石灰石-石膏湿法双循环脱硫技术--zsz

石灰石石膏湿法双循环脱硫技术,张绍振2014.12,1我国大气污染物排放标准,火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011),表1火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值(单位mg/m3),注1:位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该限值。注2:采用W型火焰炉膛的火力发电锅炉,现有循环流化床火力发电锅炉,以及2003年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉执行该限值.,火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011),表2大气污染物特别排放限值(单位mg/m3),注:重点地区的火力发电锅炉和燃气轮机组执行表2规定的大气污染物排放特别排放限值。,环保部2013年03月05日第14号公告,目前，我国对火力发电厂的环保要求越来越严格，火电厂大气污染物排放标准进一步提高，根据环保部2013年03月05日发布的第14号关于执行大气污染物特别排放限值的公告，位于“三区十群”内的火力发电机组在“十三五”期间，都必须达到二氧化硫50mg/m3的排放限值；这就意味着不论是新建电厂，还是现有电厂，都将面临着脱硫效率要求大于98%的情况。此时，在不改变石灰石做为脱硫剂的前提下，石灰石石膏湿法双循环脱硫技术就成为了一个很好的解决方案。,针对新环保政策及未来形势的几种改进路线,脱硝：SCR与炉内低氮结合除尘：电除尘增加电场、电袋与湿除结合脱硫：逐步向湿钙法统一，并普及双循环技术，包括单塔双循环和双塔双循环脱汞及重金属：主要以湿除为主脱碳：目前还以采集深埋为主要研究方向,2石灰石石膏湿法单塔双循环脱硫技术,2.1工艺流程,双循环脱硫技术原是德国诺尔公司的一种石灰石-石膏湿法脱硫技术.由于德国诺尔公司已经被德国FBE公司收购，技术属FBE公司所有。,图1双循环工艺流程图,2.2工艺描述,烟气经过两个不同的循环过程和石灰石反应后得到净化：Quench循环（一级循环）Absorber循环（二级循环）每个循环回路有不同的化学反应过程，固体浓度，固体类型和pH值：Quench循环pH值=4.5-5.3Absorber循环pH值=5.8-6.4氧化空气被鼓入到Quench循环，在较低的pH值下，有利于氧化过程。氧化空气同时也被鼓入到Absorber循环，以避免结垢。如果采用石灰石作为脱硫剂，则细碎的或者粒径较大的石灰石都能使用；输送方式可以采用：干磨和气力输送给料系统湿磨和浆液给料系统,2.3系统优点,对SO2的大范围变化有很好的适应性；尤其适用于含硫量较高的煤质或者脱硫效率要求97的FGD系统。能适应烟气中二氧化硫的较大偏差和快速变化。在Quench循环中，烟气能够得到预处理：降低烟气中含尘量降低HCl和HF含量有利于箱罐材质选择每个循环的控制都是独立的，并且易于优化和快速调整。对于一些不利的运行工况，能够迅速反应：燃料变化负荷变化,2.3系统优点续,在Quench循环由于pH值较低45，能够保证脱硫剂的溶解吸收过程，并生成高品质的石膏。在Absorber循环由于pH值较高6，能够保证非常高的脱硫效率和较低的液气比，大幅降低循环泵的能耗。每个循环的化学反应都是独立控制的，能够允许使用：品质较差的脱硫剂粒径较大的石灰石粉石灰石输送给料系统比较简单，易于操作控制,2.4技术经济优点,由于Quench的浆池容积较小，降低了吸收塔的高度：降低抗风载和地震载荷的等级降低了投资成本独立分离的Quench浆池和ATF浆池可以减小事故浆罐的存储容积：降低投资成本锥型结构的收集碗用于分隔两个循环区域，均布烟气，减少烟气分层：均布烟气流场较小的液气比L/G降低投资和运行费用可以优化材质，降低投资成本。,2.5材质选择范围,奥氏体不锈钢和镍基合金（完全使用和内衬）：吸收塔外壁收集碗漏斗喷淋层支撑结构有机的防腐蚀材料（丁基橡胶和玻璃鳞片）：吸收塔外壁碳钢衬胶（和/）或防腐涂层收集碗烟道玻璃纤维增强塑料（FRP）：吸收塔外壁收集碗喷淋层支撑结构烟道,3双循环吸收塔的改进,3.1双循环吸收塔原烟气入口的改进,原设计,改进后,3.2双循环吸收塔收集碗和返回AFT浆池管道的改进,原设计,改进后,3.3双循环吸收塔内部结构的改进,原设计,改进后,4双循环吸收塔的业绩,4.1双循环吸收塔的运行业绩表,原烟气SO210.000mg/m3(标，干)：共20台原烟气SO216000小时）无可用率限制石膏品质高含水量99%（实际）钙硫比：1.00mol/mol,7.6国电永福电厂脱硫改造后的主要技术指标,7.7国电永福电厂脱硫改造平面布置图,7.8国电永福电厂脱硫改造剖面布置图,改造完成后，#4炉在168小时调试期间，脱硫效率达到了99.3%；在投运后6个月，完成了#4炉的性能检测报告，长期稳定运行的脱硫效率达到了98.7%，石膏含水率为6%。完全达到了改造的预期效果。2011年底新的环保排放标准颁布，广西作为高硫煤地区，现有机组执行400mg/Nm3的排放标准，电厂随即调整了运行方式，一级循环运行2台循环泵，二级循环运行2台循环泵，在FGD入口后SO2浓度为11500mg/Nm3的情况下，出口满足了400mg/Nm3的排放标准，脱硫效率达到了96.6%；而原有的石灰石-石膏单循环系统在相同条件下，运行4台循