濕法脫硫技術及設備系統(tǒng)介紹.ppt

石灰石 石膏濕法脫硫工藝及系統(tǒng)設備介紹 目錄 脫硫技術概述石灰石 石膏濕法脫硫的理論基礎石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)組成及主要設備介紹濕法脫硫的主要工藝參數(shù)辨識濕法脫硫裝置運行中常見的問題 依據(jù) HJ T179 2005 火電廠煙氣脫硫工程技術規(guī)范石灰石 石灰 石膏法 DL T5196 2004 火力發(fā)電廠煙氣脫硫設計技術規(guī)程 DL T943 2005 煙氣濕法脫硫用石灰石粉反應速率的測定 DL T986 2005 濕法煙氣脫硫工藝性能檢測技術規(guī)范 DL T997 2006 火電廠石灰石 石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標 06 10 1實行DL T998 2006 石灰石 石膏濕法脫硫裝置性能驗收試驗規(guī)范 06 10 1實行 國家經(jīng)貿(mào)委2000年2月 火電廠煙氣脫硫關鍵技術與設備國產(chǎn)化規(guī)劃要點 脫硫工藝的選擇 設計 設備國產(chǎn)化的目標國家發(fā)改委2005年5月 關于加快火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干意見 規(guī)范脫硫市場 開展后評估 后評估的主要內(nèi)容 工藝技術評估 重點評估工藝技術的先進性 可靠性和適用性 設備評估 重點評估脫硫主設備及主要輔助設備的國產(chǎn)化情況 設備參數(shù)選擇合理性 事故 故障 維修狀況 磨損 積垢 腐蝕情況等 系統(tǒng)性能評估 重點評估系統(tǒng)匹配程度 裝置布置和設備參數(shù)選擇合理性 系統(tǒng)可靠性 物耗水平 副產(chǎn)品品質(zhì)及利用 廢水排放量及水質(zhì) 二次污染等 經(jīng)濟性評估 重點評估工程及設備造價 運行費用等 管理水平評估 重點評估使用方對脫硫裝置管理 運行 維護的能力和效果 供應商的技術實力 管理水平 合同執(zhí)行情況 售后服務 信譽等 1脫硫技術概述 火電廠煙氣脫硫關鍵技術與設備國產(chǎn)化規(guī)劃要點 中推薦的煙氣脫硫技術 關于加快火電廠煙氣脫硫產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的若干意見 燃用含硫量大于1 煤且容量大于200MW 含200MW 的機組 應重點考慮采用石灰石 石膏濕法脫硫工藝技術 燃用含硫量小于1 煤并且容量小于200MW的機組 可考慮采用干法 半干法或其它一次性投資較低的成熟技術 在200MW及以上機組采用干法 半干法或其它一次性投資較低的成熟技術 應進行充分論證 并提供國內(nèi)外已有相同或更大容量的煙氣脫硫設施成功投運的實例 燃用含硫量小于1 煤的海濱電廠 在海水堿度滿足工藝要求 海域環(huán)境影響評價通過國家有關部門審查 并經(jīng)全面技術經(jīng)濟比較后 可以考慮采用海水法脫硫工藝 石灰石 石膏濕法脫硫的主要特點 脫硫效率高 脫硫后煙氣中二氧化硫 煙塵大大減少 技術成熟 運行可靠性好 國外投運率一般可達98 以上 對煤種適應性強 占地面積大 一次性建設投資相對較大 吸收劑資源豐富 價格便宜 脫硫副產(chǎn)物便于綜合利用 技術進步快 2石灰石 石膏濕法脫硫工藝的理論基礎 主要化學反應 吸收 SO2 H2O H HSO3 H SO32 溶解 CaCO3 H Ca2 HCO3 中和 HCO3 H CO2 H2O氧化 SO32 O2 SO42 結晶 Ca2 SO32 H2O CaSO3 1 2H2OCa2 SO42 H2O CaSO4 2H2O 影響脫硫效率的因素 一 參與脫硫反應的物質(zhì) 煙氣 石灰石粉 工藝水 二 運行控制 pH 停留時間 1 煙氣與脫硫效率 FGD入口SO2濃度HCl HF濃度CaCO3 2HClCaCl2 CO2 H2OCaCO3 