重庆铝厂调试合同(4)

2019-09-01 09:27

点火燃油采用轻柴油,由热电厂内设置的油库及油泵房里的油泵把燃油送至炉前,锅炉水冷风室后侧设置2台燃油启动点火燃烧器,启动燃烧器采用机械雾化,其容量为锅炉额定负荷时所需热量的35%。

(5) 脱硫系统

本工程采用炉内燃烧加石灰石粉脱硫(碳酸钙含量大于90%)技术和炉外循环半干法脱硫技术共同脱硫。

循环流化床锅炉炉内脱硫,当Ca/S=2~2.5 时,脱硫效率可达85%左右;循环半干法烟气脱硫,当Ca/S=1.2~1.3时,脱硫效率可达90%左右。本工程燃煤空气干燥基全硫约为3~3.5%,要使排烟SO2浓度≤400 mg/m3达标排放,总脱硫效率η≥95%即可。因此,在满足达标排放条件下,同时减少脱硫剂耗量,设计确定各段脱硫效率分别为:

炉内脱硫:η1=70 %;

循环半干法烟气脱硫:η2=85%;

总脱硫效率: η=95.5%,整个系统即可满足环保排放要求。

炉内脱硫钙硫比为2.45,石灰石耗量4. 6 t/h台,锅炉脱硫效率可达70%以上。 石灰石粉的颗粒0~2.0 mm,经气力输送至石灰石斗。每台炉设一80 m3石灰石料斗,可满足锅炉在额定负荷下连续运行16.0小时之需。石灰石粉经石灰石输送风机由压缩空气送入炉膛。

循环半干法脱硫系统由脱硫塔、物料再循环系统、工艺水系统、流化风系统和布袋脱硫除尘器等组成。从锅炉空气预热器排出的烟气,从底部进入脱硫塔进行脱硫,然后从脱硫塔顶部进入布袋脱硫除尘器进行除尘,从布袋脱硫除尘器出来的烟气经引风机排入烟道,然后经烟囱排入大气。在整个炉外脱硫系统中,烟气均高于露点温度20℃,且SO3已完全脱除,不存在低温硫腐蚀问题,所以烟道和烟囱无需防腐处理。

首先从锅炉的空气预热器出来的烟气温度一般为140℃左右,从底部进入吸收塔,在此处高温烟气与加入的吸收剂、循环脱硫灰充分预混合,进行初步的脱硫反应,在这一区域主要完成吸收剂与HCl、HF的反应。

然后烟气通过吸收塔下部的文丘里管的加速,进入循环流化床床体;物料在循环流化床里,气固两相由于气流的作用,产生激烈的湍动与混合,充分接触,在上升的过程中,不断形成絮状物向下返回,而絮状物在激烈湍动中又不断解体重新被气流提升,使得气固间的滑落速度高达单颗粒滑落速度的数十倍;吸收塔顶部结构进一步强化了絮状物的返回,进一步提高了塔内颗粒的床层密度,使得床内的Ca/S比高达50以上,SO2充分反

应。这种循环流化床内气固两相流机制,极大地强化了气固间的传质与传热,为实现高脱硫率提供了根本的保证。

在文丘里的出口扩管段设有喷水装置,喷入的雾化水用以降低脱硫反应器内的烟温,使烟温降至高于烟气露点20℃左右,从而使得SO2与Ca(OH)2的反应转化为可以瞬间完成的离子型反应。吸收剂、循环脱硫灰在文丘里段以上的塔内进行第二步的充分反应,生成副产物CaSO3·1/2H2O,此外还有与SO3、HF和HCl反应生成相应的副产物CaSO4·1/2H2O、CaF2、CaCl2·Ca(OH)2·2H2O等。

