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1、e-火电厂烟气脱硫技术与应用(之二-石灰石-石膏法系统简介)Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望 湿式石灰石石膏法湿式石灰石石膏法工艺系统及设备工艺系统及设备back反应机理反应机理工程应用工程应用优缺点优缺点工程概况工程概况以某燃煤电厂以某燃煤电厂以某燃煤电厂以某燃煤电厂2600MW2600MW机组脱硫系统为例介绍机组脱硫系统为例介绍机组脱硫系统为例介绍机组脱硫系统为例介绍一、一、设计工况与技术要求设计工况与技术要求（1 1） 设计工况设计工况烟气量：烟气量： 1928
2、700Nm1928700Nm3 3/h(/h(实际氧量实际氧量, ,干基干基) )烟气量：烟气量： 2059499Nm2059499Nm3 3/h(/h(实际氧量实际氧量, ,湿基湿基) )SO2SO2浓度：浓度： 2394.8mg/Nm2394.8mg/Nm3 3(6%(6%氧量氧量, ,干基干基) )烟气入口温度：烟气入口温度： 114114（2 2） 主要性能要求主要性能要求脱硫效率脱硫效率95.595.5（当当含含硫硫量量增增大大2525时时，旁旁路路烟烟气气挡挡板板关关闭闭， 脱硫系统仍能安全运行，且脱硫效率仍能达到脱硫系统仍能安全运行，且脱硫效率仍能达到9494 ）可用率可用率 9
3、5%95%服务寿命：服务寿命：3030年，大修期为年，大修期为5 5年。年。除尘效率除尘效率8585除雾器出口液滴含量除雾器出口液滴含量75mg/Nm75mg/Nm3 3电电耗耗：置置连连续续运运行行7 7天天的的电电量量消消耗耗量量平平均均值值不不超超过过12750kW/h12750kW/h（电电 量消耗量按量消耗量按6kV6kV馈线处功率）馈线处功率）石石灰灰石石( (粉粉) )消消耗耗量量：FGD FGD 装装置置连连续续运运行行7 7天天的的石石灰灰石石( (粉粉) )消消耗耗量量平平均值不大于均值不大于28.714t/h28.714t/h工工艺艺用用水水量量：FGD FGD 装装置置
4、连连续续运运行行7 7天天的的工工艺艺用用水水量量平平均均值值不不大大于于258.6t/h258.6t/h （3 3） 脱硫岛布置脱硫岛布置脱硫岛位于烟囱与煤场之间。脱硫岛位于烟囱与煤场之间。FGDFGD装置为室外装置，吸收塔不设置建筑物。装置为室外装置，吸收塔不设置建筑物。设设备备的的位位置置及及各各个个设设施施的的布布置置最最优优化化：使使压压损损最最小小，优化运行费用和运行程序，并使所有设备维修方便。优化运行费用和运行程序，并使所有设备维修方便。不不同同的的设设备备和和组组件件可可露露天天布布置置或或分分别别安安装装在在单单独独的的或或组合的建筑物中，使流程合理，建筑物相对集中；组合的建
5、筑物中，使流程合理，建筑物相对集中；烟烟道道、增增压压风风机机、吸吸收收塔塔、GGHGGH为为室室外外布布置置，应应提提供供必必要的防雨措施。要的防雨措施。（4 4）石膏品质）石膏品质 CaSO CaSO4 42H2O 2H2O 含量含量87% 87% WtWt。 CaCOCaCO3 3 3% 3%（以无游离水分的石膏作为基准）。（以无游离水分的石膏作为基准）。 CaSOCaSO3 31/2H2O 1/2H2O 含量含量1% Wt1% Wt（以无游离水分的石（以无游离水分的石膏作为基准）。膏作为基准）。 溶解于石膏中的溶解于石膏中的ClCl- -含量含量0.01% Wt0.01% Wt（以无游
