e火电厂烟气脱硫技术与应用之二石灰石石膏法系统简介

1、火电厂的烟气脱硫技术与应用火电厂的烟气脱硫技术与应用（第二部分）（第二部分）某燃煤电厂某燃煤电厂2 2600mw600mw超临界国产燃煤发电机组超临界国产燃煤发电机组石灰石石灰石- -石膏烟气脱硫系统简介石膏烟气脱硫系统简介工艺系统及设备工艺系统及设备back反应机理反应机理工程应用工程应用优缺点优缺点工程概况工程概况一、一、设计工况与技术要求设计工况与技术要求（1 1） 设计工况设计工况 烟气量：烟气量： 1928700nm1928700nm3 3/h(/h(实际氧量实际氧量, ,干基干基) ) 烟气量：烟气量： 2059499nm2059499nm3 3/h(/h(实际氧量实际氧量, ,湿

2、基湿基) ) so2so2浓度：浓度： 2394.8mg/nm2394.8mg/nm3 3(6%(6%氧量氧量, ,干基干基) ) 烟气入口温度：烟气入口温度： 114114（2 2） 主要性能要求主要性能要求脱硫效率脱硫效率95.595.5（当含硫量增大（当含硫量增大2525时，旁路烟气挡板关闭，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脱硫系统仍能安全运行，且脱硫效率仍能达到9494 ）可用率可用率 95% 95%服务寿命：服务寿命：3030年，大修期为年，大修期为5 5年。年。除尘效率除尘效率8585除雾器出口液滴含量除雾器出口液滴含量75mg/nm75mg/nm3

3、 3电耗：置连续运行电耗：置连续运行7 7天的电量消耗量平均值不超过天的电量消耗量平均值不超过12750kw/h12750kw/h（电（电 量消耗量按量消耗量按6kv6kv馈线处功率）馈线处功率）石灰石石灰石( (粉粉) )消耗量：消耗量：fgd fgd 装置连续运行装置连续运行7 7天的石灰石天的石灰石( (粉粉) )消耗量平消耗量平均值不大于均值不大于2 28.714t/h8.714t/h工艺用水量：工艺用水量：fgd fgd 装置连续运行装置连续运行7 7天的工艺用水量平均值不大于天的工艺用水量平均值不大于2 258.6t/h58.6t/h （3 3） 脱硫岛布置脱硫岛布置 脱硫岛位于烟

4、囱与煤场之间。脱硫岛位于烟囱与煤场之间。 fgdfgd装置为室外装置，吸收塔不设置建筑物。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，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。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；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、烟道、增压风机、吸收塔、gghggh为室外布置，应提供必为室外布置，应提供必要的

5、防雨措施。要的防雨措施。（4 4）石膏品质）石膏品质 casocaso4 42h2o 2h2o 含量含量87% wt87% wt。 cacocaco3 3 3%3%（以无游离水分的石膏作为基准）。（以无游离水分的石膏作为基准）。 casocaso3 31/2h2o 1/2h2o 含量含量1% wt1% wt（以无游离水分的石（以无游离水分的石膏作为基准）。膏作为基准）。 溶解于石膏中的溶解于石膏中的clcl- -含量含量0.01% wt0.01% wt（以无游离水（以无游离水分的石膏作为基准）。分的石膏作为基准）。（5 5）无有害物质积累）无有害物质积累 保证在保证在fgdfgd设备不运转的状

6、况下没有损害运转的有设备不运转的状况下没有损害运转的有害物质发生积累。害物质发生积累。（6 6）废水排放）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保证脱硫废水经废水处理系统处理后的排水水质达到达到（gb8978-1996gb8978-1996）中的二级）中的二级标准。标准。（7 7）烟气系统压降）烟气系统压降 烟气系统在各种工况的压降保证值烟气系统在各种工况的压降保证值2650pa2650pa。二、二、 工艺系统及设备工艺系统及设备 图图3-1 3-1 湿式石灰石湿式石灰石- -石膏石膏fgdfgd工艺系统工艺系统1.1.锅炉锅炉; 2.; 2.电除尘器电除尘器 3.3.未净化烟气

7、未净化烟气 4.4.净化烟气净化烟气 5.5.烟气烟气/ /烟气换热器烟气换热器 6.6.吸收塔吸收塔 7.7.吸收塔持吸收塔持液槽（吸收塔底槽）液槽（吸收塔底槽）8.8.除雾器除雾器 9.9.氧化用空气氧化用空气 10.10.工艺过程用水工艺过程用水 11.11.粉状石灰石粉状石灰石12.12.工艺过程工艺过程用水用水 13.13.粉状石灰石储仓粉状石灰石储仓 14.14.石灰石中和剂储箱石灰石中和剂储箱 15.15.水力旋流分离器水力旋流分离器16.16.皮带过滤机皮带过滤机 17.17.中中间储箱间储箱 18.18.溢流储箱溢流储箱 19.19.维修用塔槽储箱维修用塔槽储箱 20.20.

