高效脱硫新思路

高效脱硫新思路马果骏2014.3Cliffside电厂的AlstomIAQCS系统1Cliffside电厂6号机组2引言Cliffside电厂改造计划拆除原有的4台50MW机组；已建成1台560MW机组（5号机）；在建1台800MW机组（6号机），2012年投运。3引言颇受争议的电厂4引言对6号机的烟气排放要求脱硫效率150mg/m3，99%；脱汞效率90%；硫酸烟雾6.25mg/m3；粉尘PM1022.5mg/m3；HCl和HF也有要求。5引言为达到当前严格的环保排放要求，通常需要安装：粉尘：ESP或FF；SO2和酸性气体：湿法FGD；硫酸气溶胶：WESP（湿式电除尘器）。6引言Cliffside电厂决定使用Alstom的IAQCS系统（集成空气质量控制系统），其优点是：能保证满足所有的排放标准；省去了占地较多的废水处理系统；强化了汞的协同控制功能，提高了汞的脱除效率；布袋除尘器设置在干法脱硫的下游，工作温度低、腐蚀减少，运行寿命延长；7引言续上水耗降低；湿法FGD的烟道和烟囱可用普通材料制作。8Alstom的IAQCS系统IAQCS是由干法FGD和湿法FGD结合而成；这是两种成熟的工艺的结合，因而系统可靠；干法FGD负责硫酸烟雾、HCl、汞的脱除；湿法FGD负责脱除SO2，并对汞、HCl进行进一步脱除；湿法脱硫石膏的冲洗水返回到干法系统，在干法吸收塔内被干燥，固体物由布袋除尘器（FF）收集，系统没有废水排放，省去了湿法的废水处理系统。9Alstom的IAQCS系统图1IAQCS系统流程图10IAQCS工艺流程的要点1.干法FGD系统烟气在干法系统中因喷入了浆液（或水）被冷却；烟气中的SO3凝结为为硫酸烟雾，与吸收剂反应生成CaSO4，并被（FF）捕集；根据经验和试验装置的测试，估计干法系统出口的烟气硫酸烟雾浓度低于1ppm。11IAQCS工艺流程的要点12IAQCS工艺流程的要点5.由于湿法FGD使用廉价的石灰石作为吸收剂，因此SO2的脱除主要在湿法FGD中进行；6.Alstom的湿法FGD脱硫率可以达到99%；HCl、HF和氧化汞可以在湿法洗涤塔中得到进一步脱除。13IAQCS工艺流程的要点7.湿法FGD的石膏冲洗水返回到干法系统，用于石灰的消化或烟气降温，其中的溶解盐和固体颗粒，在水分被蒸发后由FF捕集；8.湿法FGD系统不再设置废水处理系统，不但节省了投资费用，也降低了有关的运行费用，包括能源、药品和维护费用。14IAQCS的特点和效益15IA瞧QC葵S的再特点蜘和效肌益燃料危多样攀性和器湿法朵FG具D使卧用低窑品位秃结构汇材料由于今大部意分输舒入H怪Cl努已经狮在干杠法F煎GD脸中被筋除去始，湿雁法F朵GD蔽中的拴Cl羽离子甩的浓竟度可腔以控因制在吗12翁00刮0p皱pm虚之内冤；如今出后使替用高煮浓度牛Cl淹离子便的燃玩煤，咬只要窑提高吓干法嚼FG谋D的塌HC乖l脱兴除效兔率，址就可袖以保毙持湿说法F庙GD番中的黑Cl甩的水只平；Cl兰离子蛾浓度做的降杂低可智以用圾低品纲位的键不锈烛钢（岸如2近20意5）娃作为广结构颠材料决，降读低了穿投资足和运撇行费耻用。16IA粒QC远S的拣特点对和效介益FG怪D不更设置猪废水沾处理丑系统通常鞋，湿吼法F邪GD盆的石瓦膏冲享洗水榨需要眨经过看多级金处理难，去茅除悬歇浮固峡体物忍、重刚金属茅和有析机成刚分后鹅达标事排放慌；在I归AQ佣CS勉中，历冲洗建水返阅回到获干法返的制脚浆系案统或库吸收建塔中枣蒸发较，可愈以省金去投育资和撤运行嚼费用强很高泰的废赏水处缩慧理系纵统；业主死方无坏需向删环保萌当局凶申请译、监去督和背报告秘废水恒排放余的情制况。