1、干法脫硫工藝基本設計說明書聊城魯能熱電五期工程2X 300MW檢索號FGD19C-J-01機組 脫硫除塵島工程初步設計工藝部分說明書山東三融環保工程有限公司2004年10月批準:審核:校核:寫：曲云1概述1 1.1 設計依據11.2 概述1 1 , 3設計范圍與分工1 ,14設計特點1.2主要設計原始資料 22 1煤質、灰渣資料2 3 2脫硫劑成份分析資料3 2. 3煙氣資料3 3. 4工藝水4.3工藝系統4.4. 1FGD工藝系統構成4 3. 2工藝描述4.3 3系統描述5 4脫硫島區域布置7.5保溫油漆與隔音7.1概述1.1設計依據LL1聊城魯能熱電五期工程2X300MW機組的脫硫除塵島合

2、同及附件；需方：聊城魯能發電有限 公司，供方：山東三融環保工程有限公司。LL 2聊城魯能熱電五期工程2X300MW機組的脫硫除塵島第一次設計聯絡會會議紀要。1.1. 3山東電力工程咨詢院提供的基礎設計資料。1 .L4輔機招標文件、投標文件，輔機廠提供的滿足初步設計的資料。1.1 . 5現行的國家及部頒發的行業有關規程、規定和規范。1.2 概述聊城魯能發電有限公司原有2X 50+2X 100+2X 135MW機組，五期工程擴建2X 300MW凝汽 燃煤汽輪發電機組，配置2臺1025t/h煤粉鍋爐。三大主機均為上海電氣（發電設備）集團公司 產品。根據環保要求，本期工程采用爐后煙氣脫硫方式，供 方按

3、煙氣循環流化床干法脫硫工藝進行 設計。本工程采用脫硫除塵島總承包方式，即整個脫硫除塵（電除塵）島的工藝系統、電氣控制、 土建的設計、設備及材料供貨、施工、安裝、調試、性能試驗及人員培訓、運行檢修專用工具均由 供方負責。聊城魯能熱電五期工程2X300MW機組1#脫硫除塵島2004年7月28日土建開工，2005年7 月1日具備進煙氣條件，2#脫硫除塵島2005年2月16日土建開工，2006年1月6日具備進煙氣 條件L3設計范圍與分工1.3.1設計范圍本專業的設計范圍主要由預除塵器、二級除塵器、吸收劑制備及儲存、脫硫灰再 循環、工藝水系統、物料輸送系統、流化風系統等組成，其工藝流程詳見附圖。L 3.

4、 2設計分工自空氣預熱器后鍋爐最后一排柱外1m煙道至吸風機入口。1.4設計特點本工程采用循環流化床脫硫工藝，在鍋爐100%BMCR工況煙氣量，設計煤種SO2含量1177 mg/m3,（標態，干基、6%02）脫硫效率不小于92. 5%。脫硫所需的脫硫劑由電廠自備的罐車送入生 石灰倉，本工程脫硫劑采用消石灰粉，設計條件下每臺機組消石灰的耗量為：V2.54t/h （對 應與生石灰用量為l.96t/h）,單臺機組保證電耗為：一3150KW,單臺機組最大工藝水耗量為：33.2t/h2主要設計原始資料2.1煤質、灰渣資料序號項目名稱符號單位設計煤種校核煤種1煤種:貧煤貧煤2工業分析收到基全水分Mt%5.8

5、6.8空氣干燥基水分Mad%1.30.71干燥無灰基才車發份Vdaf%：12.513收到基灰份Aar%23.526收到基低位發熱量Qnet. arkj/kg24500226003元素分析收到基碳份Car%64.1460.8收到基氫份Har%2. 772. 53收到基氧份Oar%P 2.佃2. 26收到基氮份Nar%1.121.09收到基硫份Sar%0. 480. 604可磨性系數（哈氏）HGI:80585磨損指數Ke 6灰熔點變形溫度DToC14201330軟化溫度SToC15001500 :熔化溫度FToC>1500>15002.1-2灰渣特性表序號項目名稱符號單位設計煤種校核煤

6、種1灰成份分析二氧化硅Si02%48. 20P 47. 98三氧化二鋁A1203%34. 8635. 98三氧化二鐵Fe203%6. 806.0氧化鈣CaO%4. 13:3. 76 :氧化鎂MgO%0. 581.10二氧化鈦Ti02%1.461.20氧化二鉀+氧化二鈉K20+ Na20%2. 202. 33三氧化硫S03%1.22:1.0 :其他0. 550. 652灰比電阻溫度26 oC時0. cm溫度80 oC時0. cm溫度100 oC時0. cm序號項目名稱符號單位設計煤種校核煤種溫度120 oC時dem溫度130 oC時Q. cm溫度150 oC時Q. cm溫度160 oC時Q. c

