贵州地区30吨锅炉除尘脱硫脱硝技术方案.doc

贵州地区30t/h锅炉配套除尘、脱硫治理设计方案设 计 者江苏久力环境工程有限公司 规划 设计 制造 施工 服务 九 月项目名称:贵州地区30t/h锅炉配套除尘、脱硫治理工程项目地址：贵州省工程性质：私营建设单位： 设计单位：江苏久力环境工程有限公司设计阶段：一次方案编制日期：二一七年九月设计编号：JL-HBGC-FQ170613特别说明：本方案采用的工艺技术及工艺实验数据均为我公司独立自主完毕，拥有自主知识产权。建设单位接受本设计方案，无论本设计方案最终采纳和实行与否，均意味着建设单位有义务对本设计方案内容进行保密，请勿自己或提供应其他任何单位（个人）进行复制、套用、模仿本设计方案内容，否则我公司将保存追诉相关责任者的权利。目 录1.项目概况12.设计依据12.1.设计原则12.2.参考标准22.3.原始烟气参数（业主提供）32.4.排放标准锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2023)33.工艺方案设计43.1.总工艺流程图43.2.工艺流程说明53.3.设计范围53.4.除尘系统设计53.4.1.除尘系统比较53.4.2.除尘系统的选择73.4.3.袋式除尘器工作原理83.4.4.除尘器特点 83.4.5.除尘器结构介绍93.5.除尘系统重要设计参数153.6.脱硫系统设计163.6.1.脱硫工艺系统描述163.6.2.脱硫保证性能163.6.3.脱硫系统技术规定173.6.4.脱硫系统化学反映173.6.5.脱硫塔系统及结构介绍184.质量控制215.设备验收216.售后服务216.1.售后服务承诺书216.2.售后服务形式227.设备清单及报价231. 项目概况贵公司现有一台锅炉，在高温燃烧过程中产生的 SO2和粉尘会对周边的大气环境导致了一定的污染，根据国家环保排放标准和本地环保部门的规定，贵公司决定对现有锅炉增长配套除尘、脱硫设施，保证锅炉尾部排放粉尘和SO2按照国家和本地环保排放规定达标排放，并按照环保总量控制规定在保证达标的同时进一步削减粉尘和SO2的排放量。本期工程为30t/h 锅炉烟气治理工程除尘脱硫系统的设计、制造、安装及运营调试，我公司根据业主提供的资料及以往工程经验，并结合相关标准和规定，编制了该工程技术方案供甲方及环保部门参考。 2. 设计依据2.1. 设计原则l 配套除尘、烟气脱硫工艺成熟、可靠。烟气除尘、脱硫及辅助设备和附件使用的材料，制造工艺及检查规定均不低于国家有关标准的规定。l 采用成熟的脱硫技术，可以保证脱硫效果满足系统设计的规定和标准。l 保证烟气二氧化硫浓度在一定范围内波动时，脱硫率满足系统设计规定。烟气量变动在70100%时，系统工作正常。l 工程场地布置能满足系统设备用地规定。 l 脱硫产物不会产生二次污染。 l 风机压头和风量可靠。l 整个脱硫系统中与有腐蚀性的介质接触的部件和设备有防腐措施。 l 采购的设备为国内、国际知名品牌。 l 工艺设计尽也许节约能源和水源，应设计节能技术及设备，尽也许减少系统的投资与运营费用。在设备及管道运营中溢流、冲洗和清扫过程中产生的废水应回收反复运用于环保设施。2.2. 参考标准(1) 中华人民共和国环境保护法；(2) 中华人民共和国大气污染防治法；(3) 环境空气质量标准（GB3095-1996）；(4) 工作场合有害因素职业接触限值（GBZ2.1-2023）；(5) 工业公司设计卫生标准（GBZ1-2023）；(6) 大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）；(7) 恶臭污染物排放标准（GB14554-1993）；(8) 工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范（GB50727-2023）；(9) 电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB/T50060-2023）；(10) 