1、设计原则

1、执行关于环境保护的政策，符合的有关法规、规范和标准；

2、根据公司要求，使企业尾气经脱硫后，SO2浓度能达200mg/Nm3以下，从而达标排放，以促进企业的可持续发展；

3、在设计中结合现有管网和设备条件，尽量节约投资；

4、合理利用高新技术和设备，在确保SO2达标排放的前提下，合理选择管材，做到经济适用；努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标；

5、脱硫工艺的选择应因地制宜并遵循“技术合理、经济合算、运行可靠、管理简单”的原则；采用合理的建设实施方案，充分考虑工程实施的可行性、经济性和合理性；

6、工程方案在满足功能的前提下，优选占地面积较小的工艺，采用节能、低噪音设备，降低电耗及运行成本。

2、脱硫机理

双氧水法是采用27.5%双氧水（过氧化氢溶液）经稀释到8.5%的安全浓度后进行塔内脱硫。过氧化氢在酸性溶液中将二氧化硫氧化，生成硫酸。硫酸可以和水以任一比例混溶，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题，因此，采用双氧水法脱硫工艺提高了系统的可靠性，降低了投资及运行费用。同时稀硫酸可以作为化工原料出售，不会产生二次污染问题。

双氧水法脱硫技术是利用8.5%双氧水溶液作为脱硫剂，稀双氧水溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中SO2来达到烟气脱硫的目的，副产物为稀硫酸溶液，可进行销售或再利用。脱硫工艺主要包括4个部分：(1)吸收剂存储与输送；(2)吸收液喷淋并离心分散；(3)塔内雾滴与烟气逆流接触反应；(4)副产物外排。

反应原理：

烟气中SO2的脱除过程是分两部完成的：

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，并与水分子结合为亚硫酸：

SO2+H2O→H2SO3 （1）

第二步，氧化吸收

H2O2+ H2SO3→H2SO4+H2O （2）

副反应，双氧水分解：

2H2O2→2H2O + O2↑ （3）

1摩尔的双氧水脱除1摩尔的SO2。双氧水的分解会降低其利用率，应尽量减少副反应的进行。

副产物为H2SO4 ，对SO2无吸收能力，在溶液中达到一定浓度后（~30%），用泵取出部分外排。

另外，硫酸还可与过氧化氢反应生成具有强氧化性的过二硫酸(H2S2O8 )。

由于上述两方面的原因，硫酸的加入，会显著提高体系的酸性、氧化性和氧化脱硫率。当硫酸用量继续加大，脱硫率开始下降。当体系酸性过强时，过氧化氢不太稳定，会快速分解而损失，从而导致脱硫率反而下降：

因此，为了达到较好的脱硫效果，体系只需要加入少量的硫酸。

3、工艺流程说明

3..1 双氧水法脱硫工艺流程简图

3.2 工艺流程描述

本脱硫系统包括7部分，分别为：尾气系统、吸收剂存储与输送系统、工艺水系统、吸收系统、副产物外排系统、电气系统、仪表控制系统。

含SO2尾气由原烟道进入脱硫塔，在脱硫系统正常运行时，尾气由脱硫塔的尾气入口进入，在脱硫塔内与脱硫液逆流接触，气液两相发生快速传质反应，尾气中SO2被充分吸收，再往上经过脱硫塔上部的丝网除雾器，截留烟气中的微小液滴后经塔顶直排烟囱排放。

吸收试剂溶液的输送和循环如下：将购入的27.5%浓度工业级双氧水加水添加稳定剂并稀释到8.5%浓度（稀释的目的是提高双氧水的使用安全性）在储罐中临时存储，再由双氧水泵连续补充至脱硫塔，以维持脱硫液中足够的有效脱硫成分。双氧水的补充量按照入口尾气中SO2摩尔流量进行调节。循环吸收液通过重力降落到塔底循环槽，循环槽内的循环吸收液再通过循环泵送至脱硫塔喷淋吸收层循环吸收，循环吸收液在吸收SO2后，密度逐步增大，当达到设定值时（对应~30%浓度），由稀硫酸泵排至干吸循环槽。

4、工艺主系统构造

4.1.1 脱硫塔

脱硫塔塔型为喷淋空塔，内部设三层循环吸收液喷淋层、一层丝网除雾层。该塔型可以有效提高对SO2的吸收率，同时降低系统阻力，减小能耗。空塔运行稳定可靠，故障率低，同时维护方便。

