不锈钢管道10米57x3.5316
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