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华电忻州广宇煤电有限公司 2135MW燃煤机组烟气脱硫工程系统培训手册运行部2010年10月华电忻州广宇煤电有限公司 2135MW燃煤机组烟气脱硫工程系统培训手册组织编写:参加编写:审核:批准:第二章 工艺系统说明1. 系统描述1.1 系统概述华电忻州广宇煤电有限公司2135MW发电机组烟气脱硫工程采用 方式建造， 有限公司负责脱硫岛以内且能满足2135MW发电机组烟气脱硫系统正常运行及事故或停运所必需具备的工艺系统设计、电气仪控设计、土建设计、设备选择、采购、运输及储存、制造及安装、施工、调试、试验及检查、试运行、考核验收、消缺、培训和最终交付投产等。脱硫原烟气已经经过静电除尘器（除尘效率99.992%）除尘，脱硫装置布置在烟囱之后。 本项目是为一期工程两台锅炉各配一套FGD装置，采用石灰石石膏湿式脱硫工艺，副产物为二水硫酸钙。设计范围内，全烟气脱硫效率不低于95%。1.1.1 基本设计条件烟气脱硫装置（以下简称FGD）入口烟气参数表11 FGD入口烟气参数 项目单位校核煤种设计煤种最小锅炉负荷%容量MW流量m3N/h（湿，实际O2） m3N/h（干，实际O2）H2OVol. %（湿，实际O2）O2Vol. % （干）CO2Vol. % （湿，实际O2）SO2mg/m3N(干, 6%O2)HClmg/m3N(干, 6%O2)HFmg/m3N(干, 6%O2)SO3mg/m3N(干, 6%O2)NOxppm(干, 实际 O2)灰尘mg/m3N (干, 6%O2)温度压力Pa石灰石分析资料表12 石灰石分析资料项目单位西吴村CaOMgOSO3SiO2+不溶解酸Ig-lossAl2O3MnOFe2O3CaCO3*1CaMg(CO3)2*1其他CaCO3*2备注：*1:按 MgO 转变为白云石时对应的值。*2:按 CaO 转换为 CaCO3时对应的值。1.1.2 总体设计原则（1）贯彻“安全可靠，经济适用，符合国情”的电力建设方针。（2）大气污染物排放满足火电厂大气污染物排放标准（GB132232003）。（3）脱硫工程设计考虑防尘、防腐蚀、防噪音等措施，满足国家现行标准的要求。（4）脱硫工艺采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，工艺系统设计和设备选择贯彻技术先进，安全可靠的原则，除关键设备进口外，其余设备及材料均由国内供货。（5）装置的服务寿命为30年，可利用率大于95%。设备年利用小时数为7500小时。（6）FGD装置能适应锅炉最低稳燃负荷35%BMCR工况和100%BMCR工况之间的任何负荷。1.2.3 主要技术指标项 目内 容机组容量2135MWFGD入口烟气量（标态，湿基，实际含氧量） （设计煤种）脱硫率机组年利用小时数 小时FGD装置年利用率 %年SO2减排量 103吨脱尘率 %年粉尘减排量 吨年石灰石消耗量 104吨年工业水消耗量 104吨年电力消耗量 104kWh年压缩空气消耗量 104m3年石膏产量 104吨占地面积约 m2脱硫岛的布置1.1.4 总平面布置根据厂区总平面布置的规划，脱硫装置布置在锅炉烟囱后部 立方米范围内，石灰石制浆、石膏脱水、脱硫废水处理等公用系统均布置在脱硫岛范围内。脱硫岛整体布局紧凑、合理，系统顺畅，节省占地，节省投资。两台机组的脱硫装置以烟囱为中心对称布置，公用系统除外。脱硫装置进出口和旁路烟道上设有挡板门；浆液循环泵、石膏浆液排出泵紧凑布置在吸收塔周围。两个吸收塔的氧化风机室内布置，氧化风机房两炉公用，放置在两套脱硫装置的中间。1.1.5附图1、脱硫岛设备布置图（一）2、脱硫岛设备布置图（二）3、脱硫岛设备布置图（三）1.2 系统流程图FGD系统采用石灰石石膏湿法工艺，总的FGD系统流程如图-1.2所示。