第一天第6节 典型湿法烟气脱硫案例-比晓夫脱硫系统

1、华北电力大学先进的比晓夫脱硫系统先进的比晓夫脱硫系统马双忱华北电力大学概况l国泰发电有限责任公司2300MW 供热燃煤机组，烟气脱硫装置（FGD）是由河北三融电力环保工程有限公司与无锡泛亚环保科技有限公司，分别提供的石灰石石膏湿法脱硫装置，副产品为二水石膏，脱硫效率不低于95%。l三融公司的脱硫岛工艺系统采用了比晓夫技术。华北电力大学华北电力大学能捷斯比晓夫公司l 能捷斯 比晓夫以其在电站的脱硫，脱氮和除尘技术，为清洁大气，保证电厂与环境和谐作着卓越贡献。凭借着一流总包商的实力，能捷斯 比晓夫公司保证客户设备可靠，节能，标准排放并将污染物稳定地提取成高质量的有用物质。江能捷斯比晓夫成立于191

2、0年，从成立伊始，她就致力与发展可建造烟气净化装置，她在全球环境保护领域占有领先地位。江能捷斯比晓夫公司提供全面的服务，包括概念设计，融资，总体规划和安装，也提供工艺设计，基本设计和详细设计，发货，土建，调试，培训和售后服务等。公司亦可采用其他公司的产品进行制造，这可以最大限度地开发利用本地产品资源，具有经济节省的优点。江能捷斯比晓夫公司是能捷斯集团的全资子公司，她揽括了鲁奇集团在能源领域的所有业务。华北电力大学欧盟和德国排放标准华北电力大学德国ROSTOCK电站比晓夫脱硫装置华北电力大学比晓夫工艺流程比晓夫工艺流程华北电力大学工艺系统和设备的总体设计要求工艺系统和设备的总体设计要求 l FG

3、D装置包括所有需要的系统和设备至少满足以下总的要求：l 采用先进、成熟、可靠的技术，造价要经济、合理，便于运行维护。l 所有的设备和材料是新的l 高的可利用率l 运行费用最少l 观察、监视、维护简单l 运行人员数量最少l 确保人员和设备安全l 节省能源、水和原材料l 装置的服务寿命为30年l 脱硫装置的调试对机组运行的影响降至最低，承包商提交切实可行的调试计划。l FGD装置满足快速启动投入的要求，在负荷调整时有良好的适应性，在运行条件下能可靠和稳定地连续运行。 华北电力大学具有下列运行特性 l FGD装置能适应锅炉最低稳燃负荷（40%BMCR）工况和BRL工况之间的任何负荷。这个要求包括：不

4、需要另外的和非常规的操作或准备，装置能以冷态、热态二种启动方式投入运行，特别是在锅炉运行时，FGD装置和所有辅助设备均能投入运行而对锅炉负荷和锅炉运行方式无任何干扰。FGD装置能在最大和最小污染物浓度之间的任何值下运行，并确保脱硫效率，FGD装置的排放不超国家最新环保排放火电厂大气污染物排放标准第时段的要求。l 承包商提供的FGD系统停运的温度，最低停运温度不低于150。l FGD装置能适应锅炉的启动、停机及负荷变动。l FGD装置的检修时间间隔与机组的要求一致，不增加机组的维护和检修时间。机组检修时间为：小修每年1次，大修每5年一次。华北电力大学比晓夫脱硫工艺特点l 脱硫率高（大于95%）；

5、l 几乎是化学理论计算值的吸收剂消耗。l 运用可靠；l 设备布置紧凑，节约投资、空间。l 煤种适应性好；l 吸收剂价廉易得；l 脱硫石膏可以利用l 根据需要，净烟气可通过冷却塔或湿烟囱排放l 采用了独特的喷淋系统设计l 拥有国际专利的浆液池分离技术和浆池脉冲悬浮技术。 华北电力大学比晓夫工艺分系统介绍l烟风系统华北电力大学烟道系统烟道系统l 每台炉的烟道系统包括：l 从原烟气的引入到净烟气与混凝土烟道接口的全部烟道，以及烟道上零部件、烟道支架，其中烟气换热器与吸收塔系统之间的烟道系统及烟气换热器出口至两台锅炉的混凝土烟道入口的温烟道、低温侧烟道进行防腐处理，以及旁路挡板至烟囱的砼烟道进行防腐处