机械设备安装工程施工及验收通用规范（GB50231-2023）；(11) 爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用规定（GB3836.1-2023）；(12) 低压配电设计规范（GB50054-2023）；(13) 外壳防护等级（IP代码）（GB4208-2023）；(14) 低压电力线路和电子设备系统的雷电过电压绝缘配合（GB/T216972023）；(15) 通风与空调工程施工质量验收规范(GB70243)(16) 工业公司噪声控制设计规范GBJ78-85 (17) 除尘器安装规定验收规范JB/T8471-96 (18) 除尘器用滤料及滤袋技术条件GB12625 (19) 钢结构设计规范GBJ17-88 (20) 除尘器性能测试方法GB12138(21) 锅炉大气污染物排放标准(GB13271-91)(22) 工业管道工程施工及验收规范(GBJ235-82)(23) 工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（HGJ22991）(24) 室外给排水设计规范（GBJB-86）(25) 机械设备安装工程施工及验收规范(TJ231-78)(26) 压缩机风机泵安装工程施工及验收规范(GB50275-98)(27) 钢结构、管道涂装技术规程（HGJ20983）(28) 自动化仪表工程施工及验收规范（GB500932023）(29) 电气装置安装工程电器设备交接实验规程（GB5015091）(30) 工业循环冷却水解决设计规范（GB50050）(31) 混凝土结构设计规范（GB50010-2023）(32) 混凝土结构方案施工质量验收规范（GB50204-2023）(33) 高层建筑混凝土结构技术规程（J186-2023）(34) 电气装置安装方案电揽线路施工及验收规范（GB50168-92） (35) 除尘器技术条件（ZBJ88012-89）(36) 建筑电气工程施工质量验收规范(GB70303)(37) 电机基本技术规定（GB777）(38) 相关的设计手册与甲方提供的废气污染物各种数据等技术资料。2.3. 原始烟气参数（业主提供）炉型30T/H烟气温度150烟气量70000m3/h烟尘初始浓度3000mg/Nm3SO2初始浓度1000mg/Nm3NOx初始浓度400mg/Nm32.4. 排放标准锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2023)根据标准，10t/h以上在用蒸汽锅炉和7MW以上在用热水锅炉自2023年10月1日起执行表1规定的大气污染物排放限值。注：(1)位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的燃煤锅炉执行该限值。根据国家现行环保标准规定，结合地方环保标准，本方案将设计除尘效率97.5%，脱硫效率50%，保证烟尘排放浓度80mg/Nm3，二氧化硫排放浓度550mg/Nm3。3. 工艺方案设计3.1. 总工艺流程图3.2. 工艺流程说明锅炉产生的烟气通过布袋除尘器除尘，除掉烟气内99.9%的粉尘，烟气温度有所减少，烟气再通过引风机和调节阀门后，进入脱硫系统。在脱硫塔内部，大量SO2被碱液吸取去除，部分粉尘也被碱液溶解，经脱硫塔脱硫净化后的烟气经除雾器脱水，由排气烟道进入烟囱排放。3.3. 设计范围本工程供货范围为除尘器入口烟道至脱硫后洁净烟气出口的全套脱硫装置。涉及除尘器、脱硫塔主体和连接管道及附属系统设计、制造、运送、安装、调试、(72小时)试运营（注：土建工程施工由业主负责）。调试、试运营期间的水、电、汽、气和脱硫剂等消耗材料由业主负责。3.4. 除尘系统设计3.4.1. 除尘系统比较在平常工业上常用的锅炉除尘设备重要有袋式除尘器、静电式除尘器及电袋复合式除尘器，其性能对比如下：l 袋式除尘器优点1) 除尘效率高，可以永久保证粉尘排放浓度在50mg/m3以下。2) 单元组合形式，内部结构简朴、附属设备少，投资省，技术规定也没有电除尘器那样高，无须专设操作工。3) 能捕集比电阻高，因而电除尘难以回收的粉尘。4) 袋式除尘器性能稳定可靠，对负荷变化适应性好，运营管理简便，特别适宜捕集细微而干燥的粉尘，所收的干尘便于解决和回收运用。