脱硫技术培训幻灯片.ppt

山东黄台发电厂烟气脱硫工程培训材料基建工程办公室二OO一年三月,目录,1.0工程概况2.0石灰石-石膏湿法脱硫工艺2.1烟气系统2.2吸收塔系统2.3工艺水系统2.4吸收剂制备系统2.5石膏脱水系统2.6DCS控制系统2.7电气系统3.0石膏炒制系统4.0几种脱硫工艺比较,1黄台电厂烟气脱硫工程概况,黄台电厂烟气脱硫技改工程是国家300MW发电机组等级湿法脱硫国产化示范项目。该项目对7、8号两台300MW燃煤机组的全烟气进行脱硫。采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。主要包括烟气系统、吸收塔系统、氧化空气系统、吸收剂制备系统、石膏脱水系统、事故浆罐系统、工艺水系统、石膏炒制系统等。本项目由龙源电力环保技术开发公司和山东电力工程咨询院分工设计。,脱硫工程整体效果图,2石灰石-石膏湿法脱硫工艺,石灰石-石膏湿法脱硫工艺该工艺采用石灰石或石灰作脱硫吸收剂，石灰石破碎与水混合,磨细成粉状,制成吸收浆液(当采用石灰为吸收剂时，石灰粉经消化处理后加水搅拌制成吸收浆)。在吸收塔内，烟气中的SO2与浆液中的CaCO3以及鼓入的氧化空气进行化学反应生成二水石膏，SO2被脱除。脱硫后的烟气经除雾器去水、换热器加热升温后进入烟囱排向大气。脱硫石膏浆经脱水装置脱水后回收。该工艺适用于任何含硫量的煤种的烟气脱硫，脱硫效率可达到95%以上。,烟气脱硫工艺流程示意图,脱硫原理,烟气从吸收塔下侧进入,与吸收浆液逆流接触，在塔内CaCO3与SO2、H2O进行反应，生成CaSO31/2H2O和CO2；对落入吸收塔浆池的CaSO31/2H2O和O2、H2O再进行氧化反应，得到脱硫副产品二水石膏。这两个过程的化学反应方程式如下：2CaCO3+H2O+2SO22CaSO31/2H2O+2CO22CaSO31/2H2O+O2+3H2O2CaSO42H2O,主要技术参数,1）处理烟气量约1300000Nm3/h(标况、湿态)；2）脱硫效率95%（燃煤含硫率1.6%）；3）设备国产化率达到80%以上；4）装置利用率95%；5）保护投入率100%；6）自动投入率100%；7）钙硫比1.05；8）电耗：脱硫系统厂用电率1.236%；考虑进石膏炒制部分，厂用电率1.302%。9）水耗：平均消耗循环水排污水125m3/h、自来水27m3/h。,2.1烟气系统,7、8号炉设置独立烟气系统，来自锅炉引风机出口的烟气，经过脱硫升压风机进入烟气换热器降温后进入吸收塔。从吸收塔出来的清洁烟气再进入烟气换热器升温侧，加热到75后经烟囱排入大气。当FGD烟道设有旁路挡板门、原烟气挡板门（进口挡板门）、净烟气挡板门（出口挡板门）。升压风机用于克服FGD装置烟气系统阻力。为防止净烟气在排放过程中结露和增加排入烟囱后的抬升高度，设回转式烟气换热器（GGH）。,2.1.1脱硫烟气路径顺控,启动,气气加热器顺控,开净烟气挡板,关吸收塔蒸汽排放阀,开原烟气挡板,增压风机入口压力控制在手动模式,启增压风机顺控,关旁路挡板,增压风机入口压力控制在自动模式,投入运行,通过操作原烟气路径功能组上的开或停按钮，把烟气挡板操作到必需的位置，启停个子组和顺控，切换原烟气到FGD路径或旁路路径。,增压风机,脱硫系统故障时，为了保证锅炉风烟系统的正常运行，原烟挡板与旁路挡板设联锁保护。当FGD装置运行时，烟道旁路挡板门关闭；当FGD装置停运时，旁路挡板门打开，FGD装置进出口挡板门关闭，烟气通过旁路挡板门进入烟道，由烟囱直接排入大气。在调试中，旁路挡板一般要放在微开位置。,2.1.2烟气挡板门控制,将增压风机的入口原烟气压力的测量值和设定值相比较，偏差经过运算后来调节增压风机入口动叶的转角，将增压风机的入口压力控制在-50mmH2O左右，确保把原烟送入吸收塔。在启动增压风机时，增压风机入口动叶必需全关，入口压力CLC在手动位置。停止时则需要入口动叶在最小位置，入口压力CLC在手动位置。,2.1.3增压风机控制,2.1.4密封风机控制,密封风机的功能是用预热的净烟气对各烟气挡板进行密封。当原烟气或净烟气挡板或旁路挡板关闭时，挡板叶片的间隙将被充满着密封气体，以防泄漏。