烟气在上升过程中,颗粒一部分随烟气被带出吸收塔,一部分因自重重新回流到循环流化床内,进一步增加了流化床的床层颗粒浓度和延长吸收剂的反应时间。

从化学反应工程的角度看,SO2与氢氧化钙的颗粒在循环流化床中的反应过程是一个外扩散控制的反应过程,SO2与氢氧化钙之间的反应速度主要取决于SO2在氢氧化钙颗粒表面的扩散阻力,或说是氢氧化钙表面气膜厚度。当滑落速度或颗粒的雷诺数增加时,氢氧化钙颗粒表面的气膜厚度减小,SO2进入氢氧化钙的传质阻力减小,传质速率加快,从而加快SO2与氢氧化钙颗粒的反应。

只有在循环流化床这种气固两相流动机制下,才具有最大的气固滑落速度。同时,脱硫反应塔内能否获得气固最大滑落速度,是衡量一个干法脱硫工艺先进与否的一个重要指标,也是一个鉴别干法脱硫工艺能否达到较高脱硫率的一个重要指标。当气流速度大于10m/s时,气固间滑落速度很小或只在脱硫塔某个局部具有滑落速度,要达到很高的脱硫率是不可能的。

喷入的用于降低烟气温度的水,以激烈湍动的、拥有巨大的表面积的颗粒作为载体,在塔内得到充分的蒸发,保证了进入后续除尘器中的灰具有良好的流动状态。

由于流化床中气固间良好的传热、传质效果,SO3全部得以去除。

净化后的含尘烟气从吸收塔顶部侧向排出,然后转向进入脱硫后除尘器进行气固分离,再通过引风机排入烟囱。经除尘器捕集下来的固体颗粒,通过除尘器下的脱硫灰再循环系统,返回吸收塔继续参加反应,如此循环。多余的少量脱硫灰渣通过气力输送至脱硫灰库内,再通过罐车或二级输送设备外排。

在循环流化床脱硫塔中,Ca(OH)2与烟气中的SO2和几乎全部的SO3,HCl,HF等完成化学反应,主要化学反应方程式如下:

Ca(OH)2+ SO2=CaSO3·1/2 H2O +1/2 H2O Ca(OH)2+ SO3=CaSO4·1/2 H2O +1/2 H2O

CaSO3·1/2 H2O+ 1/2O2=CaSO4·1/2 H2O Ca(OH)2+ CO2=CaCO3 + H2O

Ca(OH)2+ 2HCl=CaCl2·2H2O(~75℃)(强吸潮性物料) 2Ca(OH)2+ 2HCl= CaCl2·Ca(OH)2·2H2O(>120℃) Ca(OH)2+ 2HF=CaF2 + 2H2O

(从上述化学反应方程式可以看出,Ca(OH)2尽量避免在75℃左右与HCl反应)。 循环半干法脱硫系统中脱硫灰再循环系统的目的是建立稳定的流化床,降低吸收剂消耗量,以满足脱硫反应的需要。一套脱硫灰再循环系统设两条空气斜槽,将脱硫除尘器灰斗的脱硫灰输送回脱硫塔,其中根据脱硫塔压降信号调节循环流量控制阀开度,从而控制循环灰量。脱硫布袋除尘器灰斗及空气斜槽皆专设风机进行流化,并将流化风加热到80℃以上,以保证脱硫灰良好的流动性。

在脱硫塔内,由于气固间的高滑落速度和激烈的湍动,再经过喷水降温处理,锅炉飞灰中所含的CaO可以得到充分的润化激活。经初步计算,锅炉飞灰中所含CaO足够满足炉后循环半干法烟气脱硫的需要,使烟气排放符合环保要求。 同时,设置一个生石灰仓,储备的CaO用于调试设备及当锅炉燃烧煤质含硫量变化较大,锅炉飞灰中的CaO含量不能满足循环半干法烟气脱硫的需要时。

循环半干法烟气脱硫系统中的工艺水主要用于脱硫塔烟气冷却和石灰消化。烟气降温用水通过高压水泵以一定压力通过回流式喷嘴注入脱硫塔,根据脱硫塔出口烟气温度控制回流水调节阀的开度控制喷水量,使脱硫塔出口烟气温度维持在所需要的范围内。

