【文章內(nèi)容簡介】 8 低位發(fā)熱量 r g 9 高位發(fā)熱量 KJ/g 全年燃料消耗量 萬 噸 。 熱力系統(tǒng) 1 循環(huán)水系統(tǒng) 高溫水經(jīng)一級(jí)管網(wǎng)輸送至熱力站，經(jīng)換熱器將熱量傳遞給低溫水，低溫水再由二 級(jí)管網(wǎng)輸送至各熱用戶，一、二級(jí)管網(wǎng)均為閉式循環(huán)系統(tǒng)。本項(xiàng)目一級(jí)供熱管網(wǎng)高溫水系統(tǒng)供水溫度確定為 130℃ ，回水溫度確定為 70℃ ；二級(jí)供熱管網(wǎng)低溫水系統(tǒng)供水溫度確定為 90℃ ，回水溫度確定為 65℃ 。高溫水供熱系統(tǒng)工藝流程見圖 2— 1。 一級(jí)網(wǎng)回水經(jīng)除污器及循環(huán)水泵送入鍋爐。鍋爐進(jìn)、出水均采用圖 2— 1 供熱系統(tǒng)工藝流程圖 可行性研究報(bào)告 16 單母管制。每臺(tái)鍋爐出水接入供水母管，再由供水母管輸入官網(wǎng)至熱力站。 為防止水泵突然停轉(zhuǎn)，廠房系統(tǒng)中管道產(chǎn)生水擊現(xiàn)象，在熱網(wǎng)循環(huán)水泵的出口管與吸入管之間加裝旁路，并在旁路管道上設(shè)逆止閥，以降低循環(huán)水泵入口側(cè)的壓力。 鍋爐設(shè) 計(jì)工況額定進(jìn)、出水溫度為 130/70℃ 、額定壓力 ，鍋爐額定循環(huán)水流量為 1003t/h。增加旁通管，以利于流量和熱量的平衡要求，通過鍋爐的水流量保持不變。鍋爐熱力系統(tǒng)工藝流程見圖2— 2。 圖 2— 2 鍋爐熱力系統(tǒng)工藝流程圖 各鍋爐的定期排污經(jīng)母管排入定期排污擴(kuò)容器或排進(jìn)渣溝，經(jīng)沉淀后用潛物泵打入爐下的沖渣管，重復(fù)利用。 2 補(bǔ)水定壓系統(tǒng) 熱網(wǎng)系統(tǒng)采用變頻泵補(bǔ)水定壓，補(bǔ)水經(jīng)軟化、除氧后送至一級(jí)網(wǎng)循環(huán)水泵入口，與一級(jí)網(wǎng)回水一同送入鍋爐。 鍋爐補(bǔ)充水的軟化采用全自動(dòng)鈉離子軟化水裝置，除氧裝置采用海綿鐵除氧方式；軟水和除氧裝置的反洗水進(jìn)行再利用，用于給煤加濕、除塵、除渣、脫硫、衛(wèi)生等用水。目前市場(chǎng)上的鍋爐用除氧器主 可行性研究報(bào)告 17 要有以下幾種：熱力噴霧除氧器、旋膜除氧器、過濾式除氧器；前兩種除氧器均需蒸汽來工作適用于蒸汽鍋爐，而過濾式除氧器主要是海綿鐵除氧器在熱水爐中應(yīng)用較廣泛，其除氧機(jī)理是經(jīng)活化處理而得到的高活性填料式塊狀常溫海綿鐵除氧劑，是海綿狀多孔隙的鐵粒，為水中的溶解氧提供了與活性鐵進(jìn)行反應(yīng)的機(jī)遇，加速氧化還原反應(yīng)的進(jìn)行。它與水中的溶解氧發(fā)生如下反應(yīng)： 222 )(222 OHFeOOHFe ??? 3222 )(221)(2 OHFeOHOHFe ??? 海綿鐵除氧器結(jié)構(gòu)簡單，便于安裝，因此推薦采用海綿鐵除氧器；除氧器型號(hào)和規(guī)格： Q=50m3 2 臺(tái) 在系統(tǒng)補(bǔ)水系統(tǒng)上預(yù)留加藥裝置接口，便于直接加藥調(diào)節(jié)爐水的PH 值保持在 9～ 10，和應(yīng)急用軟化、除氧、除氯加藥。 一級(jí)網(wǎng)補(bǔ)水量依據(jù)循環(huán)水流量的 1%。 