600mw脱硫培训教材

脱 硫 系 统 第一章 脱硫常规技术概述 中国能源资源以煤炭为主。在电源结构方面，今后相当长的时间内以燃煤发电机组 为主的基本格局不会改变，由此造成了严重的环境污染，特别是 SO2 即酸雨的污染。火 电厂的 SO2 排放量在全国 SO2 总排放量中占有相当的比例，1995 年全国工业燃煤排放的 SO2 超过 2000 万 t，排在世界第一位，其中电力行业排放 SO2 为 630 万 t，到 2000 年电力 行业的 SO2 年排放量约占到全国 SO2 总排放量的 44%，是 SO2 污染大户。近年来，随着 国民经济的发展和人民生活水平的提高，我国开始加速对环境污染的治理。SO 2 是大气的 重要污染物之一，已对农作物、森林、建筑物和人体健康等方面造成了巨大的经济损失， 排放的控制十分重要。因此，采取必要的措施，控制燃煤电厂的 SO2 排放，对于推行电 力洁净生产和改善我国的大气环境质量有着十分重要的意义。 一、脱硫技术 通过对国内外脱硫技术以及国内电力行业引进脱硫工艺试点厂情况的分析研究，目 前脱硫方法一般可划分为燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫等 3 类。 其中燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称 FGD）,在 FGD 技术 中,按脱硫剂的种类划分,可分为以下五种方法：以 CaCO3（石灰石）为基础的钙法，以 MgO 为基础的镁法，以 Na2SO3 为基础的钠法，以 NH3 为基础的氨法，以有机碱为基础 的有机碱法。世界上普遍使用的商业化技术是钙法，所占比例在 90%以上。按吸收剂及 脱硫产物在脱硫过程中的干湿状态又可将脱硫技术分为湿法、干法和半干（半湿）法。 湿法 FGD 技术是用含有吸收剂的溶液或浆液在湿状态下脱硫和处理脱硫产物，该法具有 脱硫反应速度快、设备简单、脱硫效率高等优点，但普遍存在腐蚀严重、运行维护费用 高及易造成二次污染等问题。干法 FGD 技术的脱硫吸收和产物处理均在干状态下进行， 该法具有无污水废酸排出、设备腐蚀程度较轻，烟气在净化过程中无明显降温、净化后 烟温高、利于烟囱排气扩散、二次污染少等优点，但存在脱硫效率低，反应速度较慢、 设备庞大等问题。半干法 FGD 技术是指脱硫剂在干燥状态下脱硫、在湿状态下再生（如 运行维护培训教材锅炉专业 - 3 - 水洗活性炭再生流程） ，或者在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物（如喷雾干燥法） 的烟气脱硫技术。特别是在湿状态下脱硫、在干状态下处理脱硫产物的半干法，以其既 有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又有干法无污水废酸排出、脱硫后产物易 于处理的优势而受到人们广泛的关注。按脱硫产物的用途，可分为抛弃法和回收法两种。 1、燃烧前脱硫 燃烧前脱硫就是在煤燃烧前把煤中的硫分脱除掉，燃烧前脱硫技术主要有物理洗选 煤法、化学洗选煤法、煤的气化和液化、水煤浆技术等。洗选煤是采用物理、化学或生 物方式对锅炉使用的原煤进行清洗，将煤中的硫部分除掉，使煤得以净化并生产出不同 质量、规格的产品。微生物脱硫技术从本质上讲也是一种化学法，它是把煤粉悬浮在含 细菌的气泡液中，细菌产生的酶能促进硫氧化成硫酸盐，从而达到脱硫的目的；微生物 脱硫技术目前常用的脱硫细菌有：属硫杆菌的氧化亚铁硫杆菌、氧化硫杆菌、古细菌、 热硫化叶菌等。煤的气化，是指用水蒸汽、氧气或空气作氧化剂，在高温下与煤发生化 学反应，生成 H2、CO、CH 4 等可燃混合气体（称作煤气）的过程。煤炭液化是将煤转化 为清洁的液体燃料（汽油、柴油、航空煤油等）或化工原料的一种先进的洁净煤技术。 水煤浆（Coal Water Mixture，简称 CWM）是将灰份小于 10%，硫份小于 0.5%、挥发份 高的原料煤，研磨成 250300m的细煤粉，按 65%70%的煤、30%35%的水和约 1%的 添加剂的比例配制而成，水煤浆可以像燃料油一样运输、储存和燃烧，燃烧时水煤浆从 喷嘴高速喷出，雾化成 5070m的雾滴，在预热到 600700的炉膛内迅速蒸发，并拌 有微爆，煤中挥发分析出而着火，其着火温度比干煤粉还低。 燃烧前脱硫技术中物理洗选煤技术已成熟，应用最广泛、最经济，但只能脱无机硫； 生物、化学法脱硫不仅能脱无机硫，也能脱除有机硫，但生产成本昂贵，距工业应用尚 有较大距离；煤的气化和液化还有待于进一步研究完善；微生物脱硫技术正在开发；水 煤浆是一种新型低污染代油燃料，它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一样的 流动性和稳定性，被称为液态煤炭产品，市场潜力巨大，目前已具备商业化条件。 煤的燃烧前的脱硫技术尽管还存在着种种问题，但其优点是能同时除去灰分，减轻 运输量，减轻锅炉的沾污和磨损，减少电厂灰渣处理量，还可回收部分硫资源。 2、燃烧中脱硫，又称炉内脱硫 炉内脱硫是在燃烧过程中，向炉内加入固硫剂如 CaCO3 等，使煤中硫分转化成硫酸 盐，随炉渣排除。其基本原理是： CaCO 3CaOCO 2 CaO SO 2CaSO 3 CaSO 312O 2CaSO 4 1）LIMB 炉内喷钙技术 早在本世纪 60 年代末 70 年代初，炉内喷固硫剂脱硫技术的研究工作已开展，但由 于脱硫效率低于 10%30，既不能与湿法 FGD 相比，也难以满足高达 90%的脱除率要 求。一度被冷落。