启动或停止密封气系统，由原烟气路径SGC来控制，挡板间的差压变送器监视着烟道挡板间的差压，如果差压高于设定值，烟气挡板密封风机自动切换系统将被激活，启动密封风机。,增压风机,2.2吸收塔系统,7号炉和8号炉分别设有单独的吸收塔系统。烟气从吸收塔下侧进入与吸收浆液逆流接触，在塔内进行吸收反应，对落入吸收塔浆池的反应物再进行氧化反应，生成二水石膏。烟气，通过除雾器除去雾滴后进入烟气换热器升温侧。为充分、迅速氧化吸收塔浆池内的亚硫酸钙，设置氧化空气系统。考虑检修后脱硫系统快速启动，设置容量为2100m3的事故浆罐，保留一定数量的晶体颗粒，为启动后在吸收塔浆池内石膏晶体的生长提供晶核。每台吸收塔分别设有六台搅拌器和四台循环水泵。,2.2.1吸收塔组控（一）,吸收塔组控是系统的重要顺控之一，启动吸收塔组控可以启动各个子组和顺控，把吸收塔放在就绪位置，准备接受原烟气。,启动,启工艺水泵,石灰石浆液泵,开搅拌器,启1号循环泵顺控,启2号循环泵顺控,启3号循环泵顺控,吸收塔补浆控制,氧化风机,启4号循环泵顺控,石膏排放泵,吸收塔液位自动控制在自动位置,系统投运,吸收塔组控（二）,通过启动吸收塔控制程序可以启动各个子组，如工艺水泵、石灰石浆液泵、吸收塔搅拌器、循环泵、除雾器、氧化风机、吸收塔液位CLC等控制子系统。,吸收塔是脱硫反应的主要场所，经常把它分为3个区，气体区域、气体液体混合区域和液体区域。,2.2.2补浆控制（一）,三台互为备用的石灰石浆液泵通过循环浆泵的循环管道来供给吸收塔浆液。SO2含量、pH值和石灰石浆液的浓度都作为控制变量作用于控制阀。石灰石补浆量的启与停是由吸收塔的组控来控制的。当启动补浆组控时，也将启动石灰石浆液泵自动切换系统和石灰石浆液浓度自动控制系统。,原烟气入口,氧化空气,石膏排放,吸收塔,搅拌器,喷淋,净烟气区域,除雾器,工艺水,循环泵,喷淋系统,补浆池,浆液泵,1234,PH值,补浆控制（二）,吸收塔的补浆量是由原烟气流量和烟气中SO2的含量来决定的，所以，石灰石浆液流量的设定值是根据原烟气流量和烟气中SO2的含量变化而变化的，而吸收塔浆液的pH测量值作为一个衰减因子来修正此设定值。石灰石浆液浓度也将影响对吸收塔的补浆量。,2.2.3吸收塔液位控制,吸收塔内的液体主要来自于除雾器，控制除雾器冲洗阀门开启的等待时间可以控制吸收塔的液位，通过计算原烟气流量，再乘以设定值和实际的测量液位之间的比率，即得到等待时间。,2.2.4氧化风机控制,当SO2和石灰石浆液反应时，生成的是CaSO3，CaSO3在水中主要是以HSO3-离子的形式存在的，HSO3-离子在水中有一定的溶解度，它的存在将直接影响到对SO2的吸收量，为了除去吸收塔浆液内的HSO3-离子，必须加入氧化空气来氧化进行氧化反应，产生CaSO4石膏，其所需的氧气是由3台氧化风机来提供的，当投入系统组控时，两台工作，一台备用，当运行的风机有一台故障时，备用的风机启动，故障风机停止。,吸收塔,泵浆循环,2.3工艺水系统,黄台电厂脱硫系统工艺水有两路来源，分别是电厂的循环水排污水和工业水（自来水）。循环水排污水用于吸收剂制备、吸收塔除雾器和管路冲洗等，工业水用于脱水石膏的清洗和吸收塔除雾器的定期清洗及设备的冷却。循环水排污水平均耗水量为125m3/h，最大耗水量230m3/h，工业水平均耗水量为27m3/h，最大耗水量91m3/h。,2.3.1工艺水系统示意图,工艺水的在组控系统中的主要功能有3种:1、参与制浆；2、吸收塔内除雾；3、冲洗管道。,2.4吸收剂制备系统,吸收剂制备系统由石灰石破碎系统和湿式球磨机制浆系统组成。石灰石破碎系统设置两列破碎设备，经一级破碎后,进石灰石料仓。外购的石灰石（粒度50mm）由自卸车运输进厂，经电厂汽车衡计量后，卸入石灰石堆放场地和石灰石破碎系统的地下受料斗。储料可供2台炉脱硫使用7天。经地下受料斗，用振动给料机将石料送入环锤式破碎机，破碎后的石料（粒度10mm）经螺旋给料机送入斗式提升机，然后进入石灰石储仓。存料可供2台炉使用2.5天。石灰石储仓下口设2台封闭式称重皮带给料机，将石料给入湿磨机入口。石灰石经湿式球磨机磨制及石灰石浆液旋流器分离，制成P8023m、浓度为25%的石灰石浆液作为吸收剂。制浆系统出力为40t/h(石灰石浆液)。,2.5石膏脱水系统,石膏脱水系统由初级旋流器浓缩脱水和真空皮带脱水两级组成。