1、設計原則

1、執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法規(guī)、規(guī)范和標準；

2、根據公司要求，使企業(yè)尾氣經脫硫后，SO2濃度能達200mg/Nm3以下，從而達標排放，以促進企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；

3、在設計中結合現(xiàn)有管網和設備條件，盡量節(jié)約投資；

4、合理利用*和設備，在確保SO2達標排放的前提下，合理選擇管材，做到經濟適用；努力降低工程造價及運行費用，優(yōu)化工程技術經濟指標；

5、脫硫工藝的選擇應因地制宜并遵循“技術合理、經濟合算、運行可靠、管理簡單"的原則；采用合理的建設實施方案，充分考慮工程實施的可行性、經濟性和合理性；

6、工程方案在滿足功能的前提下，優(yōu)選占地面積較小的工藝，采用節(jié)能、低噪音*設備，降低電耗及運行成本。

2、脫硫機理

雙氧水法是采用27.5%雙氧水（）經稀釋到8.5%的安全濃度后進行塔內脫硫。過氧化氫在酸性溶液中將二氧化硫氧化，生成硫酸。硫酸可以和水以任一比例混溶，不會造成過飽和結晶，造成結垢堵塞問題，因此，采用雙氧水法脫硫工藝提高了系統(tǒng)的可靠性，降低了投資及運行費用。同時稀硫酸可以作為化工原料出售，不會產生二次污染問題。

雙氧水法脫硫技術是利用8.5%雙氧水溶液作為脫硫劑，稀雙氧水溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達到煙氣脫硫的目的，副產物為稀硫酸溶液，可進行銷售或再利用。脫硫工藝主要包括4個部分：(1)吸收劑存儲與輸送；(2)吸收液噴淋并離心分散；(3)塔內霧滴與煙氣逆流接觸反應；(4)副產物外排。

反應原理：

煙氣中SO2的脫除過程是分兩部完成的：

步，氣液傳質和水合過程，即煙氣中SO2分子與水接觸時，溶解在水中，并與水分子結合為亞硫酸：

SO2+H2O→H2SO3 （1）

第二步，氧化吸收

H2O2+ H2SO3→H2SO4+H2O （2）

副反應，雙氧水分解：

2H2O2→2H2O + O2↑ （3）

1摩爾的雙氧水脫除1摩爾的SO2。雙氧水的分解會降低其利用率，應盡量減少副反應的進行。

副產物為H2SO4 ，對SO2無吸收能力，在溶液中達到一定濃度后（~30%），用泵取出部分外排。

另外，硫酸還可與過氧化氫反應生成具有強氧化性的過二硫酸(H2S2O8 )。

由于上述兩方面的原因，硫酸的加入，會顯著提高體系的酸性、氧化性和氧化脫硫率。當硫酸用量繼續(xù)加大，脫硫率開始下降。當體系酸性過強時，過氧化氫不太穩(wěn)定，會快速分解而損失，從而導致脫硫率反而下降：

因此，為了達到較好的脫硫效果，體系只需要加入少量的硫酸。

3、工藝流程說明

3..1 雙氧水法脫硫工藝流程簡圖

3.2 工藝流程描述

本脫硫系統(tǒng)包括7部分，分別為：尾氣系統(tǒng)、吸收劑存儲與輸送系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、副產物外排系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、儀表控制系統(tǒng)。

含SO2尾氣由原煙道進入脫硫塔，在脫硫系統(tǒng)正常運行時，尾氣由脫硫塔的尾氣入口進入，在脫硫塔內與脫硫液逆流接觸，氣液兩相發(fā)生快速傳質反應，尾氣中SO2被充分吸收，再往上經過脫硫塔上部的絲網除霧器，截留煙氣中的微小液滴后經塔頂直排煙囪排放。