17IA型QC弊S的训特点桂和效秒益减少瓜系统拖的水晨耗常规她的湿悲法F悠GD殃需要左排除赚大量匪的含迫氯废粒水，批以保配持浆诉液中携的C游l离册子的拦水平乐在设这计范晕围内灰；在I烫AQ愚CS雄中，勾由于贸无需稠处理详冲洗蝴水，势因此佣节省皂了大午量系罚统补肌充水闻；在燃违煤中骨含氯碎量增速加时嘉，节庭水的政效果祖更加户明显今。18IA天QC誓S的事特点鬼和效锤益燃煤中的含氯量（ppm，干基）节省的补充水耗t/h130028.6300066.0对C辱li厕ff折si圈de向6裂号机雪的节摸省水弓耗，笛见表号1：表1鹿节燃省的宅水耗19IA涂QC旨S的躁特点乡丰和效热益脱汞飞能力根据释燃料章中的杂含氯洽量和曲采用艺SC快R脱旬硝，大因此落有相桶应程鸟度的书汞的严氧化堵。干阔法和裂湿法村FG块D都貌会对钩汞有词协同厉控制抹作用上；在I肯AQ徒CS熊中干半法F随GD绪和湿榜法F街GD堡是串尿联布虽置的及，大激部分廊的汞津在干榨法F北GD抵中已朱被脱梦除，驾湿法译FG困D起轿补充溜完善惠的作歇用；由于爆湿法洲FG预D捕突获的喊汞量闯很少醉，因诸此不陕会有彻明显斗的汞腥的再刚释放熔，也唱不会喜影响迅石膏仆的汞屈含量古；20IA庄QC旅S的恳特点教和效补益对飞你灰综项合利浑用的融影响在干训法F秋GD澡中加扔入的诉石灰惜主要刘用于辟脱除桑SO急3和产部分太HC禽l，西用量嗓有限霜，因疾此对右粉煤政灰成级分的婆影响乞不大菌；对于宗Cl司if件fs择id炭e埋6号露机，昌燃煤葱灰分帆为1知7.愁96描%，户SO木2为滤45朽00剩mg剩/m嫁3，图Cl姜=5鸽31诉pp渠m，随搜集呢的飞缝灰的马增加沟量不闷到5猫%；但是恒当燃变煤的西含氯泊量和旁含硫愈量增得加时蜓，影短响会趁加大展；试验醉装置遇的试蔽验结玩果表轨明，聚对水乏泥中嗽的综萄合利越用没武有影痰响21Cl许if向fs采id薄e懂6号包机组蒙的I黎AQ量CS取系统设计不要求6号够机组舞为煤赌粉超晓临界建锅炉芝；采用杠SC瘦R脱悦硝工阵艺；锅炉西容量音为8哑00途MW暗；允许皮燃烧刑热量请为：过82凡81返GJ疤/h；IA往QC允S的任设计状必须六满足赞很宽献范围请的煤工种变独化；设计粪的最凝高的纷烟气夺含硫尖量为羞62晒50侵mg慢/m省3；设计革的煤叫的含杯氯量吼最高焰为3无00她0p布pm德。22Cl绒if候fs占id堂e福6号促机组慌的I赛AQ叨CS绿系统燃煤性质最低最高HHV（kJ/kg）2319230833含湿量（%）4.5719.99灰分（%）2.8127.36含硫量（%）0.523.34SO2（mg/m3）11256250含氯量（ppm，燃煤中）1563000含汞量（ppm，燃煤中）0.030.18表2膀C慕li春ff距si谈de效的燃播煤设搂计数阳据23Cl钱if振fs坟id订e甘6号悼机组探的I涉AQ雾CS霞系统参数设计值烟气流量4,422,470m3/h（实际）烟气温度135°±5°C进入IAQCS的SO3最高为SO2含量的1.7%表3满烟气康设计疮条件24Cl留if耻fs灯id些e旦6号皮机组逼的I眨AQ撕CS寄系统参数允许排放值SO2脱除效率150mg/m3（99%脱硫率*）可过滤颗粒物（PM10）15mg/m3总颗粒物（PM10）22.5mg/m3硫酸烟雾（H2SO4）6.25mg/m3汞8.6g/GWh（总能量输出）烟气浊度20%铅27.5μg/m3*坏IA浇QC牲S的邀设计筹值表4桌I宵AQ胡CS罢的允春许排剪放值25Cl凉if若fs原id驴e享6号京机组贿的I犯AQ渗CS朗系统烟道烟气误从两浮个空拣预器蚀出来秋后，关烟道址合并悉为一这个烟械道，偷垂直茅上升解到两命个分眨别处估理5跳0%伏烟气荷量的外干法掌FG庆D(途喷雾屋干燥少吸收熊工艺地，S西DA静)入默口；干法疫FG两D处符理后毁的烟贺气各锤自进薯入相理应的设FF朋；从F渡F出殿来的邻烟气餐进入税两个月增压陪风机跌；经增者压的列烟气档合并特后进酷入湿闲法F压GD现洗涤遍塔；洗涤仍后的宝净烟醉气进梁入双余管烟含囱的浩一个预排烟牵筒后打排放置到大倾气。26Cl于if语fs于id资e较6号蛛机组笼的I逝AQ慈CS含系统图2惭C曾li见ff泡si听de出6积号机欣的I康AQ闻CS搭系统27公用马系统6号竞机的继湿法好FG污D的矿公用韵系统罪与5四号机俩的公定用系翼统合救用；采用牛两台俗出力馆为4议8t咬/h创卧式虏球磨腾机磨践制石啦灰石鲁浆液拥；石膏家一级引脱水勤为水图力旋嫩流器馆，二蒜级脱妈水为齐真空糊皮带众机。Cl遮if傻fs宵id岛e南6号刘机组番的I池AQ查CS疼系统28Cl信if途fs亡id蒜e静6号墨机组塘的I占AQ其CS固系统干法扬FG氏D部扔分（辩DF棕GD匀）采用贿Al疏st射om固的典它型的语SD忽A工合艺设伐计；共有夏两个拨直径现为2议0m娘的S绿DA趋吸收亩塔；每个待吸收岂塔顶晶部安装装有赏3个盏旋转鬼喷雾荒头；SD租A的般蒸发梯能力扛要同惊时满诉足5公、6历号机罢的湿叛法F毅GD慢冲洗咳水水蒜量；29Cl壤if佩fs片id恼e侄6号诉机组局的I罚AQ岁CS伤系统图3汽旋维转喷继雾头30Cl公if路fs乞id屋e拔6号辟机组敞的I都AQ跟CS如系统布袋咱除尘困器部织分（谦FF狼）采用是Al舞st咳om帽的L熔KP茶中压绑脉冲的冲洗蓝设计桶；共两处列，中每列担有1旬2个赖小室跟；布袋阿长度船为8昌m；布袋额材料孕为带却涂层球的P宗PS拥/P惠84告混合殊编织赌材料。31Cl姐if诞fs滨id史e猾6号柔机组即的I旋AQ尊CS慎系统湿法槐FG伙D部呆分（朽WF田GD是）喷淋茎空塔础，脱仁硫效弯率为淘99览%；洗涤俭塔材笨料为滔22紧05突，允橡许浆浅液中啄Cl瓶离子潜浓度随为1膜20元00条pp扫m；5层打喷淋膝层+独5台裙循环日泵烟气摆流速再为3扛.9效6m冷/s头；浆液犯池的阶直径品比喷尽淋段配大，借以保先证浆醋液有挽足够抬的停辽留时钟间；安装讨有机悟酸添烛加系蝇统，作摧为循嘉环泵扩故障吃时的财备用。32Cl彻if毕fs须id道e虹6号为机组将的I捎AQ赵CS犬系统图4链湿姨法F乓GD匪洗涤毛塔33IA谎QC累S系掩统的剧经济期分析IA素QC睛S的访主要耍经济巩收益酬体现抖在节摊省了盐寿命凑期成增本；对以跳下三屡种工比艺的陵寿命棵期成宏本进索行比筋较；IA析QC土S；FF沸/W狮FG挪D/血WE洽SP赖：布袋俗+湿潮法F纺GD枕+湿棒式电思除尘吵器，即由W宵ES昨P来钓脱除尾烟气堡中的粥SO魔3；Al位k岁In盾j/办FF信/W加FG渠D:Mg得O烟均道喷股射+起布袋稍+湿兴法F驶GD谣。M翠gO掀烟道坟喷射迹脱除方SO逗3的软效果售是否挪能满肃足排甘放要摸求，赶尚待挤论证解。这脊里仅遥用作舱比较招。34IA辈QC怕S系掀统的狭经济茶分析分析淡方法采用仓净现心值法棚（N晚PV伸）35IA流QC虚S系吨统的雪经济唱分析基建疼投资皱费用表5呼所示酸为计斗算寿解命期纠费用胞所需岁的基堤建投钢资和斑财务必假定渴；整个棚系统塑的基踢建投意资包悉括：主要枕设备浅的采吨购：确吸收劲塔、躬FF你、W拦ES侍P、怕吸收耐剂制餐备、叫副产菠物处风置等册；辅助横设备份：基习础、锯电控硬和系道统服闯务等横；施工喊和安锋装；启动道和调乓试。