煙氣脫硫技術(shù)講義

1、煙氣脫硫技術(shù)講義 某些物質(zhì)進(jìn)入大氣或水中，對(duì)人類和生態(tài)平衡產(chǎn)生不良影響，這些物質(zhì)被認(rèn)為是污染物，根據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，人類每年向大氣中排放的SO2達(dá)18億噸。 SO2給人類帶來最嚴(yán)重的問題是酸雨，它對(duì)人類生存的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響，酸雨在國(guó)外被稱為“空中死神”。 酸雨是降雨時(shí)水滴吸收了一次污染物（如： SO2、 NOX和HCl等）以及二次污染物（如： SO42- 、 NO3- 、 Cl-以及陽離子H+ 、 N H 4 + 、 Na + 、 Ca 2+）而形成的，它們的比例都比較高。由酸雨的主要物質(zhì)組成，也可看出其形成的原因。因此，對(duì)煙氣進(jìn)行凈化，保護(hù)環(huán)境，這是一件功在當(dāng)代，利在千秋的大事。 第一章

2、第一章 二氧化硫的危害二氧化硫的危害 而有毒氣體的排放量，以SO2為最多。 其污染源分為兩大類：天然污染物和人為污染物。天然污染物由于量少、面廣、易稀釋和凈化，對(duì)環(huán)境的危害不大；而人為污染源由于量大、集中、濃度高，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。人為污染源中化石燃料燃燒所產(chǎn)生的污染物占3/4以上，早在60、70年度，發(fā)達(dá)國(guó)家，如：日本、美國(guó)就已開始研究利用煙氣脫硫技術(shù)，目前，電廠煙氣脫硫技術(shù)已相當(dāng)成熟。第一章第一章 二氧化硫的危害二氧化硫的危害 煙氣脫硫按吸收劑和產(chǎn)物可分為干法、濕法和半干法脫硫三大類，而濕法脫硫應(yīng)用得最廣泛，約占全部脫硫容量的90%左右。 1.干法煙氣脫硫工藝均在干態(tài)下完成，無污水排放

3、，煙氣無明顯溫降，設(shè)備腐蝕較輕，但存在脫硫效率較低、反應(yīng)速度慢、石灰石利用率較低等問題。 2.半干法脫硫具有在濕態(tài)下進(jìn)行脫硫反應(yīng)，在干態(tài)下處理脫硫產(chǎn)物的特點(diǎn)。 3.濕法煙氣脫硫技術(shù)是用含有吸收劑的漿液在濕態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物，該法具有脫硫反應(yīng)速度快、脫硫效率高、吸收劑利用率高、技術(shù)成熟可靠等優(yōu)點(diǎn)。第二章第二章 煙氣脫硫的分類煙氣脫硫的分類第三章第三章 石灰石石灰石石膏濕法脫硫原理石膏濕法脫硫原理一、SO2、 SO3和HCl的吸收 煙氣中的SO2和SO3首先溶解于漿液微滴的水中，進(jìn)行下列反應(yīng)： SO2+H2OH SO3-+H+ SO3+H2OH2 SO4 為了維持SO2、 SO3的吸收，生成的

4、酸性物H2 SO4 、 H2 SO3應(yīng)迅速被中和。二、石灰石漿的反應(yīng) SO2、 SO3和HCl及石灰石漿微滴繼續(xù)下落至吸收塔氧化池中，進(jìn)行下列反應(yīng)。 CaCO3+2H + Ca 2+ +CO2 + H2 O CaCO3+ H2 SO4 CaSO4 +CO2 + H2 O CaCO3+2HCl CaCl2 +CO2 + H2 O 上述反應(yīng)是在吸收塔氧化池中進(jìn)行的離子反應(yīng)。第三章第三章 石灰石石灰石石膏濕法脫硫原理石膏濕法脫硫原理三、 CaSO3的氧化 CaSO3的氧化需要向氧化池中注入氧化劑空氣，氧化過程為： 2Ca 2+ +2 H SO3- + O2 2CaSO4 +2H+ 而氧化是伴隨石膏的