但在 1981 年美国国家环保局 EPA 研究了炉内喷钙多段燃烧降低氮氧化 物的脱硫技术，简称 LIMB，并取得了一些经验。Ca S 在 2 以上时，用石灰石或消石灰 作吸收剂，脱硫率分别可达 40%和 60%。对燃用中、低含硫量的煤的脱硫来说，只要能 满足环保要求，不一定非要求用投资费用很高的烟气脱硫技术。炉内喷钙脱硫工艺简单， 投资费用低，特别适用于老厂的改造。 2）LIFAC 烟气脱硫工艺 LIFAC 工艺即在燃煤锅炉内适当温度区喷射石灰石粉，并在锅炉空气预热器后增设 活化反应器，用以脱除烟气中的 SO2。芬兰 Tampella 和 IVO 开发的这种脱硫工艺，于 1986 年首先投入商业运行。LIFAC 工艺的脱硫效率一般为 60%85。 加拿大最先进的燃煤电厂 Shand 电站采用 LIFAC 烟气脱硫工艺，8 个月的运行结果 表明，其脱硫工艺性能良好，脱硫率和设备可用率都达到了一些成熟的 SO2 控制技术相 当的水平。我国下关电厂引进 LIFAC 脱硫工艺，其工艺投资少、占地面积小、没有废水 排放，有利于老电厂改造。 3）燃烧后脱硫，又称烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称 FGD） 燃煤的烟气脱硫技术是当前应用最广、效率最高的脱硫技术。对燃煤电厂而言，在 今后一个相当长的时期内，FGD 将是控制 SO2 排放的主要方法。目前国内外火电厂烟气 脱硫技术的主要发展趋势为：脱硫效率高、装机容量大、技术水平先进、投资省、占地 少、运行费用低、自动化程度高、可靠性好等。 （1）干式烟气脱硫工艺 该工艺用于电厂烟气脱硫始于 80 年代初，与常规的湿式洗涤工艺相比有以下优点： 投资费用较低；脱硫产物呈干态，并和飞灰相混；无需装设除雾器及再热器；设备不易 运行维护培训教材锅炉专业 - 5 - 腐蚀，不易发生结垢及堵塞。其缺点是：吸收剂的利用率低于湿式烟气脱硫工艺；用于 高硫煤时经济性差；飞灰与脱硫产物相混可能影响综合利用；对干燥过程控制要求很高。 a、喷雾干式烟气脱硫工艺：喷雾干式烟气脱硫(简称干法 FGD)，最先由美国 JOY 和 丹麦 Niro Atomier 共同开发的脱硫工艺，70 年代中期得到发展，并在电力工业迅速推广 应用。该工艺用雾化的石灰浆液在喷雾干燥塔中与烟气接触，石灰浆液与 SO2 反应后生 成一种干燥的固体反应物，最后连同飞灰一起被除尘器收集。我国曾在四川省白马电厂 进行了旋转喷雾干法烟气脱硫的中间试验，取得了一些经验，为在 200300MW 机组上 采用旋转喷雾干法烟气脱硫优化参数的设计提供了依据。 b、粉煤灰干式烟气脱硫技术：日本从 1985 年起，研究利用粉煤灰作为脱硫剂的干 式烟气脱硫技术，到 1988 年底完成工业实用化试验，1991 年初投运了首台粉煤灰干式脱 硫设备，处理烟气量 644000Nm3h。其特点：脱硫率高达 60%以上，性能稳定，达到了 一般湿式法脱硫性能水平；脱硫剂成本低；用水量少，无需排水处理和排烟再加热，设 备总费用比湿式法脱硫低 14；煤灰脱硫剂可以复用；没有浆料，维护容易，设备系统 简单可靠。 （2）湿法 FGD 工艺 世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石 (CaCO3)、石灰（ CaO）或碳酸钠(Na 2CO3)等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤， 从而除去烟气中的 SO2。这种工艺已有 50 年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比 较成熟，而且具有脱硫效率高(90%98)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低 和副产品易回收等优点。据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂采用湿式脱硫装置 中，湿式石灰法占 39.6，石灰石法占 47.4，两法共占 87%；双碱法占 4.1，碳酸钠 法占 3.1。世界各国(如德国、日本等)，在大型火电厂中，90%以上采用湿式石灰石 灰石- 石膏法烟气脱硫工艺流程。 石灰或石灰石法主要的化学反应机理为： 石灰法：SO 2CaO12H 2OCaSO 312H 2O 石灰石法：SO 2CaCO 312H 2OCaSO 312H 2OCO 2 其主要优点是能广泛地进行商品化开发，且其吸收剂的资源丰富，成本低廉，废渣 既可抛弃，也可作为商品石膏回收。目前，石灰石灰石法是世界上应用最多的一种 FGD 工艺，对高硫煤，脱硫率可在 90%以上，对低硫煤，脱硫率可在 95%以上。 传统的石灰石灰石工艺有其潜在的缺陷，主要表现为设备的积垢、堵塞、腐蚀与 磨损。为了解决这些问题，各设备制造厂商采用了各种不同的方法，开发出第二代、第 三代石灰石灰石脱硫工艺系统。 湿法 FGD 工艺较为成熟的还有：氢氧化镁法；氢氧化钠法；美国 Davy MckeeWellman-Lord FGD 工艺；氨法等。 在湿法工艺中，烟气的再热问题直接影响整个 FGD 工艺的投资。因为经过湿法工艺 脱硫后的烟气一般温度较低(45） ，大都在露点以下，若不经过再加热而直接排入烟囱， 则容易形成酸雾，腐蚀烟囱，也不利于烟气的扩散。所以湿法 FGD 装置一般都配有烟气 再热系统。目前，应用较多的是技术上成熟的再生(回转)式烟气热交换器(GGH)。GGH 价 格较贵，占整个 FGD 工艺投资的比例较高。