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1、脱 硫 系 统,一、总体介绍,1、概 况,本厂烟气脱硫系统由武汉凯迪电力股份有限公司总承包设计建设。 脱硫工艺采用美国B&W公司的石灰石-石膏就地强制氧化脱硫工艺 ；脱硫剂为石灰石(CaCO3)，设计脱硫效率为校核煤种条件下大于95%，取消GGH装置，厂用电率约1%，年利用小时数5500h。 吸收塔按一炉一塔单元制设计，配套的石灰石浆液制备和石膏脱水系统共用；脱硫装置进口烟气量按锅炉100% BMCR工况考虑 烟气脱硫系统采用集中控制方式，用一套DCS系统完成对二套烟气脱硫装置的设备（包括电气设备）及其辅助系统的监视与控制。,2.性能参数,10,2.性能参数,2.性能参数,二、工艺部分,1.工
2、艺系统组成,烟气系统 吸收塔系统 石灰石浆液制备系统 石膏脱水系统 工艺水系统 排放系统 废水处理系统 杂用和仪用压缩空气系统,2.工艺流程图,静电除尘器,引风机,增压风机,吸收塔,灰尘,烟囱,石灰石浆液制备,石膏旋流器,浆液循环泵,石膏排出泵,石灰石浆液箱,3.工艺系统图,三、烟气系统,1.系统描述,烟气系统为单元制，每套系统包括增压风机，烟道挡板门（FGD入口原烟气挡板、吸收塔出口净烟气挡板、旁路烟气挡板）及相应的烟道，膨胀节等。 119的原烟气自锅炉引风机出来，经一台增压风机增压后进入吸收塔系统。烟气也可通过旁路烟道直接排至烟囱，即烟气可以100%通过旁路。 进入吸收塔系统的原烟气经吸收
3、塔冷却、饱和，其中的SO2被吸收。经过喷淋洗涤和除去雾滴的净烟气通过烟道进入烟囱。,1.系统描述,为了能将FGD系统与锅炉系统分离开来，每套烟气系统中设置有3套“零”泄露的烟气挡板(1套原烟气挡板、1套净烟气挡板、1套旁路烟气挡板)。脱硫系统正常运行时，旁路挡板关闭，原烟气挡板、净烟气挡板开启，原烟气通过原烟气挡板进入FGD装置进行脱硫。在要求关闭FGD系统的紧急状态下，旁路挡板自动快速开启，原烟气挡板和净烟气挡板自动关闭，烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。 所有挡板都配有密封空气系统，密封空气系统将密封空气导入到关闭的挡板的叶片间，以阻断挡板两侧烟气流通，保证“零”泄露。,1.系统
4、描述,挡板密封空气系统设两台密封风机，一运一备，两台炉各设一套。密封空气为低压密封，密封空气用于密封原烟气挡板、净烟气挡板、旁路挡板。密封风压力维持比烟气最高压力高500Pa。密封空气站配有电加热器。 烟气系统的设计考虑到了系统的正常运行及紧急情况的操作，包括由于上游锅炉的突然变化引起的短时间烟气温度变化过大的情况。 两台炉一炉一塔一增压风机，原烟气分别经增压风机升压约2750Pa,然后进入吸收塔入口向上流动穿过托盘及喷淋层，在此，烟气被冷却、达到饱和状态，烟气中的SO2被吸收。经过喷淋洗涤的冷烟气通过主烟道进入烟囱。,2.主要设备,增压风机 增压风机用于烟气提压，以克服FGD系统烟气侧阻力。
5、增压风机选用国产静叶可调轴流式风机，选取风机的风压裕度为1.2，流量裕度1.1，另加10的温度裕度。 性能参数 流量：550.8m3/s 压升：2750Pa 设两台冷却风机 电机： 额定功率：2600KW 电 压:6000V 转动惯量:10000Kg. 设两台轴承润滑油泵.,2.主要设备,烟气挡板 每套FGD烟道系统共设有3个烟气挡板。所有烟气挡板均采用双叶片百叶挡板，具有开启/关闭功能，采用电动机驱动。其性能参数如下： (单套),四、吸收塔系统,1.系统描述,在吸收塔内，循环浆液雾滴与烟气逆流接触，捕集烟气中的SO2、SO3、HF、HCl、粉尘等有害物，浆液中的碳酸钙与SO2反应，生成亚硫酸
6、钙。脱硫并除尘后的净烟气通过除雾器除去气流中夹带的雾滴后排出吸收塔。 向吸收塔浆池（在吸收塔的下半部，这部分所起到的是吸收塔反应区的作用）收集的浆液中喷射空气，将亚硫酸钙氧化为硫酸钙，并生成石膏晶体。为保持浆液中固体颗粒的悬浮和强化氧化反应，吸收塔浆池配置四台搅拌侧进式器。 石膏浆液排出泵将石膏浆液送至石膏水力旋流器进行脱水。,2.反应原理,烟气中的SO2与浆液中碳酸钙发生反应，生成亚硫酸钙： CaCO3+SO2+H2O-CaSO3 H2O +CO2 通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分的亚硫酸钙转化成石膏（二水硫酸钙）： CaSO3 H2O + SO2 + H2O- Ca(HSO3