5、結(jié)晶同時(shí)進(jìn)行的，結(jié)晶過程為： CaSO4 +2 H2 O CaSO4 2 H2 O 上述反應(yīng)過程均在吸收塔氧化池中完成。 為了使反應(yīng)順利完成，并生成合格的石膏，應(yīng)保持氧化池內(nèi)的PH值在4.85.9左右，通過化學(xué)計(jì)算，反應(yīng)中的Ca/S比應(yīng)保持在1.021.05之間較為合適。第四章第四章 FGD裝置概述裝置概述 本裝置由湖南永清環(huán)保股份有限公司設(shè)計(jì)制造，本裝置為石灰石石膏100%濕法脫硫設(shè)備。設(shè)計(jì)處理煙氣量約為128萬Nm3/h，脫硫率為95%。 本裝置吸收塔采用逆流空塔結(jié)構(gòu)，吸收塔內(nèi)布置有兩級(jí)除霧器及漿液噴淋系統(tǒng)，該噴淋系統(tǒng)設(shè)置了3臺(tái)再循環(huán)泵，凈煙氣通過煙囪排入大氣。 本裝置采用兩級(jí)石膏脫水，第

6、一級(jí)為旋流離心式分離，第二級(jí)由真空皮帶脫水機(jī)脫水，脫水后水分小于10%的成品石膏送入石膏倉(cāng)。 本裝置石灰石漿液的制備由兩套濕式制漿系統(tǒng)來完成，每套制漿系統(tǒng)配有一臺(tái)2765溢流型濕式球磨機(jī)，在石灰石粒度20mm的情況下，其出力為16t/h。 為了使化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定的CaSO3，充分氧化為穩(wěn)定的CaSO4，本裝置還設(shè)置了三臺(tái)氧化風(fēng)機(jī)，氧化空氣由攪拌器上部處送入。 為了不使吸收塔及各漿液箱內(nèi)的固體物沉積，本裝置在吸收塔安裝了4臺(tái)側(cè)入式攪拌器。各個(gè)箱罐均安裝了一臺(tái)頂入式攪拌器。第五章第五章 FGD工藝工藝一、FGD工藝主要由以下系統(tǒng)組成： 煙氣系統(tǒng)、吸收塔系統(tǒng)、石膏旋流濃縮系統(tǒng)、真空皮帶脫水系統(tǒng)、卸料系

7、統(tǒng)、制漿系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)。二、煙氣系統(tǒng)工藝流程 煙氣從現(xiàn)2310MW機(jī)組電除塵后100%的抽出，經(jīng)一臺(tái)軸流式液壓動(dòng)葉可調(diào)增壓風(fēng)機(jī)送入吸收塔，經(jīng)過噴淋系統(tǒng)洗滌后，進(jìn)入兩級(jí)除霧器，再進(jìn)入凈煙道，送入240m煙囪排入大氣。 空氣通過氧化風(fēng)機(jī)前空氣濾網(wǎng)過濾后，由氧化風(fēng)機(jī)送至吸收塔攪拌器處，由該處氧化風(fēng)機(jī)配給管送入吸收塔氧化池。 第五章第五章 FGD工藝工藝三、吸收塔再循環(huán)及石膏排出系統(tǒng)： 吸收塔氧化池中的石膏、石灰石混合漿液通過3臺(tái)吸收塔再循環(huán)泵打至吸收塔上部噴淋系統(tǒng)，漿液通過噴淋系統(tǒng)噴出后順流而下，與上行的煙氣接觸，吸收煙氣中的SO2、 SO3、HCl等酸性物質(zhì)后，回到吸收塔氧化池，氧

8、化池內(nèi)的石膏通過石膏排出泵抽出后，一路可排至灰渣池，另一路進(jìn)入旋流濃縮站脫水處理。在該系統(tǒng)上，設(shè)置有密度計(jì)。為保證PH計(jì)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了專門的測(cè)量管路。石膏排出泵和PH計(jì)均設(shè)置有沖洗水。 在再循環(huán)泵的入口設(shè)置有漿液濾網(wǎng)，并在其出口設(shè)置了泵的沖洗水，吸收塔再循環(huán)泵因故停運(yùn)后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行沖洗，為防止煙氣進(jìn)入停運(yùn)后的再循環(huán)泵，沖洗完后，泵的出口管還應(yīng)封一段水。第五章第五章 FGD工藝工藝四、石膏脫水系統(tǒng)： 石膏排出泵來的石膏漿液一路可回到吸收塔，另一路可送至旋流濃縮站，再通過7個(gè)離心式旋流器進(jìn)行濃縮后，含固量為3%的稀漿部分被排至濾液箱，含固量為50%60%的濃漿進(jìn)入石膏底流箱。 石膏底流箱來

