目前市场上的脱硫工艺主要有炉内喷钙脱硫和炉外烟气脱硫。炉外烟气脱硫又分为干法半干法脱硫工艺，湿法脱硫工艺。该项目是燃气锅炉，没有除尘系统，如果采用干法脱硫工艺，需要增加除尘器系统，故而不采用干法脱硫工艺。采用湿法脱硫工艺。湿法脱硫工艺又分为钠碱法，石灰石（石灰）-石膏法，氨-硫铵法等湿法工艺。针对于本项目，烟气中硫的浓度很低，而无论是石灰石-石膏法还是氨-硫铵法系统都非常庞大，设备多，投资高，不适合本项目。综合考虑，本项目脱硫采用钠碱法脱硫工艺。

钠碱法烟气脱硫是用可溶性碱作为脱硫剂吸收烟气中的SO2，一般的脱硫剂有碳酸钠，氢氧化钠。本项目脱硫剂选用氢氧化钠（片碱），活性高，设备体积小，投资低。

1.1、钠碱法工作原理

本项目是利用NaOH溶液吸收烟气中的SO2，生成HSO32-,SO32-,SO42-，反应方程式如下：

2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O

Na2SO3+SO2+H2O→2NaHSO3

Na2SO3+1/2O2→Na2SO4

本项目选用氢氧化钠溶液作为脱硫剂，不会产生堵塞现象，运行安全可靠。而且由于氢氧化钠溶液活性强，反应速率快，能在较小的液气比条件下达到较高的脱硫效率。设备可以做的相对体积小，节省投资。

1.2、钠碱法系统组成：

本项目脱硫系统包括：烟气系统、SO2脱除系统、碱液制备系统、工艺水系统、电气控制仪表系统等。

表2.1脱硫子系统构成表

1.3、碱液制备系统：

成品袋装片碱，运至现场储存到料库中。设计一个溶液罐，制备好的溶液通过输液泵供到吸收塔的循环浆液区中。

供给量应根据烟气负荷、脱硫装置进口和出口的SO2浓度及吸收塔溶液池内的溶液pH值进行控制。

1.4、SO2脱除系统

我公司经过多年的科研和实践，自主研发的喷雾湍流化技术，在同等条件下，能够保证更好的气液接触和脱硫效率。

1）吸收塔

SO2脱除塔是脱硫装置的核心系统，该塔采用塔内溶液循环的方式，待处理的烟气进入脱硫塔与喷淋的溶液接触，去除烟气中的SO2。保证气液两相充分接触，提高SO2的脱除效率。反应后的浆液回流到塔内的循环浆液池循环使用，确保脱硫剂的利用率达到最高。

（1）脱硫塔内所有部件都能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击。

（2）脱硫塔选用的材料适合工艺过程的特性，同时所有部件包括塔体和内部结构设计均考虑腐蚀余度。

（3）脱硫塔气密性良好。为保证壳体结构的完整性，尽可能使用焊接连接，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都进行密封，防止泄漏。

（4）脱硫塔壳体设计完全能承受压力荷载、管道力和力矩、风载和地震载荷，以及承受所有其他加在吸收塔上的荷载。脱硫塔的支撑和加强件要能充分防止塔体倾斜和晃动。

（5）塔体的设计尽可能避免死角，塔底面设有完全排空浆液的排出管。

（6）塔设计有爬梯、平台以及检修孔、观察孔，方便检修和维护。塔内部的导流板、喷淋系统和支撑等不堆积污物和结垢，并且设有通道以便于清洁。设置照明装置和冲洗系统。人孔门的尺寸至少为DN，易于开关。