7、)2 + H2O Ca(HSO3) 2 +O2 +2H2O - CaSO4 2 H2O + SO2 + H2O 吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应，生成硫酸钙。 CaSO3H2O +O2+2 H2O-CaSO42H2O +H2O,3.系统流程,由锅炉引风机来的热烟气经增压风机升压后，进入喷淋吸收塔进行脱硫。在吸收塔内，烟气与石灰石/石膏浆液逆流接触，被冷却到绝热饱和温度，烟气中的SO2和SO3与浆液中的石灰石反应，形成亚硫酸钙和硫酸钙，烟气中的HCl、HF也与浆液中的石灰石反应而被吸收。脱硫后的饱和烟气温度约47.1，经吸收塔顶部除雾器除去夹带的雾滴后排入烟囱。氧
8、化空气风机将空气鼓入吸收塔浆池，将亚硫酸钙氧化成硫酸钙，过饱和的硫酸钙溶液结晶生成石膏（CaSO42H2O）。产生的石膏浆液通过石膏浆液排出泵连续抽出，视吸收塔浆池的液位高低决定将石膏浆液送至石膏水力旋流器进行脱水或将浆液送回吸收塔。,4.主要设备,吸收塔 吸收塔包括一个托盘，三层喷淋装置，每层喷淋装置上布置有88个旋转空心锥喷嘴，单个喷嘴流量60m3/h,喷嘴进口压力为103KPa,喷淋层上部布置有两级除雾器。 烟气通过吸收塔托盘后，被均匀分布到整个吸收塔截面。B&W公司几十年FGD系统设计的经验表明，吸收塔加装托盘后，极大地提高了吸收塔的脱硫效率这不但使得主喷淋区烟气分布很均匀，而且吸收塔
9、托盘使烟气和石灰石/石膏浆液通过在托盘上的液膜区域充分接触达到最大效率地去除烟气中的SO2。,4.主要设备,吸收塔 该吸收塔的特点是液/气比较低，从而节省循环浆液泵的电耗。 B&W公司参考几十年的FGD系统设计经验，确定了吸收塔内喷淋层和喷嘴的布置、托盘的位置和开孔率（约36）、除雾器和烟气进出口的布置，根据液滴的有效喷射轨迹及滞留时间确定喷淋组件之间的距离；同时优化了PH值、液/气比、钙/硫比、氧化空气量、浆液浓度、烟气流速等性能参数，从而保证FGD系统连续、稳定、经济地运行。,4.主要设备,吸收塔 氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙
10、的氧化和石膏(CaSO4.2H2O)的结晶。吸收塔浆池上设置4台侧进式搅拌器使浆液罐中的固体颗粒保持悬浮状态并强化亚硫酸钙的氧化。 吸收塔浆池中浆液的pH值由投入石灰石量控制，而加入吸收塔的石灰石浆液的量的大小将取决于预计的锅炉负荷、SO2含量以及实际的吸收塔浆液的pH值。塔内浆液PH值大约为5.6 5.8。补充石灰石浆液加入吸收塔浆池与石膏浆液混合。吸收塔浆池中的混合浆液由浆液循环泵通过喷淋管组送到喷嘴，形成非常细小的液滴喷入塔内。,吸收塔 在吸收塔浆池的溢流管道上设置了吸收塔溢流密封箱，它可以容纳吸收塔在压力密封时发生的溢流。密封箱的液位由周期性地补充工艺水来维持。密封箱同时为吸收塔提供了
11、增压保护。 吸收塔顶部布置有放空阀，在正常运行时该阀是关闭的。当FGD装置走旁路或当FGD装置停运时，电磁放空阀开启以消除在吸收塔氧化风机还在运行时或停运后冷却下来时产生的与大气的压差。,4.主要设备,吸收塔技术参数,吸收塔进口烟气量： 1160675Nm3/h (湿,设计工况) 吸收塔出口烟气量： 0000000Nm3/h (湿,设计工况) 吸收塔直径： 12.6m 吸收塔总高度： 31.25m 吸收塔气速： 00m 液气比： 0000L/Nm3 浆液池容积： 0000 m3 浆液循环时间： 0000min,4.主要设备,吸收塔浆液再循环泵 浆液再循环系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台浆液
