火电厂烟气脱硫技术与应用(之二-石灰石-石膏法系统简介).ppt

火电厂的烟气脱硫技术与应用 （第二部分） 某燃煤电厂2600MW超临界国产燃煤发电机组 石灰石-石膏烟气脱硫系统简介,湿式石灰石石膏法,工艺系统及设备,back,反应机理,工程应用,优缺点,工程概况,以某燃煤电厂2600MW机组脱硫系统为例介绍,一、设计工况与技术要求 （1） 设计工况 烟气量： 1928700Nm3/h(实际氧量,干基) 烟气量： 2059499Nm3/h(实际氧量,湿基) SO2浓度： 2394.8mg/Nm3(6%氧量,干基) 烟气入口温度： 114,（2） 主要性能要求 脱硫效率 95.5（当含硫量增大25时，旁路烟气挡板关闭， 脱硫系统仍能安全运行，且脱硫效率仍能达到94 ） 可用率 95% 服务寿命：30年，大修期为5年。 除尘效率 85 除雾器出口液滴含量75mg/Nm3 电耗：置连续运行7天的电量消耗量平均值不超过12750kW/h（电 量消耗量按6kV馈线处功率） 石灰石(粉)消耗量：FGD 装置连续运行7天的石灰石(粉)消耗量平 均值不大于28.714t/h 工艺用水量：FGD 装置连续运行7天的工艺用水量平均值不大于 258.6t/h,（3） 脱硫岛布置 脱硫岛位于烟囱与煤场之间。 FGD装置为室外装置，吸收塔不设置建筑物。 设备的位置及各个设施的布置最优化：使压损最小，优化运行费用和运行程序，并使所有设备维修方便。 不同的设备和组件可露天布置或分别安装在单独的或组合的建筑物中，使流程合理，建筑物相对集中； 烟道、增压风机、吸收塔、GGH为室外布置，应提供必要的防雨措施。,（4）石膏品质 CaSO42H2O 含量87% Wt。 CaCO3 3%（以无游离水分的石膏作为基准）。 CaSO31/2H2O 含量1% Wt（以无游离水分的石 膏作为基准）。 溶解于石膏中的Cl-含量0.01% Wt（以无游离水 分的石膏作为基准）。,（5）无有害物质积累 保证在FGD设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累。 （6）废水排放 保证脱硫废水经废水处理系统处理后的排水水质达到（GB8978-1996）中的二级标准。 （7）烟气系统压降 烟气系统在各种工况的压降保证值2650Pa。,二、 工艺系统及设备,图3-1 湿式石灰石-石膏FGD工艺系统 1.锅炉; 2.电除尘器 3.未净化烟气 4.净化烟气 5.烟气/烟气换热器 6.吸收塔 7.吸收塔持液槽（吸收塔底槽）8.除雾器 9.氧化用空气 10.工艺过程用水 11.粉状石灰石12.工艺过程用水 13.粉状石灰石储仓 14.石灰石中和剂储箱 15.水力旋流分离器16.皮带过滤机 17.中间储箱 18.溢流储箱 19.维修用塔槽储箱 20.石膏储仓 21.溢流废水 22.石膏,工艺流程总图,back,湿式石灰石石膏法脱硫流程,优点,属气液反应，速度快 脱硫剂利用率高，脱硫率高 煤种适应性好,缺点,烟气需再热 有废水处理问题，投资大,back,back,香港南丫电厂,FGD 施工现场,北京第一热电厂,杭州半山电厂,珞璜电厂,工程应用：,1. 烟道系统 脱硫工程的烟气系统从锅炉引风机后的总烟道上引出，烟气通过增压风机升压后接入烟气-烟气换热器降温，然后再进入吸收塔脱硫净化，经除雾器除去水雾后，又经烟气烟气换热器将从吸收塔出来的50左右的脱硫烟气升温至80以上，再接入主体发电工程的烟道经烟囱排入大气。 锅炉从45%BMCR到100%BMCR工况条件下，FGD装置的烟气系统能正常运行，并留有一定的余量，当烟气温度超过限定的温度180时，烟气旁路系统启运。 在主体发电工程烟道上设置旁路，当锅炉启动、FGD装置故障、检修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。 烟道系统中设有人孔、排水孔和卸灰门。 主要设备有： 静叶可调轴流式增压风机 一台 回转式烟气换热器 一台 电动双百叶双密封挡板 三？个 主要仪表： 压力表、温度计和SO2分析仪等仪表。,增压风机的附属设备： 电动机露天布置，为节约用水，电动机选用全封闭空冷式。 密封风机每台增压风机配两台密封风机，一运一备。密封风机强制冷却、密封。,后导叶,前导叶,总装图,AN系列静叶可调轴流风机（成都电力机械厂提供）,增压风机的安放位置的讨论,烟气系统分段阻力见表3-4。,烟气再热方案的讨论,旋转式换热器（RGGH）是湿法烟气脱硫系统中最广泛的一种换热设备,RGGH工作原理,RGGH组装现场,RGGH安装示意 增压风机 2 旋转式烟气/烟气再热器 3 吸收塔,虽然旋转式换热器有泄漏问题，且占用空间大，投资高，但由于其运行成本低。