石油儲運公司除塵脫硫改造方案(14頁).doc
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2022-09-21
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1、目 錄1. 工程概況22. 主要設計原則23. 設計依據23.1 標準及規(guī)范23.2 設計基礎資料24. 技術要求34.1 系統(tǒng)性能要求34.2 工藝選擇34.3 工藝流程54.4工藝組成64.5 電氣控制部分105. 設計指標105.1 脫硫除塵系統(tǒng)設計基礎數據105.2 脫硫除塵系統(tǒng)性能指標116系統(tǒng)經濟分析錯誤!未定義書簽。6.1運行經濟分析錯誤!未定義書簽。6.2效益評估分析117. 施工進度128. 質量保證及服務承諾121. 工程概況XX潤滑油天津儲運分公司現有6t/h燃煤鍋爐1臺,配有多管除塵裝置。現有引風機風量16300m3/h,全壓3420Pa,電機功率30kW;為使鍋爐外排2、煙氣達標排放,須將該1臺鍋爐脫硫除塵裝置進行技術改造,增設新的脫硫除塵設備,以確保煙氣滿足排放標準要求。2. 主要設計原則2.1確保煙氣排放指標滿足排放標準要求,即保證出口煙氣SO2排放濃度100mg/Nm3,煙塵排放濃度40mg/Nm3。2.2 盡量降低投資費用,保留原多管除塵設備,對新增除塵脫硫塔體,在塔內增設脫硫除塵裝置(即旋流器、噴淋裝置、除霧器及其它輔助設施),強化脫硫除塵效果,以確保煙氣達標排放。2.3本著降低運行成本的原則,本方案采用廢堿液脫硫工藝。2.4為防止系統(tǒng)結垢堵塞情況的發(fā)生,確保脫硫除塵系統(tǒng)高效穩(wěn)定地運行,對系統(tǒng)用水要求如下:脫硫除塵系統(tǒng)反沖洗用水須采用廠區(qū)自來水,以防3、止其它水質中的晶體物質及雜質帶入煙氣中造成出口煙氣在環(huán)保檢測時含塵量過高。脫硫泵入口須為澄清水溶液,其懸浮物100mg/L。2.5 根據現場條件,力求脫硫系統(tǒng)流程簡單、布局合理。3. 設計依據3.1 標準及規(guī)范本方案在設計、制造、安裝調試過程中,遵循以下(但不限于)技術標準和規(guī)范:天津市地方標準GB8978 污水綜合排放標準GB12801 生產過程安全衛(wèi)生要求總則3.2 設計基礎資料3.2.1 鍋爐煙氣參數(1) 入口煙氣量(單臺)16000m3/h(2) 入口煙氣溫度130(3) 燃煤含硫量 1.03.2.2 引風機參數(1)流量 16300m3/h(2)全壓 3420Pa(3)電機功率 34、0kW3.2.3 水泵參數(1臺)(1)流量 80m3/h(2)揚程 25m(3)功率 11kW4. 技術要求4.1 系統(tǒng)性能要求 SO2排放濃度: 100mg/Nm3 煙塵排放濃度: 40mg/Nm34.2 工藝選擇4.2.1 脫硫工藝選擇目前國內外脫硫技術應用最廣泛的是濕式石灰/石灰石石膏法,但該技術工程投資大,系統(tǒng)復雜,更適合于大型機組的煙氣脫硫。常見脫硫工藝的比較見下表:項 目石灰石-石膏工藝噴霧干燥法爐內噴鈣+尾部增濕氧化鎂法雙堿法技術成熟程度成熟成熟成熟成熟成熟適用煤種不限中低硫煤中低硫煤中低硫煤不限單機應用規(guī)模200MW100MW200MW200MW200MW脫硫率95%以上755、-90%75-80%90%以上90%以上吸收劑石灰石/石灰石灰石灰石氧化鎂石灰/鈉堿等吸收劑利用率95%以上90%約40%90%以上95%以上副產物石膏亞硫酸鈣亞硫酸鈣硫酸鎂亞硫酸鈣副產物處置利用拋棄拋棄回收拋棄廢水有無無有少量占地面積大中小中較小市場占有率高一般一般低中小型機組國內最高本著節(jié)省投資費用和降低運行成本的原則,利用廠區(qū)優(yōu)勢條件,本方案采用堿液脫硫工藝。