脱硫塔采玻璃钢制作，有良好的防腐性能。

塔顶设置直排烟囱，与塔体以膨胀节相连，可以消除不脱硫时高温烟气进入造成的塔体伸缩影响。

脱硫塔设一个烟气进口、三个喷淋液入口，一个工艺水入口，一个溢流口、并设有若干人孔。

为强化吸收液的分散效果，促进气液两相传质，吸收喷淋层共设三层，喷嘴采用MP喷头，喷淋管道采用FRP管道。

除雾器共设一层，采用PP丝网材质，并设有一层除雾器冲洗装置。除雾器冲洗喷嘴为PP材质，切向空心锥喷嘴，喷淋管道为PP管道。人工定时冲洗除雾器。

4.1.2循环泵

循环泵的功能是将脱硫液从循环槽增压输送到脱硫塔的喷淋层，脱硫液从喷嘴雾化后脱硫。

脱硫塔设三台循环泵。循环泵采用耐磨耐腐蚀工程塑料泵，叶轮和衬里材料为超高分子量聚乙烯（UHWMPE），密封方式采用动力密封，流量Q＝70m3/h，扬程H＝25m。

4.1.3循环槽

脱硫塔底部烟气入口以下为循环槽，储存从喷淋吸收层重力下落的脱硫液，为循环泵提供合适的运行工况。

循环槽设置液位计，以掌握和调节槽内脱硫液的状态，便于工艺操作。

5、工艺分系统构造

5.1 尾气系统

脱硫塔采用尾气和喷淋吸收液逆流模式操作，脱硫效率较高。全塔阻力在1000Pa以下。

尾气系统由烟道、烟气挡板门两部分组成。整套脱硫系统尾气阻力小于1000Pa，无需设置新的增压风机。

烟道留有适当的取样接口、试验接口和人孔。烟道采用Q235材质，脱硫塔进口处做局部防腐处理，厚度不小于6mm，与低温湿烟气接触的烟道均采用玻璃钢FRP材质制作。

脱硫塔系统设置1个烟气挡板门，为脱硫塔进口挡板门。进口挡板门不与低温湿烟气接触，采用碳钢材质。脱硫系统运行时打开入口挡板。不脱硫时，脱硫塔仅作为烟气通道。

在脱硫塔入口尾气管道上设置SO2测点，对其中SO2的摩尔流量进行在线测定，并用测得的SO2流量值对双氧水的补充量进行调节。

5.2 双氧水储存稀释输送系统

脱硫剂采用外购的27.5%浓度的工业双氧水，用罐车运到现场后，先在储罐中添加稳定剂储存。再用浓双氧水泵送到稀释槽内加水稀释到8.5%，再由稀双氧水泵连续补充至脱硫塔内。

双氧水储罐为玻璃钢制，共设一座，设计尺寸为：Φ3500×3500mm容积为33m3，满足系统3天双氧水消耗体积。

设一台双氧水稀释槽，添加工艺水后，双氧水浓度为8.5%的安全使用值。双氧水稀释槽设计尺寸为：Φ1500×2000mm容积为3.5m3，满足系统8小时双氧水消耗体积。

双氧水泵共设4台，2用2备，流量Q＝5.0m3/h，扬程H＝20m。采用离心式氟塑泵。

由于双氧水具有热不稳定性，可发生分解产生氧气并放热，导致储罐压力增大，温度上升，严重时可能发生爆炸，因此双氧水储罐设置压力安全阀，保护储罐安全。

5.3 工艺水系统

脱硫系统水消耗主要为脱硫反应热蒸发水、尾气增湿降温蒸发水、副产物外排带水。消耗的水主要以定量的方式进行补充。脱硫系统每小时工艺水消耗量1~2t/h。

工艺水水源由建设方提供， 管道恒压供应。工艺水输送到各用水点，包括尾气降温增湿水、和除雾器冲洗用水。

工艺水的补充以定量方式补充。由流量计对补水电动调节阀进行控制，以确保稀硫酸浓度在工艺设计范围之内。

5.4 稀硫酸排出系统

硫酸生产是采用浓硫酸吸收烟气中SO2 气体，实质是SO3。+H2O一H 2SO4 。随着反应的进行硫酸的浓度不断提高，需补充水分将其稀释到佳吸收酸浓。硫酸生产需要补充加水为过氧化氢尾气脱硫工艺产生的副产稀硫酸提供了出路，但是硫酸生产的干燥和吸收有一个很重要的水平衡问题，即进入干燥吸收工序的水分过多，超出理论水量将使生产无法正常进行。