因此到目前为止,旋转式换热器在脱硫系统中的应用最为广泛。德国的80%湿法FGD系统安装了这种再热器。在日本自从Shimenoseki电厂1979年首先使用后，大多数的湿法FGD装置也都安装了这种热交换器。 回转式烟气再热器（RGGH）的蓄热元件采用涂有搪瓷的碳钢板。采取防泄漏密封系统，减小未处理烟气对洁净烟气的污染。RGGH原烟气侧向净烟气侧和净烟气向原烟气侧的泄漏率始终保持小于1%。并配有全套吹灰装置。当FGD进口原烟气温度大于或等于设计温度时，RGGH出口的净烟气温度一般不低于80。 但现在有取消换热器的趋势,烟气挡板,单轴双百叶档板门（湖南加清环保设备有限公司供图）,本项目烟道旁路挡板采用单轴双百叶档板门，配气动执行器，采用密封风机密封，确保有100%的气密性。旁路挡板具有快速开启的功能，全关到全开的开启时间应该尽量短（国产设备已经达到15秒）。 FGD入口原烟气挡板和出口净烟气挡板为双叶片挡板，配电动执行器，采用密封风机密封，确保有100%的气密性，全开到全关的关闭时间应该尽量短（国产设备已经达到20秒）。 附属设备： 挡板密封风机共两台密封风机，一运一备。风机设计有足够的容量和压头，密封气压力至少维持比烟道内烟气最高压力高500Pa。 电加热器两台密封风机配有一台电加热器。,2 吸收系统 石灰石浆液通过吸收塔浆液循环泵从吸收塔浆池送至塔内喷嘴，通过喷嘴形成细小浆液滴与烟气接触发生化学反应，吸收烟气中的SO2。在吸收塔循环浆池中生成石膏的过程中采取强制氧化，氧化风机鼓入空气将浆液中未氧化的HSO3-和SO32-氧化成SO42-。石膏排出泵将浓度为30%的石膏浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。脱硫后的烟气夹带的液滴被安装在吸收塔顶部的除雾器收集，使净烟气的液滴含量不超过保证值75mg/Nm3（干基）。,back,除雾器层,喷淋层,底槽,本项目吸收塔主要参数见表3-5,吸收塔浆液循环泵 吸收塔浆液循环泵为离心泵，泵的壳体采用合金钢或衬橡胶，叶轮和入口轴套采用合金或相当材料， 每套FGD配置3台循环泵。 氧化风机 氧化风机采用罗茨型，提供足够的氧化空气，氧化风管的布置要能使吸收塔内的亚硫酸钙充分氧化成硫酸钙。氧化风机为每塔两台。 石膏浆液排出泵 石膏浆液排出泵为离心泵，泵的壳体和叶轮采用合金钢。每个吸收塔设置两台石膏排出泵，一运一备。排浆泵参数下表。,除雾器 参数见表3-9 湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径为1060m的“雾”。“雾”不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，如不妥善解决，任何进入烟囱的“雾”，实际就是把SO2排放到大气中，同时也造成尾部设施的腐蚀。因此，被净化的气体在离开吸收塔之前要进行除雾。,back,除雾器层,喷嘴 喷淋层数/层间距 3/1.8 每层喷咀数 180 喷嘴型式 中空锥，双向,压力式喷嘴工作原理图,空心锥切线型喷嘴,螺旋形喷嘴,back,喷淋层,喷嘴,3 石灰石浆液制备系统 目前石灰石制浆系统一般有两种方法，一是干法制浆，二是湿法制浆。干法制浆一般采用干式球磨机或者立式辊磨先将石灰石制成石灰石粉，再通过兑水搅拌制成石灰石浆液。湿法制浆一般采用湿式球磨机，直接将石灰石块制成石灰石浆液。,FGDM系列湿式石灰石球磨机,4 石膏脱水及贮存系统 常规的石膏脱水系统如图3-14所示。来自吸收塔底槽的石膏浆先在一台水力旋流分离器中稠化到固体含量约40%60%，同时按其粒度分级。然后将稠化的石膏用真空皮带过滤器进一步脱水到残留湿度为10%（用离心机脱水可使石膏含水量降到5%，但运行费用比较高）。为了使氯含量减少到不影响石膏使用质量的程度，需要同时在过滤皮带上对其进行洗涤。,5 工艺水供应系统 脱硫岛的工艺水一般均从电厂主系统引接 脱硫工艺水系统负责向下列设备供水： 吸收塔除雾器冲洗 各设备冷却水 石灰石制浆 吸收塔氧化浆池液位调整 石膏脱水建筑冲洗 石膏及真空皮带脱水机冲洗 脱硫场地冲洗 氧化空气管道冲洗 吸收塔干湿界面冲洗 与浆液接触的阀门和管道的冲洗 用水量大和有废水产生是湿法脱硫的缺点 为节约用水，设备、管道及箱罐的冲洗水和设备的冷却水回收至集水容器或浆池、浆液箱重复使用。,工艺水系统主要设备： 工艺水泵 工艺水箱,6 排空及回收系统（排放及事故系统） 主要设施： FGD岛内设置事故地坑 事故浆液箱 容量能够满足单个吸收塔检修排空时和其他浆液排空的要求，并作为吸收塔重新启动时的石膏晶种。事故浆液箱采用碳钢制作。 浆液返回泵 FGD装置的浆液管道和浆液泵等在停运时进行冲洗，其冲洗水就近收集在各