6、离水（以无游离水分的石膏作为基准）。分的石膏作为基准）。（5 5）无有害物质积累）无有害物质积累 保保证证在在FGDFGD设设备备不不运运转转的的状状况况下下没没有有损损害害运运转转的的有有害物质发生积累。害物质发生积累。（6 6）废水排放）废水排放 保保证证脱脱硫硫废废水水经经废废水水处处理理系系统统处处理理后后的的排排水水水水质质达达到到（GB8978-1996GB8978-1996）中中的的二二级级标准。标准。（7 7）烟气系统压降）烟气系统压降 烟气系统在各种工况的压降保证值烟气系统在各种工况的压降保证值2650Pa2650Pa。二、二、 工艺系统及设备工艺系统及设备 图图3-1 3-
7、1 湿式石灰石湿式石灰石- -石膏石膏FGDFGD工艺系统工艺系统1.1.锅锅炉炉; ; 2.2.电电除除尘尘器器 3.3.未未净净化化烟烟气气 4.4.净净化化烟烟气气 5.5.烟烟气气/ /烟烟气气换换热热器器 6.6.吸吸收收塔塔 7.7.吸吸收收塔塔持持液液槽槽（吸吸收收塔塔底底槽槽）8.8.除除雾雾器器 9.9.氧氧化化用用空空气气 10.10.工工艺艺过过程程用用水水 11.11.粉粉状状石石灰灰石石12.12.工工艺艺过过程程用用水水 13.13.粉粉状状石石灰灰石石储储仓仓 14.14.石石灰灰石石中中和和剂剂储储箱箱 15.15.水水力力旋旋流流分分离离器器16.16.皮皮带
8、带过过滤滤机机 17.17.中中间间储箱储箱 18.18.溢流储箱溢流储箱 19.19.维修用塔槽储箱维修用塔槽储箱 20.20.石膏储仓石膏储仓 21.21.溢流废水溢流废水 22.22.石膏石膏 工艺流程总图工艺流程总图 back湿式石灰石湿式石灰石石膏法脱硫流程石膏法脱硫流程优点优点属气液反应，速度快属气液反应，速度快脱硫剂利用率高，脱硫率高脱硫剂利用率高，脱硫率高煤种适应性好煤种适应性好缺点缺点烟气需再热烟气需再热有废水处理问题，投资大有废水处理问题，投资大backback香港南丫电厂香港南丫电厂FGD FGD 施工现场施工现场北京第一热电厂北京第一热电厂杭州半山电厂杭州半山电厂珞璜电
9、厂珞璜电厂工程应用工程应用：1.1. 烟道系统烟道系统 脱脱硫硫工工程程的的烟烟气气系系统统从从锅锅炉炉引引风风机机后后的的总总烟烟道道上上引引出出，烟烟气气通通过过增增压压风风机机升升压压后后接接入入烟烟气气- -烟烟气气换换热热器器降降温温，然然后后再再进进入入吸吸收收塔塔脱脱硫硫净净化化，经经除除雾雾器器除除去去水水雾雾后后，又又经经烟烟气气烟烟气气换换热热器器将将从从吸吸收收塔塔出出来来的的5050左左右右的的脱脱硫硫烟烟气气升升温温至至8080以以上上，再再接接入入主主体体发发电电工工程程的的烟烟道道经经烟烟囱囱排排入入大气。大气。 锅锅炉炉从从45%BMCR45%BMCR到到100
10、%BMCR100%BMCR工工况况条条件件下下，FGDFGD装装置置的的烟烟气气系系统统能能正正常常运运行行，并并留留有有一一定定的的余余量量，当当烟烟气气温温度度超超过过限限定定的的温温度度180180时时，烟烟气气旁旁路系统启运。路系统启运。 在在主主体体发发电电工工程程烟烟道道上上设设置置旁旁路路，当当锅锅炉炉启启动动、FGDFGD装装置置故故障障、检检修修停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。 烟道系统中设有人孔、排水孔和卸灰门。烟道系统中设有人孔、排水孔和卸灰门。 主要设备有：主要设备有： 静叶可调轴流式增压风机静叶可调轴流式增压风机 一台一台 回转式烟