5) 能实现不断机检修，即离线检修。 6) 除尘器占地面积较小，并能按场地规定作专门设计。 7) 自动化限度较高，对除尘系统所有设备均设有检测报警功能，对操作人员规定较低、操作维护人员的劳动强度较小。l 袋式除尘器缺陷 1) 袋式除尘器用于净化具有油雾、水雾及粘结性强的粉尘时对滤料有相应规定。2) 袋式除尘器净化有爆炸危险或带有火花的含尘气体时需要防爆措施.3) 用于解决相对湿度高的含尘气体时，需要采用保温措施（特别是冬天），以免因结露而导致“糊袋”。4) 当用于净化有腐蚀性气体时，需要选用适宜的耐腐蚀滤料，用于解决高温烟气需要采用降温措施，将烟温降到滤袋长期运转所能承受的温度以下，并尽也许采用耐高温的滤料。l 静电式除尘器优点1) 初期除尘效率能达成99%，能捕集1um以下的细微粉尘。2) 解决烟气量大，可用于高温（可高达500）、高压和高湿（相对湿度可达100%）的场合，能连续运转，并能实现自动化。3) 具有低阻的特点，电除尘器压力损失仅100200Pa。l 静电式除尘器缺陷1) 设备庞大，耗钢多，需高压变电和整流设备，通常高压供电设备的输出峰值电压为70100KV，故投资高。 2) 制造、安装和管理的技术水平规定较高。 3) 除尘效率受粉尘比电阻影响大，一般对比电阻小于104105cm或大于10101011cm的粉尘,若不采用一定措施,除尘效率将受到影响。4) 对初始浓度大于30g/cm3的含尘气体需设立预解决装置。5) 不具有离线检修功能，一旦设备出现故障，或者带病运营，或者只能停炉检修。l 袋式除尘器与静电式除尘器性能对比表项目袋式除尘器电除尘器除尘效率除尘效率高99.99%除尘效率98%（后期减少为90%95%）排放浓度50 mg/m3100 mg/m3是否达成国家排放标准达标不达标比电阻影响捕集的粉尘不受比电阻值影响粉尘比电阻值对捕集效率影响大技术结构技术结构简朴技术结构复杂运营状况袋式除尘器的性能运营稳定可靠电除尘器运营过程中芒刺线易脱落、机械震打故障率高对负荷变化的适应性袋式除尘器对负荷变化适应性好，运营管理简便电除尘器对负荷变化适应性差运营管理复杂一次性投资一次性投资低于电除尘器一次性投资费用高于布袋除尘器(因需高压变电和整流设备)除尘器内件规定袋式除尘器的滤布已有耐高温、防水防油的产品，适应大烟气量锅炉对阳极板与芒刺线之间的间距规定很严，由于温度、风速等因素影响变形、芒刺线脱落，除尘效率将减少运营情况袋式除尘器的附属件已过关，运营所有由PLC控制电除尘的震打锤及受打击部位易损坏和变形，震打电机易坏检修情况具有离线检修功能停炉检修l 袋式除尘器与静电式除尘器年运营费用对比项目袋式除尘器电除尘器设备费用约72万约58万电花费用电耗增量1150KW(涉及引风机及空压机灰斗电加热等)折合176万元/年(0.306元/千瓦时计算)电耗2400kW(电除尘本体)折合367万元/年(0.306元/千瓦时计算)维护费用滤布更换费用。滤布使用寿命按4年计，平均每年约9.5万元。（不考虑由于滤袋国产化而成本下降的费用）；笼骨更换费用，按2023计，每年约1.2万元；脉冲喷吹阀阀芯更换费用。按5年计，每年约1.1万；每年常规维修费用10万元； 极板、极线以十年更换一次计，则每年需4.2万元； 不计由于电除尘器随着运营年份增长，除尘效率下降而引起电除尘器需改造的费用。年运费总费用259.8439.23.4.2. 除尘系统的选择根据对比及以往经验，我公司设计此项目选择袋式除尘器来治理此烟气。3.4.3. 袋式除尘器工作原理含尘气体由布袋除尘器的侧面进入，由于烟气流速忽然减少，大颗粒粉尘由于惯性和重力的作用被分离落入灰斗，含尘气体进入中箱体经滤袋的过滤净化，粉尘被阻留在滤袋的外表面，净化后的气体经滤袋口进入上箱体，由出风口排出。烟气从布袋除尘器侧面进入，与灰斗进烟技术最大的区别是烟气在布袋除尘器内流动是从上向下流动，非常有助于尘气分离，有助于烟尘进入灰斗排出。而灰斗进烟技术使烟气在除尘器内从下向上流动，与烟尘掉落方向刚好相反，非常不利于烟尘从布袋剥落和尘气分离，严重影响除尘效果，且烟气阻力也相称高。特殊的烟气入口沉降设计，使大颗粒的先沉降下来，减少了布袋的负荷。