煙氣脫硫裝置組成及工藝控制參數(shù)介紹課件

1、石灰石-石膏濕法脫硫工藝及系統(tǒng)設(shè)備介紹目錄脫硫技術(shù)概述石灰石-石膏濕法脫硫的理論基礎(chǔ)石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)組成及主要設(shè)備介紹濕法脫硫的主要工藝參數(shù)辨識濕法脫硫裝置運(yùn)行中常見的問題依據(jù)HJ/T 179-2005火電廠煙氣脫硫工程技術(shù)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(shè)計技術(shù)規(guī)程DL/T 943-2005 煙氣濕法脫硫用石灰石粉反應(yīng)速率的測定DL/T 986-2005 濕法煙氣脫硫工藝性能檢測技術(shù)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(biāo)06-10-1實(shí)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-

2、1實(shí)行國家經(jīng)貿(mào)委2000年2月火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn) 脫硫工藝的選擇 設(shè)計、設(shè)備國產(chǎn)化的目標(biāo)國家發(fā)改委2005年5月關(guān)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(shù)評估。重點(diǎn)評估工藝技術(shù)的先進(jìn)性、可靠性和適用性。設(shè)備評估。重點(diǎn)評估脫硫主設(shè)備及主要輔助設(shè)備的國產(chǎn)化情況、設(shè)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(diǎn)評估系統(tǒng)匹配程度、裝置布置和設(shè)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(jì)性評估。重點(diǎn)評估工程及設(shè)備造價、運(yùn)行費(fèi)用等。管理水平評估。重點(diǎn)

3、評估使用方對脫硫裝置管理、運(yùn)行、維護(hù)的能力和效果；供應(yīng)商的技術(shù)實(shí)力、管理水平、合同執(zhí)行情況、售后服務(wù)、信譽(yù)等。1 脫硫技術(shù)概述火電廠煙氣脫硫關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備國產(chǎn)化規(guī)劃要點(diǎn) 中推薦的煙氣脫硫技術(shù)方法名稱工程實(shí)例干法及半干法旋轉(zhuǎn)噴霧干燥法山東黃島LIFAC法錢清、南京下關(guān)循環(huán)流化床云南大唐開遠(yuǎn)300MW電子束照射法杭州協(xié)聯(lián)熱電濕法氨水洗滌法天津堿廠（60MW）海水脫硫深圳媽灣、漳州后石石灰石-石膏濕法華能珞璜、杭州半山關(guān)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(jī)組，應(yīng)重點(diǎn)考慮采用石灰石石膏濕法脫硫工藝技術(shù)。燃用含硫量小于1煤并且容量小于200M

4、W的機(jī)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(shù)。在200MW及以上機(jī)組采用干法、半干法或其它一次性投資較低的成熟技術(shù)，應(yīng)進(jìn)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(shè)施成功投運(yùn)的實(shí)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(guān)部門審查，并經(jīng)全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(diǎn)脫硫效率高。脫硫后煙氣中二氧化硫、煙塵大大減少。 技術(shù)成熟，運(yùn)行可靠性好。國外投運(yùn)率一般可達(dá)98%以上，對煤種適應(yīng)性強(qiáng)。 占地面積大，一次性建設(shè)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(shù)

5、進(jìn)步快。塔型特點(diǎn)實(shí)例單回路噴淋塔塔的上部是噴淋層；塔的中部為吸收區(qū)；漿液池下部為氧化區(qū)IHI、B&W、Steinmller、AE、ABB、MASULEX 雙回路噴淋塔雙循環(huán)回路運(yùn)行。下循環(huán)pH值低，有利于氧化反應(yīng)及石膏生成，上循環(huán)pH值高，有利于吸收反應(yīng)進(jìn)行 美國Research-Cottrell公司和德國諾爾克爾茲公司 比曉夫塔漿液池分上下兩個區(qū)，上部氧化區(qū)低pH值運(yùn)行；下部新加入吸收劑，pH值較高，有利于吸收反應(yīng) 山東三融液柱塔漿液從下往上噴射，形成樹狀的液注，液注在上升與下落過程中重復(fù)接觸煙氣 日本三菱重工， 華能珞璜二期鼓泡塔將煙氣直接通到漿液中，通過煙氣在漿液中鼓起的氣泡與漿液進(jìn)行接

6、觸反應(yīng) 日本川崎廣東臺山電廠 2 石灰石-石膏濕法脫硫工藝的理論基礎(chǔ)工藝過程化學(xué)反應(yīng)向吸收塔添加石灰石漿液石灰石溶解漿液噴淋或鼓泡SO2的吸收向吸收塔鼓入氧化空氣亞硫酸鹽的氧化漿液循環(huán)、攪拌硫酸鹽的形成及石膏結(jié)晶主要化學(xué)反應(yīng)：吸收： SO2H2O H+HSO3-H+SO32-溶解： CaCO3 H+ Ca2+ HCO3-中和： HCO3- H+ CO2 H2O氧化： SO32- O2 SO42-結(jié)晶： Ca2+ SO32- H2O CaSO31/2H2O Ca2+ SO42- H2O CaSO42H2O影響脫硫效率的因素一、參與脫硫反應(yīng)的物質(zhì)（煙氣、石灰石粉、工藝水）二、運(yùn)行控制（pH,停留時

7、間）（1）煙氣與脫硫效率FGD入口SO2濃度HCl、HF濃度 CaCO3 +2 HClCaCl2+ CO2 +H2O CaCO3 +2 HF CaF2 + 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（44m），90%過篩率活性（反應(yīng)速率） 1）pH =5.5，轉(zhuǎn)化分?jǐn)?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江蘇太倉國華寧海B&W、 Steinmller廣東沙角ACaO52.5%51.5%51.5-54.88%50-52%MgO0.2%0

