湿法脱硫技术及设备系统介绍

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1、石灰石-石膏湿法脱硫 工艺及系统设备介绍目录脱硫技术概述石灰石-石膏湿法脱硫的理论基础石灰石-石膏湿法脱硫系统组成及 主要设备介绍湿法脱硫的主要工艺参数辨识湿法脱硫装置运行中常见的问题依据nHJ/T 179-2005火电厂烟气脱硫工程技术规范 石灰 石/石灰-石膏法nDL/T5196-2004 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程 nDL/T 943-2005 烟气湿法脱硫用石灰石粉反应速率 的测定nDL/T 986-2005 湿法烟气脱硫工艺性能检测技术规 范nDL/T997-2006火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水 质控制指标06-10-1实行nDL/T998-2006石灰石-石膏湿法脱硫装置性

2、能验收 试验规范06-10-1实行n国家经贸委2000年2月火电电厂烟气脱 硫关键键技术术与设备设备 国产产化规规划要点脱硫工艺的选择设计、设备国产化的目标n国家发改委2005年5月关于加快火电 厂烟气脱硫产业化发展的若干意见规范脱硫市场开展后评估后评估的主要内容n工艺技术评估。重点评估工艺技术的先进性、可靠性和 适用性。n设备评估。重点评估脱硫主设备及主要辅助设备的国产 化情况、设备参数选择合理性；事故、故障、维修状况 ；磨损、积垢、腐蚀情况等。n系统性能评估。重点评估系统匹配程度、装置布置和设 备参数选择合理性、系统可靠性、物耗水平、副产品品 质及利用、废水排放量及水质、二次污染等。n经济

3、性评估。重点评估工程及设备造价、运行费用等。n管理水平评估。重点评估使用方对脱硫装置管理、运行 、维护的能力和效果；供应商的技术实力、管理水平、 合同执行情况、售后服务、信誉等。1 脱硫技术概述火电厂烟气脱硫关键技术与设备国产化规划要点 中推荐的烟气脱硫技术方法名称工程实实例干法及 半干法旋转喷雾转喷雾 干燥法山东东黄岛岛LIFAC法钱钱清、南京下关循环环流化床云南大唐开远远300MW电电子束照射法杭州协联热电协联热电湿法氨水洗涤涤法天津碱厂（60MW）海水脱硫深圳妈妈湾、漳州后石石灰石-石膏湿法华华能珞璜、杭州半山关于加快火电厂烟气脱硫产业化发展的若干意见 n燃用含硫量大于1煤且容量大于20

4、0MW（含200MW）的机组 ，应重点考虑采用石灰石石膏湿法脱硫工艺技术。n燃用含硫量小于1煤并且容量小于200MW的机组，可考虑 采用干法、半干法或其它一次性投资较低的成熟技术。n在200MW及以上机组采用干法、半干法或其它一次性投资较 低的成熟技术，应进行充分论证，并提供国内外已有相同 或更大容量的烟气脱硫设施成功投运的实例。 n燃用含硫量小于1煤的海滨电厂，在海水碱度满足工艺要 求、海域环境影响评价通过国家有关部门审查，并经全面 技术经济比较后，可以考虑采用海水法脱硫工艺。石灰石-石膏湿法脱硫的主要特点n脱硫效率高。脱硫后烟气中二氧化硫、烟尘大大 减少。 n技术成熟，运行可靠性好。国外投

5、运率一般可达 98%以上，n对煤种适应性强。 n占地面积大，一次性建设投资相对较大。 n吸收剂资源丰富，价格便宜。n脱硫副产物便于综合利用。n技术进步快。塔型特点实实例单单回路 喷喷淋塔塔的上部是喷喷淋层层； 塔的中部为为吸收区； 浆浆液池下部为为氧化区IHI、BnC1脱硫后烟气中SO2的折算浓度（ mg/m3,过剩空气系数燃煤取1.4,燃油、气取 1.2）;钙硫比n投入脱硫系统中钙基吸收剂与脱除的SO2摩尔数之比nSt-Ca/SnmCaCO3-石灰石耗量，kg/hnVRG烟气流量（标态, 干态, 6%O2），m3/hnCSO2烟气中SO2含量（标态, 干态, 6%O2），mg/m3nMCaC