36IA鸡QC臣S系拼统的幼经济榜分析表5紫寿妥命期辨成本熄计算盆输入浴量37IA规QC慌S系厕统的御经济堡分析运行踏和维革修费鼓用（唤O&嘴M高Co魂st埋）电耗吸收却剂石灰加石-胸三种责工艺态都需享要，向用与巡寿脱除煤SO甘2和禁酸性莫气体狠，如懒HC企l和艳HF忆；石灰误-只巩有I忙AQ铲CS太使用冠，脱迟除S浩O3眉和其何他酸特性气棚体，处如H副Cl杂和H姑F；氧化循镁-卷在F小F/包WF漂GD堡/W海ES筋P中营用于眠中和宾WE蚁SP港收集闷的S败O3诊，在扫Al不k沟In贷j/蜓FF棚/W炕FG烛D中扯用于隙SO鞋3控假制；废水贤处理脉药剂基：处口理F辛F/泳WF跪GD镰/W败ES早P和溜A获lk减I暖nj务/F饭F/鸟WF零GD粒中W岩FG辰D的出冲洗蜂水；副产哑物：踪蝶考虑译了石施膏出革售的狠收入脖。由谈于三口种工郑艺的移飞灰脸的出捏售和厦处置翼费用澡是一浸样的痰，因洞此在渡费用洗比较辰中没巨有考概虑。38IA软QC刮S系霸统的法经济轨分析表6棚所示总为运抖行费旗用计尼算时口所用塌的输吼入量降；表7昂为三旅种工减艺的猛计算拒所得刻的寿扔命期律成本嫌的比治较。39IA释QC党S系搭统的执经济岸分析表6猪运残行费妙用计蝇算输英入量40IA萍QC大S系细统的爹经济昂分析表7盘寿命态期成柱本比现较41IA屈QC帝S系钢统的脊经济驶分析从表饭7可蓬以看赖出I垄AQ精CS冈是最承优的乡丰，原抖因是竖：采用牲廉价怒的石颤灰作免为S狱O3网的吸截收剂归，其桥他两荣种工走艺使泼用了步价格挺昂贵法的M奏gO帜；IA踪蝶QC鼓S省悬去了送废水准处理珠所需屿的药双剂，挖每年夺可节拌约1巴.3袍百万绣美元慕的运洽行费医用；IA湾QC膀S的献基建螺投资绒要比雷FF稍/W香FG陵D/斑WE倚SP眉小许麻多，颠因为有：省去哲了废挽水处袄理系究统；用广宏发F行GD骂来取收代W贯ES汪P节腰省了徒材料描费用暗；节省鞭了相她应的嗽施工步安装才费用；42IA逢QC骂S系飘统的搬经济封分析43IA瓜QC斧S的求中试尽管喇IA乳QC层S的奥主要欧部分躬是非剩常成片熟的纵干法查和湿抖法F说GD券，但功还是诊在C乖li堤ff跃si转de贺电厂起进行现了中祖试；中试帐的目初的：确立槽SO咸3和劫HC盒l的西脱除初效率罚和极敞限；明确择洗涤显塔排鲜除浆侦液的创干燥尸特性围；钙硫病比、缝温度垮和排态出浆罢液参课数有蠢关的葛研究肉；考察命微量柱污染姜物的抢影响芽；收集谜并分创析灰来样。44IA奴QC嚷S的逆中试图5行C运li宅ff姻si撇de舅的中聪试装约置45IA裂QC象S的含中试中试引的结稳果SO延3排类放很咬低（锯<1穿pp毙m）邻；在存闪在S确O2逮时，蓬可以芬进行宇HC付l的跟选择筐性脱贵除；明确束了石圾灰作停为吸吸收剂孤时的萍钙硫朽比；湿法校FG吵D的孙冲洗夏液可辰以得兆到有脖效的拆干燥烧；对灰射样的灵分析座表明誓可以意满足捷水泥津生产映的要槽求。46投运庸后的奶测试黎结果丢（2弃01递2年蜻12务月）污染物允许值排放测试值SO2150mg/Nm3(30天滚动平均)24.6mg/Nm3*NOx86mg/NM3(30天滚动平均)61.5mg/Nm3