要实现副产稀硫酸全部回收，首要问题是保证硫酸生产水平衡、尾气吸收水平衡。采用市售(H 20 2)=27．5％ 的过氧化氢溶液(俗称双氧水)作为吸收剂时，理论上可获得稀硫酸的W(H2SO4 )高可达到55％ ，即本工艺技术副产的稀硫酸W(H2 SO4 )可在0～55％ 内调节。为保证硫酸生产的水平衡，允许返回稀硫酸w(H2SO4 )应控制不低于2．90％ ，否则产生稀酸量过多，返回到硫酸系统后会破坏干燥和吸收循环系统的水平衡，严重时会恶化硫酸生产，甚至导致停产，并且稀酸量过大同时也会造成吸收剂的损失。另外还需考虑吸收过程中循环吸收液的水平衡问题，以及吸收液中水蒸气蒸发所致的水分消减的补充问题。

在生产控制上，采取连续添加计量的吸收剂、连续补水、连续排稀酸等稳定操作的控制技术，保持副产稀硫酸的w(H2 SO4 )稳定在20％ ~30％。

在稀硫酸外排管线上安装流量计和电动调节阀，对稀硫酸外排流量进行定量调节。

5.5 事故池系统

在脱硫界区内建设一座事故浆液池，用于收集脱硫塔检修时外排的全部脱硫液，检修结束后，用泵将脱硫液返送到塔内使用。平时可收集泄漏溶液和冲洗水。

事故池按照脱硫塔循环槽容积设计，尺寸为3.5×3.5×3m。事故池设一台事故泵，规格为流量Q＝30m3/h，扬程H＝20m。

6、电气系统

6.1 一般规定

本系统设备均为低压设备，无高压设备。电气系统包括：供电系统、电气控制与保护、防雷接地系统、电缆和电缆构筑物、电气设备布置。

6.1.1 0.4kV供电配电系统

①0.4kV系统为中性点直接接地系统。

②380/220V系统采用PC与MCC相结合的供电方式。380/220V系统为中性点直接接地系统。75kW及以上的电动塔回路采用框架断路器，75kW以下的电动塔回路采用塑壳断路器。低压电器的组合将保证在发生短路故障时，各级保护电器有选择的正确动作。低压系统有不少于20%的备用配电回路。

6.1.2控制与保护

①控制方式

脱硫岛电气系统采用传统继电器----接触器控制或者可编程控制器控制，设常规控制屏。控制电压采用220VAC或者24VAC。

②信号与测量

脱硫岛控制室设常规控制屏，供电系统中开关状态信号、电气事故信号及预告信号均不送入脱岛PLC系统，控制与保护系统中的开关状态信号、电气事故信号均送入脱硫PLC系统。脱硫岛控制室设有常规测量表计。测量点按《电测量及电能计量装置设计技术规程》配置。

③继电保护

380V厂用电系统及电动塔由断路器的脱扣器及熔断器实现保护。继电保护配置按《火力发电厂厂用电设计技术规定》、《低压电气设计规范》、《通用用电设备配电设计规范》配置，基本配置如下：

进线、母联及馈线回路 过电流、过负载（欠电压、断相保护用户可选）

电动塔 短路路、接地故障、过负载（欠电压、断相保护用户可选）

保护装置外接电源为220VDC。

6.2 电缆和电缆构筑物

①0.4kV动力电缆

0.4kV动力电缆采用0.6/1.0kV聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。

电缆的导体采用铜导体。

截面超过6mm2的电缆为铜绞线电缆。

截面小于16 mm2的电缆，其中性线的截面须与相线的截面相同。

②24V的测量和控制电缆

对于24V的电缆为PVC绝缘PVC护套电缆，并且小导体截面≥1.5 mm2。如果用于不同的建筑物之间的连接，采用有一条公共屏蔽线用以防止感应电压的电缆。

③仪用变压器电缆

这些电缆将符合24V的测量和控制电缆的要求

通常，一条仪用变压器的电缆只传输一个变压器的电压或电流值。如果同一个电压信号位于不同的需要（如：保护、测量、计量），将装设分离的小型断路器。变压器电压将用独立的电缆传输。