9、的石膏漿液送至真空皮帶脫水機(jī)，通過脫水成水分小于10%的石膏后至石膏皮帶輸送機(jī)，再送至石膏倉(cāng)。 皮帶脫水機(jī)真空盒的真空是由一臺(tái)水環(huán)式真空泵提供的，真空泵的冷卻水來自工藝水，冷卻水通過真空泵后進(jìn)入濾布沖洗水箱，由沖洗水泵送至真空皮帶脫水機(jī)，作為皮帶濾布沖洗水、真空盒密封水及滑軌冷卻水。 皮帶脫水機(jī)脫除的濾液進(jìn)入濾液水箱，由濾液水泵送至球磨機(jī)、球磨機(jī)再循環(huán)箱或吸收塔。皮帶脫水機(jī)各處用水匯集至濾餅沖洗水箱，再由濾餅沖洗水泵送至皮帶脫水機(jī)作為濾餅沖洗水，沖洗皮帶上的石膏。第五章第五章 FGD工藝工藝五、卸料系統(tǒng)： 卡車運(yùn)來的20mm原料石灰石經(jīng)過80mm80mm的格珊進(jìn)入卸料斗，后經(jīng)振動(dòng)給料器送至斗式

10、提升機(jī)，石灰石由-7m提升至35m后由擋邊皮帶輸送機(jī)經(jīng)金屬分離器除去石灰石中的鐵進(jìn)入石灰石儲(chǔ)倉(cāng)，儲(chǔ)倉(cāng)設(shè)兩個(gè)卸料口，每個(gè)出口提供石灰石塊至對(duì)應(yīng)的制漿系統(tǒng)。第五章第五章 FGD工藝工藝六、制漿系統(tǒng)： 石灰石倉(cāng)內(nèi)的石灰石，通過振動(dòng)給料機(jī)送至稱重皮帶給料機(jī)后，石灰石與濾液水泵來的濾液一起送入球磨機(jī)，進(jìn)行碾磨后，從球磨機(jī)出來的石灰石漿液進(jìn)入石灰石再循環(huán)箱，通過再循環(huán)泵送至石灰石旋流站進(jìn)行分離，濃漿返回球磨機(jī)再次碾磨，含固量30%的稀漿送至石灰石漿液箱，再由石灰石漿液泵送至吸收塔。第五章第五章 FGD工藝工藝七、工藝水系統(tǒng)： 主機(jī)來的循環(huán)水，通過工藝水管道泵進(jìn)入凈水器，經(jīng)凈化后進(jìn)入工藝水箱，再由工藝水泵送

11、各處，凈水器設(shè)置自動(dòng)反沖洗，定期對(duì)凈水器的加藥箱填充聚合氯化鋁藥物。八、壓縮空氣系統(tǒng)： 本裝置配備有三臺(tái)空氣壓縮機(jī)，通過二級(jí)過濾裝置將合格的壓縮空氣送入壓縮空氣罐、儀用壓縮空氣罐。 第五章第五章 FGD工藝工藝一、一、 脫硫裝置的停運(yùn)及啟動(dòng)脫硫裝置的停運(yùn)及啟動(dòng) 1. 1. 脫硫裝置的停運(yùn)脫硫裝置的停運(yùn) 第七章第七章 FGD運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)短時(shí)停運(yùn)（一天以內(nèi)）短期停運(yùn)（一周以內(nèi)）長(zhǎng)期停運(yùn)（一周以上）按工藝要求、進(jìn)行順序停運(yùn)： BUF風(fēng)機(jī)吸收塔漿液循環(huán)泵氧化風(fēng)機(jī)石灰石漿液泵脫水系統(tǒng) 2.2.脫硫裝置的啟動(dòng)脫硫裝置的啟動(dòng) 第七章第七章 FGD運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)啟動(dòng)順序： 吸收塔漿液循環(huán)泵氧化風(fēng)機(jī)石灰石

12、漿液泵BUF風(fēng)機(jī)脫水機(jī)廢水泵二、脫硫裝置的運(yùn)行調(diào)節(jié)二、脫硫裝置的運(yùn)行調(diào)節(jié) 1.煙氣系統(tǒng)BUF風(fēng)機(jī)開度調(diào)節(jié) 2.吸收塔系統(tǒng)液位和PH值調(diào)節(jié) 3.石灰石漿液箱濃度和液位調(diào)節(jié) 4.石膏脫水系統(tǒng)濾餅厚度和石膏質(zhì)量調(diào)節(jié)第七章第七章 FGD運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù)三、脫硫裝置運(yùn)行中的記錄三、脫硫裝置運(yùn)行中的記錄第七章第七章 FGD運(yùn)行維護(hù)運(yùn)行維護(hù) 1.鍋爐主要負(fù)荷和煙溫參數(shù)； 2.FGD進(jìn)出口SO2濃度、粉塵和O2含量； 3.氧化空氣流量(風(fēng)機(jī)電流)； 4.BUF風(fēng)機(jī)和循環(huán)泵電流； 5.吸收塔內(nèi)漿液pH值和密度； 6.石灰石漿液供給流量和密度； 這些記錄有助于了解裝置運(yùn)行的實(shí)際情況這些記錄有助于了解裝置運(yùn)行的實(shí)際