燃燒系統(tǒng) 鏈條鍋爐燃燒系統(tǒng)由送風(fēng)系統(tǒng)、煤－灰－渣系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)及除塵脫硫等系統(tǒng)組成，簡述如下： 1 送風(fēng)系統(tǒng) 每臺(tái)鍋爐配有一臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)。鼓風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速控制，燃燒所需的空氣由鼓風(fēng)機(jī)送入空氣預(yù)熱器，經(jīng)預(yù)熱后 由爐床下部的布風(fēng)板均勻進(jìn)入燃燒室，以達(dá)到理想的燃燒效率。 2 燃料、灰、渣系統(tǒng) 原煤自原煤斗、溜煤管、分層給煤機(jī)由運(yùn)轉(zhuǎn)爐排送入爐床，每臺(tái)鍋爐配 1 個(gè)鋼制煤斗、 1 個(gè)溜煤管。煤斗可貯煤約 10 小時(shí)，溜煤槽可儲(chǔ)煤 2 小時(shí)。燃燼的灰渣掉入鍋爐底部的出渣口、由 ZKC 重型框鏈 可行性研究報(bào)告 18 除渣機(jī)送至平地，由推車運(yùn)至灰渣場(chǎng)儲(chǔ)存。 3 煙氣系統(tǒng) 鍋爐煙氣依次經(jīng)過爐膛、鍋筒、煙道、省煤器、空氣預(yù)熱器后從鍋爐排出，為有效減少煙氣污染，煙氣必須先經(jīng)除塵和脫硫裝置，再經(jīng)引風(fēng)機(jī)、煙道、后由煙囪排向大氣。煙囪為鋼筋混凝土制，高 H=60m，出口直徑 。 除灰渣系統(tǒng) 原煤自原煤斗、溜煤管、分層給煤機(jī)由運(yùn)轉(zhuǎn)爐排送入爐床，每臺(tái)鍋爐配 1 個(gè)鋼制煤斗、 1 個(gè)溜煤管。煤斗可貯煤約 10 小時(shí)，溜煤槽可儲(chǔ)煤 2 小時(shí)。燃燼的灰渣掉入鍋爐底部的出渣口、由 ZKC 重型框鏈除渣機(jī)送至平地，由推車運(yùn)至灰渣場(chǎng)儲(chǔ)存 工程建設(shè)條件 場(chǎng)地條件 本項(xiàng)目位于 XXXXXX 縣 XX 鎮(zhèn)， 廠地地勢(shì)平坦，地質(zhì)條件優(yōu)良，廠區(qū)現(xiàn)已被規(guī)劃為建設(shè)用地，項(xiàng)目選址合理。廠區(qū)呈四邊形，總占地面積項(xiàng)目 18203m2，建筑面積 8000 m2，廠區(qū)大門位于北側(cè)的中部，進(jìn)入大門后正對(duì)的為鍋爐房，其內(nèi)包括鍋爐 間、辦公區(qū)、軟水間、控制室等，其西側(cè)為輸煤系統(tǒng)，鍋爐房的南側(cè)為煙囪，鍋爐房的東側(cè)以及西側(cè)為兩個(gè)儲(chǔ)煤場(chǎng)。主干道寬度設(shè)置 7m，次干道 4m，均采用水泥路面，完全滿足廠區(qū)內(nèi)消防和運(yùn)輸?shù)男枰?。整個(gè)總圖布置充分利用地形，布置緊湊，節(jié)省占地。 可行性研究報(bào)告 19 本項(xiàng)目為脫硫除塵脫銷的技術(shù)改造項(xiàng)目在三臺(tái)鍋爐的煙道出口分別預(yù)留 有脫硫除塵裝置建設(shè)用地，預(yù)留場(chǎng)地滿足脫硫除塵裝置的建設(shè)要求。 本項(xiàng)目脫硝系統(tǒng)采用低氮燃燒器 技術(shù) ， 低氮燃燒器一般把一次風(fēng)分成濃淡兩股，濃相在內(nèi)，更靠近火焰中心；淡相在外，貼近水冷壁。濃相在內(nèi)著火時(shí)，火焰溫度相對(duì)較高，但是氧 氣比相對(duì)較少，故生成的氮氧化物的幾率相對(duì)減少；淡相在外，氧氣比相對(duì)較大，但由于距火焰高溫區(qū)域較遠(yuǎn)，溫度相對(duì)較低，故氮氧化物的生成也不會(huì)很多。低氮燃燒器安裝在鍋爐燃燒系統(tǒng)中，不需額外預(yù)留建設(shè)用地。 