11、气换热器回转式烟气换热器 一台一台 电动双百叶双密封挡板电动双百叶双密封挡板 三？个三？个 主要仪表：主要仪表： 压力表、温度计和压力表、温度计和SOSO2 2分析仪等仪表。分析仪等仪表。 增压风机的附属设备：增压风机的附属设备：电动机电动机露天布置，为节约用水，电动机选用全封闭空冷式。露天布置，为节约用水，电动机选用全封闭空冷式。 密封风机密封风机每台增压风机配两台密封风机，一运一备。密封风每台增压风机配两台密封风机，一运一备。密封风机强制冷却、密封。机强制冷却、密封。 后导叶后导叶 前导叶前导叶总装图总装图AN系列静叶可调轴流风机（成都电力机械厂提供）系列静叶可调轴流风机（成都电力机械厂提
12、供） 增压风机的安放位置的讨论增压风机的安放位置的讨论烟气系统分段阻力见表烟气系统分段阻力见表3-43-4。 烟气再热方案的讨论烟气再热方案的讨论 旋转式换热器（旋转式换热器（RGGHRGGH）是湿法烟气脱）是湿法烟气脱硫系统中最广泛的一种换热设备硫系统中最广泛的一种换热设备 RGGH工作原理工作原理 RGGH组装现场组装现场 RGGH安装示意安装示意1 1增压风机增压风机 2 2 旋转式烟气旋转式烟气/ /烟气再热器烟气再热器 3 3 吸收塔吸收塔 虽虽然然旋旋转转式式换换热热器器有有泄泄漏漏问问题题，且且占占用用空空间间大大，投投资资高高，但但由由于于其其运运行行成成本本低低。因因此此到到
13、目目前前为为止止, ,旋旋转转式式换换热热器器在在脱脱硫硫系系统统中中的的应应用用最最为为广广泛泛。德德国国的的80%80%湿湿法法FGDFGD系系统统安安装装了了这这种种再再热热器器。在在日日本本自自从从ShimenosekiShimenoseki电电厂厂19791979年年首首先先使使用用后后，大大多多数数的的湿湿法法FGDFGD装装置置也也都都安安装了这种热交换器。装了这种热交换器。 回回转转式式烟烟气气再再热热器器（RGGHRGGH）的的蓄蓄热热元元件件采采用用涂涂有有搪搪瓷瓷的的碳碳钢钢板板。采采取取防防泄泄漏漏密密封封系系统统，减减小小未未处处理理烟烟气气对对洁洁净净烟烟气气的的污
14、污染染。RGGHRGGH原原烟烟气气侧侧向向净净烟烟气气侧侧和和净净烟烟气气向向原原烟烟气气侧侧的的泄泄漏漏率率始始终终保保持持小小于于1%1%。并并配配有有全全套套吹吹灰灰装装置置。当当FGDFGD进进口口原原烟烟气气温温度度大大于于或或等等于于设设计计温温度时，度时，RGGHRGGH出口的净烟气温度一般不低于出口的净烟气温度一般不低于8080。 但现在有取消换热器的趋势但现在有取消换热器的趋势烟气挡板烟气挡板单轴双百叶档板门（湖南加清环保设备有限公司供图）单轴双百叶档板门（湖南加清环保设备有限公司供图） 本本项项目目烟烟道道旁旁路路挡挡板板采采用用单单轴轴双双百百叶叶档档板板门门，配配气气
15、动动执执行行器器，采采用用密密封封风风机机密密封封，确确保保有有100%100%的的气气密密性性。旁旁路路挡挡板板具具有有快快速速开开启启的的功功能能，全全关关到到全全开开的的开开启启时时间间应该尽量短（国产设备已经达到应该尽量短（国产设备已经达到1515秒）。秒）。 FGDFGD入入口口原原烟烟气气挡挡板板和和出出口口净净烟烟气气挡挡板板为为双双叶叶片片挡挡板板，配配电电动动执执行行器器，采采用用密密封封风风机机密密封封，确确保保有有100%100%的的气气密密性性，全全开开到到全全关关的的关关闭闭时时间间应应该该尽尽量量短短（国国产产设设备备已经达到已经达到2020秒）。秒）。 附属设备：