近年来，日本三菱开发出一种可省去无泄漏 型的 GGH，较好地解决了烟气泄漏问题，但价格仍然较高。前德国 SHU 开发出一种可省 去 GGH 和烟囱的新工艺，它将整个 FGD 装置安装在电厂的冷却塔内，利用电厂循环水 余热来加热烟气，运行情况良好，是一种十分有前途的方法。 4、等离子体烟气脱硫技术 等离子体烟气脱硫技术研究始于 70 年代，目前世界上已较大规模开展研究的方法有 2 类： 1）电子束辐照法(EB) 电子束辐照含有水蒸气的烟气时，会使烟气中的分子如 O2、H 2O 等处于激发态、离 子或裂解，产生强氧化性的自由基 O、OH、HO 2 和 O3 等。这些自由基对烟气中的 SO2 和 NO 进行氧化，分别变成 SO3 和 NO2 或相应的酸。在有氨存在的情况下，生成较稳定 的硫铵和硫硝铵固体，它们被除尘器捕集下来而达到脱硫脱硝的目的。 2）脉冲电晕法(PPCP) 脉冲电晕放电脱硫脱硝的基本原理和电子束辐照脱硫脱硝的基本原理基本一致，世 界上许多国家进行了大量的实验研究，并且进行了较大规模的中间试验，但仍然有许多 问题有待研究解决。 5、海水脱硫 海水通常呈碱性，自然碱度大约为 1.22.5mmol/L ，这使得海水具有天然的酸碱缓冲 能力及吸收 SO2 的能力。国外一些脱硫利用海水的这种特性，开发并成功地应用海水洗 运行维护培训教材锅炉专业 - 7 - 涤烟气中的 SO2，达到烟气净化的目的。 海水脱硫工艺主要由烟气系统、供排海水系统、海水恢复系统等组成。 第二章 一期(2600MW)脱硫技术 第一节 工艺描述 1、概 述 2、吸收原理 吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这 些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的 SO2、SO 3 及 HCl 、HF 被 吸收。SO 2 吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。 为了维持吸收液恒定的 pH 值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸 收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在 浆液中的均布和溶解。 3、化学过程 强制氧化系统的化学过程描述如下： 1）吸收反应 烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分 SO2，反应如 下： SO2H 2OH 2SO3 H2SO3H HSO 3 （2）氧化反应 一部分 HSO3 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的 HSO3 在反应池中被 氧化空气完全氧化，反应如下： HSO3 1/2O 2HSO 4 HSO4 H SO 42 （3）中和反应 吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的 pH 值。中和后的浆液 在吸收塔内再循环。中和反应如下： Ca2 CO 32 2H SO 42 H 2OCaSO 42H2OCO 2 2H CO 32 H 2OCO 2 4）其他污染物 烟气中的其他污染物如 SO3、Cl 、F 和尘都被循环浆液吸收和捕集。SO 3、HCl 和 HF 与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应： SO3H 2O2H SO 42 CaCO3 +2 HClCaCl2 +CO2 +H2O CaCO3 +2 HF CaF2 +CO2 +H2O 运行维护培训教材锅炉专业 - 9 - 第二节 系统描述 一、FGD 系统构成 烟气脱硫（FGD）装置采用日本川崎高效的石灰石 /石膏湿法工艺，处理 2600MW 亚临界凝汽式汽轮发电机组脱硫工程 100的烟气量，公用系统配置：石灰石浆液制备系 统按本期 2600MW 容量要求配置，并预留二期 2600MW 容量配置安装场地；石膏真 空脱水系统按两期 4600MW 容量统一考虑，本期预留二期扩建设备安装空间；废水处 理系统、供电系统和 DCS 控制系统等按两期 4600MW 要求容量统一考虑，废水系统和 石膏真空脱水系统共用单独建筑物，土建部分一次建成，设备安装满足本期两套 FGD 装 置的要求。FGD 装置采用室内和露天结合的方式，吸收塔、 GGH、事故浆罐、石灰石粉 仓等露天布置，GGH 辅助设备集中布置于 GGH 支架 0m 层的 GGH 辅助设备间内。本期 不设置烟气辅助蒸汽加热系统。脱硫装置单独设置 FGD 电控楼，FGD 电控楼为#1 炉和 #2 炉脱硫装置公用。 整套系统由以下子系统组成： （1）石灰石浆液制备系统 （2）烟气系统 （3）SO 2 吸收系统 （4）石膏排空和脱水系统 （5）工艺水及废水处理系统 （6）杂用气和仪用压缩空气系统 二、石灰石浆液制备系统 石灰石浆液制备系统为全厂 2 台机组公用，由下列子系统组成： 1、石灰石接收存储系统 石灰石接收存储系统由下列设备组成： 干料棚 桥式抓斗起重机 地下料斗 石灰石卸料振动给料机 石灰石输送皮带 金属分离器 卸料间除尘器 石灰石斗式提升机 石灰石仓(混凝土结构) 石灰石仓布袋除尘器 石灰石称重式皮带给料机 1 个石灰石干料棚，用于储存并风干送至厂内的石灰石。 （按 4600MW 机组 7 天 容量考虑） 1 个地下卸料斗，用桥式抓斗起重机或推土机等装倒石灰石块（粒径不大于 25mm） ，包括：内衬、出料装置、振动给料设备等。 