吸收試劑溶液的輸送和循環(huán)如下：將購入的27.5%濃度工業(yè)級雙氧水加水添加穩(wěn)定劑并稀釋到8.5%濃度（稀釋的目的是提高雙氧水的使用安全性）在儲罐中臨時存儲，再由雙氧水泵連續(xù)補充至脫硫塔，以維持脫硫液中足夠的有效脫硫成分。雙氧水的補充量按照入口尾氣中SO2摩爾流量進行調節(jié)。循環(huán)吸收液通過重力降落到塔底循環(huán)槽，循環(huán)槽內的循環(huán)吸收液再通過循環(huán)泵送至脫硫塔噴淋吸收層循環(huán)吸收，循環(huán)吸收液在吸收SO2后，密度逐步增大，當達到設定值時（對應~30%濃度），由稀硫酸泵排至干吸循環(huán)槽。

4、工藝主系統(tǒng)構造

4.1.1 脫硫塔

脫硫塔塔型為噴淋空塔，內部設三層循環(huán)吸收液噴淋層、一層絲網除霧層。該塔型可以有效提高對SO2的吸收率，同時降低系統(tǒng)阻力，減小能耗?？账\行穩(wěn)定可靠，故障率低，同時維護方便。

脫硫塔采玻璃鋼制作，有良好的防腐性能。

塔頂設置直排煙囪，與塔體以膨脹節(jié)相連，可以消除不脫硫時高溫煙氣進入造成的塔體伸縮影響。

脫硫塔設一個煙氣進口、三個噴淋液入口，一個工藝水入口，一個溢流口、并設有若干人孔。

為強化吸收液的分散效果，促進氣液兩相傳質，吸收噴淋層共設三層，噴嘴采用MP噴頭，噴淋管道采用FRP管道。

除霧器共設一層，采用PP絲網材質，并設有一層除霧器沖洗裝置。除霧器沖洗噴嘴為PP材質，切向空心錐噴嘴，噴淋管道為PP管道。人工定時沖洗除霧器。

4.1.2循環(huán)泵

循環(huán)泵的功能是將脫硫液從循環(huán)槽增壓輸送到脫硫塔的噴淋層，脫硫液從噴嘴霧化后脫硫。

脫硫塔設三臺循環(huán)泵。循環(huán)泵采用耐磨耐腐蝕工程塑料泵，葉輪和襯里材料為超高分子量聚乙烯（UHWMPE），密封方式采用動力密封，流量Q＝70m3/h，揚程H＝25m。

4.1.3循環(huán)槽

脫硫塔底部煙氣入口以下為循環(huán)槽，儲存從噴淋吸收層重力下落的脫硫液，為循環(huán)泵提供合適的運行工況。

循環(huán)槽設置液位計，以掌握和調節(jié)槽內脫硫液的狀態(tài)，便于工藝操作。

5、工藝分系統(tǒng)構造

5.1 尾氣系統(tǒng)

脫硫塔采用尾氣和噴淋吸收液逆流模式操作，脫硫效率較高。全塔阻力在1000Pa以下。

尾氣系統(tǒng)由煙道、煙氣擋板門兩部分組成。整套脫硫系統(tǒng)尾氣阻力小于1000Pa，無需設置新的增壓風機。

煙道留有適當?shù)娜咏涌凇⒃囼灲涌诤腿丝?。煙道采用Q235材質，脫硫塔進口處部防腐處理，厚度不小于6mm，與低溫濕煙氣接觸的煙道均采用玻璃鋼FRP材質制作。

脫硫塔系統(tǒng)設置1個煙氣擋板門，為脫硫塔進口擋板門。進口擋板門不與低溫濕煙氣接觸，采用碳鋼材質。脫硫系統(tǒng)運行時打開入口擋板。不脫硫時，脫硫塔僅作為煙氣通道。

在脫硫塔入口尾氣管道上設置SO2測點，對其中SO2的摩爾流量進行在線測定，并用測得的SO2流量值對雙氧水的補充量進行調節(jié)。

5.2 雙氧水儲存稀釋輸送系統(tǒng)

脫硫劑采用外購的27.5%濃度的工業(yè)雙氧水，用罐車運到現(xiàn)場后，先在儲罐中添加穩(wěn)定劑儲存。再用濃雙氧水泵送到稀釋槽內加水稀釋到8.5%，再由稀雙氧水泵連續(xù)補充至脫硫塔內。