16、附属设备： 挡挡板板密密封封风风机机共共两两台台密密封封风风机机，一一运运一一备备。风风机机设设计计有有足足够够的的容容量量和和压压头头，密密封封气气压压力力至至少少维维持持比比烟道内烟气最高压力高烟道内烟气最高压力高500Pa500Pa。 电加热器电加热器两台密封风机配有一台电加热器。两台密封风机配有一台电加热器。 2 2 吸收系统吸收系统 石石灰灰石石浆浆液液通通过过吸吸收收塔塔浆浆液液循循环环泵泵从从吸吸收收塔塔浆浆池池送送至至塔塔内内喷喷嘴嘴，通通过过喷喷嘴嘴形形成成细细小小浆浆液液滴滴与与烟烟气气接接触触发发生生化化学学反反应应，吸吸收收烟烟气气中中的的SOSO2 2。在在吸吸收收塔
17、塔循循环环浆浆池池中中生生成成石石膏膏的的过过程程中中采采取取强强制制氧氧化化，氧氧化化风风机机鼓鼓入入空空气气将将浆浆液液中中未未氧氧化化的的HSOHSO3 3- -和和SOSO3 32-2-氧氧化化成成SOSO4 42-2-。石石膏膏排排出出泵泵将将浓浓度度为为30%30%的的石石膏膏浆浆液液从从吸吸收收塔塔送送到到石石膏膏脱脱水水系系统统。脱脱硫硫后后的的烟烟气气夹夹带带的的液液滴滴被被安安装装在在吸吸收收塔塔顶顶部部的的除除雾雾器器收收集集，使使净净烟烟气气的的液液滴含量不超过保证值滴含量不超过保证值75mg/Nm375mg/Nm3（干基）。（干基）。 back除雾器层除雾器层喷淋层喷
18、淋层底槽底槽本项目吸收塔主要参数见表本项目吸收塔主要参数见表3-5 吸收塔浆液循环泵吸收塔浆液循环泵 吸吸收收塔塔浆浆液液循循环环泵泵为为离离心心泵泵，泵泵的的壳壳体体采采用用合合金金钢或衬橡胶，叶轮和入口轴套采用合金或相当材料，钢或衬橡胶，叶轮和入口轴套采用合金或相当材料， 每套每套FGDFGD配置配置3 3台循环泵。台循环泵。 氧化风机氧化风机 氧氧化化风风机机采采用用罗罗茨茨型型，提提供供足足够够的的氧氧化化空空气气，氧氧化化风风管管的的布布置置要要能能使使吸吸收收塔塔内内的的亚亚硫硫酸酸钙钙充充分分氧氧化化成成硫酸钙。氧化风机为每塔两台。硫酸钙。氧化风机为每塔两台。 石膏浆液排出泵石膏
19、浆液排出泵 石膏浆液排出泵为离心泵，泵的壳体和叶轮采用合石膏浆液排出泵为离心泵，泵的壳体和叶轮采用合金钢。每个吸收塔设置两台石膏排出泵，一运一备。金钢。每个吸收塔设置两台石膏排出泵，一运一备。排浆泵参数下表。排浆泵参数下表。 除雾器除雾器 参数见表参数见表3-93-9 湿湿法法吸吸收收塔塔在在运运行行过过程程中中，易易产产生生粒粒径径为为1060m1060m的的“雾雾”。“雾雾”不不仅仅含含有有水水分分，它它还还溶溶有有硫硫酸酸、硫硫酸酸盐盐、SOSO2 2等等，如如不不妥妥善善解解决决，任任何何进进入入烟烟囱囱的的“雾雾”，实实际际就就是是把把SOSO2 2排排放放到到大大气气中中，同同时时
20、也也造造成成尾尾部部设设施施的的腐腐蚀蚀。因因此此，被被净净化化的的气气体体在在离离开开吸吸收收塔塔之之前前要要进行除雾。进行除雾。 back除雾器层除雾器层喷嘴喷嘴喷淋层数喷淋层数/ /层间距层间距 3/1.83/1.8每层喷咀数每层喷咀数 180180喷嘴型式喷嘴型式 中空锥，双向中空锥，双向压力式喷嘴工作原理图压力式喷嘴工作原理图 空心锥切线型喷嘴空心锥切线型喷嘴 螺旋形喷嘴螺旋形喷嘴back喷淋层喷淋层喷嘴喷嘴 3 3 石灰石浆液制备系统石灰石浆液制备系统 目目前前石石灰灰石石制制浆浆系系统统一一般般有有两两种种方方法法，一一是是干干法法制制浆浆，二二是是湿湿法法制制浆浆。干干法法制制
