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1、本工程项目是为动力中心配备一套完整的氨法脱硫工艺系统，一 炉一塔配置，采用塔内结晶方式，塔外配置湿式电除尘器。主要工艺 系统包括：烟气系统、脱硫塔系统、塔顶湿式电除尘器系统、吸收剂 储存及供应系统、硫铵后处理系统、氯离子控制及油灰分离系统、事 故排放系统等。1工艺简介1.1 烟气系统简介脱硫烟气系统的主要作用是进行脱硫装置的投入和切除，为脱硫 运行提供烟气通道。烟气系统包括以下设备及其系统：烟道、净烟气挡板门，挡板门 密封风系统、非金属补偿器、脱硫塔、湿式电除尘器等。原烟气从脱硫入口烟道先进入反应塔浓缩段，对热烟气进行喷淋 降温，同时热烟气对硫铵浆液进行蒸发浓缩。降温后的烟气经浓缩段 除雾器后
2、进入吸收段进行脱硫反应，经脱硫吸收后的烟气进入水洗 段，通过水洗除去烟气中携带的微小硫铵晶体及氨逃逸，水洗后的净 烟气进入塔外湿式电除尘器，经湿电出去剩余的粉尘、气溶胶、液滴 后进入烟囱排放。1.2 脱硫塔系统简介烟气进入脱硫塔浓缩段后，经洗涤、降温至50-60C后进入脱硫 塔吸收段烟气自下而上与喷淋液逆流接触反应，生成的（NH）SO落4 2 3入吸收液收集托盘进入循环浆液箱。为氧化循环浆液箱浆池内的亚硫 酸氨，设置了氧化空气系统，本脱硫系统共配有六台氧化风机（四用两备）。氧化空气经氧化风分布管注入循环浆液箱浆池，对中间产物 进行强制氧化生成脱硫副产品硫铵（NH ） SO。氨气通过氧化风管、4
3、24氧化喷枪供给系统。经过脱硫吸收后的净烟气，进入水洗段，通过水洗喷淋通过部分 气溶胶和氨逃逸，再进入湿电系统。循环浆液箱循环液经循环泵输送 至喷淋层，在喷嘴处雾化成细小的液滴，自上而下地落下。在液滴落 回吸收液收集托盘的过程中，实现了对烟气中的二氧化硫、三氧化硫、 氯化氢和氟化氢等酸性成份的吸收过程。硫铵溶液经浓缩泵送入脱硫 塔浓缩段，洗涤高温烟气，使烟气温度降到50-60C，经浓缩泵循环 喷淋，反复蒸发浓缩，最后形成固含量约10%-20%的硫铵溶液去硫铵 缓冲箱。按设计条件，循环浆液箱的pH为5.56,如果氨加入过量， 脱硫塔喷淋液中游离氨较多，其pH值将大于6,造成浪费；如果供氨 量不足
4、，脱硫塔喷淋液中含硫酸氢铵，pH小于5.5，此时脱硫效率将 降低。因此，根据喷淋液的PH值，可调节氨的加入量。由浓缩段排出 的硫铵溶液pH值在34左右。为防止脱硫塔浓缩段浆液混入循环箱，造成循环箱浆液密度升高， 脱硫效率下降，脱硫塔浓缩段设置一级除雾器，设置二层喷淋层冲洗、 降温烟气，浆液自身得到蒸发浓缩，脱硫塔吸收段设置二级除雾器、 二层喷淋层。由于浓缩段浆液中正常运行期间存在硫铵晶体，为防止 硫铵晶体沉淀形成大晶块，同时也为给硫铵晶体颗粒与过饱和浆液充 分接触从而长大创造条件，防止浆池中浆液密度不均匀，在浓缩段底 部设置脉冲悬浮泵进行搅拌。正常运行期间，通过CEMS在线监测净烟气出口 SO
5、2#量、温度、压2 力等参数，并通过调节氨加入量、增减浆液循环泵投入量来控制脱硫 效率、净烟气中SO2的含量、氨的逃逸率、脱硫塔浆液PH值等。脱硫塔浓缩段出口温度高于70C时报警，并自动打开事故冷却水 排放阀，事故冷却水来自水洗槽。在吸收二氧化硫期间，消耗的水量 由工艺水补偿。1.3 公用系统1.3.1 硫铵结晶脱水系统简介硫铵结晶脱水系统为公用系统， #1#4脱硫装置浓缩产生 1020% 含固量的浆液，由浓缩泵旁路送至硫铵缓冲箱，再经硫铵旋流泵送至 旋流器中进行浓缩，使底流固含量提高到50%左右，旋流器溢流浆液 与离心机滤液汇集后进入料液返回箱，通过料液返回泵回到脱硫塔系 统，底流进入离心机