雙氧水儲罐為玻璃鋼制，共設一座，設計尺寸為：Φ3500×3500mm容積為33m3，滿足系統(tǒng)3天雙氧水消耗體積。

設一臺雙氧水稀釋槽，添加工藝水后，雙氧水濃度為8.5%的安全使用值。雙氧水稀釋槽設計尺寸為：Φ1500×2000mm容積為3.5m3，滿足系統(tǒng)8小時雙氧水消耗體積。

雙氧水泵共設4臺，2用2備，流量Q＝5.0m3/h，揚程H＝20m。采用離心式氟塑泵。

由于雙氧水具有熱不穩(wěn)定性，可發(fā)生分解產生氧氣并放熱，導致儲罐壓力增大，溫度上升，嚴重時可能發(fā)生爆炸，因此雙氧水儲罐設置壓力安全閥，保護儲罐安全。

5.3 工藝水系統(tǒng)

脫硫系統(tǒng)水消耗主要為脫硫反應熱蒸發(fā)水、尾氣增濕降溫蒸發(fā)水、副產物外排帶水。消耗的水主要以定量的方式進行補充。脫硫系統(tǒng)每小時工藝水消耗量1~2t/h。

工藝水水源由建設方提供， 管道恒壓供應。工藝水輸送到各用水點，包括尾氣降溫增濕水、和除霧器沖洗用水。

工藝水的補充以定量方式補充。由流量計對補水電動調節(jié)閥進行控制，以確保稀硫酸濃度在工藝設計范圍之內。

5.4 稀硫酸排出系統(tǒng)

硫酸生產是采用濃硫酸吸收煙氣中SO2 氣體，實質是SO3。+H2O一H 2SO4 。隨著反應的進行硫酸的濃度不斷提高，需補充水分將其稀釋到佳吸收酸濃。硫酸生產需要補充加水為過氧化氫尾氣脫硫工藝產生的副產稀硫酸提供了出路，但是硫酸生產的干燥和吸收有一個很重要的水平衡問題，即進入干燥吸收工序的水分過多，超出理論水量將使生產無法正常進行。

要實現(xiàn)副產稀硫酸全部回收，首要問題是保證硫酸生產水平衡、尾氣吸收水平衡。采用市售(H 20 2)=27．5％ 的(俗稱雙氧水)作為吸收劑時，理論上可獲得稀硫酸的W(H2SO4 )高可達到55％ ，即本工藝技術副產的稀硫酸W(H2 SO4 )可在0～55％ 內調節(jié)。為保證硫酸生產的水平衡，允許返回稀硫酸w(H2SO4 )應控制不低于2．90％ ，否則產生稀酸量過多，返回到硫酸系統(tǒng)后會破壞干燥和吸收循環(huán)系統(tǒng)的水平衡，嚴重時會惡化硫酸生產，甚至導致停產，并且稀酸量過大同時也會造成吸收劑的損失。另外還需考慮吸收過程中循環(huán)吸收液的水平衡問題，以及吸收液中水蒸氣蒸發(fā)所致的水分消減的補充問題。

在生產控制上，采取連續(xù)添加計量的吸收劑、連續(xù)補水、連續(xù)排稀酸等穩(wěn)定操作的控制技術，保持副產稀硫酸的w(H2 SO4 )穩(wěn)定在20％ ~30％。

在稀硫酸外排管線上安裝流量計和電動調節(jié)閥，對稀硫酸外排流量進行定量調節(jié)。

5.5 事故池系統(tǒng)

在脫硫界區(qū)內建設一座事故漿液池，用于收集脫硫塔檢修時外排的全部脫硫液，檢修結束后，用泵將脫硫液返送到塔內使用。平時可收集泄漏溶液和沖洗水。

事故池按照脫硫塔循環(huán)槽容積設計，尺寸為3.5×3.5×3m。事故池設一臺事故泵，規(guī)格為流量Q＝30m3/h，揚程H＝20m。

6、電氣系統(tǒng)

6.1 一般規(guī)定

本系統(tǒng)設備均為低壓設備，無高壓設備。電氣系統(tǒng)包括：供電系統(tǒng)、電氣控制與保護、防雷接地系統(tǒng)、電纜和電纜構筑物、電氣設備布置。

6.1.1 0.4kV供電配電系統(tǒng)