对于室内的电流变压器，其电缆小截面为1.5 mm2。并且将装有公共屏蔽线。

大电压降不超过2%。

④电缆连接装置

0.4kV动力电缆无有中间接头，控制电缆避免中间接头（不能避免时，将会加中间接线箱或盒）。

截面大于16 mm20.4kV动力电缆的终端接头将采用终端接头。

⑤电缆设施

电缆设施将符合相关的标准和规范。

电缆根据工程实际情况恰当地采用电缆沟道、电缆桥架、地下埋管以及电缆直埋的敷设方式。

敷设于电缆桥架和电缆支、吊架上的电缆排列整齐、美观。

0.4kV动力电缆、控制电缆、信号电缆等将按有关标准和规范分层（或分隔）敷设。

⑥电缆的构筑物

在脱硫岛区域内将恰当地规划电缆通道，包括电缆沟、电缆竖井和电缆桥架路径等，并使电缆构筑物整齐美观。脱硫岛区域内电缆通道以架空桥为主。

电缆桥架和电缆支、吊架将采用经防腐和热浸镀锌处理的钢质材料。螺栓、电缆卡等安全材料也将进行防腐和热浸镀锌处理。

室内外的电缆桥架将采用托盘式电缆桥架，并在每层电缆桥架上安装电缆桥架保护盖。

电缆桥架的连接方式将保证良好的导电性，电缆桥架将有不少于两点与接地系统电气连接。

铝合金构件、经热浸镀锌处理的电缆构筑物及其附件不采用焊接。

6.3 电气设备布置

脱硫岛低压配电柜、控制柜等集中布置在配电控制室内，并符合相关行业标准。

电气设备的布置将会考虑足够的操作、检修空间，配电控制室将会考虑防火要求。

6.4 安全防保系统—防雷接地系统

①接地系统

接地系统符合GB、DL及IEC标准的相关要求。

完整的接地系统包括：

接地极

接地体

所有需要的连接和固定材料

在适当的位置将埋设接地极，其位置将不会妨碍带检修孔的接地井，每个接地极将与接地网导体相连，接地网导体会尽可能靠近设备设置；

检修和测量接地电阻的接地井将设置在安装有接地极的适当位置处。

接地极导线采用铜包线（将采用185ｍｍ２铜棒包钢）；接地网导体采用铜棒，室内采用裸铜线。

所有接地导线采用下列方式连接：

地下部分采用焊接，焊接处将作防护处理；

裸露部分采用螺栓连接或焊接，焊接处作防护处理。

脱硫岛区域内为独立的闭合接地网，其接地电阻为≤4Ω。该闭合接地网至少将有四处与电厂的主接地网电气连接。

②防雷系统

防雷保护系统的布置、尺寸和结构要求符合相关的GB、DL及IEC标准。

脱硫岛区域内的保护根据需要设计和安装。避雷针和避雷带（网）的引线在距地面2000ｍｍ及以内装有高牢固的PVC保护管。防雷装置的引线不少于2条，引下线采用≥Φ16的镀锌圆钢。

6.5 用电负荷计算表

脱硫系统用电负荷计算表

序号 设备名称 运行数量 备用数量 功率(kW) 计算结果(kW)

1 循环泵 3 0 15 36

2 双氧水泵 2 2 2.2 3.52

3 事故泵 1 0 5.5 1.1

4 备用容量 　 　 　 4.4

5 总装机容量 　 　 　 64.8

6 运行功率 　 　 　 45.38

脱硫系统总装机容量64.8kW，备用容量4.4kW，运行功率42.38kW。

7、仪表控制系统

7.1 DCS系统

整个脱硫控制系统采用DCS控制，运行人员在控制室内通过LCD操作员站LCD、键盘和鼠标进行监视和操作，实现脱硫系统启/停、正常运行的监视和运行异常工况的处理。DCS系统至少具有