该设备由于在清灰技术、除尘器主体结构、自动控制方面采用了先进技术，因此对粘细粉尘、高温高湿烟气及高浓度烟气解决有良好的效果。在工作状态，烟气从布袋外部渗透到布袋内部，粉尘被滤布阻挡在外表面，随着滤袋表面粉尘不断增长，除尘器进出口压差也随之上升，脉冲控制仪定期发出指令，清灰系统开始工作。自然风脉冲布袋除尘器是一种解决风量大、清灰效果好、除尘效率高、运营可靠、维护方便、占地面积小的除尘设备。烟气阻力一般情况控制在烟气阻力为1200Pa，定期进入清灰状态，布袋形状从工作状态在瞬间（约0.5秒）变为清灰状态，又从清灰状态变为工作状态，这过程让布袋产生强烈的振动，使布袋外表面积聚的粉尘快速振落，随即又恢复到工作状态。布袋清灰是布袋除尘器阻力、除尘效果和布袋寿命的重要决定因素，压缩空气过于强烈的清灰，不仅损坏布袋，缩短布袋使用寿命（有的布袋只能有半年的寿命），并且由于破坏了布袋表面的粉尘层，从而减少了除尘效果，由于布袋除尘器的除尘效果不是取决于滤料，而是取决于在滤料表面形成有效的粉尘层，真正起除尘作用的是在滤料表面形成的粉尘层，破坏了粉尘层也就是破坏了滤料的除尘效果，因此，压缩空气清灰会影响布袋的除尘效果。3.4.4. 除尘器特点l 本除尘器采用分室停风脉冲喷吹清灰技术，克服了常规脉冲除尘器和分室反吹除尘器的缺陷，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运营稳定可靠，经济效益好。合用于冶金、建材、水泥、机械、化工、电力、轻工行业的含尘气体的净化与物料的回收。l 由于采用分室停风脉冲喷吹清灰，喷吹一次就可达成彻底清灰的目的，所以清灰周期延长，减少了清灰能耗，压缩空气耗量可大为减少。同时，滤袋与脉冲阀的疲劳限度也相减低，从而成倍地提高滤袋与阀片的寿命。l 检修换袋可在不断系统风机，系统正常运营条件下分室进行。滤袋袋口采用弹性涨圈，密封性能好，牢固可靠。滤袋龙骨采用多角形，减少了袋与龙骨的磨擦，延长了袋的寿命，又便于卸袋。l 采用上部抽袋方式，换袋时抽出骨架后，脏袋投入箱体下部灰斗，由人孔处取出，改善了换袋操作条件。l 箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，制作过程中检漏，漏风率很低。l 进、出口风道布置紧凑，气流阻力小。3.4.5. 除尘器结构介绍l 钢结构除尘器零米以上建筑均采用钢结构，钢结构件符合有关的钢结构设计规范；钢结构的设计简化现场安装步聚，尽量减少现场焊接工序。就除尘器的钢结构而言支承结构是自撑式的，任何水平荷载都不转移到别的结构上。l 除尘管道及其附件管道布置顺畅、整洁，管道之间的净距离，管道与设备、墙、梁、柱之间的净距离，以及管道的架空高度等都按照国家和行业有关规范规定安装制作，不会影响生产工艺操作和运送、消防及设备检修等。穿出厂房的除尘管道的结构、穿出屋面的位置及在屋面上的走向和支撑等都按照贵公司厂房结构的规定制作安装。管道通径、壁厚、管道风速按国家和行业相关标准及粉尘的浓度、粒径、比重、磨琢性等因素进行综合考虑，拟定合适风速，防止风速过高加剧管道磨损和风速过低导致管道积灰。管道与除尘器及其他设备的连接，均采用法兰连接，风机进出口均采用软连接，支管与主管（或干管）连接要从主管的上部或侧面接入，连接夹角小于45度。对一切除尘管道室外部分进行保温解决，防止烟尘因温度减少而结露，保温层采用厚度100mm的岩棉，外部包装材料为厚度不低于0.4mm的彩色钢板，外形整洁美观。l 管道支架、吊架、托座设立管道支架、吊架、托座合理布置，采用等距离布置，同时避开管道易磨损、易积灰的部位。其设立不影响生产工艺操作和设备维修，并符合厂房结构、运送、安装、消防、安全等项规定。管道支架采用框架结构，保证足够的强度和稳定性能，合理布置支架的间距，保证管道在承载各种负荷的情况下不出现变形、失稳等不良情况。l 除尘器主体和灰斗除尘器采用抗结露低阻脉冲袋式除尘器，负压外滤式，分室离线脉冲喷吹。除尘器设计、制造、安装符合国家和行业现行相关标准和有关规定。除尘器本体结构、支撑框架和基础设计充足考虑永久载荷、活动载荷及地震等因素。