12、循环泵，每台吸收塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，以达到要求的吸收效率。由于能根据锅炉负荷选择最经济的泵运行模式，该再循环系统在低锅炉负荷下能节省能耗。 浆液循环泵的技术参数如下： 泵的型式：离心式 流量：5280m3/h 排出侧压头： 215/235/255kPa 电机功率： 500/500/560kW,4.主要设备,浆液喷林系统 浆液喷淋系统包括喷淋组件及喷嘴。一个喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成，喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔的横截面，并达到要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收浆液与烟气充分接触，从而保证在适当的液/
13、气比8（L/G）下可靠地实现95%的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产生结垢。 使用由碳化硅制成的空心锥喷嘴和FRP喷淋管道，可以长期运行而无腐蚀、无磨蚀、无石膏结垢及堵塞等问题。,4.主要设备,除雾器 吸收塔设两级除雾器，布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过循环浆液喷淋层后，再连续流经两层Z字形除雾器除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和下面各布置一层清洗喷嘴。清洗水从喷嘴强力喷向除雾器元件，带走除雾器顺流面和逆流面上的固体颗粒。二级除雾器下面也布置一层清洗喷淋层。烟气通过两级除雾后，其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。除雾器清洗系统间断运行，采用自动控制。,4.主要设
14、备,氧化空气系统 烟气中本身含的氧量不足以氧化反应生成的亚硫酸钙。因此，需提供强制氧化系统为吸收塔浆液提供氧化空气。氧化空气把脱硫反应中生成的半水亚硫酸钙(CaSO31/2H2O)氧化为硫酸钙并结晶生成石膏(CaSO42H2O)。 氧化空气系统由氧化风机和分布管网组成。两套FGD装置设三台氧化风机，两运一备，其技术参数如下： 风量： 7056 m3/h 压升： 93kPa 出口温度： 121 电机功率： 250kW,4.主要设备,吸收塔排出泵 吸收塔排出泵将石膏浆液从吸收塔中输送到石膏脱水系统，还可用来将吸收塔浆液池排空到事故浆液池中。其技术参数如下： 数量：每塔2台 型式：离心式 参数：Q=
15、80m3/h H=55m 电机功率：45kW,4.主要设备,五、石灰石浆液制备系统,1.系统描述,设计工况下，每套FGD 系统石灰石粉耗量为5.5t/h。运送石灰石粉罐车通过安装在罐车上的的风泵将石灰石粉送到石灰石粉仓。石灰石粉通过料位计监视。石灰石粉仓设有流化装置，可使石灰石粉均匀的分配到下游的给料机（变频），送入石灰石浆液池。在浆液池内石灰石粉与工艺水混合，配制成含固率30%石灰石浆液供脱硫用。 石灰石浆液制备系统包括粉水混合器、石灰石浆液池、石灰石浆液泵等。 由石灰石粉仓的电动下料器来的石灰石粉进入粉水混合器，工艺水沿粉水混合器的切线进入，石灰石粉和工艺水在混合器内进行预混合，然后进入石
16、灰石浆液池。,2.系统流程,粉水混合器的主要功能是防止石灰石粉在石灰石浆液池内的飞扬。 石灰石浆液池设有一台搅拌器，进一步混合石灰石浆液。 石灰石浆液池容量可以满足吸收塔三小时的石灰石浆液用量。 每台炉两台石灰石浆液泵，一运一备。石灰石浆液泵出口设有浆液密度测量装置，以便监控浆液浓度，使之达到30%。合格的石灰石浆液由石灰石浆液泵送到吸收塔浆液池。 石灰石浆液制备区设有排水坑。,石灰石浆液箱 ：石灰石浆液箱两台炉共用一个，其有效容积按不小于两台锅炉BRL工况的3小时的石灰石浆液量设计，V=150m3。碳钢，内衬丁基橡胶。 石灰石浆液泵：离心式，Q=32m3/h H=40m N=11kW。每台炉两台，一运一备。 布袋除尘器：库顶布袋收尘器为脉冲反吹式清灰，自动压差清扫，使滤布保持通畅，并且可在运行时很方便地更换布袋。除尘后的洁