PM10(可过滤)14.75mg/Nm32.2mg/Nm3PM10(可过滤与可凝结）22mg/Nm35.4mg/Nm3浊度20%4.6%(连续浊度仪监测)硫酸雾6.2mg/Nm32.6mg/Nm3铅2.7μg/Nm30.58μg/Nm3VOCs3.7mg/Nm30.0000（有误）CO147.6mg/Nm380mg/Nm3汞0.019lb/GW-hr(12个月滚动平均)达标*HCl<10tHCl/年低于仪器测量下限47结论IA迎QC砍S以杀一种挨创新棕的方猴法将季Al盘st清om在的干啄法和补湿法肉FG蛋D系残统结缝合了副起来诵；其结语果是夜可以茂满足衔严格玩的排调放标帆准的马要求尤，并复且其诸寿命评期成骡本要绿比其撇他竞煮争工礼艺低掏许多吸；费用祝节省戴的主途要原侧因是伤用干舌法F绒GD躲来代饼替W循ES棒P，角以及供省去填了W扔FG疗D的箩废水活处理扬系统冤；其它分的优肃点还披包括伍：降低牧水耗怪；WF搜GD蹄可以岛采用永廉价键的材单料来凶制作坛。48WE恩SP现图片49湿法贸FG陷D的爪废水顾处理垦系统50Cl怪if区fs浓id校e电羞厂6仔号机资组建属设工欺地51建设朴进度付（2珍00午8.走3）52建设浊进度扰（2证00赵9.昂3）53建设涂进度舰（2壮01征0.怨3）54建设坊进度绝（2甚01皮0.碑9边）55建设矩进度址（2疫01弟0.际9）56建设参进度忘（2环01目2.翅6）57一些违想法Cl您if数fs周id响e电践厂6押号机哑的干全湿联晨用工膏艺中亮，干璃法部坑分的骆目的抱主要径是脱阻除S椒O3烦、解丘决湿饮法的剖废水犹排放臂，考喜虑到衬SD战A用缠的吸响收剂派是石择灰，胞价格营贵，侦为降仿低运肥行成蜂本，皆所以销不承艺担脱促硫任泛务。命达到馆99译%的马脱硫肤效率补主要愈由湿犬法部软分完棕成；设想赛：是寄否可类以增摊加干辞法工追艺的召脱硫哀效率秩，来喝减轻法湿法脂工艺期对脱务硫效脚率（灿>9腰8%漆）的亏要求坝？58关于驴设想裁的思这考有无铁现实世意义缎?新建纤机组不必耍使用锋WE约SP纳；对燃荒料含板硫量赞和含央氯量肺有更娃大的血弹性炸；不必抵设置晶湿法格废水哑处理挤系统医，甚异至可纲以处完理电委厂的万其他毙一些院废水撇；如果央干法荣部分满和湿乏法部未分别测设置田小旁逝路，置可以娘避免翠在F化GD逮故障弹时，位必须省停主迹机的遥风险话；59关于战设想上的思使考有无叼现实碎意义代？对现剃有现振有机视组的票湿法欠FG待D增上效+诞WE膛SP逗改造除了普前述巩对新吹建机颤组的羽优点肃之外屯：降低铜投资励：现欠有的青湿法余FG烫D可偏以不京必拆奏除或椒改建速；改造挨期间粮可保泳持湿亡法F撕GD毁继续迁运行侧，主伞机不伶必停巷机；尊这是归业主丑的最伙大利乱益所回在！60关于答设想释的思洽考具体胀的工徒艺流滋程路旋线图锅炉预除拖尘器干法蜂脱硫布袋除尘仆器湿法师脱硫湿法仰制浆浅系统可出核售飞戴灰湿法蠢废水烟气派排放61关于宪设想惨的思阅考有何悲好处照？脱硫菊率出于筝经济绳性考忍虑，顿干法蜡的脱迈硫率占在8发0%寄，湿每法在门95乘%，杰这时厦总系哭统的催综合饼脱硫律率在金99篮%；农如果床干法虫脱硫谋率提妈高到臭85垃%，汇综合枪脱硫猫率达石到9版9.宋25极；此时示，干绸法系持统的之钙硫迹比在吃1.腾3，壳湿法喉在1吐.0懒3，绘各自咏出于僚运行贷最经维济、魂最安驻全可搭靠的贪状态单；可靠面性如果谱实现按干法惩湿法房诚各自樱小旁纠路系佣统，恢并在描设计篇时考格虑到峰干湿剑法系宾统在平单独稠运行怖时，羊仍能慌达标疮的应架急措扯施，筛那么装干湿傍法任疾一系听统有鬼故障歼，主该机仍谣可运右行。62关于杂设想臂的思悠考有何酸好处量？保持旨了电筒厂原云有的镰飞灰魄综合挑利用互