数据采集（DAS）功能，模拟量控制（MCS）功能和程序控制（SCS）功能。

本次脱硫DCS系统利用硫酸主装置的DCS系统冗余量，对I/O输入参数，进行计算、分析和运行调节。

7.2仪表

①就地远传仪表

就地/远传仪表包括压力表、液位计等。

浆液管道采用隔膜压力表，清水管道采用普通压力表。

循环槽、双氧水储罐、双氧水稀释槽液位计采用可远传的磁翻板液位计。

②分析仪表

塔顶直排烟囱设置SO2自动分析仪，并送入DCS系统，用以测量塔外排SO2浓度值，并用该值调节控制双氧水的加入量，作为系统运行优化的主要依据。

7.3主要控制工艺参数

脱硫系统主要控制工艺参数有双氧水流量、稀硫酸外排量、脱硫塔补水量、循环槽液位、双氧水储罐、双氧水稀释槽液位。

8、脱硫系统技术经济分析

脱硫系统运行成本表（年运行时间8000小时计）

序号 项目名称 单价 小时消耗量 小时费用（元） 年运行费用（万元） 备注

1 双氧水 800元/吨 0.139吨 111 89.02 27.5%

2 电 0.6元/kwh 42.38度 25.43 20.34

3 水 2.0元/吨 2.0 4 3.2

4 人工费 0 无需增员

5 直接运行费用合计 112.56

6 30%稀硫酸产量 -0.14吨 负数表示产出

7 SO2减排 -1200元/吨 0.09 108 -86.4 负数表示节省费用

从上表可以看出脱硫系统年运行直接成本为112.59万元。因SO2减排而节省的排污费为86.4万元，可以抵消部分直接运行费用，如考虑出售稀硫酸的收益，则基本能抵消直接运行费用。同时创造了良好的社会环境效益。

9、技术特点

1．流程简短，投资省

采用单塔设计，吸收反应和副产品的回收均在个塔内，配套设备少而精，流程简短，控制简便，可操作性强，无需额外增加操作人员，有效节约投资成本、运行成本和占地空间。

2．脱硫效率高

脱硫装置、方便，过氧化氢尾气脱硫活性强、反应速率快，二氧化硫的排放限值P(SO )<20

mg／m。，远低于标准GB 26132—2010规定的限值：现有装置P(SO2)<860 mg／m。[2013年10月1日后执行P(SO )<400 mg／m ]，对氮氧化物亦有较高的脱除率，脱硫脱硝同时进行。

3．控制

根据吸收前后二氧化硫浓度，采用计量控制系统的控制过氧化氢吸收剂的加入量，在保证脱硫效果的同时，降低了运行成本。

4．不堵塔、阻力小

脱硫副产品为稀硫酸，不存在结晶堵塔等问题，吸收塔为大开孔率填料塔或空塔，系统阻力小(不超过1000 Pa)，节省主鼓风机动力消耗。

5．副产品稀酸可全部回收

系统产生的稀硫酸直接返回至硫酸系统干吸工序用于调节干燥及吸收酸浓，副产品不需二次加工，回收成本大大降低。

6．无二次污染物产生

整个生产过程中不产生新的三废产物，无二次污染，属典型的清洁生产工艺技术。

7．缺点

该工艺的缺点为过氧化氢具有很强的氧化性，长途运输具有一定危险性，因此此工艺适用于周边有过氧化氢产地的地方。

10、售后服务

公司有专职的技术人员对贵公司提供定期与不定期的技术支持及售后服务。以便能快捷、及时、有效的满足、保障贵公司的生产需要。

1. 技术资料

（1） 提供如下设计资料：设备总装图、电气控制设计资料（电气室、控制室等布置安装图、控制原理图、供电系统图、用电总负荷、电气安全要求等）。

（2） 设备随机资料：机组使用、维护、安装技术说明书，合格证、装箱单、随机总装配图、组装部件图等。

（3） 资料交付：随机提供的所有图纸资料应与出厂机器、设备相符。提供电子版设计文件及图纸。

（4） 提供设备使用说明书，内容包括：设备结构原理、安全技术操作规程、事故应急预案、设备维护说明等。

2. 指导

设备安装调试期间，供方免费现场技术指导及对需方有关人员进行指导。供方技术服务人员向需方进行设计意图、安装程序、安装要点技术交底和解释，并确定需方已掌握。必要时进行示范操作。对重要工作项目实行每个工序的检查指导和监督，实行工序签证制度。经供方签证的工序如因供方技术服务人员的指导错误而发生的问题，由供方负全部责任。供方的此项服务满足现场的安装进度要求。

指导人数3人。

3. 设备运行后，如出现故障，供方在接到需方通知2小时内作出明确答复，48小时内到达现场解决问题。

4． 供方提供质保期满后的维修保养协议（要明确如维修服务价格、保证供应等内容）。