图-1.2 FGD 系统流程2#机组烟囱No.1锅炉SO2 吸收氧化系统烟气系统虚线以内的表示供货范围。冷却水冷却水返回蒸汽蒸汽工艺水工艺水公用系统排放系统杂用空气仪用空气1#机组密封空气石灰石浆液制备系统石灰石浆液(处理后的烟气)(烟气)石膏浆液石膏脱水系统仪用空气杂用空气石膏石灰石虚线以外的部分由电厂提供原料或接口。1.3 系统描述烟气脱硫系统由下列几个部分组成：烟气系统 -烟道系统SO2 吸收氧化系统 -吸收塔 -吸收塔浆液循环 -氧化空气供给系统石膏脱水和处理系统 -石膏浆液排放系统 -石膏脱水系统 -石膏储存系统石灰石浆液制备系统 -石灰石接收和输送系统 -石灰石磨制及浆液供给系统排放系统 -排放系统（事故浆液罐/集水坑）公用系统 -工艺水供给系统 -冷却水供给系统 -密封空气供给系统 -仪用及杂用空气供给系统1.3.1 烟气系统本系统的作用是SO2 吸收氧化系统。本系统包括以下设备：设备编号主要设备数量FGD入口挡板12FGD出口挡板12FGD旁路挡板12注：数量一栏中数字 表示设计条件时设备的备用数量。图-1.3.1给出了典型流程图从锅炉出来的未处理的烟气通过SO2吸收氧化系统。吸收塔入口前设置了FGD入口挡板。吸收塔的出口处设置了FGD出口挡板。设置了FGD旁路挡板的旁路烟道可使100的烟气从旁路烟道直接通过，这样在FGD故障时无需被迫关闭锅炉。FGD旁路挡板安装于旁路烟道中，正常运行时下是关闭的，以防止原烟气直接进入烟囱。所有这些挡板由来自公用系统的仪用空气通过执行器进行操作。11图1.3.1 烟气系统1#机组SO2 吸收氧化系统 FGD 旁路挡板烟囱2#机组No.1 锅炉FGD入口挡板FGD 出口挡板1.3.2 SO2 吸收氧化系统本系统的作用是从烟气中脱除SO2并进行氧化。本系统包括以下设备：设备编号主要设备数量吸收塔搅拌器32吸收塔除雾器12吸收塔12吸收塔循环泵42吸收塔排浆泵(1+1)2氧化风机2+1注：数量一栏中数字 表示设计条件时设备的备用数量。图-1.3.2给出了典型流程从引风机出来的烟气进入吸收塔。吸收塔脱除SO2。一部分飞灰及卤化物在吸收塔内也同时被脱除。吸收塔采用的是单循环双接触烟气洗涤塔（DCFS），包括上部的逆流部分和底部吸收塔反应罐。从底部向上升起的烟气流与吸收塔循环浆液泵送入的喷射浆液相接触。为了防止在干湿界面产生烟气污染物和浆液产生沉积，采用从工艺水箱泵送水对吸收塔进口部分的内壁进行间歇性的冲洗。在吸收塔内吸收过程中，被吸收的SO2 在浆液中同时被烟气中含有的氧部分氧化形成硫酸盐。氧化空气通过位于每个吸收塔搅拌器前面的氧化空气管鼓入吸收塔， 螺旋桨叶片旋转产生的水流使氧化空气被有效分散，并产生细微气泡加速氧化反应中气液的接触。来自氧化空气风机的空气将余留下来的亚硫酸盐完全氧化成石膏。以下液体被加入到吸收塔：工艺水石灰石浆液箱来的石灰石浆液来自滤液池的滤液吸收塔浆液的浓度通过密度计连续进行测量，并通过排出浆液至皮带脱水机使浓度保持在大约 wt%。 处理后烟气中夹带的液滴通过水平安装于吸收塔下游的除雾器被去除。水平安装的两级折板式除雾元件可以高效去除烟气中夹带的液滴。夹带的液滴落入吸收塔反应罐中。安装于每级除雾器前和第一级除雾器后的冲洗喷雾系统通过间隔性冲洗去除除雾器元件表面的沉积物。位于第二级除雾器后的冲洗系统仅当除雾器的压损上升到一定值时才使用。烟气流经吸收塔除雾器后，直接进入烟囱。吸收塔中的化学反应如下：吸收塔SO2 + H2O H2SO3H2SO3 H+ + HSO3(H+ + HSO3 + 1/2O2 2H+ + SO42)(2H+ + SO42 + CaCO3 + H2O CaSO42H2O+ CO2)SO2 溶于水后，从H2SO3分离出H+ 和 HSO3。