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华能德州电厂330MW火电厂机组深度脱硫项目

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目录

TOC\o1-3\h\z\u一.设计范围 1

二.项目简介 1

三.工艺设计 2

3.1烟气脱硝工段 2

3.2烟气脱硫工段 3

3.3硫铵处理工段 3

3.4烟气脱碳工段 4

四.热集成与节能减排设计 4

4.1热集成 4

4.2其他节能减排设计 5

五.设备设计 6

六. 自动控制系统 6

七.厂址选择与车间布置 6

八.经济分析 9

九.环境分析 10

十.项目总结 10

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=1\*CHINESENUM3一.设计范围

本项目根据2017年“东华科技—三井化学杯”第十一届全国大学生化工设计竞赛参赛指导书，以及其他相应设计标准进行设计；设计范围包括：项目规模、工艺流程、设备选型、自动控制、辅助工程、厂址厂区、经济分析等设计内容。

计划将项目建设在山东省德州市华鲁恒升工业园内。

可通过管道输送利用园区生产的原料、蒸汽等；亦可利用相应公用系统，如锅炉、三废处理厂等；园区高压电输送并经分厂变电处理后使用，生产及生活用水分别由园区提供并可减少相应建设成本及设计成本。

=2\*CHINESENUM3二.项目简介

本项目是为解决我国烟气排放量超标问题而设置的烟气处理厂，名为“330MW火电厂深度脱硫项目”。作为环保型项目，我们选择处理山东省德州市巨头企业德州发电厂，德州市发电厂现总装机容量267万千瓦，按照24h发电，日发电量6408万度电，经过计算，我们项目每小时处理烟气量为1090000m3，从而改善京津翼的大气环境，及化工厂周边居民的生活环境。

本项目中采用湿式氨法脱硫技术，SCR脱销技术，冷冻氨法脱碳技术，能耗低，绿色环保，并确保了本项目所排放的三废符合国家超低排放标准。

本项目处理后的产品有两种，硫酸铵以及二氧化碳。硫酸铵属于环保、循环经济产品，受到国家鼓励并享受多种优惠政策。产品具体规格用途如表1所示：

表1产品规格表

产品名称

检验标准

纯度

ω%

级别

产量

万t/a

单价

元/t

硫酸铵

GB/T535-1995

99.50%

优等品

15604.6

1100

二氧化碳（液）

GB/T1061—2006

99.90%

食品级

213363.9

800

经过调查研究，山东省及周边城市硫酸铵需求量大并逐年上升，本项目所产硫酸铵纯度高达99.5%，为优等品，价格每吨658元；所产二氧化碳经处理后可达到国家食品添加剂二氧化碳的标准，食品级二氧化碳相比工业级二氧化碳纯度更高，售卖单价更高，为本项目带来收益。

=3\*CHINESENUM3三.工艺设计

本工艺采用高效清洁的氨法脱硫技术处理火电厂烟气实现深度脱硫，集成了SCR脱硝技术、氨法脱硫和氨法脱碳技术，工艺简单，处理难度低，能耗低，绿色环保，氨法脱硫和脱碳工艺集成，有效解决了氨逃逸的问题。整个工艺流程分为四个工段：烟气脱硝工段、烟气脱硫工段、硫铵处理工段和烟气脱碳工段。总工艺流程图如图1所示：

图1总工艺流程图

3.1烟气脱硝工段

烟气脱硝工段的主要任务为将火电厂烟气中氮氧化物除去，氮氧化物主要包括NO2和NO，采用SCR脱硝技术，脱硝效率高，应用广泛。

图2烟气脱硝工段流程图

3.2烟气脱硫工段

烟气脱硫工段的主要任务是脱除火电厂烟气中SO2，实现深度脱硫，采用氨法脱硫技术，脱硫效率高，副产品利用价值高，占地面积较小。

图3烟气脱硫工段流程图

3.3硫铵处理工段

硫铵处理工段将硫酸铵产品从溶液中浓缩结晶出来，采用机械蒸汽再压缩（MVR）节能技术对溶液浓缩，通过结晶、离心和干燥处理后得到99.5%的硫酸铵产品。

图4硫铵处理工段流程图

3.4烟气脱碳工段

烟气脱碳工段的主要任务是减少火电厂烟气中CO2含量，实现部分CO2的捕集与利用，采用氨法脱碳技术，与氨法脱硫技术集成能够有效解决氨逃逸的问题，同时该技术能耗低，吸收剂稳定便宜。

图5烟气脱碳工段流程图

=4\*CHINESENUM3四.热集成与节能减排设计

4.1热集成

本项目运用夹点技术进行换热网络的设计和系统能量的分析，利用AspenEnergyAnalyzerV8.4软件抽取工艺流股，做出复合曲线，找出夹点位置，同时得到冷、热公用工程、换热单元数目、换热面积和经济效益的目标值，并在此基础之上进行优化，达到公用工程、换热单元数目、换热面积和经济效益的最优结果。热公用工程降低74.8%，冷公