6、进行液固分离，得到含水率约为4%的硫铵固体湿 物料，经螺旋输送机进入干燥机进行干燥，干燥后硫铵含水率在1.0% 以下，进入硫铵成品料斗，经计量包装，送入仓库。经离心机分离后的硫铵晶体再经振动流化床干燥机干燥，得到含 水率W1.0%的硫铵产品。干燥过程中，通过调节蒸汽的流量控制进入 干燥机中的热风温度，控制热空气进口温度为140160C,控制床温 在150C左右，出口温度在6080C ；还可通过调节引风机风口、控 制加料量和进风量来控制风温；当进料少时除以上调节措施外， 还 可打开冷风口，增加风量来保持风温。1.3.2 液氨储存及蒸发系统简述液氨由液氨槽车送来，利用槽车罐自身压力和氨卸料压缩机增
7、压 的方式将液氨由槽车输入至液氨储罐内储存。液氨储罐内液氨依靠自 身压力或通过液氨泵加压的方式送至蒸发器与厂区来的过热蒸汽换 热后蒸发为气氨，通过气氨缓冲罐稳定其压力后送至脱硫系统。液氨 储罐及气氨蒸发系统紧急排放的气氨以及管线氮气置换时排出的残 留氨气均排入氨气稀释罐中，经水吸收后排入废水池，再经废水泵送 至脱硫塔区，进行回收利用。本系统液氨储存规模：2X200m3；配置3套液氨蒸发器，每台蒸发 器的蒸发能力：1500kg/h。液氨系统主要的设备包括陆用流体装卸臂、氨卸料压缩机、液氨 卧式储罐、液氨蒸发器、气氨缓冲罐、氨气稀释罐、废水输送泵、压 缩空气储存罐及一些安全辅助设施。1.3.3 工
8、艺水系统简介 工艺水系统由工艺水箱、三台工艺水泵与管道阀门组成。工艺水系统由主体工程的生产水接入脱硫装置的工艺水箱，由工 艺水泵送至脱硫装置各处。工艺水系统的作用是满足FGD装置正常运 行（除雾器、管道冲洗水等）用水，工艺水系统还为FGD装置提供各 生产部件正常工作所需冷却水。工艺水主要以除雾器冲洗水途径来补 充脱硫装置运行时发生的水损失。脱硫系统产生水损失的主要原因是 冷却烟气蒸发的水分从净烟气排出。氨区安全运行所需水源引自动力 中心生产水和消防水。1.3.4地坑及事故排放系统简介每2套脱硫公用设置1套地坑系统，设置2台地坑泵，脱硫系统内 的冲洗水、冷却水、排放浆液通过地沟汇集到地坑内，再通
9、过地坑泵 返回脱硫系统。4套脱硫设置1座公用的检修槽，设置1台事故浆液返回泵将事故 浆液返回各个脱硫系统中。1.3.5 控制系统简介脱硫控制系统采用DCS分散集中控制方式，集中控制室和工程师站 布置在脱硫综合楼内。同时还设有控制通信设备，可通过通信方式将 一部分信号传送到机组单元控制室，工艺楼内部设低压配电间、变压 器室、DCS现场机柜室、工程师站、运行值班室、4.5m8.5层为电缆 夹层。在脱硫控制室内布置有FGD-DCS操作员站及打印机、火灾报警脱硫装置的自动化控制系统采用集散控制系统DCS。整套FGD装置 (脱硫装置和辅助系统)的运行是完全自动化的，其主要功能系统包 括:数据采集系统(D
10、AS)、顺序控制系统(SCS)、模拟量控制系统(MCS)、 电气控制系统(ECS)。在集中控制室内能够完成对FGD及其附属系统 的正常启、停，运行的监视、连锁保护和紧急事故处理，以及FGD的 效率、性能计算等，保证FGD安全，可靠，经济地运行。操作人员在集中控制室将通过DCS画面、键盘及鼠标对FGD系统进 行监视和控制操作。操作台上装有旁路挡板门紧急打开按钮，以保证 FGD在紧急情况下安全快速打开。热工仪表系统还包括：压力、温度、浓度、密度、液位、流量、 烟气连续排放监测系统等。烟气连续排放监测系统CEMS)用于监测 原烟气和烟塔排出的净烟气流量、压力、温度、二氧化硫含量、粉尘 含量、氮氧化物