4.2.2 工藝技術特點通過工藝完善和技術創(chuàng)新,我公司采用的脫硫液脫硫工藝具有如下主要技術特點:(1)保留原有多管除塵器,在引風機后新增高效麻石除塵脫硫器,能有效利用場地空間,占地面積小,高效除塵器采用麻石塔體耐磨耐腐蝕使用壽命長;6、系統(tǒng)首先采用高效除塵器濕法除塵、然后采用脫硫塔濕法脫硫,實際過程為兩級除塵、兩級脫硫,確保煙氣高效凈化。(2)塔內生成的是可溶性鹽亞硫酸鈉,因此避免了系統(tǒng)結垢堵塞的問題,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,易于維護。(3)脫硫循環(huán)液實際為氫氧化鈉溶液,鈉堿液良好的活性和吸收性能保證系統(tǒng)脫硫效率高,同時系統(tǒng)所需要的液氣比相對較低,系統(tǒng)運行能耗低。(4)由于脫硫循環(huán)液實際為氫氧化鈉溶液,因此系統(tǒng)循環(huán)液pH值較低(6.88.0),從而能有效防止系統(tǒng)結晶、結垢堵塞情況的發(fā)生。(5)采用堿液作為脫硫劑,運行費用低,脫硫工藝簡捷實用,占地面積小,一次性投資費用較抵。(6)煙氣脫水除霧系統(tǒng)采用電廠專用二級除霧器,確保引風機不因帶7、水而腐蝕。(7)當煤種和鍋爐負荷變化時,可適當調節(jié)系統(tǒng)pH值、液氣比等因子,從而有效保證脫硫除塵效率的實現,同時節(jié)省系統(tǒng)運行能耗。4.2.3脫硫反應原理:該法使用堿液塔內吸收煙氣中的SO2,生成HSO32-、SO32-與SO42-,反應方程式如下:(1)塔內脫硫反應 (1) (2)其中:式(1)為啟動階段NaOH溶液吸收SO2以及再生液pH值較高時(高于9時)脫硫液吸收SO2的主反應;式(2)為脫硫液pH值較低(59)時的主反應。(2)氧化反應(副反應) (3) (4)4.3 工藝流程鍋爐煙氣先進入原有多管除塵器除塵。后經引風機進入高效除塵器與霧化狀噴入的循環(huán)液混合接觸,煙氣中的剩余煙塵和部分8、SO2被捕捉和吸收,脫硫除塵后的廢液由高效除塵器底部直接排至沖灰溝,這樣可以有效避免煙塵和廢渣進入脫硫塔內引起結垢堵塞情況的發(fā)生,煙氣中的煙塵在多管除塵器和高效除塵器中絕大部分被脫除。 經高效除塵器除塵凈化后的煙氣沿切向進入脫硫塔,煙氣中的剩余微小煙塵被浸濕,經相互碰撞形成顆粒狀后在離心力的作用下被甩到塔壁上,在水膜作用下沖落至脫硫塔底部;煙氣沿著塔壁旋轉向上又經高效旋流層與霧狀的脫硫液高速碰撞,此時氣、液、固三相流充分接觸,煙氣中的SO2被液體中的堿性成分大量吸收,顆粒物被旋流板和煙氣分布器擋落,煙氣得到再次凈化。凈化后的煙氣通過除霧器脫水后經引風機由煙囪達標排放。脫硫除塵后的廢液由塔底排至9、沖灰溝,廢液中的脫硫副產物亞硫酸鈉及煙塵等雜質在沉淀池內有效沉降,經有效沉淀后的氫氧化鈉澄清液通過用廠區(qū)鈉堿液調節(jié)pH值后由循環(huán)泵繼續(xù)送至塔體循環(huán)使用;沉淀池中的煙塵、亞硫酸鈉以及其它雜質等廢渣由原有抓渣裝置排出后綜合處理。煙氣凈化工藝流程如下圖所示: 煙囪多管除塵引風機 鍋爐 泵房 清水池 沉淀池 沉渣池除霧器凈化煙氣脫硫塔高效除塵器循環(huán)液鈉堿液脫硫除塵廢液4.4工藝組成堿液脫硫工藝系統(tǒng)主要由SO2吸收系統(tǒng)(一爐一塔)、脫硫液循環(huán)及補充系統(tǒng)、脫硫副產物處理系統(tǒng)、脫水除霧系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)等部分組成。4.4.1 SO2吸收系統(tǒng)SO2吸收系統(tǒng)由脫硫塔、塔內噴淋系統(tǒng)、旋流器、除霧器以及吸收液供給10、管道等部分組成。1) 高效除塵器新建高效除塵器,以強化除塵效果。