1 套完整的卸料和转移输送机。将石灰石从卸料斗输送到石灰石贮仓。 用于分离大块石灰石和金属、杂物的分离系统。全套包括：被分离物的排出通道、 排出物的处置及指示器、磁铁、所有需要的仪表、就地控制设备等。 1 个石灰石贮仓（按 2600MW 机组燃用校核煤种时，在 BMCR 工况运行 3 天 （每天按 24 小时计）容量考虑） 。包括：所有必要的装置（如：料位指示器， ，出料设备） ，出口配有胶带称重给料机，仓顶配有带风机的除尘器，除尘器带压差控制和吹扫程序 等。石灰石贮仓的出料口有防堵装置（防堵疏通装置）和关断装置。石灰石贮仓底部成 “锥形” ，顶部有 3的坡面，在贮仓的顶部有密封的检查/人孔门。门应能用铰链和把手 迅速打开。贮仓布袋过滤器配有气动或机械清灰振打装置，排至室外的洁净气中最大含 尘量不超过 30mg/Nm3，为到达顶部检修布袋除尘器和料位计，应安装有楼梯，并且在适 当高度提供有一定数量的楼梯平台。贮仓配有料位计，储仓的出料口处设有胶带称重给 料机，用于计量石灰石的用量，同时也能用于远方指示。给料机能连续运行。给料机在 满斗负荷和空斗负荷下运行时行程和给料量必须没有显著差异。给料机在满斗负荷下也 能启动。给料机有调节给料量的控制器，每个出口给料量能在 0100%间调节。 所有其他输送设备（包括内衬斜槽、驱动装置、防尘罩、检查门、法兰、配件等） 、 运行维护培训教材锅炉专业 - 11 - 管道、配件等。 吸收剂制备车间包括在脱硫岛内，但在厂区外择地建设（现阶段暂按输送距离为 3km 计） 。本期工程吸收剂制备车间按 2600MW 机组脱硫容量设计，并留有再扩建 2600MW 机组容量烟气脱硫制粉、制浆及储存设备的场地。两期工程制粉系统设备基 础本期统一建设。 粒度25mm 的石灰石原料经汽车运输至厂外吸收剂制备车间，卸进石灰石堆场。 干料棚及地下卸料斗，石灰石块由自卸卡车直接送至干料棚，干料棚内设置 1 台桥 式抓斗起重机。石灰石粒径25mm。由桥式抓斗起重机将石灰石卸入地下料斗内，用格 栅防止过大粒径的石灰石进入后续设备。地下料斗的下出口设有石灰石卸料振动给料机， 它将石灰石块输送至另外一台输送机（即波纹挡边带式输送机） ，经过除铁器去除石灰石 中的铁件后，直接提升至石灰石贮仓顶。 石灰石仓供料给 1 台石灰石称重式皮带给料机。石灰石称重式皮带给料机的容量为 2 台机组 BMCR 工况的 100容量。称重式给料机根据要求将石灰石供给干式磨机进行研 磨。 2、石灰石制粉、储存系统 石灰石磨制系统为干式制粉系统。 球磨机系统的出力能满足两台锅炉在 MCR 工况运行时 FGD 装置所需的吸收剂用量 150%。 管式石灰石球磨机能连续和非连续运行。 石灰石制粉及储存系统由下列设备组成： 干式磨机 分级机风机 旋风分离器 袋式收尘器 皮带输送机 斗式提升机 粉仓 粉仓布袋除尘器 粉仓旋转给料机 吸收剂制备和供应系统两台炉公用。本期工程建设一列出力为 2X600MW 机组 BMCR 工况下吸收剂耗量 150%的干磨制粉制浆设备。并留有二期扩建一列干磨制粉系统 设备的场地空间，土建一次建成（包括二期干磨设备的基础） 。至少包括： 1 台管式球磨机的给料机。 1 台管式球磨机。全套包括：内衬、外壳、驱动系统（包括电机联轴器、减速器和空 气离合器） 、润滑系统（包括油冷却器和强制油润滑系统） ，所有管道、阀门等。 1 台斗式提升机 1 套高效选粉机 所有需要的输送设备 1 个石灰石粉贮仓（其容量按两台炉（2600MW）在 BMCR 运行工况时 3 天（每天 按 24 小时计）的耗量设计） 。出料口有流化装置及关断装置。石灰石粉贮仓底部成“锥 形” ，顶部有 3的坡面，在贮仓的顶部有密封的检查/人孔门。门应能用铰链和把手迅速 打开。包括：所有必要的装置（如：料位指示器，真空阀，出料设备） ，每个出口配有闸 板门和控制门；带风机的仓顶除尘器，除尘器的压差控制和吹扫程序等。石灰石粉仓同 时预留向外售粉的条件。贮仓布袋过滤器配有气动或机械清灰振打装置，排至室外的洁 净气中最大含尘量不超过 30mg/Nm3，为到达顶部检修布袋除尘器和料位计，应安装有楼 梯，并且在适当高度提供有一定数量的楼梯平台。贮仓配有料位计，储仓的出料口处设 有计量给料机，用于计量石灰石粉的用量。厂区日粉仓计量给料机同时也能用于远方指 示。给料机能连续运行。给料机在满斗负荷和空斗负荷下运行时行程和给料量必须没有 显著差异。给料机在满斗负荷下也能启动。给料机有调节给料量的控制器，每个出口给 料量能在 0100%间调节。 1 个厂区石灰石日粉仓（石灰石日粉仓其容量按两台炉（2600MW）在 BMCR 运行 工况时 1 天（每天按 24 小时计）的耗量设计） ，预留二期增设日粉仓及相应石灰石浆液 系统的安装场地。 1 个厂区石灰石浆液箱 2 台石灰石浆液给料泵 全套管道及阀门，包括管道内衬和接触浆液和酸液的设备及所有其他设备。 石灰石干磨制粉系统，由卧式球磨机、高压风机、分级机、旋风分离器和袋式收尘 运行维护培训教材锅炉专业 - 13 - 器组成一负压循环运行系统。 在所有条件下，球磨机能确保向 FGD 工艺供应足量的石灰石 粉细度至少应为 90%小 于 250 目筛（相当于 63m）的粉量。 存放于干料棚的石灰石粉，通过给料输送设备由地下卸料间送至石灰石贮仓内，随 后进入干式球磨机内制成石灰石粉，经高效选粉机分选的合格石灰石粉存贮于石灰石粉 仓（设 2 套卸料装置）内。成品粉经仓底给料机排出，经密封罐车输送至脱硫区日粉仓 （设 2 套进料装置） ，再经日粉仓底部的给料装置进入石灰石浆液箱制浆后泵送至吸收塔 补充与 SO2 反应消耗了的吸收剂。