石灰石输送机 输送能力: 8 m3/h 电机功率: 2.2 kW 石灰石输送风机 风 量: 2430 m3/h 风 压: 49.0 kPa 电机功率: 55.0 kW 循环半干法烟气脱硫系统 脱硫设计效率: ≥90% 出口SO2含量: ≤200mg/Nm3 出口烟气含尘量:≤50mg/Nm3

Ca/S比: ≤1.22 出口烟气温度: ≥70℃ 正常压降: ≤3600Pa 运行功率: ≤3×100kW 耗水量: ≤3×7.41t/h 噪音: ≤85dD(A) 运转率: ≥97% 漏风率: ≤5% (6) 除尘系统

根据环保要求,烟气中的粉尘含量要达标排放。除尘系统设有布袋脱硫除尘器,除尘系统的除尘效率≥99.95%,出口烟气含尘量≤50mg/Nm3。每台炉配一台布袋脱硫除尘器。从布袋脱硫除尘器出来的烟气经引风机排入烟道,然后经烟囱排入大气。本工程新建一座钢筋混凝土全程负压单管烟囱,高100 m,出口直径φ4.5 m。

3.1.4.7 燃料供应系统 (1) 设计规模及煤质

输煤系统按满足3×130 t/h循环流化床蒸汽锅炉燃煤需求设计,石灰石粉输送系统按3×130 t/h循环流化床锅炉耗量设计。

(2) 煤质资料及耗煤量计算

由于建设单位尚未提供确定的设计煤种煤质资料和校核煤种煤质资料,燃料暂先按建设单位提供的煤质资料中的几种选择一种进行设计,其Qnet.v.ar=25900 kJ/kg(6195 kCal/kg)

煤 质 分 析 (%)

项Fc.ad 目 指标

耗 煤 量 表

锅炉容量(t/h) (t/h)

Vad Mad Mt St.ad Aad Qnet.v.ar 57.92% 11.61% 0.58% 6.38% 4.55% 24.09% 22.83MJ/kg 小时耗煤量 日耗煤量年耗煤量(103t/a) (t/d)

1×130 2×130 3×130 16.5 33.0 49.5 396.0 792.0 1188.0 137.775 275.550 413.325 石 灰 石 耗 量 表

锅炉容量 (t/h) 1×130 2×130 3×130

注(1): 130 t/h锅炉日运行小时数为24小时,年运行小时数平均为8350小时; (3) 进煤方式:

进煤采用汽车运输,经由公路运进厂内贮煤场。 (4) 输煤系统

热电厂锅炉上煤皮带采用双路布置,皮带运输机带宽650mm,带速V=1.5 m/s,一用一备,运输能力为180 t/h。

(5) 贮煤场

根据《小型火力发电厂设计规范》(GB50049-94)的规定,“贮煤场的总贮煤量,应按交通运输条件和来煤情况确定,并应符合下列要求:经过公路来煤的发电厂,宜按5~10d的总耗煤量确定。个别地区应结合气象条件的影响,可适当增大贮煤量”。“发电厂位于多雨地区时,应根据煤的特性、燃烧系统、煤场设备的型式等条件确定设置干煤棚。其容量按4~8d的总耗煤量确定。计算贮煤场的总容量时,应包括干煤棚的贮存容量”。

按照热电厂所处的地理位置和当地的气象条件、交通运输情况,本热电厂的贮煤场容量考虑按12天的额定耗煤量(含干煤棚)计算。

贮煤场总面积:7200m2,可贮存热电厂约12天的用煤量,其中干煤棚24m×150m,可贮存锅炉6天用煤量。干煤棚内设有两台Q=5t,Lk=22.5m的抓斗桥式起重机及受煤斗。露天堆场设有两台Q=5t,Lk=35m的抓斗门式起重机及受煤斗。此外,露天堆场还设有T-180型推煤机,将露天堆场的煤倒运到干煤棚内。

抓斗门式起重机 起重量:

Q=5t

石灰石耗量 小时(t/h) 4.6 9.2 13.8 日石灰石耗量 (t/d) 110.4 220.8 331.2 年石灰石耗量 (103t/a) 38.41 76.82 115.23


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