原多管除塵出口煙氣經鋼煙道進入高效除塵器,脫硫除塵后的廢液在高效除塵器底部直接排出至沖灰溝,以防止帶入塔內造成系統(tǒng)結垢堵塞,高效除塵器將煙氣中的絕大部分煙塵脫除,煙氣在高效除塵器中完成一級除塵和脫硫凈化過程。2) 脫硫塔脫硫塔采用花崗巖塔體,在脫硫塔內安裝脫硫設備,包括水膜旋流器、噴霧系統(tǒng)、除霧器、反沖洗裝置及其它輔助設施(塔內水膜旋流器等設備采用316L不銹鋼制作;除霧器采用PPH材料制作,除霧器效率99),以確保煙氣達標排放。(1)塔體改造原材料質量要求膠泥的主要原材料包括:環(huán)氧樹脂、乙二胺、石英粉等,其質量要求必須符合ISO11、質量管理體系中原材料質量要求。(2)膠泥配合比:按工藝要求配比。(3)膠泥配料混合及使用時間要求。a.每次配料應根據施工實際情況進行配比量;b.配料混合應均勻;c.邊配料邊使用,不得剩余。塔上安裝維修人孔、供液管道及維修平臺、爬梯等輔助設施。改造后的脫硫系統(tǒng)阻力損失控制在1500Pa以下。3) 噴淋系統(tǒng)噴淋系統(tǒng)包括管線、噴嘴、支撐、加強件和配件等。漿液噴淋系統(tǒng)的設計使噴淋層的布置達到所要求的噴淋漿液覆蓋率,使吸收溶液與煙氣充分接觸,從而保證在適當的液氣比(L/G)下可靠地實現所要求的脫硫效率。噴淋組件及噴嘴的布置設計成均勻覆蓋吸收塔的橫截面。噴嘴為316L高效螺旋和實心霧化噴嘴。4) 除霧器脫12、硫塔頂部的除霧器用于分離煙氣攜帶的液滴,其系統(tǒng)組成:二級除霧器,配備定時沖洗水系統(tǒng)和噴淋系統(tǒng)(包括管道、閥門和噴嘴等)。除霧器系統(tǒng)包括一臺安裝在下部的一級除霧器和一臺安裝在上部的二級除霧器。 位于下部的第一級除霧器是一個大液滴分離器,葉片間隙稍大,用來分離上升煙氣所攜帶的較大液滴。上方的第二級除霧器是一個細液滴分離器,葉片距離較小,用來分離上升煙氣中的微小漿液液滴和除霧器沖洗水滴。煙氣流經除霧器時,液滴由于慣性作用停留在擋板上。由于被滯留的液滴也含有固態(tài)物雜質,因此存在擋板上集灰結垢的可能,同時為保證煙氣通過除霧器時產生的壓降不超過設定值,需定期進行在線清洗。為此,設置了定期運行的沖洗設備,沖13、洗介質為廠區(qū)自來水,并確保沖洗水量和沖洗時間。一級除霧器的上下面和二級除霧器的下面設有沖洗噴嘴,正常運行時下層除霧器的底面和頂面,上層除霧器的底面自動按程序輪流清洗各區(qū)域。除霧器每層沖洗可根據鍋爐負荷以及系統(tǒng)運行時間自動調節(jié)沖洗的頻率。凈化后煙氣含濕量小于75mg/Nm3。除霧器采用PPH材質,其沖洗噴嘴采用PP材質。4.4.2 煙氣系統(tǒng)1)設計原則當鍋爐在30-110%的BMCR工況條件下,脫硫裝置的煙氣系統(tǒng)都能正常運行,并且在BMCR工況下進煙溫度增加10裕量條件下仍能安全連續(xù)運行。2)引風機根據改造系統(tǒng)阻力壓降為1500Pa,引風機全壓不能滿足要求,須更換引風機并做防腐及動平衡處理。 414、.4.3脫硫劑制備系統(tǒng)脫硫劑由廠區(qū)提供堿液,確保脫硫循環(huán)泵進口處pH值在7.5左右(實際情況根據鍋爐燃煤含硫量進行調整)。4.4.4脫硫副產物處理系統(tǒng)脫硫除塵系統(tǒng)產生的廢渣由有新建循環(huán)水池集中處理,該處理系統(tǒng)沉淀池要盡量延長循環(huán)水的流程,確保沉淀效果。4.4.5工藝水系統(tǒng)工藝水系統(tǒng)為脫硫除塵公用系統(tǒng),工藝水由廠區(qū)工業(yè)水系統(tǒng)供應,主要用于除霧器反沖洗用水。4.4.6管道和閥門管道1) 設計原則管道設計符合行業(yè)標準的要求,設計內容包括所有管道、管件和管道支吊架。管道設計時充分考慮工作介質對管道系統(tǒng)的腐蝕與磨損,因脫硫管道工作介質為強堿或強酸性,借鑒以前應用于類似脫硫裝置上的成功經驗,脫硫漿液管道均15、選用不銹鋼材質,其對漿液有足夠的耐腐耐磨損強度,不需襯膠或襯塑。