①0.4kV系統(tǒng)為中性點直接接地系統(tǒng)。

②380/220V系統(tǒng)采用PC與MCC相結合的供電方式。380/220V系統(tǒng)為中性點直接接地系統(tǒng)。75kW及以上的電動塔回路采用框架斷路器，75kW以下的電動塔回路采用塑殼斷路器。低壓電器的組合將保證在發(fā)生短路故障時，各級保護電器有選擇的正確動作。低壓系統(tǒng)有不少于20%的備用配電回路。

6.1.2控制與保護

①控制方式

脫硫島電氣系統(tǒng)采用傳統(tǒng)繼電器----接觸器控制或者可編程控制器控制，設常規(guī)控制屏?？刂齐妷翰捎?20VAC或者24VAC。

②信號與測量

脫硫島控制室設常規(guī)控制屏，供電系統(tǒng)中開關狀態(tài)信號、電氣事故信號及預告信號均不送入脫島PLC系統(tǒng)，控制與保護系統(tǒng)中的開關狀態(tài)信號、電氣事故信號均送入脫硫PLC系統(tǒng)。脫硫島控制室設有常規(guī)測量表計。測量點按《電測量及電能計量裝置設計技術規(guī)程》配置。

③繼電保護

380V廠用電系統(tǒng)及電動塔由斷路器的脫扣器及熔斷器實現(xiàn)保護。繼電保護配置按《火力發(fā)電廠廠用電設計技術規(guī)定》、《低壓電氣設計規(guī)范》、《通用用電設備配電設計規(guī)范》配置，基本配置如下：

進線、母聯(lián)及饋線回路 過電流、過負載（欠電壓、斷相保護用戶可選）

電動塔 短路路、接地故障、過負載（欠電壓、斷相保護用戶可選）

保護裝置外接電源為220VDC。

6.2 電纜和電纜構筑物

①0.4kV動力電纜

0.4kV動力電纜采用0.6/1.0kV聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜。

電纜的導體采用銅導體。

截面超過6mm2的電纜為銅絞線電纜。

截面小于16 mm2的電纜，其中性線的截面須與相線的截面相同。

②24V的測量和控制電纜

對于24V的電纜為PVC絕緣PVC護套電纜，并且小導體截面≥1.5 mm2。如果用于不同的建筑物之間的連接，采用有一條公共屏蔽線用以防止感應電壓的電纜。

③儀用變壓器電纜

這些電纜將符合24V的測量和控制電纜的要求

通常，一條儀用變壓器的電纜只傳輸一個變壓器的電壓或電流值。如果同一個電壓信號位于不同的需要（如：保護、測量、計量），將裝設分離的小型斷路器。變壓器電壓將用獨立的電纜傳輸。

對于室內的電流變壓器，其電纜小截面為1.5 mm2。并且將裝有公共屏蔽線。

大電壓降不超過2%。

④電纜連接裝置

0.4kV動力電纜無有中間接頭，控制電纜避免中間接頭（不能避免時，將會加中間接線箱或盒）。

截面大于16 mm20.4kV動力電纜的終端接頭將采用終端接頭。

⑤電纜設施

電纜設施將符合相關的標準和規(guī)范。

電纜根據工程實際情況恰當?shù)夭捎秒娎|溝道、電纜橋架、地下埋管以及電纜直埋的敷設方式。

敷設于電纜橋架和電纜支、吊架上的電纜排列整齊、美觀。

0.4kV動力電纜、控制電纜、信號電纜等將按有關標準和規(guī)范分層（或分隔）敷設。

⑥電纜的構筑物

在脫硫島區(qū)域內將恰當?shù)匾?guī)劃電纜通道，包括電纜溝、電纜豎井和電纜橋架路徑等，并使電纜構筑物整齊美觀。脫硫島區(qū)域內電纜通道以架空橋為主。

電纜橋架和電纜支、吊架將采用經防腐和熱浸鍍鋅處理的鋼質材料。螺栓、電纜卡等安全材料也將進行防腐和熱浸鍍鋅處理。

室內外的電纜橋架將采用托盤式電纜橋架，并在每層電纜橋架上安裝電纜橋架保護蓋。

電纜橋架的連接方式將保證良好的導電性，電纜橋架將有不少于兩點與接地系統(tǒng)電氣連接。

鋁合金構件、經熱浸鍍鋅處理的電纜構筑物及其附件不采用焊接。

6.3 電氣設備布置

脫硫島低壓配電柜、控制柜等集中布置在配電控制室內，并符合相關行業(yè)標準。

電氣設備的布置將會考慮足夠的操作、檢修空間，配電控制室將會考慮防火要求。

6.4 安全防保系統(tǒng)—防雷接地系統(tǒng)