在脱硫区吸收塔附近设石灰石浆液罐和至吸收塔的石 灰石浆液给料泵。 石灰石输送机用于输送石灰石块至贮仓，从贮仓再到球磨机，包括：石灰石块贮仓 前的波纹挡边带式输送机、磨机前的皮带称重给料机、和磨机后的斗式提升机，随后石 灰石粉由波纹挡边带式输送机送至石灰石粉仓。倾斜设置的输送机装有止退装置，防止 输送机反转。 球磨机出口的石灰石粉在高压风机的作用下，被气流送至分级机进行分离，在离心 分离作用下，大颗粒经回料管返回球磨机入口继续研磨，符合粒径要求的风粉气流经旋 风分离器分离出大多数石灰石粉后，排至袋式收尘器收集。旋风分离器和布袋收尘器分 离和收集下来的石灰石粉经皮带输送机送入斗式提升机入口，经斗式提升机送至石灰石 粉仓。旋风分离器出口的部分含尘气流，在磨机出料口负压的作用下，经系统回风管返 回主风管下灰口前，形成闭路循环系统。另有 5%左右的含尘气流经放风调节蝶阀进入布 袋除尘器，净化后排入大气。为调节细度，分级机设有二次风，二次风量取自系统回风 管。 粉仓为一座圆筒仓，仓顶设布袋除尘器，其出口排气中含尘量小于 50mg/Nm3。仓底 部设置两套石粉输送器，将石灰石粉送入石灰石日粉仓。石灰石日粉仓中石灰石粉直接 送至石灰石浆液箱。全套负压除尘系统。用于去除石灰石粉制备车间、输送设备产生的 灰尘，整套包括：过滤器、风机、风道、灰尘输送机、控制挡板、储气罐、就地控制设 备、除尘器的压差控制和吹扫程序等。 3、石灰石浆液制备和供给系统 设置一台石灰石浆液箱和 4 台浆液泵（预留 1 台泵的接口） ，分别向 2 台吸收塔提供 石灰石浆液。石灰石浆液箱由有橡胶内衬的碳钢制造，箱体配有搅拌器。 每台吸收塔配有一条石灰石浆液输送环管，再循环回到石灰石浆液箱，石灰石浆液 通过环管上的分支管道输送到吸收塔，以防止浆液在输送管道内沉淀堵塞。 事故浆罐按单台锅炉吸收塔浆液的 100%容量设置，单独布置在脱硫区，事故浆罐为 两期四台锅炉共用。 3）烟气系统 从锅炉来的热烟气经增压风机（脱硫增压风机按 1 台动叶可调轴流风机，布置在脱 硫系统入口挡板门后。烟道和 GGH 支架采用钢结构支架）增压后进入烟气换热器(GGH) 降温侧，经 GGH 冷却后，烟气进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此烟气被冷却到饱 和温度，烟气中的 SO2 被石灰石浆液吸收。除去 SOX 及其它污染物的烟气经 GGH 加热至 75以上，通过烟囱排放。本期不设置烟气辅助蒸汽加热系统。 GGH 是利用热烟气所带的热量加热吸收塔出来的冷的净烟气。在设计条件下且没有 补充热源时，GGH 可将净烟气的温度提高到 75 以上。 烟气通过 GGH 的压损由一在线清洗系统维持。正常运行时清洗系统每天需使用压缩 空气吹灰 3 次。此外，系统还配有一套在线高压水洗装置(约 1 月用 1 次)。在热烟气的进 口与 GGH 相连的烟道出口安置一套可伸缩的清洗设备，用来进行常规吹灰和在线水冲洗。 清洗装置都有单独的、可伸缩的矛状管和带有单独的压缩空气和水喷嘴的驱动机械。 GGH 配一台在线的冲洗水泵 ，该泵为在线清洗提供高压冲洗水。自动吹灰系统可保证 GGH 的受热面不受堵塞，保持一定的净烟气出口温度。吹灰器自动控制。 当 GGH 停机后，换热元件可用一低压水清洗装置进行清洗。此低压水清洗装置每年 使用两次。每台 GGH 上的两个固定的水冲洗装置用来进行离线冲洗。每一个固定的水清 洗装置配有带喷嘴的直管，从有一定间隔的喷嘴中均匀地向换热面喷冲洗水。 设置一套密封空气系统保证 GGH 漏风率不大于 1%。 烟道上设有挡板系统，以便于 FGD 系统正常运行和事故时旁路运行。每套 FGD 装 置的挡板系统包括一台增压风机入口原烟气挡板，一台 FGD 出口净烟气挡板和一台旁路 烟气挡板，挡板为双百叶窗式。在正常运行时，增压风机入口挡板和 FGD 出口挡板开启， 旁路挡板关闭。在故障情况下，开启烟气旁路挡板门，关闭 FGD 进出口挡板，烟气通过 旁路烟道绕过 FGD 系统直接排到烟囱。所有挡板都配有密封系统，以保证 “零”泄露。 密封空气由密封空气站提供。每套 FGD 配一套密封空气站，设 2 台密封风机（一运一备） 运行维护培训教材锅炉专业 - 15 - 和电加热器。 烟道包括必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀节、法兰、导流板、垫片/螺栓材 料以及附件。 在 BMCR 工况下，烟道内任意位置的烟气流速不大于 15m/s。烟道留有适当的取样 接口、试验接口和人孔。 对于每台锅炉，配置 1 台 100%容量的动叶可调轴流增压风机（BUF） ，升压风机用 于克服 FGD 装置造成的烟气压降。布置于吸收塔上游的干烟区。增压风机包括电动机、 密封空气系统等。动叶可调增压风机出口的流量和压力由入口导叶调节。 4）SO 2 吸收系统 吸收塔采用川崎先进的逆流喷雾塔。烟气由一侧进气口进入吸收塔的上升区，在吸 收塔内部设有烟气隔板，烟气在上升区与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气在吸收塔顶 部翻转向下，从位于吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至除雾器。 