7、m溫度180 oC時dem溫度190 oC時Q. cm2. 2脫硫劑成份分析資料吸收劑采用當地生產的石灰粉2.2.1根據建筑石灰試驗方法化學分析方法（JC/T478. 1-92 ）和建筑石灰試驗方法物理試驗方法（JC/T478. 1-92）,檢驗結果如下：石灰品質表項目CaOSi02A1203MgO雜質含量（%|82. 873. 651. 253. 78石灰反應T60< 4minT60W 4min說明加水后在4分鐘內溫度升高60c粒徑< 2mm2. 3煙氣資料2.3.1空預器出口煙氣量及煙氣成份（實際狀態）項目02N2S02C02H20匯總分子量322864F4418質量流量（設計

8、）7673899584611642712185佃93體積流量（設計 NM3/h）5371779667740713807464702. 41053577體積百分比5.175.60. 0386（對應 1104. 8mg/NM3 ）13. 16.14100質量流量（校核）772441002545143527412052946體積流量（校核 NM3/h）54071802036502139552658881062050體積百分比5.175.50473（對應1351. 2mg/ NM3）13. 146.2100設計界限上飛灰含量為：4. 09g/ NM3 （設計煤種）4. 91 g/ NM3 （校核煤種）

9、2.4工藝水CFB-FGD系統所需的工藝水采用電廠工藝水。3工藝系統1.1 CFB-FGD工藝系統構成供方采用由比曉芙公司提供的循環流化床脫硫工藝，用于聊城魯能熱電五期工程2X300MW機組的煙氣脫硫。整套系統由以下子系統構成： 1)主煙道及煙氣再循環系統2) 脫硫灰循環系統3) 流化風系統4) 脫硫劑儲存、輸送系統及消化系統 5) 工藝水系統 6) 壓縮空氣系統 7) 緊急排放系統 8) 除塵器灰斗加熱系統 3. 2工藝描述 3. 2.1反應原理來自鍋爐的空氣予熱器出來的煙氣，通過予除塵器進入吸收塔。此處高溫煙氣與加入的吸收 劑，、循環灰分充分混合，進行初步的脫硫反應，然后通過吸收塔底部的文

10、丘里管加速，吸收劑、 循環脫硫灰受到氣流的沖擊作用而懸浮起來，形成循環流 化床，進行充分的脫硫反應。循環流化床 具有最佳的熱和物質傳送特性，在這區域內流體處于激烈的的湍流狀態，循環流化床內的Ca/S值可達到40-50,這是因為細小顆粒和煙氣之間最大速差而決定的。顆粒反應界面不斷摩擦，碰撞更新，極大地強化了脫硫反應的 傳質與傳熱。 在吸收塔的文丘里的出口擴管段設一套高壓噴水裝置，噴入的水經過霧化后一方面增濕顆粒表面，另一方面使煙溫降至高于露點溫度15-20 C,創造良好的脫硫反應溫度，吸收劑與S02充分的反應，主要生成亞硫酸鈣CaSO3c - 1/2H20,硫酸鈣CaS04 x 1/2H20,和

11、碳酸鈣CaCO3他們和飛灰一起由清潔煙氣攜帶到吸收塔頂部，然后 在后面的電除塵器中 分離出來。分離出來產物由斜槽循環回吸收塔，以延長吸收劑顆粒的停留時間，降低工藝過程中Ca/S摩爾比。同時這套系統在Ca/S摩爾比稍有增 加的情況下， 就可以使脫硫率達到95%以上。對于少量脫硫副產品，由需方負責將其轉運到除灰系統。322化學過程CFB-FGD勺化學反應原理是煙氣中的SO和幾乎全部的SQ、HCL、HF等，在Ca(OH)粒子的液 相表面發生化學反應，主要化學反應方程式如下：Ca (OH) + S02= CaSO * 1/2 H 2O + 1/2 H 20Ca (OH) + S03= CaSO * 1

12、/2 H 2O + 1/2 H 2。CaSO* - 1/2 H 2O + I/2O2 = CaSO * 1/2 H 2OCa (OH) + 2 HC1 = CaCl 2 * 2 H 2OCa(OH) + CQ = CaCO + H 2OCa(OH) 2 + 2 HF = CaF 2 + 2 H 203. 3系統描述4. 3.1主煙道及煙氣再循環系統從鍋爐空預器出來的煙氣經預除塵器除塵后，從吸收塔底部進入吸收塔，在吸收 塔內經噴水 減溫后，進入吸收塔后的脫硫除塵器，最后經引風機排入電廠主煙道。本 工程預除塵器為雙室單電 場，除塵效率大于80% ;脫硫除塵器為高濃度除塵器，采用雙室五電場結構，入口