（7）脱硫塔烟道入口段设计有防止烟气倒流的措施。

（8）脱硫塔外部进行合理的保温设计。

（9）脱硫塔设计另外还考虑塔内部件检修维护时所必须的起吊措施。

2）、吸收塔材料要求：

（1）脱硫塔壳体由不锈钢制作。部分腐蚀严重部位采用L不锈钢材质。

（2）脱硫塔入口段烟道（距吸收塔距离不少于2m范围内）采用不锈钢材质。

（3）所有材料的选择由我公司根据经验推荐，并经业主同意

3）溶液喷淋系统

（1）吸收塔内部溶液喷淋系统由分配管网和湍流器组成，喷淋系统的设计应能均匀分布要求的喷淋量，流经每个喷淋层的流量应相等，并确保溶液与烟气充分接触和反应。

（2）喷淋层为三层，吸收塔每一循环泵对应1层喷淋层。

（3）溶液喷淋系统的循环管及喷淋层的总管、支管采用材质。

（4）喷淋层喷嘴可以避免快速磨损、结垢和堵塞，材料采用碳化硅。喷嘴与管道的设计应便于检修，冲洗和更换。

（5）溶液喷淋系统所采用的材料将最终提交业主确认。

4）、循环泵

吸收塔循环泵应符合业主对“泵”的要求外，还应满足如下特殊要求：

（1）吸收塔采用逆流式喷淋塔，循环泵按照单元制设置（每台循环泵对应一层喷淋层）。

（2）循环泵为离心防腐泵（无堵塞），叶轮由防腐耐磨材料制成。

（3）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。

（4）循环泵便于拆换和维修，配置整体底盘或安装框架。

（5）设计选用的材料适于输送的介质，泵的壳体采用球墨铸铁加内衬或全合金材料。所有接触浆液的金属材料应能适于40g/l的氯离子浓度及防磨要求。

1.5、除雾器

除雾器系统采用两层平板式除雾器，冲洗水采用工艺水。

1.6、烟道系统

本工程烟气经脱硝后新增加的引风机后的出口烟道进入吸收塔。在塔内脱硫净化后进入烟囱排入大气。

主要设备：原烟气烟道、烟道挡板门及执行机构。

1）、烟道

（1）烟道设计符合《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程》（DL/T-）规定，烟气最大流速不超过15m/s。

（2）烟道根据可能发生的最差运行条件（如温度、压力、流量、湿度等）进行设计。

（3）烟道是具有气密性的焊接结构，所有非法兰连接的接口都进行连续焊接。

（4）所有没有接触到低温饱和烟气冷凝液的烟道或没有接触从吸收塔循环喷淋夹带雾滴的烟道，用碳钢材料制作。

（5）所有暴露在腐蚀的环境中的烟道均应以适当的涂层或相当的材料进行保护。

（6）烟道低位点的设置有排水装置，排水设施的大小考虑预计的水流，排水设施由FRP材料制作。

（7）烟道在外削角急转弯头和变截面收缩急转弯头处，以及根据我公司提供的烟气流动模型研究结果要求的地方，设置导流板，净烟气侧内部导向板由耐腐蚀材料制造。

（8）烟道外部进行充分加固和支撑，防止颤动和振动，并且满足在各种烟气温度和压力下能提供稳定的运行。

（9）热膨胀将通过带有内部导向板的膨胀节进行调节，净烟气烟道采用钢结构支撑架。

（10）在装置停运期间，烟道有防腐蚀的措施。

（11）所有烟道在适当的位置配有足够数量和大小的人孔门，以便于烟道的维修检查和清除积灰。

2）、挡板门

采用电动挡板门，有密封防漏烟措施，可实现自动操作。

3）、膨胀节

（1）膨胀节用于补偿烟道热膨胀引起的位移。膨胀节在所有运行和事故条件下都能吸收全部连接设备和烟道的轴向和径向位移。

（2）所有膨胀节的设计无泄漏，并且能承受系统最大设计正压/负压再加上Pa余量的压力。

（3）膨胀节在可能出现的各种温度、压力下无损坏，并保持%的气密性。

（4）膨胀节与烟道采用螺栓法兰连接或焊接，但是，位于设备的接口处，如挡板、风机、或位于脱硝塔附近处的膨胀节采用法兰螺栓连接方式。位于挡板门附近的膨胀节应有适当的净距，以避免与挡板门的移动部件互相影响。位于水平烟道接触低温湿烟气的膨胀节通过膨胀节框架排水。排水孔应保证排水通畅，排水应返回脱硝区域的排水坑。排水配件采用不锈钢材料制做，以免腐蚀。