原材料 本工程脫硫系統(tǒng)需要使用 片堿 （ NaOH）、石灰作為原料，根據(jù)測(cè)算，鍋爐房建成后， 片堿 消耗量 287t/a、石灰 202t/a，全部由 XX 市市場(chǎng)購買 ，供應(yīng)能力滿足本項(xiàng)目需求 。 動(dòng)力供應(yīng) 條件 水 本工程脫硫技改項(xiàng)目采用干法脫硫、 除塵脫硝裝置 水耗量較少，故由廠區(qū)內(nèi)部供給，供應(yīng)有保障。 電力 脫硫脫硝系統(tǒng)技改工程電力用量很小，可由項(xiàng)目場(chǎng)內(nèi)附近開關(guān)站供給即可。 可行性研究報(bào)告 20 3 工藝技術(shù) 方案選擇 工藝方案選擇原則 （ 1） 應(yīng)采用成熟可靠的技術(shù)和設(shè)備。 （ 2）脫硫 脫硝 工藝對(duì)鍋爐工況變化適應(yīng)性。 （ 3） 使用當(dāng)?shù)乜梢苑€(wěn)定供應(yīng)、價(jià)格較低、性能好的脫硫 脫硝 劑。 （ 4） 脫硫脫硝 處理后不產(chǎn)生二次污染，滿足環(huán)保的嚴(yán)格要求。 （ 5）所選擇的 脫硫脫硝 裝置其基建投資和運(yùn)行費(fèi)用的綜合性考評(píng)是否經(jīng)濟(jì)可行。 （ 6）所選擇的脫硫 脫硝 技術(shù)是否會(huì)影響原有的或新建的生產(chǎn)鍋爐的正常運(yùn)行 脫硫 工藝 方案 的選擇 目前，世界上燃煤或燃油電站所 采用的脫硫工藝多種多樣，達(dá)數(shù)百種之多。按脫硫工藝在生產(chǎn)中所處的部位不同可分為：燃燒前脫硫、燃燒脫硫和燃燒后脫硫即煙氣脫硫。在這些脫硫工藝中，有的技術(shù)較為成熟，已經(jīng)達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的水平，有的尚處于試驗(yàn)研究階段。經(jīng)過初步篩選，對(duì)目前技術(shù)較為成熟、在電廠煙氣脫硫中有一定應(yīng)用的的脫硫工藝進(jìn)行簡單介紹。 雙堿法 脫硫 工藝 一、工藝方案 鈣鈉雙堿法脫硫工藝，簡稱雙堿法。該法主要是脫除氣體中的 SO 可行性研究報(bào)告 21 2氣體。適用于鍋爐煙氣、焦?fàn)t氣、鍋爐生產(chǎn)廢氣等的脫硫。 鈣鈉雙堿法是先用鈉堿性吸收液進(jìn)行煙氣脫硫，然后再用石灰粉再生脫硫 液，由于整個(gè)反應(yīng)過程是液氣相之間進(jìn)行，避免了系統(tǒng)結(jié)垢問題，而且吸收速率高，液氣比低，吸收劑利用率高，投資費(fèi)用省，運(yùn)行成本低。 以 NaOH（ Na2CO3）脫硫，脫硫液中主要為 NaOH（ Na2CO3）水溶液，在循環(huán)過程中對(duì)水泵、管道、設(shè)備緩解腐蝕、沖刷及堵塞，便于設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)。 鈉基吸收液對(duì) SO2反應(yīng)速度快，故有較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般≥ 90%。 脫硫劑的再生及脫硫沉淀均發(fā)生于塔體避免塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了運(yùn)行成本。 以空塔噴淋為脫硫塔結(jié)構(gòu)，運(yùn)行可靠性高，事故 發(fā)生率小，塔阻力低，△ P≤ 600Pa。 二、工藝優(yōu)勢(shì) 煙氣系統(tǒng) 來自鍋爐煙氣經(jīng)煙道引風(fēng)機(jī)直接進(jìn)入脫硫塔。脫硫塔以空塔噴淋結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)空速?。?4． 0m/s），塔壓力降?。