6、理。烟道的焊接和结构形式要能满足防腐要求。l 3个空气密封双挡板门（烟道入口、出口各1个、旁路1个）。该门采取防腐措施，全套带有：框架、阀盖、电机、安全极限开关、密封空气风机（每台挡板有备用）、密封系统的密封件和控制件，两台密封风机（11备用），两级电加热器。 华北电力大学#10烟气系统图第13页华北电力大学#10烟气挡板密封系统图第15页华北电力大学增压风机增压风机l 每台锅炉设1台脱硫升压风机。升压风机设在烟气的高温侧，采用入口静叶调节的轴流式风机l 包括：风机外壳、进出口、加强件、清扫和检查口、冷凝液排出口、叶轮、轴、轮毂、夹紧装置、轴承（进口SKF）等。l 基础包括电机底座、基础及所有

7、减震和吸音装置等。l 电机驱动装置，整套（轴承采用进口SKF），包括直接联轴器（离合器驱动）等。l 完整的静叶调节控制系统。l 所有进出口膨胀节。l 为保护风机设置的安全装置（例如，轴承温度和振动监测等）。l 所有保温、外壳、外保护层的设计及保温材料。华北电力大学#10增压风机系统图第12页华北电力大学烟气换热器l 每台炉布置一台(套)烟气换热器，烟气换热器采用回转式换热器。一台(套)烟气换热器至少包括：l 全部烟气进出口及换热器外壳；l 可更换的换热组件；l 安装附件；l 吹扫设备，包括泵、空压机、管道和吹灰器；l 保护措施；l 烟气进出口的防腐；l 加热元件和结构的防腐，金属的选择能够满足

8、运行条件要求；l 辅助加热系统，包括泵、管道；l 其他辅助系统，例如管道、膨胀节、支座等；l 功能控制包括所有必需的测试，例如：烟气温度和压力测量等；l 更换换热元件用的单轨吊。华北电力大学10烟气换热器系统图 第14页华北电力大学吸收塔系统l 包括：由带有防腐内衬的钢制塔体、烟气进出口、人孔门、检查门、法兰、液位控制、溢流管及所有需要的连接件等。防腐内衬#10塔采用玻璃磷片，#11塔采用橡胶片。l 吸收塔采用喷淋空塔，在吸收塔前不另设置预洗涤塔。吸收塔浆池与塔体为一体结构。l 吸收塔包括吸收塔壳体、喷嘴及所有内部构件、吸收塔搅拌装置（#10塔采用脉冲悬浮系统、#11塔采用搅拌器）、除雾器、塔

9、体防腐及保温紧固件等。塔体的预组装应在工厂内完成，塔体的组装、塔内防腐及保温紧固件的施工在现场完成。l 吸收塔内所有部件应能承受最大入口气流及最高进口烟气温度的冲击， 高温烟气不应对任何系统和设备造成损害。l 吸收塔选用的材料应适合工艺过程的特性，并且能承受烟气飞灰和脱硫工艺固体悬浮物的磨损。所有部件包括塔体和内部结构设计应考虑腐蚀余度。华北电力大学比晓夫吸收塔特点(1)l 比晓夫吸收塔比较独特，和常规单回路喷淋塔有较大的不同。l 其主要特点是它把浆液池分为上下两个区，上部氧化区在低pH值环境下运行，提供了最好的氧化条件，下部为新加入的吸收剂中和区，pH值较高，有利于吸收反应。l 比晓夫吸收塔

10、具有双回路喷淋塔分为不同pH值区域的优点，但是其塔的结构比双回路喷淋塔简单，只需一个回路。l 比晓夫吸收塔另外一个特点是它的脉冲悬浮系统，不需要搅拌器，浆液的搅拌靠脉冲泵，长期关机后可以无障碍启动。华北电力大学比晓夫吸收塔特点(2)l 单塔处理烟气量大l 空腔喷嘴不易堵塞l 喷淋层上下排列，按照SO2 的浓度操作，保证系统经济运行l 高效除雾器设计 长期积累的防腐经验，如采用橡胶衬垫、弧形结合包覆、镍合金壁纸、FRP-固化材料和环氧树脂土层等。 总之，比晓夫公司脱硫系统效率高、故障低、可用率高、维护方便华北电力大学华北电力大学池分离器l整个反应池可以分为氧化区和中和区两部分。池上部为氧化区，下

11、方为中和区，此为独一无二的专利设计；l位于池分离器间隔中的氧化空气管提供氧化空气。l部分浆液从氧化区排出至石膏脱水系统；l新鲜的石灰石加入到中和区，继而经吸收塔循环泵送至喷淋吸收区的喷嘴。脱硫吸收塔各部分设计与特点介绍华北电力大学#10氧化空气系统图第20页华北电力大学池分离器优点l 反应池上部悬浮液的pH低,氧化区pH约为4.5，有利于提高氧化效率，低pH还有利于未反应石灰石的溶解和防止石膏的过饱和；l 鼓入氧化空气可强制排除浆液中的CO2, 因为浆液中CO2减少了石灰石的溶解度， CO2的排除使新鲜石灰石的溶解过程得以优化；l 石膏浆液的排出位置选择在石灰石浓度最低而石膏浓度最高的位置，这