（5）膨胀节为非金属材质，不允许用石棉材料。

（6）膨胀节可防止烟气中尘粒沉积在膨胀节的沟纹内。在同等条件下，选择可靠性已证实的材料。

（7）低温烟道上的膨胀节材料防腐，膨胀节外考虑护罩和保温。

（8）膨胀节将考虑烟气的特性，膨胀节外保护层考虑检修。

（9）所有膨胀节框架有同样的螺孔间距，间距不超过mm。

（10）膨胀节框架将以相同半径波节连续布置，不使用铸模波节膨胀节。用螺栓、螺母和垫圈把纤维紧固在框架上，不使用双头螺栓。

（11）框架深度最小是mm，最小要留80mm的余地以便于拆换膨胀节的螺栓、螺母和垫圈。

（12）最少在膨胀节每边提供1m的净空，包括平台扶梯和钢结构通道的距离。

1.7、工艺水系统

（1）脱硫系统的工艺水系统供水范围包括：脱硫塔内外管道冲洗、脱硫剂制液、脱硫塔溶液池液位调整、除雾器冲洗用水。系统中其它用水直接取用厂区工业水。

（2）工艺水系统满足脱硫装置正常运行和事故工况下脱硫工艺系统的用水。

1.8、泵

（1）每台泵和其附属设备的布置方式能在不中断整套装置运行的情况下，便于操作、维修和拆卸。特别要确保在维修或替换期间不需要断开和拆卸主管道或其他重要部件。

（2）并列运行或备用泵具有可更换性。

（3）泵停止后，泵、溶液管道配备有清洗设施。

（4）泵都提供为方便装卸泵和其部件的吊耳、吊环和其他专门设施。

（5）尽量在实际中采用适合运行条件的标准型泵。

（6）浆液泵泵壳衬胶，叶轮等与浆液直接接触的部件的材质能适应腐蚀和磨损的工作环境。

（7）每台卧式泵与电机共同安装在一个刚性结构的基板上。

（8）在装运之前，对所有允许涂漆的铸铁和钢表面进行车间油漆。为防止损伤腐蚀和异物进入，所有法兰、开孔和管嘴在运输期间应得到充分保护。

（9）除非另外规定，溶液泵的轴承应采用高容量的滚动轴承，其寿命不低于小时，轴承应采用自动油润滑套型式，并配有活塞环密封和橡胶二级密封。

（10）所有泵都安装有进出口压力表，外露的转动部件及联轴器应提供可拆卸的防护罩。

（11）对于吸入和排入管嘴的布置，除了自动排气的水泵外，所有泵壳体的适当位置安装排气阀，在泵壳或邻近管道上提供排水装置。

1.9、管道

（1）我公司在管道设计时会充分考虑工作介质对管道系统的腐蚀与磨损，并借鉴以前成功经验，选用恰当的管材（如碳钢管、衬胶钢管、不锈钢钢管、合金钢钢管和玻璃钢管道等），并且征得业主的同意。

（2）应按设计标准，合理确定各管道系统的设计参数（如压力温度、流量、流速等）。

（3）合理确定管道内介质最佳流速。

（4）管道及附件的布置满足脱硝装置施工及运行维护的要求，避免与其它设施发生碰撞。

（5）管道系统的布置（包括合理设置各种支吊架）能承受各种荷载和应力。我方计算所有主要管道的热膨胀位移和应力，并且确保管道作用在设备上的力和力矩在规定范围之内。

（6）所有管道的布置和支吊架设计便于检修维护与保温安装。在与设备连接处提供法兰短管件，以减少维修要求的管道拆卸工作。

（7）所有管道系统设计有高位点排气和低位点排水等措施。

（8）所有管道有清晰的标识，标明管内介质及流向。

（9）管子运输时端口应用金属和塑料盖封闭，以防损坏和污物进入。

（12）选择的管材初步如下：

l溶液和含氯液体不锈钢

l吸收塔循环管不锈钢

l工艺水管普通碳钢

l冷却水管普通碳钢

l仪用空气管不锈钢管

l杂用气管普通碳钢

l仪用取压管、件、阀不锈钢

1.10、阀门

（1）阀门的设计、制造、试验及安装将采用最新的国家标准和相当的国际标准，并提交业主确认。

（2）阀门规格尽量统一，尽量减少阀门的种类和厂家数量。所有阀门设计选型适于介质特性和使用条件。浆液系统的阀门考虑介质的磨损和腐蚀。

（3）在打开位置，所有阀门设计成在满负荷工作压力下都是密封的。

（4）调节阀及下列条件下工作的阀门装设电动驱动装置：

l按工艺系统的控制要求，需频繁操作或远方操作时；

l阀门装设在手动不能实现的位置，或必须在两个以上的地方操作时；

l扭转力矩太大，或开关阀门时间较长时。

（5）布置在户外的阀门，其电动执行机构适应户外露天布置的要求。

（6）电动阀门配备电动执行器，包括驱动电机、齿轮、限位开关，位置指示器（开、关）等。

（7）所有电动执行机构在满负荷的非平衡压力下能顺利开关阀门，全部电动阀门装配有手轮，以便在满负荷的非平衡压力下进行紧急手动操作。

（8）电动执行器适于各自运行环境。室外时，电机全密封，V，三相，50Hz，防护等级为IP55，环境温度为40℃；室内时，防护等级为IP54，环境温度可达45℃。电机线圈应有防潮措施。