①接地系統(tǒng)

接地系統(tǒng)符合GB、DL及IEC標準的相關要求。

完整的接地系統(tǒng)包括：

接地極

接地體

所有需要的連接和固定材料

在適當?shù)奈恢脤⒙裨O接地極，其位置將不會妨礙帶檢修孔的接地井，每個接地極將與接地網導體相連，接地網導體會盡可能靠近設備設置；

檢修和測量接地電阻的接地井將設置在安裝有接地極的適當位置處。

接地極導線采用銅包線（將采用185ｍｍ２銅棒包鋼）；接地網導體采用銅棒，室內采用裸銅線。

所有接地導線采用下列方式連接：

地下部分采用焊接，焊接處將作防護處理；

裸露部分采用螺栓連接或焊接，焊接處作防護處理。

脫硫島區(qū)域內為獨立的閉合接地網，其接地電阻為≤4Ω。該閉合接地網至少將有四處與電廠的主接地網電氣連接。

②防雷系統(tǒng)

防雷保護系統(tǒng)的布置、尺寸和結構要求符合相關的GB、DL及IEC標準。

脫硫島區(qū)域內的保護根據需要設計和安裝。避雷針和避雷帶（網）的引線在距地面2000ｍｍ及以內裝有高牢固的PVC保護管。防雷裝置的引線不少于2條，引下線采用≥Φ16的鍍鋅圓鋼。

6.5 用電負荷計算表

脫硫系統(tǒng)用電負荷計算表

序號 設備名稱 運行數(shù)量 備用數(shù)量 功率(kW) 計算結果(kW)

1 循環(huán)泵 3 0 15 36

2 雙氧水泵 2 2 2.2 3.52

3 事故泵 1 0 5.5 1.1

4 備用容量 　 　 　 4.4

5 總裝機容量 　 　 　 64.8

6 運行功率 　 　 　 45.38

脫硫系統(tǒng)總裝機容量64.8kW，備用容量4.4kW，運行功率42.38kW。

7、儀表控制系統(tǒng)

7.1 DCS系統(tǒng)

整個脫硫控制系統(tǒng)采用DCS控制，運行人員在控制室內通過LCD操作員站LCD、鍵盤和鼠標進行監(jiān)視和操作，實現(xiàn)脫硫系統(tǒng)啟/停、正常運行的監(jiān)視和運行異常工況的處理。DCS系統(tǒng)至少具有

數(shù)據采集（DAS）功能，模擬量控制（MCS）功能和程序控制（SCS）功能。

本次脫硫DCS系統(tǒng)利用硫酸主裝置的DCS系統(tǒng)冗余量，對I/O輸入參數(shù)，進行計算、分析和運行調節(jié)。

7.2儀表

①就地遠傳儀表

就地/遠傳儀表包括壓力表、液位計等。

漿液管道采用隔膜壓力表，清水管道采用普通壓力表。

循環(huán)槽、雙氧水儲罐、雙氧水稀釋槽液位計采用可遠傳的磁翻板液位計。

②分析儀表

塔頂直排煙囪設置SO2自動分析儀，并送入DCS系統(tǒng)，用以測量塔外排SO2濃度值，并用該值調節(jié)控制雙氧水的加入量，作為系統(tǒng)運行優(yōu)化的主要依據。

7.3主要控制工藝參數(shù)