12、对获得高品质的石膏最为有利；l 底部中和区通过加入新鲜石灰石而使pH升高，这对提高SO2的吸收能力有益， pH在5.56.5之间。华北电力大学比晓夫独特的池分离设计华北电力大学浆池脉冲悬浮系统lLLB的专利技术，塔内采用几根带有朝向吸收塔底的喷嘴的管子，通过脉冲悬浮泵将液体从吸收塔反应池上部抽出，经管路重新打回反应池内，当液体从喷嘴中喷出时就产生脉冲，依靠该脉冲作用可以搅拌起塔底的固体物，进而防止产生沉淀。华北电力大学脉冲悬浮系统优点l 吸收塔反应池内没有机械搅拌器或其他的转动部件；l 搅拌均匀，塔底不产生沉淀；l 脱硫装置停运期间无需运行，节省能量。重新投运后，可通过专用管路快速悬浮；l 提

13、高了脱硫装置的可用率和操作安全性能。可以在吸收塔正常运行期间更换或维修脉冲悬浮泵，无需中断脱硫过程或排空吸收塔；l 假如反应器内的新鲜石灰石可以得到连续而均匀的混合，进而有利于降低吸收剂的化学计量比。华北电力大学浆池脉冲悬浮系统示意图华北电力大学华北电力大学#10吸收塔系统华北电力大学#10脉冲悬浮系统图第7页华北电力大学浆液喷淋系统l 吸收塔内部浆液喷淋系统由分配管网和喷嘴组成，设置4层喷淋层，对烟气形成四层密封，提高气液接触机率，具备SO2在塔内反应充分，脱硫效率高，适应机组负荷变化范围大的特点，有效保证机组低负荷时的脱硫效率。喷淋系统合理分布要求的喷淋量，使烟气流向均匀，并确保石灰石浆液

14、与烟气充分接触和反应，同时有效降低塔内的总阻力，降低系统的电耗，保证FGD系统的运行经济性。l 浆液喷淋系统#10塔采用FRP/SIC（德国STEULER），#11塔采用FRP或耐腐蚀合金钢。l 浆液联箱不仅能在母管内均匀分布浆液，而且也能把浆液均匀分配给连接喷嘴的支管。l 所有喷嘴应能避免快速磨损、结垢和堵塞，喷嘴材料采用碳化硅制作。华北电力大学喷淋层和喷嘴l吸收浆液由几层喷淋层的喷嘴喷淋，喷淋层相互叠加并错开一定角度，对喷淋层喷嘴的数量进行优化，低负荷是可以停掉某个或几个喷淋层；l为达到预期脱硫效果，雾滴直径必须保持在适当范围内，过大过小都不适宜，喷嘴采用LLB专门开发的切向空心锥形喷嘴；

15、华北电力大学切向空心锥形喷嘴优点l喷嘴流量较低时，仍能保持适当的液滴直径；l低流速下，在喷嘴最小断面上也不会发生堵塞的风险；l可同时向上和向下喷淋浆液，喷淋浆液形成的锥体会在相对的两个喷淋层中都进行重叠，从而提高气液接触，增大脱硫效率；l喷嘴采用碳化硅制造，防腐耐磨，提高了装置可靠性。华北电力大学喷淋层华北电力大学切向空心锥形喷嘴华北电力大学吸收塔浆液循环泵l 浆液循环泵采用单元制运行方式，每台循环泵对应一层喷嘴，循环泵不设运行备用，每个吸收塔设一台不带电机的仓库备用泵。浆液循环泵采用国产优质设备，配套电机采用国产优质产品。循环泵及进口阀门能够由FGD_DCS系统自动开启和关闭。循环泵为离心泵

16、，叶轮由防腐耐磨材料制成。l 循环泵配有油位指示器、机械密封、联轴器罩和泄漏液收集设备等其他附件。l 循环泵便于拆换和维修，配置整体底盘或安装框架。选用的材料适于输送的介质，并且至少按40 g/l 的氯离子浓度进行选材。泵吸入口配备滤网。华北电力大学吸收塔氧化风机l氧化风机2台（1运1备）。l所有辅助设备：每台氧化风机至少包括润滑系统、进出口消声器、进气室、进口风道（包括过滤器），吸收塔内分配系统及其与风机之间的风道、管道、 阀门、法兰和配件、电机、联轴器、电机和风机的共用基础底座、就地控制柜、冷却器等。l氧化空气分布系统：全套包括管道、支撑、配件和分布装置等。华北电力大学除雾器l 数量：1套