（9）阀门使用的材料符合应用标准，而且与管道材料和运行温度要求一致。浆液管道的阀门其阀板和阀杆为合金钢，阀体为衬胶阀体。

（10）所有阀门能在不超过相应平台1.5m高处进行操作。

（11）安装在室外的全部阀门集中布置，并设有防雨、防冻设施。

（12）从手轮面看：所有阀门以顺时针方向旋转关闭手轮，每个手轮面上清楚标有“开”和“关”记号，并以箭头指示各个术语代表的旋转方向。

（13）重要的和溶液浓度高的调节阀和减压阀均设置旁路阀门。

（14）接触氨肥容液的管道阀门必须适于酸洗。

（15）除非阀门功能有另外要求，阀体内部横断面与连接管的公称通径应一致。

（16）我公司向业主提交全部使用阀门的阀门清单和类型、材料、图纸等，并提供2～3个阀门样品供业主确认。

1.11、钢结构，平台扶梯

（1）我公司设计全部设备检修和维护平台、使检修和维护工作能够顺利进行。设计时考滤系统与设备的热膨胀，以及平台、扶梯和栏杆协调性（如型式、色彩）。

（2）所有设备检修和维护平台、扶梯采用钢结构。

（3）同一平台不同荷重的特定区域应作上永久标记。

（4）对于平台扶梯，与设备及其他构筑物的最小净空高度不小于2m，平台宽度尽量不小于1m，扶梯宽度不小于0.76m。

（5）安装工作需要的通道在所有方向上比最大搬运件与搬运工具加在一起的尺寸大0.3m。

（6）所有钢结构平台都覆盖钢格栅板。

（7）用于放置重物的平台和主要平台按荷重为4kN/m2设计，其他结构按2kN/m2的荷载设计。

（8）所有平台边缘都设置有至少高于平台mm的踢脚板，踢脚板最小厚度是3mm。

所有平台和扶梯应在每边都安装栏杆。栏杆高度，不小于：

l平台和通道1mm

l20m标高及以上的平台和通道mm

l楼梯1mm

（9）栏杆支撑杆间的距离为mm～mm，支撑杆不能固定在踢脚板上，栏杆的最小外径34mm，壁厚大于3mm。

（10）用于脱硫装置运行和维护的扶梯，由我公司设计。直爬梯的设置需征求业主同意。

（11）扶梯的倾斜角度尽可能统一，不采用60°及以上倾斜角的扶梯。

（12）爬梯高度大于3mm或爬梯安装在较高的地方（垂直高度＞mm），配备保护圈。

1.12、保温、油漆

（1）具有下列情况之一的设备、管道及附件按不同的要求进行保温或隔音：

l外表温度高于50℃，且需要减少热损失者；

l要求防冻、防凝露或延迟介质凝结者；

l工艺生产不需要保温的，其外表面温度超过50℃，而又无法采取其他措施防止烫伤人员的地方；

l为了减少设备噪音，需要进行隔音处理设备。

（2）保温厚度根据经济性计算确定。当环境温度（指距保温结构外表面1米处测得的空气温度）不高于27℃时，设备及管道保温结构外表面温度不超过50℃，环境温度高于27℃时，可比环境温度高25℃。

（3）对于防烫伤保温，保温结构外表面温度不超过50℃。

（4）为了防止腐蚀，对不保温和介质温度低于60℃的设备、管道及其附件、支吊架、平台扶梯应进行油漆。

（5）油漆体系为环氧富锌底漆、环氧类中间漆及聚胺脂面漆，面漆颜色与锅炉钢架一致。设备等的面漆颜色的选用应征得业主同意。

（6）我公司提供供货范围内保温的外护板及金属构件。外护板全部采用1.2mm厚的抛光铝合金金属板，其结构形式需业主确认。保温金属构件应采用防腐的构件。

1.13、焊接技术要求

（1）焊接部分分为工厂焊接和现场焊接，我公司负责提供与本项目工厂焊接有关的所有必需的资料。

（2）现场焊接应根据图纸和规范书的要求进行，采用中国标准DL“电力建设施工及验收技术规范（火力发电厂焊接篇）”。

1.14、系统性能保证：

（1）系统名称：钠碱法脱硫系统

（2）规格：2炉1塔

（3）脱硫型式：钠碱法湿法脱硫技术

（4）塔体形式：不锈钢

（5）工艺性能保证值：

保证脱硫效率≥%，SO2排放浓度≤35mg/Nm

设备阻力≤Pa

系统漏风率≤%

塔体耐温不小于℃