21、浆浆一一般般采采用用干干式式球球磨磨机机或或者者立立式式辊辊磨磨先先将将石石灰灰石石制制成成石石灰灰石石粉粉，再再通通过过兑兑水水搅搅拌拌制制成成石石灰灰石石浆浆液液。湿湿法法制制浆浆一一般般采采用用湿湿式式球球磨磨机机，直直接接将石灰石块制成石灰石浆液。将石灰石块制成石灰石浆液。 FGDMFGDM系列湿式石灰石球磨机系列湿式石灰石球磨机 4 4 石膏脱水及贮存系统石膏脱水及贮存系统 常常规规的的石石膏膏脱脱水水系系统统如如图图3-143-14所所示示。来来自自吸吸收收塔塔底底槽槽的的石石膏膏浆浆先先在在一一台台水水力力旋旋流流分分离离器器中中稠稠化化到到固固体体含含量量约约40%60%40%
22、60%，同同时时按按其其粒粒度度分分级级。然然后后将将稠稠化化的的石石膏膏用用真真空空皮皮带带过过滤滤器器进进一一步步脱脱水水到到残残留留湿湿度度为为10%10%（用用离离心心机机脱脱水水可可使使石石膏膏含含水水量量降降到到5%5%，但但运运行行费费用用比比较较高高）。为为了了使使氯氯含含量量减减少少到到不不影影响响石石膏膏使使用用质质量量的的程程度度，需要同时在过滤皮带上对其进行洗涤。需要同时在过滤皮带上对其进行洗涤。 5 5 工艺水供应系统工艺水供应系统 脱硫岛的工艺水一般均从电厂主系统引接脱硫岛的工艺水一般均从电厂主系统引接 脱硫工艺水系统负责向下列设备供水：脱硫工艺水系统负责向下列设备
23、供水： 吸收塔除雾器冲洗吸收塔除雾器冲洗 各设备冷却水各设备冷却水 石灰石制浆石灰石制浆 吸收塔氧化浆池液位调整吸收塔氧化浆池液位调整 石膏脱水建筑冲洗石膏脱水建筑冲洗 石膏及真空皮带脱水机冲洗石膏及真空皮带脱水机冲洗 脱硫场地冲洗脱硫场地冲洗 氧化空气管道冲洗氧化空气管道冲洗 吸收塔干湿界面冲洗吸收塔干湿界面冲洗 与浆液接触的阀门和管道的冲洗与浆液接触的阀门和管道的冲洗 用水量大和有废水产生是湿法脱硫的缺点用水量大和有废水产生是湿法脱硫的缺点 为为节节约约用用水水，设设备备、管管道道及及箱箱罐罐的的冲冲洗洗水水和和设设备的冷却水回收至集水容器或浆池、浆液箱重复使用备的冷却水回收至集水容器或浆
24、池、浆液箱重复使用。 工艺水系统主要设备：工艺水系统主要设备： 工艺水泵工艺水泵 工艺水箱工艺水箱 6 6 排空及回收系统（排空及回收系统（排放及事故系统排放及事故系统） 主要设施主要设施： FGDFGD岛内设置事故地坑岛内设置事故地坑 事故浆液箱事故浆液箱 容容量量能能够够满满足足单单个个吸吸收收塔塔检检修修排排空空时时和和其其他他浆浆液液排排空空的的要要求求，并并作作为为吸吸收收塔塔重重新新启启动动时时的的石石膏膏晶晶种种。事故浆液箱采用碳钢制作。事故浆液箱采用碳钢制作。 浆液返回泵浆液返回泵 FGDFGD装装置置的的浆浆液液管管道道和和浆浆液液泵泵等等在在停停运运时时进进行行冲冲洗洗，其
25、其冲冲洗洗水水就就近近收收集集在在各各个个区区域域设设置置的的集集水水坑坑内内，然然后后用泵送至事故浆液箱或吸收塔浆池。用泵送至事故浆液箱或吸收塔浆池。 7. 7. 脱硫废水处理系统脱硫废水处理系统 脱脱硫硫废废水水的的处处理理可可以以与与电电厂厂其其他他同同类类废废水水统统一一处处理，也可以单独处理。理，也可以单独处理。 主要设备主要设备： 脱脱硫硫废废水水处处理理系系统统的的设设备备有有废废水水缓缓冲冲箱箱、中中和和箱箱、沉沉淀淀箱箱、絮絮凝凝箱箱、澄澄清清箱箱、压压滤滤机机、输输送送泵泵、浓浓缩缩箱箱及及衬衬里里防防腐腐，阀阀门门、仪仪表表、管管道道、排排水水排排污污管管、全全部部必须的连接件、法兰、人孔、平台、扶梯及其他配件。必须的连接件、法兰、人孔、平台、扶梯及其他配件。脱硫废水处理 工艺流程1脱硫废水处理工艺流程 2