2HFCaF2 CO2 H2O煙塵煙溫 石灰石粉品質(zhì) CaCO3純度 MgO Al2O3 SiO2顆粒度低硫煤250目 55 m 90 過篩率高硫煤325目 44 m 90 過篩率活性 反應速率 1 pH 5 5 轉化分數(shù) 80 2 pH 5 5 6小時 3 恒定加酸 比較pH變化曲線 石灰石成分要求 運行控制與脫硫率 漿液pH Ca S 液氣比 L G 漿液循環(huán)量 漿液停留時間 過飽和度 1 2 1 3 脫硫副反應 Mg Al Cl 脫硫率 單位時間內(nèi)煙氣脫硫系統(tǒng)脫除SO2的量與進入脫硫系統(tǒng)時煙氣中的SO2量之比C2 脫硫前煙氣中SO2的折算濃度 mg m3 過?？諝庀禂?shù)燃煤取1 4 燃油 氣取1 2 C1 脫硫后煙氣中SO2的折算濃度 mg m3 過剩空氣系數(shù)燃煤取1 4 燃油 氣取1 2 鈣硫比 投入脫硫系統(tǒng)中鈣基吸收劑與脫除的SO2摩爾數(shù)之比St Ca SmCaCO3 石灰石耗量 kg hVRG 煙氣流量 標態(tài) 干態(tài) 6 O2 m3 hCSO2 煙氣中SO2含量 標態(tài) 干態(tài) 6 O2 mg m3MCaCO3 CaCO3摩爾質(zhì)量 100 09MSO2 SO2摩爾質(zhì)量 64 06 通行的鈣硫比計算公式 St Ca S摩爾比XCaCO3 石膏中CaCO3含量 XCaSO4 2H2O 石膏中CaSO4 2H2O含量 XCaSO3 0 5H2O 石膏中CaSO3 0 5H2O含量 MCaCO3 CaCO3的摩爾質(zhì)量100 09MCaSO4 2H2O CaSO4 2H2O的摩爾質(zhì)量 172 18MCaSO3 0 5H2O CaSO 0 5H2O的摩爾質(zhì)量 129 15 系統(tǒng)可用率 指脫硫裝置每年正常運行時間與發(fā)電機組每年總運行時間的百分比 A B可用率 x100 AA 發(fā)電機組每年的總運行時間 hB 脫硫裝置每年因脫硫系統(tǒng)故障導致的停運時間 h 液氣比 漿液停留時間 過飽和度 吸收塔中漿液體積漿液停留時間 石膏排出泵的流量石膏過飽和度 C C 100 相對過飽和度 C C C C 漿液中的石膏實際濃度C 工藝條件下石膏的平衡濃度 pH對HSO3 氧化速率的影響 高pH有利于SO2的吸收 低pH有利于石灰石的溶解和CaSO3 1 2H2O的氧化 pH與結垢 隨著pH的升高 CaSO3 1 2H2O的溶解度顯著下降 而CaSO4 2H2O的溶解度略為上升 pH與脫硫盲區(qū) 石灰石閉塞 吸收塔漿液密度控制值 3石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)的組成及主要設備 典型石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)的組成 1 SO2吸收系統(tǒng) 2 煙氣系統(tǒng) 3 石灰石漿液制備系統(tǒng) 4 石膏脫水系統(tǒng) 5 供水和排放系統(tǒng) 6 廢水處理系統(tǒng) SO2吸收系統(tǒng)的主要設備 吸收塔 噴淋 漿液循環(huán)泵 臥式單吸離心泵 氧化風機 羅茨風機 除霧器漿液攪拌裝置 煙氣系統(tǒng)的主要設備 石灰石 石膏濕法脫硫技術規(guī)范 中有關增壓風機的要求 300MW以下 高效離心風機300MW 1臺軸流風機600 700MW 1或2臺動葉可調(diào)軸流風機800 1000MW 2臺動葉可調(diào)軸流風機增壓風機的風量應為鍋爐滿負荷工況下煙氣量的110 壓頭應考慮10 溫度裕量下阻力的120 氣 氣再熱器 經(jīng)GGH后的煙氣溫度不低于80 采用回轉式GGH的漏風率不大于1 GGH的受熱面應有防腐 防磨 防堵塞 防沾污等措施 不安裝GGH的系統(tǒng)應從距離吸收塔至少5m處開始采取防腐措施 GGH下部煙道應裝設疏水系統(tǒng) 安裝GGH帶來的問題 優(yōu)點 1 提高排煙溫度和抬升高度 