17、，2级。包括：进出口罩、优化布置的两级除雾器、冲洗水系统和喷淋系统等。l 除雾器安装在吸收塔上部，用以分离净烟气夹带的雾滴。除雾器出口烟气湿度不大于75mg/Nm3(干基)。l #10塔采有国外新型的屋顶式除雾器，该种类型除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。l #11除雾器的设计保证其具有较高的可利用性和良好的去除液滴效果。华北电力大学屋脊形除雾器l在LLB设计中，采用屋脊形除雾器，除雾器处于塔顶并采用了一体化设计。除雾器两级布置，第一级除去大液滴，第二级除去小液滴；l除雾器需要定期清洗华北电力大学屋脊形除雾器优点l每个单元除雾器之间都设有走道，便于安装和维护；l节约冲洗

18、水量；l降低气体压降，改善气流分配；l节省空间体积，降低吸收塔高度。华北电力大学华北电力大学#10除雾器冲洗水系统图第9页华北电力大学l 除雾器材料采用带加强的阻燃聚丙稀，能承受高速水流冲刷，特别是人工冲洗造成的高速水流冲刷，选用的材料提交给发包方确认。l 内部通道的布置适于维修时内部组件的安装和拆卸。l 除雾器冲洗系统能够对除雾器进行全面冲洗，不会存在有未冲洗到的表面。冲洗水的压力进行监视和控制，冲洗水母管的布置能使每个喷嘴基本运行在平均水压。 华北电力大学测量装置l吸收塔系统还包括所有必需的就地和远方测量装置， 至少应提供足够的吸收塔液位、pH值（至少两个）、温度（至少五个）、压力、除雾器

19、压差等测点，以及石灰石浆液和石膏浆液的流量测量装置。l 吸收塔进行合理的保温设计。 华北电力大学石灰石浆液制备系统l石灰石粉料供给l石灰石浆液制备华北电力大学石灰石粉贮存系统吸收剂制备系统石灰石粉贮存系统吸收剂制备系统l 石灰石粉贮存系统l 两炉1套，全套至少包括：l 粉仓l 流化风机及加热设备；l 螺旋称重给料机；l 粉仓附件：布袋除尘器、仓内流化件、粉位测量装置；l 相应的管道、阀门组件；l 辅助设施。华北电力大学六期石灰石粉仓系统图 第4页华北电力大学吸收剂浆液制备系统l两炉1套，全套至少包括：l1个石灰石浆液箱（池）l需要的所有其他箱体l 4台石灰石浆液给料泵（2运2备）。l全套管道，

20、包括管道内衬和接触浆液和酸液的设备及所有其他设备。华北电力大学石灰石浆液制备系统图 第5页华北电力大学石膏浆液脱水脱水系统lFGD石膏脱水系统（二级脱水）为两台炉公用，其中石膏水力旋流站（一级浓缩）为每炉一套。华北电力大学旋流器l包括石膏水力旋流器2套、废水水力旋流器1套。l每套旋流器全套包括：给料分配管、溢流和出料槽、旋流器支撑和管道、内衬和所有必要的截止阀、过滤器、配件等。华北电力大学真空皮带脱水机l2台真空皮带脱水机。每台真空皮带脱水机出力为2台锅炉B-MCR工况产生的总石膏量的75；l2个石膏清洗水箱；l每台真空皮带脱水机提供：两台石膏清洗水泵（1运1备），1台石膏滤饼冲洗水泵；l2台

21、水环式真空泵(每台真空皮带脱水机配1台)； 华北电力大学#10石膏浆液系统图第16页华北电力大学六期石膏制备回收系统图 第18页华北电力大学FGD废水处理l 为了将FGD工艺废水排放，在旋流器站进行固液分离后，送至废水处理车间的废水固体含量小于6g/l。一个三联中和箱用作絮凝澄清用 ，一个澄清池，具有凝聚、澄清、污泥浓缩的综合作用，配带有搅拌器、刮泥机。聚电解质加药和其他需要的装置。两台污泥排放泵（螺杆型），从澄清池泵送污泥至压滤机。全套包括：电机、联轴器、泵和电机的共用基架和其他要求的装置。一个板框式压滤机，包括装配基架、电动机、泥饼储存斗和所有其他要求的装置。一个用于缓冲和接纳废水的废水箱，带有2台曝气风机（全套包括：电机、联轴器、泵和电机的共用基架和其他要求的装置）、水位指示器和所有其他需要的设备。 华北电力大学二级废水旋流系统图第22页华北电力大学石膏贮存系统石膏贮存系统l脱水后的石膏贮存在石膏库房内（可贮存两台锅炉B-MCR工况时至少3天的石膏产量）。水份小于