石膏浆液排除泵将吸收塔内浓度约为12%石膏浆液送至高效旋流分离器，浓缩至浓度约50%的石膏浆液，再经过真空皮带脱水机进一步脱水，形成含水10%的二水石膏，用汽车运至石膏炒制车间。,石膏浆液罐,真空泵,皮带机,石膏仓,工艺水,工艺水,2.5.1石膏脱水组控,启动,启冲洗水泵自动组控,启真空皮带机自动控制系统,启石膏浆液泵自动控制系统,反馈信号,2.5.2旋流站分流控制,通过控制石膏旋流站排放闭环控制，可以决定浆液是返回吸收塔还是排到石膏脱水系统。石膏浆液浓度测量信号直接作用于控制器，当浓度小于最小值时，浆液返回至吸收塔，没有石膏产生；如果浓度大于最大值，浆液排放到石膏浆液罐。,吸收塔,石膏浆液罐,石膏排放泵,pH,浓度,2.5.3石膏浆液真空脱水组控,当石膏浆液在旋流站被预脱水后存储在石膏浆液罐内，由石膏浆液泵泵至真空皮带机进行脱水处理。启动石膏脱水组控时，先启动石膏浆液泵自动控制系统，一台石膏浆液泵运行（经过旁路），顺序启动冲洗水泵，皮带机主驱动马达，真空泵，最后打开石膏浆液至皮带机阀门，通过控制驱动马达的转速可以的到不同厚度，不同含水量的成品石膏。脱水后的石膏被运至石膏仓内，脱出的工艺水则可以返回石灰石浆液罐内再利用。,高效旋流分离器,真空皮带脱水机,二水石膏储藏罐,#7、#8炉FGD及辅助系统设一个集中控制室，布置在#8炉FGD装置侧的电控楼内。控制系统采用分散控制系统DCS。共设一套DCS，机柜按#7、#8和公用系统分为三组；脱硫DCS预留与全厂MIS及#7、#8机组DCS的接口。全部DCS机柜及操作员站、工程师站设备等布置在电控楼内的相应房间内。设有完善的闭环控制回路及顺序控制功能组，系统正常运行及启停过程中，在运行人员少量干预下自动完成。操作人员在集中控制室通过CRT及键盘和鼠标对系统进行监视和控制操作。除操作台的旁路挡板门等个别紧急操作按钮外，控制室不设其它常规表盘。在炒制车间设就地控制室，单独对炒制设备进行控制。,2.6DCS控制系统,CRT监控画面之一,控制室,2.7FGD装置电气系统,脱硫装置的总用电负荷约为11455kVA，其中6kV电动机12台共7284.5kVA，低压380/220V负荷（包括石膏处理部分）为3680kVA。设备负荷等级为II类，双电源供电，手动切换。脱硫部分厂用电率为1.236%，若考虑石膏炒制部分，则厂用电率为1.302%。2.1电源引接方案第一方案：从#7#8发电机出口分别引接一台脱硫变压器，容量为8000kVA，作为#7#8机6kV脱硫负荷的工作电源，另从#2厂高备变的6kV备用甲乙段分别引一回备用电源，两回电源手动切换。第二方案：加装一台专用脱硫高压分裂变压器，容量为12500/7500-7500kVA，其高压电源引自110kV母线#103备用间隔，低压侧分别引至脱硫系统6kVAB段作为工作电源，另从#2厂高备变的6kV备用甲乙段分别引一回备用电源，两回电源手动切换。第三方案：将#8高厂变更换为40/25-25MVA，脱硫系统6kVAB段电源分别引自厂用母线VIIVIII段，并且互为备用，自动切换。#7厂高变和#2厂高备变不增容，当任一回厂用工作电源故障，厂用电由#2厂高备变提供时，脱硫电源自动或手动切换至另一段6kV厂用母线。,3石膏炒制系统,石膏炒制按250%两列系统统一设计，本期按150%建设。石膏经炒制后加工成半水石膏。反应式：2CaSO42H2O2CaSO41/2H2O+3H2O石膏产量：约24t/h、12万t/y我厂选择锤式烘干机+气流干燥管+成品稳定器工艺含水12%的二水石膏通过皮带机进入脱硫石膏料仓，经过计量后进入单转子锤式烘干机及气流干燥管（温度约180），脱除大部分的游离水和结合水后进入旋风除尘器，在旋风除尘器和布袋收尘器中分离热的中间产品，热的中间产品进入成品稳定螺旋进行产品改型转化使其中大部分二水石膏、无水石膏转化为半水石膏，这部分熟石膏粉经过气流输送到成品料仓贮存,然后通过螺旋输送机进入成品包装机包装或直接出厂。,4.几种脱硫工艺比较,工艺脱硫效率吸收剂副产物厂用电,湿法95%石灰石石膏1.0%喷雾80%石灰亚硫酸钙0.2%海水95%海水海水0.5%,4.1喷雾干燥脱硫,石灰浆在喷雾干燥吸收塔内被雾化成细液滴，以除去SO2。水被烟气所蒸