川崎逆流喷雾塔具有如下特点： 吸收塔的构造为内部设隔板、排烟气顶部反转，出口内包藏型的简洁吸收塔； 采用川崎螺旋状喷嘴，所喷出的三重环状液膜气液接触效率高，能达到高效吸收性 能和高除尘性能； 通过烟气流速的最适中化和布置合理的导向叶片，达到低阻力、节能的效果； 吸收塔出口部具有的除水滴作用可降低除雾器负荷，确保除雾器出口水滴达标； 出口除雾器的布置高度底、便于运行维护、检修、保养； 吸收塔内部只布置有喷嘴，构造简单且没有结垢堵塞； 通过控制泵运行台数，可以针对负荷的变化达到经济运行； 低压喷嘴需要泵的动力小，为节能型， 单个喷嘴的喷雾量大，需要布置的数量少； 喷嘴材质为陶瓷，耐腐蚀、耐磨损，具有 30 年以上的使用寿命。 吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。吸收塔烟气入口段为耐腐蚀、耐高温合金。 吸收塔内上流区烟气流速达到 4.1m/s，下流区烟气流速为 10m/s。在上流区配有 3 组 喷淋层，每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。喷淋组件及喷嘴 的布置设计成均匀覆盖吸收塔上流区的横截面。喷淋系统采用单元制设计，每个喷淋层 配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。 每台吸收塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸 收浆液流量的要求来确定，在达到要求的吸收效率的前提下，可选择最经济的泵运行模 式以节省能耗。 吸收了 SO2 的再循环浆液落入吸收塔反应池。吸收塔反应池装有 6 台搅拌机。氧化 风机将氧化空气鼓入反应池。氧化空气分布系统采用喷管式，氧化空气被分布管注入到 搅拌机桨叶的压力侧，被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。 一部分 HSO3 在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，其余部分的 HSO3 在反应池中被氧 化空气完全氧化。 吸收剂（石灰石）浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的 pH 值。中 和后的浆液在吸收塔内循环。 吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。通过排浆控制阀控制 排出浆液流量，维持循环浆液浓度在大约 25wt。 脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴携带量不大于 75mg/Nm3。两级除雾器采用传统的顶置式布置在吸收塔顶部，除雾器由聚丙烯材料制作， 型式为 z 型，两级除雾器均用工艺水冲洗。冲洗过程通过程序控制自动完成。 吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统，冲洗自动周期进行。冲洗的目的 是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。 在吸收塔入口烟道装有事故冷却系统，事故冷却水由工艺水泵提供。 当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打 开或所有的吸收塔循环泵切除时本系统启动。 5）石膏排空和脱水系统 两台机组 FGD 所有的 25wt浓度的石膏浆液由吸收塔下部布置的石膏浆液排放泵 （每塔两台石膏浆液排放泵，一运一备）送到石膏脱水系统。 由脱硫塔石膏排出泵送来的石膏浆液进入石膏旋流站。石膏脱水系统设置两台石膏 旋流站和两台真空皮带脱水机，脱水后石膏表面水分10%（即石膏的湿度10%） 。采 用真空皮带脱水机进行石膏脱水，每台真空皮带脱水机的设计过滤能力为燃用校核煤质 下 1600MW 机组脱硫系统石膏总产量 200的脱水系统,每台真空皮带机配 1 台真空泵 （用于将水汽排放出石膏脱水及贮存间的通风系统） ，真空皮带脱水机和真空系统按此容 量设计。脱水后的石膏贮存在石膏库内。石膏抛弃系统按石膏脱水后用自卸汽车运至灰 运行维护培训教材锅炉专业 - 17 - 场堆放方式运行。 全套 FGD 石膏脱水系统至少包括： 石膏浆液缓冲系统 1 座石膏浆液缓冲箱，容量按满足两期 4 炉要求设置。并预留二期接口。 配置 2+1S 石膏浆液缓冲泵，并预留二期增设泵（1 台）安装基础及管道接口。 旋流器（分级器） 旋流器为环形布置，至少有 6mm 厚度的橡胶内衬；旋流子内衬采用亚聚氨脂。 2 套石膏水力旋流器、1 套废水水力旋流器（预留二期增加旋流子的安装空间和接口） 。 每套旋流器全套包括：给料分配管、溢流和出料槽、旋流器支撑和管道、内衬和所 有必要的截止阀、过滤器、配件等。为防止旋流器被大颗粒堵塞，旋流器组应安装过滤 器，过滤器材质为 904L。 石膏旋流站和废水旋流站：石膏浆液由石膏排浆泵泵送到石膏旋流站。石膏经过水 力旋流分级器从洗涤液中分离出来，离开旋流器的浆液中固体含量可达到 45-55%。浓缩 到此浓度的旋流站的底流浆液自流到真空皮带脱水机，旋流站的溢流自流到废水旋流站 给料箱，一部分通过废水旋流站给料泵送到废水旋流站，其余部分溢流到滤液水箱。废 水旋流站溢流自到废水箱，通过废水输送泵送到废水处理系统，底流进入滤液水箱。 箱体 需配置石膏脱水系统（水力旋流器、皮带真空脱水机等）配套的全部箱体。 分配器 包括 2 台用于石膏水力旋流器站分配器。 工艺泵 脱水系统内的工艺泵，按 2100%配置。全套，包括泵本体、配套电机、联轴器、 泵和电机的共用基础底座、法兰、配件以及内衬、冲洗装置等。