根據設計標準,合理確定各管道系統(tǒng)的設計參數(如壓力、溫度、流量、流速,管徑等)。介質流速的選擇既考慮避免漿液沉淀,同時又考慮管道的壓力損失盡可能小,從而確定合理的管徑。2) 技術要求管道系統(tǒng)的布置設計(包括合理設置各種支吊架)能承受各種荷載和應力,計算所有主要管道的熱膨脹位移和應力,以確保管道作用在設備上的力和力矩在各個設備廠商規(guī)定的范圍之內。設計時考慮管道支吊架組裝及支吊架生根所需的土建埋件的技術要求(包括埋件位置、材料、規(guī)格尺寸、荷載及受力方式等)。脫硫除塵主管道設置兩臺管道過濾器(一用一備),以防止塔體管道及塔內結垢或堵塞現16、象的發(fā)生。閥門所有閥門設計選型適合于介質特性和使用條件。漿液系統(tǒng)的閥門將考慮介質的磨損和腐蝕。功能相同、運行條件相同的閥門將能夠互換,閥門的規(guī)格統(tǒng)一,減少了閥門的種類和廠家數量。脫硫除塵系統(tǒng)所用閥門基本要求如下:1)脫硫除塵系統(tǒng)主管道和塔體主管道采用鑄鋼襯膠碟閥。2)塔體支管道閥門采用鑄鋼襯膠碟閥。3)其它所用閥門按所需要求確定。4.4.7鋼結構,平臺和扶梯設計全部設備檢修和維護平臺、使檢修和維護工作能夠順利進行。設計時考慮系統(tǒng)與設備的熱膨脹,以及平臺、扶梯和欄桿協(xié)調性(如型式、色彩)。所有設備檢修和維護平臺、扶梯采用鋼結構。所有支承設備的梁、柱及各種倉、罐等均采用鋼結構。4.4.8保溫、油漆17、和隔音1)保溫與油漆對于防燙傷保溫,保溫結構外表面溫度不超過60。所有室外液體管道及設備考慮防凍措施。保溫設計使散熱最小并使保溫層的壽命達到最大。對運行溫度低于最大酸露點溫度的設備,采取防止凝結的保溫,防止凝結對裝置結構或設備造成損害。2)隔音如果設備噪音水平超出標準,配備隔音措施。計算按中國現行標準進行。4.4.9 防腐內襯1) 概述需要防腐的鋼制箱罐和容器使用高性能防腐耐磨材料襯里,在內襯完成后沒有任何種類的焊接。2)內襯表面的要求部件倒角和邊的焊接被加工成圓弧形,所有將內襯的焊縫是連續(xù)的,并同相接表面保持平滑。表面焊接缺陷如裂縫和凹陷將通過重新焊接加以填補,同鄰近表面保持平滑。清除表面上18、所有焊接污跡,采用切削的方式,最后打磨至平滑。所有內、外的加固件,吊環(huán)、支撐和夾子都將在內襯施工開始前焊接到容器或管道上。臨時性的夾子或吊環(huán)等在施工前去掉,并且將該區(qū)域打磨平滑,所有將內襯的拐角和邊將加工成圓弧形。3)噴吹對需要內襯的金屬表面根據規(guī)范進行噴吹處理設計。鄰近表面已上了底漆時, 附近區(qū)域不能進行噴吹,直到上底漆的區(qū)域不粘手并得到了保護。4)底漆噴吹后表面將在產生可見的表面銹斑之前加底漆,如果發(fā)生表面生銹,生銹區(qū)域將根據以上要求重新噴吹。可以通過噴、刷或滾動上底漆。4.5 電氣控制部分電氣控制部分主要是對脫硫除塵反沖洗系統(tǒng)設備進行控制,以使其在一個具有高可靠性、易操作性的狀況下來執(zhí)行19、。5. 設計指標5.1 脫硫除塵系統(tǒng)設計基礎數據設計基礎數據單位數據1 入口煙氣量(單臺鍋爐)m3/h160002 入口煙氣溫度1303 耗煤量(單臺鍋爐)t/h1.24 燃煤含硫量%1.05鍋爐出力(單臺鍋爐)t/h66 鍋爐年運行時間d3505.2 脫硫除塵系統(tǒng)性能指標性能指標單位數據1. 出口煙氣SO2濃度mg/Nm31002. 出口煙氣煙塵濃度mg/Nm3403. 液氣比L/Nm32.03.54. 脫硫除塵系統(tǒng)總壓降Pa15005. 出口煙氣溫度506. 出口煙氣含濕率mg/Nm3757. 堿液耗量(1臺鍋爐,鈉堿液濃度假設為15%)t/h0.198. 