8、石膏储仓石膏储仓 21.21.溢流废水溢流废水 22.22.石膏石膏 工艺流程总图 back湿式石灰石湿式石灰石石膏法脱硫流程石膏法脱硫流程 属气液反应，速度快属气液反应，速度快 脱硫剂利用率高，脱硫率高脱硫剂利用率高，脱硫率高 煤种适应性好煤种适应性好 烟气需再热烟气需再热 有废水处理问题，投资大有废水处理问题，投资大backback香港南丫电厂香港南丫电厂fgd fgd 施工现场施工现场北京第一热电厂北京第一热电厂杭州半山电厂杭州半山电厂珞璜电厂珞璜电厂工程应用工程应用：1. 1. 烟道系统烟道系统 脱硫工程的烟气系统从锅炉引风机后的总烟道上引出，烟气通过增脱硫工程的烟气系统从锅炉引风机后

9、的总烟道上引出，烟气通过增压风机升压后接入烟气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，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5050左左右的脱硫烟气升温至右的脱硫烟气升温至8080以上，再接入主体发电工程的烟道经烟囱排入以上，再接入主体发电工程的烟道经烟囱排入大气。大气。 锅炉从锅炉从45%bmcr45%bmcr到到100%bmcr100%bmcr工况条件下，工况条件下，fgdfgd装置的烟气系统能正常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

10、超过限定的温度运行，并留有一定的余量，当烟气温度超过限定的温度180180时，烟气旁时，烟气旁路系统启运。路系统启运。 在主体发电工程烟道上设置旁路，当锅炉启动、在主体发电工程烟道上设置旁路，当锅炉启动、fgdfgd装置故障、检装置故障、检修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。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。烟道系统中设有人孔、排水孔和卸灰门。 主要设备有：主要设备有： 静叶可调轴流式增压风机静叶可调轴流式增压风机 一台一台 回转式烟气换热器回转式烟气换热器 一台一台 电动双百叶双密封挡板电动双百叶双密封挡板 三？个三？个 主要仪表：主要仪表： 压力表、

11、温度计和压力表、温度计和soso2 2分析仪等仪表。分析仪等仪表。 增压风机的附属设备：增压风机的附属设备：电动机电动机露天布置，为节约用水，电动机选用全封闭空冷式。露天布置，为节约用水，电动机选用全封闭空冷式。 密封风机密封风机每台增压风机配两台密封风机，一运一备。密封风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。机强制冷却、密封。 后导叶后导叶 前导叶前导叶总装图总装图an系列静叶可调轴流风机（成都电力机械厂提供）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增压风机的安放位置的讨论 烟气系统分段阻力见表烟气系统分段阻力见表3-43-4。 烟气再热方

12、案的讨论烟气再热方案的讨论 旋转式换热器（旋转式换热器（rgghrggh）是湿法烟气脱）是湿法烟气脱硫系统中最广泛的一种换热设备硫系统中最广泛的一种换热设备 rggh工作原理工作原理 rggh组装现场组装现场 rggh安装示意安装示意1 1增压风机增压风机 2 2 旋转式烟气旋转式烟气/ /烟气再热器烟气再热器 3 3 吸收塔吸收塔 虽然旋转式换热器有泄漏问题，且占用空间大，投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。因此到目前为止资高，但由于其运行成本低。因此到目前为止, ,旋转式旋转式换热器在脱硫系统中的应用最为广泛。德国的换热器在脱硫系统中的应用最为广泛。德国

13、的80%80%湿法湿法fgdfgd系统安装了这种再热器。在日本自从系统安装了这种再热器。在日本自从shimenosekishimenoseki电厂电厂19791979年首先使用后，大多数的湿法年首先使用后，大多数的湿法fgdfgd装置也都安装置也都安装了这种热交换器。装了这种热交换器。 回转式烟气再热器（回转式烟气再热器（rgghrggh）的蓄热元件采用涂有）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。气对洁净烟气的污染。rgghrggh原烟气侧向净烟气侧和净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