6、O3CaCO3摩尔质量，100.09nMSO2 SO2摩尔质量，64.06通行的钙硫比计算公式nSt Ca/S摩尔比nXCaCO3石膏中CaCO3 含量，%nXCaSO42H2O 石膏中CaSO42H2O 含量，%nXCaSO30.5H2O 石膏中CaSO30.5H2O含量，%nMCaCO3CaCO3的摩尔质量 100.09nMCaSO42H2O CaSO42H2O的摩尔质量，172.18nMCaSO30.5H2O CaSO0.5H2O的摩尔质量，129.15系统可用率n指脱硫装置每年正常运行时间与发电机组 每年总运行时间的百分比。A - B 可用率 = x100%A A：发电机组每年的总运行

7、时间，h B:脱硫装置每年因脱硫系统故障导致的停运时间 ,h液气比、浆液停留时间、过饱和度吸收塔中浆液体积n浆液停留时间=石膏排出泵的流量n石膏过饱和度 = C/C*100%相对过饱和度 = （C-C*）/C*C-浆液中的石膏实际浓度C*-工艺条件下石膏的平衡浓度pH对HSO3-氧化速率的影响n高pH有利于SO2的吸收，低pH有利 于石灰石的溶解和CaSO31/2H2O 的氧化；npH与结垢；随着pH的升高， CaSO31/2H2O的溶解度显著下降 ，而CaSO42H2O的溶解度略为上 升。npH与脱硫盲区（石灰石闭塞）吸收塔浆液密度控制值脱硫公司密度设计值实例marsulex14.5-15.

8、5%广东沙角ASteinmller 、13-15%半山、北京一热B&W、 IHI 17-19%浙江天地、武汉 凯迪、江苏太 仓 日本川崎23-25%国华宁海Bischoff 、AE15%广东连州3 石灰石-石膏湿法脱硫系统 的组成及主要设备典型石灰石-石膏湿法脱硫系统的组成：（1）SO2吸收系统 （2）烟气系统 （3）石灰石浆液制备系统 （4）石膏脱水系统 （5）供水和排放系统 （6）废水处理系统SO2吸收系统的主要设备n吸收塔（喷淋）n浆液循环泵（卧式单吸离心泵）n氧化风机（罗茨风机）n除雾器 n浆液搅拌装置absorber way 1 (by-pass damper open)way 2

9、(by-pass damper closed)烟气系统的主要设备石灰石-石膏湿法脱硫技术规范 中有关增压风机的要求n300MW以下高效离心风机n300MW1台轴流风机n600-700MW1或2台动叶可调轴流风机n800-1000MW2台动叶可调轴流风机n增压风机的风量应为锅炉满负荷工况下烟气 量的110%，压头应考虑10温度裕量下阻 力的120%气-气再热器n经GGH后的烟气温度不低于80；n采用回转式GGH的漏风率不大于1%；nGGH的受热面应有防腐、防磨、防堵塞 、防沾污等措施，不安装GGH的系统应 从距离吸收塔至少5m处开始采取防腐措 施；nGGH下部烟道应装设疏水系统安装GGH带来的问

10、题优点：1）提高排烟温度和抬升高度；2）减轻湿法脱硫后烟囱冒白烟问 题 缺点 ：1）投资和运行费用增加 ；2）降低脱硫效率 ；3）脱硫系统运行故障增加 ；4）增加相应的能耗、水耗 不安装GGH带来的问题nFGD系统的工艺水耗要增加30-40%左右；n在环境空气中的水分接近饱和、气象扩散条件 不好时，烟气离开烟囱出口时会形成冷凝水滴 ，形成所谓“烟囱雨”现象；n必须对在取消GGH之后的NOx的落地浓度和最大 落地浓度点离烟囱的距离进行核算，并取得有 关环保部门的批准；n烟气在烟囱中的凝结水量会比较大，对脱硫后 净烟气引起的尾部烟道和烟囱的腐蚀问题必须 予以足够的重视。 烟气挡板旁路挡板保护开启条

11、件：nFGD进口烟气温度高或低；nFGD进口烟气含尘量高；n锅炉投油时；n锅炉MFT；n进口挡板关；n循环泵全部跳闸；n增压风机跳闸；n出口挡板异常关闭；nGGH故障停运 石膏脱水系统n一级脱水（石膏旋流站）n二级脱水（真空皮带机）石膏（90%）底流（45%）吸收塔排出浆液（18%） 滤液溢流（5%） 废水（1-2%）脱硫废水处理系统n排放的必要性（废水越多，脱硫反应越有利）n废水特性：(1)pH值较低；(2)含有大量的悬浮物；(3)第一类污染物如Hg、Cr、As、Pb等浓度较 高。废水中Cl-、SO42 、Fe3 、Ca2 、Mg2+ 等离子浓度也较高。（4）COD较高DL/T997-200