工艺水作为密封水供给 真空泵，然后收集到滤布冲洗水箱，用于冲洗滤布，滤布冲洗水被收集到滤饼冲洗水箱， 用于石膏滤饼的冲洗。滤液水箱收集的滤液、冲洗水等由滤液水泵输送到石灰石浆液制 备系统和吸收塔。 本系统内配套管道、配件、搅拌器等。 石膏脱水设备 包括： 2 台真空皮带脱水机（2200单炉容量） ，石膏旋流站底流浆液由真空皮带脱水机 脱水到含 90固形物和 10水分，脱水石膏经冲洗降低其中的 Cl 浓度。滤液进入滤液 水回收箱。脱水后的石膏经由石膏输送机送入石膏仓。 1 个石膏滤布清洗水箱、1 个石膏滤饼清洗水箱（容量考虑 3 台真空皮带脱水机用量） 2 台石膏滤布清洗水泵，2 台石膏滤饼冲洗水泵（按 2200单炉容量） 。预留二期 增设泵的安装空间及基础（包括电缆埋管） 。 2 台水环式真空泵，预留二期增设泵的安装空间及基础。 其他泵和箱体。 真空皮带脱水机的钢支撑及检修平台。 将真空皮带脱水机的蒸汽排到建筑物外面的管道及设备（通风设备） 。 带式石膏输送机： 带式输送机运行时最大跑偏量不得超过带宽的 5%。 带式输送机在满载启动和停机时，最大瞬时张力不得超过正常工作张力的 1.5 倍。 带式输送机为连续运行。 滚筒轴为锻件，其许用扭矩及许用合力均应满足设计要求。 驱动装置采用齿轮马达驱动方式，驱动装置应拆装方便，便于检修。且密闭良好， 转动灵活。 各类托辊辊体均采用优质有缝焊接专用钢管，冲压轴承座、冷拔轴。辊子两端要有 可靠的防尘、防淋密封措施。润滑采用锂基润滑脂。应保证托辊及其轴承的承载能力， 托辊寿命应在使用 3 万小时时其损坏率不大于 5。 带式输送机采用螺旋拉紧装置，拉紧装置应有足够的行程。 各带式输送机的传动滚筒均装设头部清扫器，各带式输送机尾部装设空段清扫器。 胶带应满足耐石膏腐蚀的要求。所有胶带延伸率按 GB1059589 执行。尼仑胶带采 用电热蒸汽硫化接头。 所有外露的旋转、移动部件均应设置防护罩、防护栅或防护栏杆。 石膏贮存系统 脱水后的石膏贮存在石膏库内（石膏仓通过优化设计，使石膏运输车辆装料便于进 运行维护培训教材锅炉专业 - 19 - 行，不会对厂区环境造成污染，可贮存 4 台锅炉 BMCR 工况时至少 3 天的石膏产量） 。 石膏铲车和石膏运输车辆由我提供外。 FGD 的石膏库应包括装入、贮存、卸出石膏以及如下辅助设备，但不限于此： 石膏皮带输送设备 为达到规定的粉尘浓度而提供的除尘设备（包括差压控制器） 、过滤器和清洗设备。 在吸收塔、事故浆罐、石灰石浆液箱、石膏浆液箱等箱体和容器中应提供搅拌设备， 以防止浆液沉降结垢。所有搅拌器应能连续运行。 6）工艺水及废水处理系统 （1）供水系统 a、工艺水系统 本期脱硫工程工艺用水由主体工程统一考虑。为减少对地下水资料的使用，本期脱 硫工程要求在满足工艺系统要求的前提下应主要使用湖水作为工艺水，尽量少地使用地 下水。脱硫装置的工艺水水源取自湖水和地下水。共设有两个工艺水箱。一个工艺水箱 的水源为地下水，仅提供真空泵密封水。另一个工艺水箱的水源为湖水，提供除雾器、 吸收塔入口及管道等部件的冲洗水及其他需要水源的地方。湖水工艺水管道系统设备及 附件要求采用衬塑防腐。全部埋地管道要求有外防腐措施。室外工艺水、冲洗水等管道 应考虑电伴热。工艺水系统内的泵至少包括： 工艺水箱的工艺水泵（按不同水质工艺水各设置两台（一运一备） ） ，工艺水过滤器， 过滤器自动冲洗。 2 台除雾器冲洗水泵。 b、冷却水系统 冷却水被输送到氧化风机等处以带走产生的热量，最后返回至 FGD 岛分界处，或通 过地沟流入排水坑，再由排水坑泵打入系统。 C、废水处理系统 两期 4 台炉共用 1 套脱硫废水处理系统。 两期脱硫岛废水排放总量为 74t/h，要求脱硫废水处理系统出力按排污水量的 125%考 虑，即 92.5t/h。脱硫废水处理设备为室内布置。 脱硫废水处理系统包括以下三个子系统：脱硫装置废水处理系统、化学加药系统、 污泥脱水系统。脱硫废水经脱硫岛内废水处理站处理后接入主体工程，脱硫废水处理系 统处理后废水升压至 0.2MPa 以上，送至脱硫岛界限外 1 米用于干灰搅拌或排放。 脱硫装置废水处理系统工艺流程： 脱硫废水中和槽(加入石灰乳)沉降箱(加入 FeClSO4 和有机硫)絮凝槽(加入助凝 剂)澄清池 清水 pH 调整箱排放或至电厂冲灰水 本次工程由于脱硫工艺采用湖水作为补给水，水中含盐量较高，所以脱硫工艺废水 排放量非常大，脱硫废水处理工艺设备采用两列设计，每列单独处理，处理水量为 46t/h。上述工艺流程反应机理为： 首先，脱硫废水流入中和箱，在中和箱加入石灰乳，水中的氟离子变成不溶解的氟 化钙沉淀，使废水中大部分重金属离子以微溶氢氧化物的形式析出，中和箱尺寸为 4.5m4.8m，两座； 随后，废水流入沉降箱中，在沉降箱中加入 FeClSO4 和有机硫使分散于水中的重金属 形成微细絮凝体，沉降箱尺寸为 4.5m4.8m，两座； 第三步，微细絮凝体在缓慢和平滑的混合作用下在絮凝箱中形成稍大的絮凝体，在 絮凝箱出口加入助凝剂，在下流过程中助凝剂与絮凝体形成更大的絮凝体，絮凝箱尺寸 为 4.5m4.8m，两座； 既而在澄清池中絮凝体和水分离，絮凝体在重力浓缩作用下形成浓缩污泥，澄清池 出水（清水）流入清水箱内加酸调节 pH 值到 69 后排至电厂。澄清池尺寸为 10.5m8.5m，二座；出水箱尺寸为 5.0m5.5m，两座。 化学加药系统 化学加药系统为两列工艺设备共用，脱硫废水处理加药系统包括：石灰乳加药系统； FeClSO4 加药系统；助凝剂加药系统；有机硫化物加药系统；盐酸加药系统等。 为方便维护和检修，每个箱体均设置放空管和放空阀门，各类水泵均按 100%容量 2 用 1 备。 