除尘器的技术性能和各项技术参数的拟定都通过科学合理的计算与实践推理，能保证除尘效果达成排放标准。适当布置过滤面积，选择适合的过滤风速。除尘器箱体具有规范规定的强度、刚度和耐压性能。在最不利条件下运营时，壳体不会出现可见变形，上箱体采用活动盖板，结构和高度能保证清灰喷吹管道及滤袋的安装、检修、更换等操作方便可行。顶盖密封门达成封闭严密，不漏气，顶部坡度自然排水，并设立防雨棚。除尘器灰斗容积设定充足考虑输灰设备检修期内的储灰能力。灰斗结构保证粉尘流动顺畅，灰斗斜面与水平面的夹角大于65。灰斗采用电加热，与除尘器风机联动，除尘器工作时，电加热启动。除尘器的灰斗能承受长期的温度、湿度变化和振动，并考虑防腐性能。l 除尘器进气系统从对除尘效率的影响来说，除尘器内的气流分布均匀与否对电除尘器的除尘效率影响较大。而对袋除尘器则影响较为有限，但假如局部风速过高，会对这些区域的滤袋寿命产生较大影响。将导致滤袋寿命较低。因此，袋除尘器内的气流分布技术是袋除尘器的关键技术之一。在方案实践中，尽管目前尚没有这方面的相关标准，但一般规定均匀度大于95%。对于大风量除尘，由于烟气量大，气流分布更是重点也是难点，目前我国袋除尘技术与发达国家的差距，气流均布技术是一个重要方面。袋除尘器内的气流分布与进风及排风方式、除尘器的结构布置以及所采用的均流措施有关。1）进气方式、风量分派、气流分布袋式除尘器的阻力有滤袋过滤阻力和设备阻力共同构成，从减少空气动力阻力的基本条件可知，当气体流动顺畅、平缓、流程短、不发生涡旋时，流动阻力将会减小。运用此原理，只要烟气从渐扩进气口平直进入袋式除尘器，并使之均匀分布，过滤后再平直地从出风口排出，对减少袋式除尘器的结构阻力非常有益。于是我公司的除尘器在结构设计上尽量满足低阻力流动的基本条件，最大优点是流程短、气流顺畅、速度低、设备结构阻力小。2）设立风量调节导流板和多孔气流均布板，组织并疏导气流流入预定空间，将风量均匀输送和分派到各个滤袋仓室，保证滤料不被冲刷损坏，保证其长寿命的规定，通过计算机模拟实验、实验室相似模化实验的结果进行比较，拟定最佳风量分派和气流分布参数的装置形式。3）烟气经气流分布装置风量分派和整流后流向袋除尘器过滤空间。烟气通过外滤方式进行过滤，粗粒粉尘重要靠重力、惯性碰撞作用落入灰斗，捕集细粒粉尘重要靠筛滤作用。粉尘被阻留在滤袋外表面，净化后的烟气沿袋内向上流在上箱体汇集后从尾部出口流向引风机。4）含尘气体由导流管进入各单元过滤室，由于设计中袋底离进风口上口垂直距离有足够合理的净空，滤袋间距亦进行了专门设计，气流通过前部导流后，依靠阻力分派原理自然分布,达成整个过滤室内气流以及各空间阻力的分布均匀，保证合理的烟气抬升速度，最大限度地减少紊流、防止二次扬尘。5）除尘器设计合理的进风导流系统将箱体、过滤室和系统的阻力降至最小并尽也许地减少进风系统中的灰尘沉降现象，避免了滤袋的晃动、碰撞、磨擦，延长了系统及滤袋的使用寿命。l 除尘器清灰系统1）涉及喷吹管、压缩空气管、脉冲阀等，喷吹管平行地排列在预先组装的顶部净气室内，每一根净气管上都有若干小喷气嘴，这些小喷气嘴一一对于每条滤袋的中心点。净气管与外部压缩空气管连接，管的始端插入卡槽，末端与支撑角钢焊接，并用管卡定位。除尘器顶部安装有压缩空气管道，管道与净气管相连。压缩空气由脉冲阀控制，脉冲阀与电磁阀相连接，整套清灰系统的运作由除尘器的控制系统统一控制。检测除尘器两端差压的传感器固定在气管的出口和入口，根据时间或差压计检测的差压信号控制除尘器的清灰周期。2）脉冲喷吹清灰技术脉冲阀和喷吹装置是决定清灰效果和减少运营阻力的关键：a 对脉冲阀的规定：自身结构简朴、阻力小、启动和关闭迅速、能以最短的时间释放大量的压缩气体。同时，规定的气源压力低，使清灰能耗减少。比较后选用品有快速启闭功能的淹没式脉冲阀。b 通过实验测试，管式脉冲喷吹所产生的滤袋表面变形加速度在众多清灰方式中是最大的，即清灰能力和效果要明显优于其他类型的清灰方式。管式脉冲喷吹是逐排、逐条对滤袋进行清灰的，喷吹气流所有进入滤袋，压气能量运用率高、节能，是一种强力清灰方式。这种结构的除尘器内部没有任何机械活动部件，不会发生机械故障。将喷吹管的安装形式设计为插接式，使得拆装快捷、准确。