13、濃度約為1000g/Nm出口濃度為50mg/NniS。為保證吸收 塔內的流化速 度，當鍋爐負荷低于75%時，再循環煙道的電動擋板打開，反之關閉。3.3.2脫硫灰循環系統每臺脫硫除塵器下部設一套完整的脫硫灰循環系統，根據脫硫除塵器的結構， 每套系統設四路出力為260t/h的空氣斜槽，一、二、三電場的循環灰設有旁路，其余電場為一路 且均與空氣斜槽直連。正常運行時，除塵器五個電場的脫硫灰經空氣斜槽 全部送入吸收塔，以增加 脫硫劑在吸收塔內的停留時間，降低運行成本；當ESP2第一電場灰斗中的料位高于最高安全料位時，打開排灰旁路系統，將部分循環灰排入電場除灰系統，當ESP2第一電場灰斗中的料位降低到所設

14、定的值時，一電場的旁路系統關閉。在脫 硫系統退出運行時，由電除塵器收集的飛灰可以從一、二、三電場的排 灰旁路對外排放。5. 3. 3流化風系統為防止脫硫劑在生石灰倉及消石灰倉底部板結、堵塞，以及脫硫劑、循環灰輸 送過程的堵塞 現象的發生，每個生石灰倉下方配一套流化風系統；同樣，根據除塵器 的設計要求，脫硫除塵器的 每個灰斗下方均設有流化風，每臺脫硫除塵器配一套灰斗流化風系統。3.3.4脫硫劑制備、儲存及輸送系統本工程每臺機組設一個300m'的生石灰倉（滿倉時最大全重w 420噸）和一個701ns的消石灰 倉（滿倉時最大全重w 140噸），生石灰粉由電廠配置的帶自卸裝置的罐車將脫硫劑送入

15、生石灰 倉，每個生石灰倉及消石灰倉頂部設有一臺脈沖布袋除塵器。生石灰經由一個緩沖箱進入到消化系 統，消解后生成的消石灰由氣力輸送系統輸送到消石灰倉。從消石灰倉至吸收塔的脫硫劑輸送系統設兩路，一路運行，一路備用。輸送系統主要由插板閥、電動旋轉閥、稱重式氣化槽、空氣斜槽、輸送管道等組成。為了提高設備的可利用率，保證吸收塔的不間斷運行，在生石灰倉與消石灰倉 之間設有直接 調粉的氣力輸送旁路系統。當消化器故障時，生石灰可以作為代用吸收齊IJ,通過該旁路直接進入消 石灰倉。消解系統主要由：緩沖箱、螺旋給料機、消化器、消化水泵、排潮風機及出粉氣力輸送機等 組成。3. 3. 5工藝水系統每臺機組配置一套完整

16、的工藝水系統，其作用是將進入吸收塔的高溫煙氣經噴水減溫后使煙 溫降低至脫硫效率最高且保證吸收塔不腐蝕的最佳溫度。減溫水噴嘴采用回流型式，布置在吸收塔文丘里噴嘴的上方，一路運行，一路備用。工藝水系統主要由工藝水箱、高壓水泵、濾網、控制閥、回流噴嘴等組成，當機組負荷變化 時，通過調整回流管線上調節閥的開度來控制回流水量，從而確保噴入吸收塔的水量及霧化效果。由于該工程所使用的“工藝水”中C500mg/L,所以該系統設備應考慮防腐。3.3.6壓 縮空氣系統本工程CFB-FGD島用壓縮空氣由需方提供，主要用于脈沖布袋除塵器、吸收塔 底部事故放灰 的流化、脫硫除塵器的振打等。3. 3.7緊急排放系統在吸收

17、塔的最低處，每臺機組設2臺用于緊急情況的鏈式輸灰機，主要用于機組緊急情況將吸收塔內的循環灰的排放。3. 3. 8除塵器灰斗加熱系統為防止除塵器灰斗的低溫腐蝕，本工程預除塵器及脫硫除塵器的灰斗均設有加熱裝置。對于 預除塵器由于煙氣溫度較高，通常在冬季加熱裝置投入運行，而脫硫除 塵器由于運行溫度較低，電 加熱系統一般與機組同時運行。4脫硫島區域布置本工程CFB-FGD裝置及相關建筑物布置于鍋爐空預器出口與電廠煙囪之間129nl的范圍內，從鍋爐空預器出口與電廠煙囪之間依次布置預除塵器、吸收塔、脫 硫除塵器，生 石灰倉及消石灰倉布置在吸收塔的側面，消化器布置在脫硫島吸收塔的11.0米平臺室內布置。CFB-FGD裝置的其他主要組件包括：預除塵器、吸收塔、脫 硫