所有泵出口均装有逆止阀,在排出和吸入侧设置隔离阀，并装有抽空保护装置。计量 泵采用隔膜计量泵，带有变频调节和人工手动调节冲程两种方式。计量泵应为往复/隔膜 泵型式，宜选用相同的型号和厂家、容量和型式，带有变频调节和人工手动调节冲程行 程两种方式，而且计量泵过流材质应能够耐化学溶液侵蚀，可采用 PVC 或 PP，膜是 PTFE。在每条计量线上安装有流量计和压力缓冲容器。 运行维护培训教材锅炉专业 - 21 - 石灰乳加药系统，其流程如下： Ca(OH)2 Ca(OH) 2 料斗制备箱输送泵计量箱 计量泵加药点 Ca(OH)2 由卡车供应，人工卸入石灰乳液制备箱顶部的料斗。料斗包括：阻止粗物料 的滤网和滤网冲洗装置。 Ca(OH)2 浆液在石灰乳制备箱 (5m3)内制成 20%的 Ca(OH)2 浓液，再在计量箱(5m 3)内 调制成 5%的 Ca(OH)2 溶液，经石灰乳计量泵加入中和箱。加药量为 500mg/l。 FeClSO4 加药系统，其流程如下： FeClSO4FeClSO 4 搅拌溶液箱FeClSO 4 计量泵加药点 FeClSO4 制备箱（3m 3）和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。 为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周围设有围堰。FeClSO 4 在制备箱配成溶液， FeClSO4 溶液由隔膜计量泵加入絮凝箱。加药量为 50mg/l。 助凝剂加药系统，其流程如下： 助凝剂助凝剂制备箱助凝剂计量泵加药点 助凝剂制备箱（3m 3）和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。为 防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周围设有围堰。助凝剂溶液由隔膜计量泵加入 絮凝箱。加药量为 10mg/l。 有机硫化物加药系统，其流程如下： 有机硫化物有机硫制备箱 有机硫计量泵加药点 有机硫制备箱（3m 3）和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套装置内。为 防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周围设有围堰。有机硫在制备箱配成溶液，有 机硫溶液由隔膜计量泵加入沉降箱。加药量为 10mg/l。 盐酸加药系统，其流程如下： 盐酸计量箱盐酸计量泵加药点 盐酸计量箱（3m 3，储存 30 天）和加药计量泵以及管道、阀门组合在一小单元成套 装置内。为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀地砖，周围设有围堰。盐酸溶液由隔膜计 量泵加入出水箱。盐酸采用汽车运输。 为使系统有高的可利用性，各类药液贮存箱、计量箱应按 1 运 1 备设置，每个箱体 均应考虑放空及维修的可能；各类泵应按两运一备设置。 污泥脱水系统 污泥处理系统流程如下： 浓缩污泥污泥贮池压滤机滤饼堆场 滤液 滤液平衡箱 中和箱 澄清池底的浓缩污泥中的污泥一部分作为接触污泥经污泥回流泵送到中和箱参与反 应，另一部分由污泥输送泵送到污泥脱水装置，污泥脱水装置由带式压滤机和滤液平衡 箱组成，污泥经压滤机脱水制成泥饼外运倒入灰厂，滤液收集在滤液平衡箱内，由泵送 往第一沉降阶段的中和槽内。 带式压滤机按连续工作设计，设计容量为 25t/h。 （2）排放系统： 本工程排放系统设置 2 个吸收塔排水坑（每塔一个） 。设置必要的废水贮池、废水泵。 脱硫废水处理后回用于除灰系统，应提供至少 292m3 废水处理系统出力的废水贮存池， 外送的废水泵出力不小于 246m3/h。 当需要排空吸收塔进行检修时，塔内的浆液主要由吸收塔排放泵排至事故浆液箱。 当液位降至泵的入口水平时，塔内剩余的浆液依靠重力自流入吸收塔排水坑，再由吸收 塔排水坑泵打入事故浆液箱。 由每个箱体和泵内排出的疏水也通过沟道分别集中到吸收塔排水坑。 废水处理系统设备的溢流水、放空排水、管路冲洗水均排入溢流坑，通过排水潜污 泵送到中和箱重新处理。 脱硫废水连续排放，连续处理。 （3）脱硫废水处理系统控制： 本工程脱硫废水处理系统采用就地手动和 PLC 柜自动两种控制方式，两种方式的转 换在就地电控柜上进行。正常工况时由 PLC 控制自动运行，在需要人工干预时，选择手 动状态，系统退出自动运行，就地手动有最高的优先级。所有自动阀门应配有手动开关。 PLC 柜与 FGD_DCS 间应留有通讯接口。 2.2.7 杂用气和仪用压缩空气系统 FGD 仪用压缩空气由锅炉岛统一提供，脱硫工艺中检修用压缩空气、GGH 吹灰用压 运行维护培训教材锅炉专业 - 23 - 缩空气由脱硫岛内配置专用的空压机供汽，并预留供二期压缩空气系统设备的安装场地。 在脱硫岛就地设置储气缓冲罐，即设有 1 台仪用空气储气罐和 1 台厂用空气储气罐。仪 用空气管采用不锈钢管。当空压机停运时，储存于空气储罐中的压缩空气可供 FGD 装置 运行 7 分钟。FGD 装置中空压机/鼓风机提供的空气应符合以下要求： 氧化空气：无油 仪用气：无油，无水，冷却 杂用气：无特殊要求 全套包括：240Nm 3/min 无油螺杆式空压机（集装式、空冷） ，240Nm 3/min 吸附 式空气干燥器、30m 3 压缩空气缓冲罐、各类就地压力仪表、阀门、法兰、密封垫、螺栓 螺母等。 压缩空气制备系统采用就地 PLC 控制，并能由 D