部分HSO3 被烟气中含有的O2氧化，转化成H2SO4。浆液中的CaCO3 中和一部分 H2SO4 使浆液的PH值升高。吸收塔反应罐H+ + HSO3 + 1/2O2 2H+ + SO422H+ + SO42 + CaCO3 + H2O CaSO42H2O+ CO2所有浆液中余留下来的HSO3 被氧化空气氧化后转化为H2SO4，然后与CaCO3中和反应生成CaSO42H2O。15图-1.3.2 SO2 吸收氧化系统来自引风机出口进入烟囱吸收塔除雾器 工艺水工艺水工艺水 工艺水干湿界面冲洗吸收塔循环泵喷浆管吸收塔氧化风机石膏皮带脱水机吸收塔搅拌器吸收塔排浆泵1.3.4 石膏脱水及处理系统本系统的作用将石膏浆液进行脱水。本系统包括以下设备：设备编号主要设备数量石膏皮带脱水机1+1真空罐1+1真空泵1+1滤液池搅拌器1滤液泵1+1滤液池1滤布冲洗水泵12+1滤饼冲洗水泵12+1皮带冲洗水箱1石膏仓库1注：数量一栏中数字 表示设计条件时设备的备用数量。图-1.3.4给出了典型的流程。 wt%的浆液通过吸收塔排浆泵从吸收塔进入石膏皮带脱水机。石膏皮带脱水机将浆液脱水制成含水量小于10%的石膏滤饼。皮带冲洗水箱的工艺水通过滤饼冲洗水泵送对滤饼进行冲洗，使冲洗后的石膏滤饼的氯化物含量低于100ppm。皮带冲洗水箱的工艺水通过滤布冲洗水泵对脱水机进行冲洗。真空泵密封水被收集储存在皮带冲洗水箱中。每台皮带脱水机真空罐分别有一个真空罐和一台真空泵。皮带脱水机真空罐中的滤液经过重力的作用直接进入滤液池中。石膏皮带脱水机冲洗水收集到滤液池中并与滤液混合。一部分混合后的滤液通过滤液泵从滤液池进入废水处理系统，一部分混合后的滤液通过滤液泵从滤液池中送入石灰石浆液制备系统。剩余的混合后的滤液通过滤液泵送入吸收塔以保证滤液池的液位。脱水后的石膏直接落入到石膏仓库。18图-1.3.4 石膏脱水及处理系统吸收塔蒸汽滤饼冲洗水加热器石膏皮带脱水机 A滤布冲洗水泵 A/B/C滤饼冲洗水泵A/B/C皮带冲洗水箱球磨机系统吸收塔废水处理系统M滤液池工艺水工艺水滤液泵 A/B滤液池搅拌器M真空罐 A真空泵 A仪用空气大气(石膏皮带脱水机 1套)M1.3.5 石灰石浆液制备系统本系统的作用是石灰石浆液的制备。本系统包括以下设备：设备编号主要设备数量石灰石浆液罐搅拌器1石灰石浆液泵2+1石灰石浆液罐11.3.7 排放系统本系统的作用是对排放的控制。本系统包括以下设备：设备编号主要设备数量吸收塔区集水坑搅拌器吸收塔区集水坑液下泵吸收塔区集水坑事故浆液罐搅拌器事故浆液泵事故浆液罐石灰石浆液制备区集水坑搅拌器石灰石浆液制备区液下泵石灰石浆液制备区集水坑注：数量一栏中数字 表示设计条件时设备的备用数量。图-1.3.7给出了典型的流程：每套FGD装置有一个吸收塔区集水坑。停运期间，如果吸收塔必须排空，浆液将被送入事故浆液罐中。事故浆液罐设计有足够的容量能接收一台吸收塔中的浆液，包括管道中的浆液。因为事故浆液罐位于地面上，吸收塔中的剩余浆液通过重力作用进入吸收塔区集水坑，然后浆液将通过吸收塔区集水坑液下泵进入事故浆液罐。检修完成之后，事故浆液箱中的浆液通过事故浆液泵送回到吸收塔中。石灰石浆液制备区集水坑位于石灰石浆液制备系统区域。石灰石浆液制备系统区溢出的浆液通过排放系统疏水沟进入该集水坑。 该集水坑中的浆液将被泵送入到球磨机浆液回流罐中。石膏脱水系统和石膏处理区域的溢出的滤液通过排放系统疏水沟进入滤液池。21MM排水吸收塔吸收塔区集水坑液下泵M石膏脱水和处理区疏水沟石灰石浆液制备区疏水沟2#机组MMM1#机组图-1.3.7 排放系统吸收塔排浆泵石灰石浆液制备区液下泵 吸收塔区集水坑球磨机浆液回流罐滤液池石灰石浆液制备区集水坑事故浆液泵事故浆液罐吸收塔滤液泵M221.