与脉冲管式喷吹清灰效果密切相关的问题是：喷嘴与袋口的同心度、喷吹气流的扩散角度、喷嘴距袋口的距离、喷吹孔的孔径大小与分布、稳压气包容积、供气系统等。根据实验和布袋除尘器大量方案实践，我们认为：1是喷嘴的定位开孔一定要在专用模具上进行，喷吹管与花板定位组装后整体出厂和安装；2是在喷吹孔外加设一定长度短管，保持喷吹气流的角度垂直、不偏斜；3是喷嘴距滤袋口的距离不可太大或太小，需要进行实验；4是喷吹管上喷孔孔径大小和分布不是均匀的，一般规律是远离脉冲阀的孔径较小。具体的孔径取决于实验结果和方案经验。c 清灰系统是袋除尘器的“心脏”，清灰系统及清灰制度的设立合理与否将直接影响到袋除尘器的运营安全及滤袋的使用寿命。从袋除尘器的除尘机理来看，除了滤料自身的过滤作用外，袋除尘器外黏附的粉尘层也有过滤作用，这就是所谓的“粉尘过滤粉尘”，因此对袋除尘器的清灰来说，清灰太彻底不行，由于这样会失去粉尘层的过滤作用，更多的超细粉尘会直接进入滤料内部而引起过滤阻力不断上升，以及清灰力过大会影响滤袋寿命等。清灰不彻底也不行，这样会使滤袋的过滤阻力过高，而影响整个机组的正常运营。此外，袋除尘器的清灰还必须尽也许地保证整个滤袋及各个区域清灰限度均匀，否则会引起整个系统阻力分布不均匀。而影响到内部的气流分布。喷吹系统的设立，如气包的大小、喷吹管及喷嘴的管径、喷吹气量及喷吹压力的选择，以及喷吹制度的设立等均是喷吹系统设计中的关键因素，需要依据有关的规程规范、或通过实验，再结合以往的方案经验，通过细致的计算才干得出。d 清灰系统设立储气罐和分气包、精密过滤器（除油、水、尘），保证供气的压力和气量和品质，清灰力度和清灰气量能满足各种运营工况下的清灰需求。3）脉冲阀清灰效果是判断袋式除尘器性能优劣的决定性因素。一个高效脉冲清灰系统是图1所示各组成部分的合理设计与配置。脉冲控制仪控制电磁脉冲阀机械启闭，压力气源在瞬间通过脉冲阀，在喷口处诱导大量空气进入滤袋，滤袋由于膨胀振动和冲击气流作用，迅速清除掉表面积灰。清灰系统的关键设备是电磁脉冲阀，其喷吹性能的优劣、清灰能力的强弱,直接关系到该类除尘设备的长期可靠运营、除尘器的造价及清灰效果。因此,在设计脉冲袋式除尘器时，要采用技术手段和技术指标来衡量和评价脉冲阀的性能，对脉冲阀进行对的选型。l 除尘器过滤系统涉及滤袋、袋笼、花板等，每个滤袋都套在一个袋笼上， 目的是防止布袋被压瘪。花板用于支撑滤袋组件、分隔袋室和净气室，并作为除尘器滤灰系统组件的检修平台。除尘器滤袋及框架严格按照国标制作，滤袋与框架的配合松紧度适宜，袋底与框架底部留有1520mm的间隙。各滤袋之间保证滤袋之间及滤袋与侧壁之间不会出现搭桥现象。花板厚度下部加装支撑，保证花板平整、光洁，无翘曲、凹凸不平等缺陷，孔周倒角圆滑无毛刺。1） 滤袋 对于整台布袋除尘器而言，滤袋是其核心部件。滤料质量直接影响除尘器的除尘效率，滤袋的寿命直接影响到除尘器的运营费用 。布袋底部采用三层包边缝制，无毛边裸露，底部采用加强环布，滤袋合理剪裁，尽量减少拼缝。拼接处，重叠搭接宽度不小于10mm，提高袋底强度和抗冲刷能力。同时滤袋底部距离进风口的水平距离、设备进风导流系统的设计与滤料的使用寿命有着极大的关系。布袋除尘器设计生产的设备充足考虑了这些内容，保证除尘器正常运营。此外，滤袋上端采用了弹簧涨圈形式，密封性能好，安装、换袋快捷，可靠性高。2） 袋笼袋笼采用圆型结构，袋笼的纵筋和反撑环分布均匀，并有足够的强度和刚度，防止损坏和变形，顶部加装“”形冷冲压短管，用于保证袋笼的垂直及保护滤袋口在喷吹时的安全，保证笼骨的直线度和扭曲度，滤袋框架碰焊后光滑、无毛刺，并且有足够的强度保证无脱焊、虚焊和漏焊现象。袋笼采用有机硅喷涂技术或电镀，镀层牢固、耐磨、耐腐，避免了除尘器工作一段时间后笼骨表面锈蚀与滤袋黏结，保证了换袋顺利，减少了换袋过程中对布袋的损坏l 除尘器栏杆楼梯平台和防雨棚除尘器所有需操作、维修、巡视的部位都要设立操作平台，并按国家有关规定设立爬梯、护栏、踢脚板及照明灯具和电源插座或接线箱(照明有招标方负责)。除尘器进行整体保温，保温层厚度100mm，满足布袋除尘器的使用规定，防止除尘器内烟尘因温度减少而结露，保温层外包镀锌铁皮，保证表面平整、美观、固定牢固，保证不脱落不变形。