13、情況一、腐蝕和磨損對(duì)一、腐蝕和磨損對(duì)FGDFGD裝置的影響裝置的影響第八章第八章 FGD常見故障常見故障1.腐蝕和磨損產(chǎn)生的部位腐蝕和磨損產(chǎn)生的部位 容易發(fā)生腐蝕的部位： 吸收塔、凈煙道和吸收塔入口煙道 容易發(fā)生磨損的部位： 吸收塔、漿液管道、泵殼和葉輪2.腐蝕和磨損產(chǎn)生的原因腐蝕和磨損產(chǎn)生的原因 腐蝕原因：氯離子、硫酸根（亞）離子的存在，從防腐腐蝕原因：氯離子、硫酸根（亞）離子的存在，從防腐層薄弱點(diǎn)開始，慢慢腐蝕；低溫腐蝕和電化學(xué)腐蝕層薄弱點(diǎn)開始，慢慢腐蝕；低溫腐蝕和電化學(xué)腐蝕 。 磨損原因：粉塵和磨損原因：粉塵和SiO2含量超標(biāo)含量超標(biāo) 當(dāng)然，腐蝕和磨損是相互的，腐蝕之后有磨損；磨損之當(dāng)然

14、，腐蝕和磨損是相互的，腐蝕之后有磨損；磨損之后有腐蝕。后有腐蝕。吸收塔壁被腐蝕穿3.防腐蝕采取的措施： 1）玻璃樹脂鱗片進(jìn)行防腐 2）橡膠內(nèi)襯進(jìn)行防腐 3）耐腐蝕的合金材料（C276或1.4529） 4）非金屬FRP材料進(jìn)行防腐第八章第八章 FGD常見故障常見故障第八章第八章 FGD常見故障常見故障4.各種防腐材料的優(yōu)缺點(diǎn) 大多數(shù)吸收塔采用玻璃樹脂鱗片進(jìn)行防腐，也有采用橡膠材料進(jìn)行防腐。 玻璃樹脂鱗片：抗?jié)B透能力強(qiáng)，易修復(fù)，附著力強(qiáng)，機(jī)械強(qiáng)度大，表面硬度高，施工速度快，但耐磨性稍差。 橡膠內(nèi)襯：耐磨性好，有良好的彈性和松弛應(yīng)力，但易老化、施工速度慢、粘接強(qiáng)度大。 合金材料（C276和1.452

15、9)：抗腐蝕性超強(qiáng)，但價(jià)格昂貴，一般在吸收塔入口干濕界面貼襯使用比較多。 FRP材料：耐腐蝕，但不抗高溫。煙道防腐層脫落 鱗片防腐施工質(zhì)鱗片防腐施工質(zhì)量控制要點(diǎn)：量控制要點(diǎn)： 材料選擇 噴砂除銹極為重要 材料比例嚴(yán)格控制 噴涂的全面性和厚薄均勻性 噴涂過程中的溫度和濕度控制第八章第八章 FGD常見故障常見故障 二、粉塵和二、粉塵和SiOSiO2 2含量超標(biāo)的磨損影響含量超標(biāo)的磨損影響第八章第八章 FGD常見故障常見故障管道被磨穿粉塵和粉塵和SiO2含含量超標(biāo)是造成量超標(biāo)是造成磨損的主要原磨損的主要原因。因。粉塵主要來自粉塵主要來自煙氣。煙氣。SiO2主要來自：主要來自： 煙氣煙氣 石灰石石灰石

16、第八章第八章 FGD常見故障常見故障三、主要設(shè)備故障及原因分析三、主要設(shè)備故障及原因分析 1. 1. 增壓風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī) 故障原因之一：因系統(tǒng)聯(lián)鎖原因跳閘 故障原因之二：因風(fēng)機(jī)本體組成部件原因跳閘（軸承溫度高、潤(rùn)滑油壓低、振動(dòng)故障、揣振、失速和冷卻風(fēng)機(jī)故障等）第八章第八章 FGD常見故障常見故障增壓風(fēng)機(jī)葉片變形第八章第八章 FGD常見故障常見故障2.2.循環(huán)泵循環(huán)泵故障原因之一故障原因之一：系統(tǒng)聯(lián)鎖原因故障 吸收塔液位、濾網(wǎng)堵塞等故障原因之二故障原因之二：本體故障原因造成（軸承、葉 輪、溫度、冷卻水等）第八章第八章 FGD常見故障常見故障循環(huán)泵入口濾網(wǎng)堵塞循環(huán)泵葉輪磨損嚴(yán)重 第八章第八章 FGD