脫硫系統(tǒng)耗水量(1臺鍋爐)t/h20、0.049. 脫硫系統(tǒng)設備每小時電耗(1臺鍋爐)Kw.h1110. 設備可用率%986.效益評估分析6.1經濟效益評估脫硫系統(tǒng)投運前后的SO2排污費變化如下:按照SO2排污收費630元/噸,年運行時間為350天計算:全年1臺爐二氧化硫產生量:210噸(1)投運前應繳納SO2排污費為:210630 = 13.23萬元(2)投運后應繳納SO2排污費為:2100.05630 = 0.66萬元兩項相比,每年少交排污費:12.57萬元6.2環(huán)境效益和社會效益隨著工業(yè)化的發(fā)展,環(huán)境污染問題已經嚴重威脅著人類自身的生存環(huán)境,制約了國民經濟的可持續(xù)發(fā)展,因此近年來國家對環(huán)保政策和環(huán)保投入都在不斷地加大力度,國21、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,也是每一個公民應盡的責任與義務。實施本計劃提出的綜合防治措施和治理項目后,可實現二氧化硫排放總量減少,酸雨污染有所減輕,大氣污染狀況得到較好改善。本項目有著相當的環(huán)境、經濟價值,對提高居民的生活質量、改善地區(qū)的投資環(huán)境和促進人民的安定團結都有著積極的意義。因此,該項目的實施具有良好的環(huán)境效益和社會效益。7. 施工進度本工程共有鍋爐1臺,配置脫硫除塵技術改造裝置1套。根據現場實際情況,施工時采用交叉作業(yè)方式,具體工期大致如下:1、 一臺爐脫硫除塵裝置施工期約25天;2、 設備基礎施工工期約35天;3、 循環(huán)水池同時施工工期約25天;422、 進出口鋼煙道、引風機、平臺、噴淋系統(tǒng)施工工期約15天;5、 施工現場地面、圍墻等施工工期約10天;本工程整體施工工期確保在85天內完成。8. 質量保證及服務承諾北京世紀藍天環(huán)保設備有限公司天津分公司對貴單位6t/h鍋爐煙氣脫硫除塵改造工程項目服務作如下承諾:承諾:本公司負責高效脫硫設備的設計、制造、施工、安裝、調試、培訓服務,提供符合設計標準,滿足工期進度,質量合格的設備產品,任何帶有試制性的產品絕不用于本工程。質量保證:(1)嚴格有效地控制質量保證的全過程,保證系統(tǒng)設備從設計、制造、訂貨、安裝和服務都處于受控狀態(tài),確保設備產品的制造、施工、安裝合格率達100%。(2)保證脫硫除塵系統(tǒng)技術23、工藝成熟、先進可靠、系統(tǒng)投入運行后,連續(xù)安全、穩(wěn)定運行。通過環(huán)保監(jiān)測部門測試達到設計要求,提供監(jiān)測報告,達到北京市DB11/139-2007 “鍋爐大氣污染物排放標準”中第時段要求的排放標準視為合格工程的驗收。(3)設備制造、安裝、施工、調試過程中,用戶及其技術監(jiān)督部門有權參與全過程工程質量的監(jiān)督,用戶的參與不解除我方所負的任何責任。(4)質保期一年,自系統(tǒng)調試完畢并經環(huán)保局驗收合格之日算起,一年之內系統(tǒng)出現任何故障我方負責無償處理和提供損壞件。服務承諾:(1)本著對用戶負責,誠信服務的宗旨,加強售前、售中、售后服務、“超前服務”、“全過程服務”、“終身服務”,貫徹在產品制造、安裝、調試、檢修的全過程。(2)對承建的設備,不分規(guī)格大小,不分路途遠近,無論是否在保修期內,一律熱情服務,用戶對質量不滿意,服務不停止。(3)接到用戶反映的信息后,在4小時之內做出響應,盡快到達現場,調試檢修及時處理解決問題,確保設備正常運行。(4)用戶在鍋爐例行中修、大修、停爐時,可提前一周用電話或傳真通知,我公司將派專業(yè)技術人員,按時赴現場對設備進行系統(tǒng)檢查調試。 (5)負責對用戶操作人員進行技術培訓,并為用戶提供脫硫除塵方面的技術咨詢。