除尘器顶部设立防雨棚。保护除尘器顶部装置、方便人员检修、使用和管理。除尘器顶盖采用剪冲密封顶盖，重量、大小适合人工启动。所有孔、门制作及装配结束后，进行密封实验，保证无变形、无泄漏。l 灰尘输送及卸灰系统从除尘器灰斗中排出的灰尘采用刮板机送至卸灰室，再经星形卸灰阀卸到灰尘运送车辆内外运。3.5. 除尘系统重要设计参数序号性能单位参数1解决风量m3/h765102过滤风速m/min0.803总过滤面积m215944滤袋总数条5285除尘器阻力Pa15006电磁阀3”淹没式7滤袋规格条16060008滤料材质PPS9袋笼材质有机硅喷涂10滤室数个411每室滤袋数只13212入口含尘浓度mg/Nm3300013出口排放浓度mg/Nm38014除尘器承受负压Pa800015除尘效率%9916允许烟气温度150（瞬时180）17滤袋使用平均寿命超过2年（正常使用）18设备漏风率3%19设备运营重量t46.8520配套爬梯套121喷吹压力Mpa0.3 0.422压缩空气消耗量m3/min0.753.6. 脱硫系统设计3.6.1. 脱硫工艺系统描述本方案采用湿法脱硫工艺。在吸取塔内，烟气中的SO2与脱硫剂浆液反映，脱硫效率95，解决100的烟气，然后在浆液池中用石灰浆吸取SO2后的溶液再生，再生后的吸取液再循环使用，溶液再生过程产生的物质以亚硫酸钙和石膏（硫酸钙）形式析出。形成亚硫酸钙和硫酸钙就地强制氧化为石膏，再经二级脱水解决后作为副产品。脱硫剂浆液混合物从吸取塔浆液池通过脱硫循环泵被送向上部的吸取反映区。通过两层喷淋层（每层上装有多个空心喷嘴），形成液雾高度叠加的喷淋区，与湍流上升的原烟气充足接触，发生化学吸取反映。在吸取塔烟气净化区，烟气冷却并达成饱和。吸取塔水的损耗（烟气饱和，副产品水分）一部分通过加入新鲜的工艺水（通过除雾器的冲洗设备），一部分通过物料中的水（浆液滤液）循环使用得以补偿。洁净烟气流经两级水平的除雾器，烟气带出的浆液液滴在此被除去。3.6.2. 脱硫保证性能序号指标项目单位指标数值1脱硫效率%502SO2排放浓度mg/Nm35503钙硫比Ca/S1.034脱硫剂(79%纯度)消耗t/h0.085耗水量t/h2.86耗电KW/h2507脱硫系统总阻力Pa150010脱硫副产品石膏纯度%9011脱硫副产品石膏的自由水分% Wt10-1212脱硫装置负荷适范围%50-12013脱硫废水排放量t/h0.523.6.3. 脱硫系统技术规定正常生产时，锅炉产生的烟气分别经布袋除尘器、引风机后汇合为一股烟气进入脱硫系统，烟温在130左右。经洗涤脱硫后的烟气由吸取塔直排，当脱硫系统停运时锅炉烟气由烟囱排入大气，设计时考虑烟道布置旁路烟道与锅炉水平烟道连接。脱硫后净烟气不加热，直接排入烟囱。3.6.4. 脱硫系统化学反映烟气进入吸取塔进行喷淋脱硫。吸取剂浆液通过循环泵从吸取塔浆池送至塔内喷嘴系统，在吸取塔内，烟气与浆液逆流接触，被冷却到绝热饱和温度，烟气中的SO2和SO3与浆液中的脱硫剂反映，形成亚硫酸钠和硫酸钠。脱硫后的饱和烟气温度约50，经吸取塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后，通过烟囱排入烟囱。副产物在反映池内与石灰反映氧化成硫酸钙，过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏（CaSO42H2O），产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出，送至石膏脱水系统进行脱水。l 第一步，气液传质和水合过程，即烟气中SO2分子与水接触时，溶解在水中，并与水分子水合为亚硫酸：烟气中SO2 溶解于水中SO2+H2OH2SO3 (1)l 第二步，吸取剂溶解并与H2SO3发生中和反映。氢氧化钠溶于水生成氢氧化钠水溶液，氢氧化钠水溶液与亚硫酸反映：H2SO3+2NaOH=Na2SO3+2H2O生石灰溶于水生成消石灰水溶液CaO+H2OCa(OH)2 (2)Ca(OH)2+H2SO3CaSO3+2H2O (3)反映生成的Ca(HSO3)2是亚硫酸的酸式盐，在水中的溶解度较大。