17、常見故障常見故障第八章第八章 FGD常見故障常見故障3.3.氧化風(fēng)機(jī)氧化風(fēng)機(jī)主要是設(shè)備本體故障居多： 溫度、軸承、潤(rùn)滑油、冷卻水和電氣故障 氧化風(fēng)機(jī)噪音是脫硫裝置中最大的噪音污染源：轉(zhuǎn)速過高等造成。氧氧化化風(fēng)風(fēng)機(jī)機(jī)葉葉輪輪軸軸損損壞壞第八章第八章 FGD常見故障常見故障4.4.攪拌器攪拌器 最多的故障是葉片在設(shè)計(jì)制造過程中沒有很好消除應(yīng)力、對(duì)葉片工作環(huán)境的低頻處理。第八章第八章 FGD常見故障常見故障四、吸收塔內(nèi)部件故障及原因分析四、吸收塔內(nèi)部件故障及原因分析1.1.噴淋層、噴嘴故障及判斷方法噴淋層、噴嘴故障及判斷方法 故障現(xiàn)象故障現(xiàn)象 a）噴淋層噴嘴堵塞 b）噴淋層噴嘴脫落或損壞 c）噴淋層

18、沖刷 故障判斷依據(jù)故障判斷依據(jù) ： a）循環(huán)泵出口壓力及電流 b）吸收塔pH值及漿液密度 c）脫硫裝置出口SO2濃度及脫硫效率 d）噴淋層管道外壁沖刷 第八章第八章 FGD常見故障常見故障噴嘴堵塞照片 噴嘴堵塞照片 第八章第八章 FGD常見故障常見故障第八章第八章 FGD常見故障常見故障故障處理方法故障處理方法 a）噴淋層噴嘴堵塞：清理 b）噴淋層噴嘴損壞或脫落 ：更換 噴淋層對(duì)大梁和塔壁的沖刷：噴嘴覆蓋角度原因造成。噴淋層大梁被沖刷噴淋層增設(shè)噴淋層增設(shè)PPPP板板被動(dòng)處理措施： 對(duì)梁進(jìn)行包裹主動(dòng)處理措施： 優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高噴淋管自身的強(qiáng)度以減少支撐梁的截面甚至取消支撐梁。第八章第八章 FGD常

19、見故障常見故障第八章第八章 FGD常見故障常見故障2.2.除霧器堵塞故障除霧器堵塞故障 除霧器堵塞原因除霧器堵塞原因 a）除霧器沖洗時(shí)間間隔太長(zhǎng) b）除霧器沖洗水量不夠 c）除霧器沖洗水壓低，造成沖洗效果差除霧器堵塞第八章第八章 FGD常見故障常見故障除霧器坍塌第八章第八章 FGD常見故障常見故障第八章第八章 影響影響FGD的正常運(yùn)行的因素的正常運(yùn)行的因素一、主機(jī)對(duì)對(duì)FGDFGD的影響的影響 脫硫系統(tǒng)作為火電廠重要的組成部分，無論在哪種情況下，脫硫裝置的運(yùn)行都不能對(duì)主機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生任何影響，煙道壓力、擋板狀態(tài)是主機(jī)和脫硫運(yùn)行監(jiān)控的重點(diǎn)，當(dāng)主機(jī)與脫硫發(fā)生沖突后，脫硫裝置服從主機(jī)需要。二、其它原因?qū)Χ?、其它原因?qū)GDFGD的影響的影響 1.1.建設(shè)工期對(duì)建設(shè)工期對(duì)FGDFGD質(zhì)量的影響質(zhì)量的影響 脫硫EPC工程的建設(shè)，工期從過去2224個(gè)月被嚴(yán)重壓縮到1216個(gè)月。 原因原因: : 電廠對(duì)配套脫硫裝置不重視；迫于環(huán)保壓力而倉(cāng)促上脫硫裝置，合理工期得不到保證，進(jìn)度嚴(yán)重壓縮。 影響影響: : 設(shè)計(jì)質(zhì)量得不到保證 設(shè)備質(zhì)量得不