14、持小于烟气向原烟气侧的泄漏率始终保持小于1%1%。并配有全。并配有全套吹灰装置。当套吹灰装置。当fgdfgd进口原烟气温度大于或等于设计温进口原烟气温度大于或等于设计温度时，度时，rgghrggh出口的净烟气温度一般不低于出口的净烟气温度一般不低于8080。 但现在有取消换热器的趋势但现在有取消换热器的趋势 烟气挡板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）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，确保有动执行器，采用密封风机密封，确保有100%100%的气

15、密性。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（国产设备已经达到应该尽量短（国产设备已经达到1515秒）。秒）。 fgdfgd入口原烟气挡板和出口净烟气挡板为双叶片挡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，确保有板，配电动执行器，采用密封风机密封，确保有100%100%的的气密性，全开到全关的关闭时间应该尽量短（国产设备气密性，全开到全关的关闭时间应该尽量短（国产设备已经达到已经达到2020秒）。秒）。 附属设备：附属设备： 挡板密封风机挡板密封风机共两台密封风机，一运一备。共两台密

16、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烟道内烟气最高压力高500pa500pa。 电加热器电加热器两台密封风机配有一台电加热器。两台密封风机配有一台电加热器。 2 2 吸收系统吸收系统 石灰石浆液通过吸收塔浆液循环泵从吸收塔浆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，吸收烟气中的气接触发生化学反应，吸收烟气中的soso2 2。在吸收。在吸收塔循环浆池中生成石膏的过程中采取强制氧化，塔循环浆池中生成石

17、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氧化风机鼓入空气将浆液中未氧化的hsohso3 3- -和和soso3 32-2-氧化成氧化成soso4 42-2-。石膏排出泵将浓度为。石膏排出泵将浓度为30%30%的石膏浆液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烟气的液滴含量不超过保证值75mg/nm375mg/nm3（干基）（干基）。 back除雾器层除雾器层喷淋层喷淋层底槽底槽本项目吸收塔主要参数见表本项目吸收塔主要

18、参数见表3-5 吸收塔浆液循环泵吸收塔浆液循环泵 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，钢或衬橡胶，叶轮和入口轴套采用合金或相当材料， 每套每套fgdfgd配置配置3 3台循环泵。台循环泵。 氧化风机氧化风机 氧化风机采用罗茨型，提供足够的氧化空气，氧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。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 石膏浆液排出泵为离心泵，泵的壳体和

19、叶轮采用合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。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。排浆泵参数下表。 除雾器除雾器 参数见表参数见表3-93-9 湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径为湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径为1060m1060m的的“雾雾”。“雾雾”不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、soso2 2等，如不妥善等，如不妥善解决，任何进入烟囱的解决，任何进入烟囱的“雾雾”，实际就是把，实际就是把soso2 2排放到大气中，同排放到大气中，同时也造成尾部设施的腐蚀。因此，被净

20、化的气体在离开吸收塔之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。前要进行除雾。 back除雾器层除雾器层 喷嘴喷嘴 喷淋层数喷淋层数/ /层间距层间距 3/1.83/1.8 每层喷咀数每层喷咀数 180180 喷嘴型式喷嘴型式 中空锥，双向中空锥，双向 back喷淋层喷淋层喷嘴喷嘴 3 3 石灰石浆液制备系统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，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，再通过兑水搅拌制式辊磨先

21、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。将石灰石块制成石灰石浆液。 4 4 石膏脱水及贮存系统石膏脱水及贮存系统 常规的石膏脱水系统如图常规的石膏脱水系统如图3-143-14所示。来自吸收塔底所示。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量约40%60%40%60%，同时按其粒度分级。然后将稠化的石膏，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用真空皮带过滤器进一步脱水到残留湿度为1

22、0%10%（用离（用离心机脱水可使石膏含水量降到心机脱水可使石膏含水量降到5%5%，但运行费用比较高，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）。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。，需要同时在过滤皮带上对其进行洗涤。 5 5 工艺水供应系统工艺水供应系统 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：脱硫工艺水系统负责向下列设备供水： 吸收塔除雾器冲洗吸收塔除雾器冲洗 各设备冷却水各设备冷却水 石灰石制浆石灰石制浆 吸收塔氧化浆池液位调整吸收塔氧化浆池液位调整 石膏脱水建筑冲洗石膏脱水建筑冲洗 石膏及真空皮带脱水机冲洗石膏及真空皮带脱水机冲洗 脱硫场地冲洗脱硫场地冲洗 氧化空气管道冲洗氧化空气管道冲洗 吸收塔干湿界面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