2 減輕濕法脫硫后煙囪冒白煙問題缺點 1 投資和運行費用增加 2 降低脫硫效率 3 脫硫系統(tǒng)運行故障增加 4 增加相應的能耗 水耗 不安裝GGH帶來的問題 FGD系統(tǒng)的工藝水耗要增加30 40 左右 在環(huán)境空氣中的水分接近飽和 氣象擴散條件不好時 煙氣離開煙囪出口時會形成冷凝水滴 形成所謂 煙囪雨 現(xiàn)象 必須對在取消GGH之后的NOx的落地濃度和最大落地濃度點離煙囪的距離進行核算 并取得有關環(huán)保部門的批準 煙氣在煙囪中的凝結水量會比較大 對脫硫后凈煙氣引起的尾部煙道和煙囪的腐蝕問題必須予以足夠的重視 煙氣擋板 旁路擋板保護開啟條件 FGD進口煙氣溫度高或低 FGD進口煙氣含塵量高 鍋爐投油時 鍋爐MFT 進口擋板關 循環(huán)泵全部跳閘 增壓風機跳閘 出口擋板異常關閉 GGH故障停運 石膏脫水系統(tǒng) 一級脫水 石膏旋流站 二級脫水 真空皮帶機 石膏 90 底流 45 吸收塔排出漿液 18 濾液溢流 5 廢水 1 2 脫硫廢水處理系統(tǒng) 排放的必要性 廢水越多 脫硫反應越有利 廢水特性 1 pH值較低 2 含有大量的懸浮物 3 第一類污染物如Hg Cr As Pb等濃度較高 廢水中Cl SO42 Fe3 Ca2 Mg2 等離子濃度也較高 4 COD較高 DL T997 2006 火電廠石灰石 石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標 的要求 2006年10月1日開始 脫硫廢水處置方式 灰場排放蒸發(fā)處理單獨設廢水處理系統(tǒng)簡單處理后進入全廠廢水處理系統(tǒng) 目前脫硫廢水處理系統(tǒng)比較普遍存在的問題 設計上的缺陷1 系統(tǒng)缺少針對COD的有效去除工藝 2 用石灰乳調(diào)節(jié)pH 運行可靠性差 維護工作量大 3 設計的系統(tǒng)處理容量比較保守 4 系統(tǒng)的自動化程度不高 運行問題1 反應池三聯(lián)箱的pH調(diào)節(jié)比較困難 2 石灰乳加藥泵 脫硫廢水泵等易堵塞 3 澄清 濃縮池的污泥料位監(jiān)測儀表運行不可靠 4石灰石 石膏濕法脫硫系統(tǒng)的主要工藝參數(shù)辨識 設計參數(shù)運行參數(shù)性能考核指標 設計參數(shù) 煙氣系統(tǒng)主要運行參數(shù) 各段煙溫 壓力FGD入口 SO2 O2 煙塵 煙溫FGD出口 SO2 NOx O2 煙塵 煙溫 流量 煙氣壓力煙氣擋板開度增壓風機 電流 葉片開度 煙氣流量 出口壓力GGH 原 凈煙氣側壓差 壓縮空氣 蒸汽 高壓水沖洗時的壓力 SO2吸收系統(tǒng)的主要運行參數(shù) 循環(huán)泵 氧化風機的運行臺數(shù)及組合 吸收塔漿液的pH值 與實驗室測試比對 石灰石漿液的密度 添加量 吸收塔漿液池的液位 吸收塔漿液的密度 與實驗室測試比對 除霧器進出口壓差 除霧器沖洗流量 時間間隔 石膏脫水系統(tǒng)的主要運行參數(shù) 吸收塔漿液密度 石膏旋流站的入口壓力 廢水旋流站及廢水排放流量 進入皮帶機的石膏漿液流量 真空皮帶機的石膏餅厚度 皮帶機的真空值 真空泵的工藝水流量 脫硫廢水處理系統(tǒng)的主要運行參數(shù) 入口廢水流量 三聯(lián)反應池的pH值 石灰乳的濃度 加藥量 混凝劑 助凝劑 有機硫的加藥量 濃縮澄清池的污泥料位 污泥排放量 凈水pH值 濁度 脫硫化學分析的要求 及時性針對性 有效性準確性 石灰石 石膏濕法脫硫裝置性能考核試驗內(nèi)容 技術規(guī)范 中要求的濕法脫硫裝置性能試驗項目 脫硫效率 吸收劑利用率及鈣硫比 煙氣排放溫度及系統(tǒng)壓力降 水量消耗和液氣比 電能消耗 吸收劑活性與純度 脫硫副產(chǎn)物含濕量和氧化率 測點分布 幾個值得商榷的性能指標 FGD出口的SO3含量 除霧器出口液滴含量 GGH的漏風率 FGD出口重金屬含量 噪聲標準 5常見問題 1 設計煙氣量煙氣溫度入口SO2濃度 測點位置 不具代表性 2 設備GGH差壓