当脱硫液从脱硫塔返回脱硫循环池后，反映（3）生成的Ca(HSO3)2与新加入的石灰乳（Ca(OH)2）发生反映，再生出CaSO31/2H2O，池内反映为： Ca(HSO3)2+Ca(OH)22CaSO31/2H2O(S)+3/2H2O (4)l 第三步，脱水系统的氧化反映，脱硫副产物随沉淀浆液一起排入氧化池，由氧化风机提供的空气将其强制氧化并析出结晶即石膏，池内反映为：Ca(HSO3)2+1/2O2CaSO4+H+ (5)CaSO3+1/2H2OCaSO31/2H2O(S) (6)CaSO4+2H2OCaSO42H2O(S) (7)l 总反映方程式为：2NaOH + 2SO2 + O2 + 4H2O 2CaSO42H2O (8)3.6.5. 脱硫塔系统及结构介绍吸取塔由我方按设备现场制作供货，涉及吸取塔壳体及钢制平台扶梯、喷嘴及所有内部构件、吸取塔搅拌装置、除雾器、塔体防腐及保温紧固件和外部钢结构框架以及所有相关的管道、控制、附属设备和附件等。吸取塔选用的材料适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件涉及塔体和内部结构设计考虑腐蚀余度。吸取塔设计成气密性结构，防止液体泄漏。为保证壳体结构的完整性，使用焊接连接，法兰和螺栓连接仅在必要时使用。塔体上的人孔、通道、连接管道等需要在壳体穿孔的地方进行密封，防止泄漏。脱硫后的烟气夹带的液滴在吸取塔出口的除雾器中收集，使净烟气的液滴含量不超过保证值。l 浆液喷淋系统吸取塔内部浆液喷淋系统由分派管网和喷嘴组成，喷淋系统的设计合理分布规定的喷淋量, 使烟气流向均匀，并保证石灰浆液与烟气充足接触和反映。浆液联箱不仅能在母管内均匀分布浆液，并且也能把浆液均匀分派给连接喷嘴的支管。所有喷嘴能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴材料采用碳化硅材料制作。喷嘴与管道的设计便于检修，冲洗和更换。l 吸取塔浆液搅拌系统吸取塔浆液搅拌系统能防止浆液沉淀结块，其设计和布置考虑氧化空气的最佳分布和浆液的充足氧化。l 除雾器除雾器系统的设计特别要注意脱硫装置入口的飞灰浓度的影响。该系统还涉及去除除雾器沉积物的冲洗和排水系统，运营时根据给定或可变化的程序，既可进行自动冲洗, 也可进行人工冲洗。除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀，能承受高速水流冲刷，特别是人工冲洗导致的高速水流冲刷。喷嘴与除雾器冲洗水供母管连接，邻近喷嘴的喷淋范围部分重叠，以保证100%的冲洗效果，喷淋范围至少有130%的叠加（平均值）。喷嘴材质PP。除雾器冲洗系统可以对除雾器进行全面冲洗，不能有未冲洗到的表面。冲洗水的压力进行监视和控制，冲洗水母管的布置能使每个喷嘴基本运营在平均水压。除雾器冲洗用水为脱硫工艺水，由单独设立的除雾器冲洗水泵提供。除雾器冲洗水泵，一用一备。l 吸取塔浆液循环泵循环泵按照单元制设立（每台循环泵对一层喷嘴），根据泵的结构型式设一台备用泵叶轮（备用叶轮为压力最高等级的叶轮）；循环泵为离心泵，叶轮由防腐耐磨材料制成。循环泵配有油位指示器、机械密封、联轴器罩和泄漏液收集设备等其他附件。循环泵便于拆换和维修，配置整体底盘或安装框架。设计选用的材料适于输送的介质，并且至少按40 g/L 的氯离子浓度进行选材。泵吸入口配备滤网。l 氧化风机氧化风机为两台，一运一备，流量裕量为10%，压头裕量为20%。氧化风机为罗茨风机。l 石灰浆液制备系统脱硫装置设立一套石灰浆液制备系统。脱硫剂浆液的浓度控制在2030%（Wt）之间。脱硫剂浆液箱其有效容积不小于锅炉在BMCR工况下5小时所需的脱硫剂浆液量； 脱硫浆液泵（加碱液泵）每台容量按吸取塔100%BMCR工况时的石灰浆液量设计，一用一备；我方提供系统内所需的所有管道、阀门、表计和附件等的设计。管道、阀门和表计考虑防腐、防磨。保证浆液管线布置无死区存在，以避免管道堵塞。浆液管线设计有清洗系统和阀门低位排水系统。脱硫剂浆液给料量根据锅炉负荷、脱硫装置进口和出口的SO2浓度及吸取塔浆池内的浆液pH值进行控制。l 搅拌系统吸取塔浆液池、石膏溢流箱