12、6火电厂石灰石-石膏湿法脱硫废水水质控 制指标的要求（2006年10月1日开始）脱硫废水处置方式n灰场排放n蒸发处理n单独设废水处理系统n简单处理后进入全厂废水处理系统目前脱硫废水处理系统比较普遍存在的问题设计上的缺陷1）系统统缺少针对针对 COD的有效去除工艺艺。2）用石灰乳调节pH，运行可靠性差、维护工作量 大；3）设计的系统处理容量比较保守。4）系统统的自动动化程度不高。 运行问题1）反应池三联箱的pH调节比较困难。2）石灰乳加药泵、脱硫废水泵等易堵塞。3）澄清/浓缩浓缩 池的污污泥料位监测仪监测仪 表运行不可靠 。4 石灰石-石膏湿法脱硫系统的主 要工艺参数辨识n设计参数n运行参数n性

13、能考核指标设计参数参数设计值设计值 或要求1处处理烟气量湿基、BMCR2FGD入口烟温 BMCR，新机组组超过设计过设计 温度50，但 不大于180 ，GGH下游的烟道应应有30 的超温要求 3FGD入口压压力取与主机烟道接口处压处压 力 4FGD入口SO2浓浓度 燃煤计计算，BMCR5FGD出口SO2浓浓度 满满足脱硫率与国家排放标标准6FGD入口烟气成分湿度、氧量、CO2、HCl、HF等 7FGD入口粉尘浓尘浓 度 200mg/Nm3（干基，6O2） 8FGD出口温度（进进烟 囱）809除雾雾器出口含水量75mg/ Nm3(干基),雾雾滴大于15m，除 雾雾器后12m测测 10吸收剂剂耗量

14、 与钙钙硫比相关 11工艺艺水耗量 12电电耗运行电电耗，待运电电耗 13系统统可用率 95 14副产产物石膏含水量 10，纯纯度 90 ,Cl-100ppm 15废废水国家污污水综综合排放标标准（GB8978-1996） DL/T997-2006火电电厂石灰石-石膏湿法脱硫废废 水水质质控制指标标 16CEMS脱硫工艺艺需要（出口挡挡板附近）：烟尘尘、SO2、 O2 环环保监测监测 （烟囱前）：增加NOx、温度、流量 17噪声设备设备 噪声85dB(A) 劳卫劳卫 噪声 厂界噪声烟气系统主要运行参数n各段烟温、压力nFGD入口：SO2、O2、烟尘、烟温nFGD 出口： SO2、NOx、O2、

15、烟尘、烟温 、流量、烟气压力 n烟气挡板开度n增压风机：电流、叶片开度、烟气流量、出 口压力nGGH：原、净烟气侧压差；压缩空气（蒸汽 ）、高压水冲洗时的压力；SO2吸收系统的主要运行参数n循环泵、氧化风机的运行台数及组合；n吸收塔浆液的pH值（与实验室测试比对 ）；n石灰石浆液的密度、添加量；n吸收塔浆液池的液位；n吸收塔浆液的密度（与实验室测试比对） ；n除雾器进出口压差；n除雾器冲洗流量、时间间隔；石膏脱水系统的主要运行参数n吸收塔浆液密度；n石膏旋流站的入口压力；n废水旋流站及废水排放流量；n进入皮带机的石膏浆液流量；n真空皮带机的石膏饼厚度；n皮带机的真空值；n真空泵的工艺水流量脱硫

16、废水处理系统的主要运行参数n入口废水流量；n三联反应池的pH值；n石灰乳的浓度、加药量；n混凝剂、助凝剂、有机硫的加药量；n浓缩澄清池的污泥料位、污泥排放量；n净水pH值、浊度脱硫化学分析的要求n及时性n针对性、有效性n准确性石灰石-石膏湿法脱硫装置性能考核试验内容性能 指标环境 指标脱硫效率；SO2排放质量浓度；烟尘；烟温 ；除雾器出口液滴；副产物氧化率、主要成 分、含湿量；废水主要成分、流量；噪声、 厂界噪声经济 指标系统可用率、压力降、电能消耗、工艺水消 耗量、吸收剂利用率、消耗量、副产物产量 、压缩空气消耗量功能指标启停、运行阶段对机组运行和稳定性的影响 ；对机组负荷变化的跟踪特性和适应性； 脱