ā?600Pa），脫硫集中除塵、脫硫、排煙氣于一體，煙氣升至塔頂進(jìn)入煙囪排入大氣。脫硫塔制作完畢噴砂處理后，環(huán)氧樹脂防腐 6 遍，塔內(nèi)部件主要是噴嘴和防霧器，均為 304 不銹鋼材質(zhì)。當(dāng)脫硫泵出現(xiàn)故障時(shí)，脫硫暫停反應(yīng)，煙氣可通過煙囪排入大氣。 脫硫塔 SO2 吸收系統(tǒng) 煙氣進(jìn)入脫硫塔向上升起與向下噴淋的脫硫塔以逆流式洗滌，氣 可行性研究報(bào)告 22 液充分接觸吸收 SO2。脫硫 塔采用噴嘴式空塔噴淋，由于噴嘴的霧化作用，分裂成無數(shù)小直徑的液滴，其總表面積增大數(shù)千倍，使氣液得以充分接觸，氣液相接觸面積越大，兩相傳質(zhì)熱反應(yīng)，效率越高。因此化工生產(chǎn)中諸多單元操作中多采用噴淋塔結(jié)構(gòu)，起到高效、節(jié)能、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)。脫硫塔內(nèi)堿液霧化吸收 SO2 及粉塵，生成 Na2SO3，同時(shí)消耗了 NaOH 和 Na2SO3。脫硫液排出塔外進(jìn)入再生池與 Ca（ OH） 2反應(yīng)，再生出鈉離子并補(bǔ)入 Na2SO3（或 NaOH），經(jīng)循環(huán)脫硫泵打入脫硫循環(huán)吸收 SO2。 在脫硫塔頂部裝有除霧器，經(jīng)除霧器折流板碰沖作用，煙氣攜帶的煙塵和 其他水滴、固體顆粒被除霧器捕獲分離。除霧器設(shè)置定期沖洗裝置，防止除霧器堵塞。 脫硫產(chǎn)物處理 脫硫產(chǎn)物最終是石膏漿，具體為 CaSO CaSO4 還有部分被氧化的 Na2SO4 及粉塵。有潛水泥漿泵從沉淀池排出處理好，經(jīng)自然蒸發(fā)晾干。由于石膏漿中含有固體雜質(zhì)，影響石膏的質(zhì)量，所以一般以拋棄法為高。排出沉淀池漿液可經(jīng)水力旋流器，稠厚器增濃提固后，再排至渣場(chǎng)處理。 關(guān)于二次污染的解決 以鈉鈣雙堿法煙氣脫硫可解決單一納堿脫硫的二次污染問題。鈉鈣雙堿法是以納堿吸收 SO2，其產(chǎn)物用石灰乳再生出納堿繼續(xù)使用，因鈉鈣雙堿 法能節(jié)省堿耗，又杜絕二次污染問題。有少量的 Na2SO4不能夠再生被帶入石膏漿液中，經(jīng)固液分離，分離的固體殘?jiān)M(jìn)行回 可行性研究報(bào)告 23 收堆放再做他用。溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會(huì)產(chǎn)生二次污染。 灰石－石膏濕法脫硫工藝 石灰石－石膏濕法脫硫工藝是目前世界上應(yīng)用最廣泛、技術(shù)最為成熟的 SO2 脫除技術(shù)，約占全部安裝 FGD 容量的 70％。它是以石灰石為脫硫吸收劑，通過向吸收塔內(nèi)噴入吸收劑漿液，使之與煙氣充分接觸、混合，并對(duì)煙氣進(jìn)行洗滌，使得煙氣中的 SO2 與漿液中的碳酸鈣以及鼓入的強(qiáng)制氧化空氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，最后生成石膏，從而達(dá) 到脫除 SO2 的目的。 一、 工藝流程 石灰石 石膏濕法脫硫工藝采用價(jià)廉易得的石灰石作脫硫吸收劑。將石灰石塊破碎磨細(xì)成粉狀與水混合攪拌制成石灰石漿液，石灰石漿液經(jīng)泵打入吸收塔與煙氣充分接觸，使煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣進(jìn)行反應(yīng)生成亞硫酸鈣，從吸收塔下部漿池鼓入氧化空氣使亞硫酸鈣氧化成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。從吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于 10%，然后用輸送機(jī)送至石膏堆放庫堆放。脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴后，由煙囪或冷卻塔排入大氣。 該工藝適用于任何含硫量的煤 種的煙氣脫硫，脫硫效率可達(dá)到95%以上。 脫硫副產(chǎn)物石膏的處置一般有拋棄和回收利用兩種方法。脫硫石膏處置方式的選擇主要取決于市場(chǎng)對(duì)脫硫石膏的需求、脫硫石膏的質(zhì) 可行性研究報(bào)告 24 量以及是否有足夠的堆放場(chǎng)地等因素。 石灰石 — 石膏濕法脫硫是目前世界上技術(shù)最為成熟、應(yīng)用最多的脫硫工藝。世界上有多家公司開發(fā)研究這種工藝，如德國的 Bischoff公司、 Steimuller 公司，日本的三菱重工、川畸重工、石川島播磨，美國的 Bamp。W 公司等等，應(yīng)用此脫硫工藝最多的國家是美國、日本及德國，該工藝的機(jī)組容量約占電站脫硫裝機(jī)總?cè)萘康?90%，單塔容量已達(dá) 1000MW。 二、 工藝特點(diǎn) 該工藝具有脫硫率高、技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠性高、吸收劑利用率高、對(duì)煤種變化的適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)大容量機(jī)組和高濃度 SO2 煙氣條件、吸收劑價(jià)廉易得且利用率高、副產(chǎn)品具有綜合利用的商業(yè)價(jià)值等特點(diǎn)。 最近十年，隨著對(duì) FGD 工藝化學(xué)反應(yīng)過程和工程實(shí)踐的進(jìn)一步理解以及設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累和改善，石灰石石膏濕法工藝得到了進(jìn)一步發(fā)展，如單塔的使用、塔型的設(shè)計(jì)和總體布置的改進(jìn)等，使得脫硫率提高到 95％以上、運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性有了很大改進(jìn)，對(duì)電廠運(yùn)行的影響已降到最低，設(shè)備可靠性提高，系統(tǒng)可用率達(dá)到 95％。而且，隨著技術(shù)進(jìn)步的不斷加快，系統(tǒng)逐步簡化，不但運(yùn)行、維護(hù)更為方便，而且造價(jià)也有所下降。 目前，應(yīng)用此法進(jìn)行煙氣脫硫最多的國家是美國、德國、日本，單機(jī)容量最大達(dá) 1000MW。我國華能重慶珞璜發(fā)電廠 2360MW 燃煤發(fā)電機(jī)組，在 80 年代末、 90 年代初首次從日本三菱公司引進(jìn)了二套石灰石－石膏濕法脫硫工藝。十幾年來，我國工程技術(shù)人員已充分消化吸收了該脫硫工藝，并積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 可行性研究報(bào)告 25 氨法脫硫工藝 一、 工藝流程 高效除塵后的煙氣經(jīng)噴水冷卻到飽和溫度從下部進(jìn)入洗滌塔。若煙氣中含塵濃度較高，則需增設(shè)一個(gè) 噴水冷卻除塵裝置，以提高副產(chǎn)品硫酸銨的純度。飽和煙氣在一體化床式洗滌塔內(nèi)，先后通過二段循環(huán)床式洗滌區(qū)，煙氣與自上而下噴淋的洗滌液逆行，在床體中液、氣進(jìn)行劇烈的接觸反應(yīng)， SO2 基本上被完全吸收。當(dāng)煙氣中 SO2 濃度較大（ 1000ppm 以上）時(shí)，脫硫系統(tǒng)