11、、氧量及净烟气氨含量。脱硫工业电视系统 ：满足运行人员可在控制室内对生产现场的主 要设备运行情况进行必要的监视。2 工艺原理2.1 氨法脱硫工艺反应原理烟气中S0的吸收过程是在脱硫塔内以水溶液中的NH与锅炉烟气23中的S0反应为基础，在脱疏塔的吸收段，氨水与烟气中的S0发生化22学反应，将烟气中的S0吸收，得到亚硫酸铵溶液。在烟气吸收过程2中形成的亚硫酸铵(NH ) SO，需进一步氧化为硫酸铵(NH ) SO才是最4 2 3 4 2 4 终的副产品。我公司烟气湿式氨法脱硫工艺采用的是氨硫酸铵法， 其主要化学反应式如下：吸收反应为：(1) SO +NH +H O=NH HSO2 3 2 4 3(
12、2) SO+2NH+HO=(NH) SO2 3 2 4 2 3（3）SO +（NH ） SO +H O=2NH HSO2 4 2 3 2 4 3（4）NH + NH HSO =（NH ） SO3 4 3 4 2 3氧化反应为： （5）2（NH ） SO +O = 2（NH ） SO4 2 3 2 4 2 42.2 脱硫装置工艺流程本工程按每炉配置一座反应塔+ 一座循环浆液箱+一座水洗槽设 计，原烟气从脱硫入口烟道先进入反应塔浓缩段，浓缩段设有1层喷 淋层，设3台浓缩泵（2用1备）进行循环喷淋，对热烟气进行喷淋 降温，同时热烟气对硫铵浆液进行蒸发浓缩。降温后的烟气经浓缩段 除雾器后进入吸收段，吸
13、收塔上部布置有2层浆液喷淋层，烟气自下 而上与喷淋液逆流接触反应，生成的NHSO经过收集托盘落入循环浆 43 液箱内，经脱硫吸收后的烟气经屋脊式除雾器后进入水洗段，水洗段 设置一层喷淋层，设2台水洗循环泵（1用1备）进行循环喷淋，通 过水洗可除去烟气中携带的微小硫铵晶体及氨逃逸，水洗后的净烟气 经过屋脊式除雾器除去部分液滴后，进入塔外湿式电除尘器，通过湿 电电场荷电，脱除净烟气中的气溶胶颗粒、微细粉尘及液滴后，通过 烟囱排往大气。3参数规范3.1脱硫装置规范FGD装置主要技术经济指标和保证值表2-1FGD装置主要技术经济指标和保证值序号项目单位设计值1FGD入口烟气流量（干态，6%氧量，标态）
14、Nm3/h5027372吸收塔入口SO浓度（干态，6%氧量，标态）2mg/Nm315003入口烟气粉尘质量浓度（干态，6%氧量，标态）mg/Nm3304出口烟气粉尘质量浓度（干态，6%氧量，标态）mg/Nm355脱硫塔出口SO浓度（干态，6%氧量，标态）2mg/Nm3306入口烟气温度C1326脱硫效率%87出口液滴质量浓度mg/Nm3308氨消耗量t/h0.406 （单套）9FGD装置总电耗kwh680 （单套）10FGD出口烟气温度C5011工艺水耗量t/h303.2 液氨品质参数本系统采用氨气为脱硫剂，以液氨的形态储存，设有蒸发系统将液氨蒸发为氨气供给脱硫系统，液氨采取外购、槽车运输的方
15、式补 充到储存系统。氨的性质如下：性状：氨为无色、有刺激性恶臭气体。在适当压力下可以液化， 同时放出大量的热量。当压力降低时则汽化，同时吸收周围大量的热。 氨有毒，空气中最高允许浓度为30mg/m3。氨蒸汽与空气混合物的爆 炸极限为16-25%（最易引燃浓度17%）。氨极易溶于水（在20C水中溶 解度34%）,氨的水溶液呈碱性，0.1mol/L水溶液的PH值为11.1。表2-2 理化常数分子式NH3爆炸极限15.7-27.4%蒸汽压分子量17.03蒸汽密度0.6-33.6C1大气压相对密度0.7714g/l临界温度132.5C4.70C5大气压沸点-33.5C临界压力112.5大气压25.7C10大气压熔点-77.7C最易引燃浓度17%50.1C20大气压自燃点651C最大爆炸压力0.485MPa产生最大爆炸压力的浓度22.5%3.3硫酸铵品质参数湿式氨法脱硫工艺的脱硫产品为硫酸铵，其性质如下：硫酸铵为白色晶体，分子量M=132.13,密度P=