脫硫系統(tǒng)主要控制工藝參數(shù)有雙氧水流量、稀硫酸外排量、脫硫塔補水量、循環(huán)槽液位、雙氧水儲罐、雙氧水稀釋槽液位。

8、脫硫系統(tǒng)技術經濟分析

脫硫系統(tǒng)運行成本表（年運行時間8000小時計）

序號 項目名稱 單價 小時消耗量 小時費用（元） 年運行費用（萬元） 備注

1 雙氧水 800元/噸 0.139噸 111 89.02 27.5%

2 電 0.6元/kwh 42.38度 25.43 20.34

3 水 2.0元/噸 2.0 4 3.2

4 人工費 0 無需增員

5 直接運行費用合計 112.56

6 30%稀硫酸產量 -0.14噸 負數(shù)表示產出

7 SO2減排 -1200元/噸 0.09 108 -86.4 負數(shù)表示節(jié)省費用

從上表可以看出脫硫系統(tǒng)年運行直接成本為112.59萬元。因SO2減排而節(jié)省的排污費為86.4萬元，可以抵消部分直接運行費用，如考慮出售稀硫酸的收益，則基本能抵消直接運行費用。同時創(chuàng)造了良好的社會環(huán)境效益。

9、技術特點

1．流程簡短，投資省

采用單塔設計，吸收反應和副產品的回收均在個塔內，配套設備少而精，流程簡短，控制簡便，可操作性強，無需額外增加操作人員，有效節(jié)約投資成本、運行成本和占地空間。

2．脫硫效率高

脫硫裝置高效、方便，過氧化氫尾氣脫硫活性強、反應速率快，二氧化硫的排放限值P(SO )<20

mg／m。，遠低于國家標準GB 26132—2010規(guī)定的限值：現(xiàn)有裝置P(SO2)<860 mg／m。[2013年10月1日后執(zhí)行P(SO )<400 mg／m ]，對氮氧化物亦有較高的脫除率，脫硫脫硝同時進行。

3．控制

根據吸收前后二氧化硫濃度，采用計量控制系統(tǒng)的控制過氧化氫吸收劑的加入量，在保證脫硫效果的同時，降低了運行成本。

4．不堵塔、阻力小

脫硫副產品為稀硫酸，不存在結晶堵塔等問題，吸收塔為大開孔率填料塔或空塔，系統(tǒng)阻力小(不超過1000 Pa)，節(jié)省主鼓風機動力消耗。

5．副產品稀酸可全部回收

系統(tǒng)產生的稀硫酸直接返回至硫酸系統(tǒng)干吸工序用于調節(jié)干燥及吸收酸濃，副產品不需二次加工，回收成本大大降低。

6．無二次污染物產生

整個生產過程中不產生新的三廢產物，無二次污染，屬典型的清潔生產工藝技術。

7．缺點

該工藝的缺點為過氧化氫具有很強的氧化性，長途運輸具有一定危險性，因此此工藝適用于周邊有過氧化氫產地的地方。

10、售后服務

公司有專職的技術人員對貴公司提供定期與不定期的技術支持及售后服務。以便能快捷、及時、有效的滿足、保障貴公司的生產需要。

1. 技術資料

（1） 提供如下設計資料：設備總裝圖、電氣控制設計資料（電氣室、控制室等布置安裝圖、控制原理圖、供電系統(tǒng)圖、用電總負荷、電氣安全要求等）。

（2） 設備隨機資料：機組使用、維護、安裝技術說明書，合格證、裝箱單、隨機總裝配圖、組裝部件圖等。

（3） 資料交付：隨機提供的所有圖紙資料應與出廠機器、設備相符。提供電子版設計文件及圖紙。

（4） 提供設備使用說明書，內容包括：設備結構原理、安全技術操作規(guī)程、事故應急預案、設備維護說明等。

2. 指導

設備安裝調試期間，供方免費現(xiàn)場技術指導及對需方有關人員進行指導。供方技術服務人員向需方進行設計意圖、安裝程序、安裝要點技術交底和解釋，并確定需方已掌握。必要時進行示范操作。對重要工作項目實行每個工序的檢查指導和監(jiān)督，實行工序簽證制度。經供方簽證的工序如因供方技術服務人員的指導錯誤而發(fā)生的問題，由供方負全部責任。供方的此項服務滿足現(xiàn)場的安裝進度要求。

指導人數(shù)3人。

3. 設備運行后，如出現(xiàn)故障，供方在接到需方通知2小時內作出明確答復，48小時內到達現(xiàn)場解決問題。

4． 供方提供質保期滿后的維修保養(yǎng)協(xié)議（要明確如維修服務價格、保證供應等內容）。