8、.4-0.9%0.19-0.43%2%SiO21.5%0.47-4.2%0.47-4.2%0.27%顆粒度325目90%40um40um80%44um90%（）運(yùn)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（1.21.3）；脫硫副反應(yīng)（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(jìn)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,過剩空氣系數(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?？諝庀禂?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

9、SO2摩爾數(shù)之比St-Ca/SmCaCO3-石灰石耗量，kg/hVRG煙氣流量（標(biāo)態(tài), 干態(tài), 6%O2），m3/hCSO2煙氣中SO2含量（標(biāo)態(tài), 干態(tài), 6%O2），mg/m3MCaCO3CaCO3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，%XCaSO42H2O 石膏中CaSO42H2O 含量，%XCaSO30.5H2O 石膏中CaSO30.5H2O含量，%MCaCO3CaCO3的摩爾質(zhì)量 100.09MCaSO42H2O CaSO42H2O的摩爾質(zhì)量，172.18MCaSO30.5H2O CaS

10、O0.5H2O的摩爾質(zhì)量，129.15系統(tǒng)可用率指脫硫裝置每年正常運(yùn)行時間與發(fā)電機(jī)組每年總運(yùn)行時間的百分比。 A - B可用率 = x100% AA：發(fā)電機(jī)組每年的總運(yùn)行時間，hB:脫硫裝置每年因脫硫系統(tǒng)故障導(dǎo)致的停運(yùn)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(shí)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CaSO31/2H2O的氧化；pH與結(jié)垢；隨著pH的升高，CaSO31/2H2O的

11、溶解度顯著下降，而CaSO42H2O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脫硫公司密度設(shè)計值實(shí)例marsulex14.5-15.5%廣東沙角ASteinmller 、13-15%半山、北京一熱B&W、 IHI 17-19%浙江天地、武漢凱迪、江蘇太倉日本川崎23-25%國華寧海Bischoff 、AE15%廣東連州3 石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的組成及主要設(shè)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(shè)備吸收塔（噴淋）漿液循環(huán)泵（臥式單吸離心

12、泵）氧化風(fēng)機(jī)（羅茨風(fēng)機(jī)）除霧器 漿液攪拌裝置absorber way 1 (by-pass damper open)way 2 (by-pass damper closed)煙氣系統(tǒng)的主要設(shè)備石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)規(guī)范中有關(guān)增壓風(fēng)機(jī)的要求300MW以下高效離心風(fēng)機(jī)300MW1臺軸流風(fēng)機(jī)600-700MW1或2臺動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)800-1000MW2臺動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)增壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)為鍋爐滿負(fù)荷工況下煙氣量的110%，壓頭應(yīng)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(zhuǎn)式GGH的漏風(fēng)率不大于1%；GGH的受熱面應(yīng)有防腐、防磨、防堵塞、防沾污等措施，不安裝G

13、GH的系統(tǒng)應(yīng)從距離吸收塔至少5m處開始采取防腐措施；GGH下部煙道應(yīng)裝設(shè)疏水系統(tǒng)安裝GGH帶來的問題優(yōu)點(diǎn)：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(diǎn) ：1）投資和運(yùn)行費(fèi)用增加 ； 2）降低脫硫效率 ； 3）脫硫系統(tǒng)運(yùn)行故障增加 ； 4）增加相應(yīng)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(kuò)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(diǎn)離煙囪的距離進(jìn)行核算，并取得有關(guān)環(huán)保部門的批準(zhǔn)；煙氣在煙囪中的凝結(jié)水量會比較大，對脫硫后

14、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(hù)開啟條件：FGD進(jìn)口煙氣溫度高或低；FGD進(jìn)口煙氣含塵量高；鍋爐投油時；鍋爐MFT；進(jìn)口擋板關(guān)；循環(huán)泵全部跳閘；增壓風(fēng)機(jī)跳閘；出口擋板異常關(guān)閉；GGH故障停運(yùn) 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(jī)） 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(yīng)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

15、 、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(biāo)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(dú)設(shè)廢水處理系統(tǒng)簡單處理后進(jìn)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(shè)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(yùn)行可靠性差、維護(hù)工作量大； 3）設(shè)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(yùn)行問題 1）反應(yīng)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(yùn)行不可靠。 4 石灰石-石膏濕法脫硫系統(tǒng)的

16、主要工藝參數(shù)辨識設(shè)計參數(shù)運(yùn)行參數(shù)性能考核指標(biāo)設(shè)計參數(shù)參數(shù)設(shè)計值或要求1處理煙氣量濕基、BMCR2FGD入口煙溫 BMCR，新機(jī)組超過設(shè)計溫度50，但不大于180 ，GGH下游的煙道應(yīng)有30的超溫要求3FGD入口壓力取與主機(jī)煙道接口處壓力 4FGD入口SO2濃度 燃煤計算，BMCR5FGD出口SO2濃度 滿足脫硫率與國家排放標(biāo)準(zhǔn)6FGD入口煙氣成分濕度、氧量、CO2、HCl、HF等 7FGD入口粉塵濃度 200mg/Nm3（干基，6O2） 8FGD出口溫度（進(jìn)煙囪）809除霧器出口含水量75mg/ Nm3(干基),霧滴大于15m，除霧器后12m測 10吸收劑耗量 與鈣硫比相關(guān)11工藝水耗量12電

17、耗運(yùn)行電耗，待運(yùn)電耗13系統(tǒng)可用率 95 14副產(chǎn)物石膏含水量 10，純度 90 ,Cl-100ppm15廢水國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)（GB8978-1996）DL/T997-2006火電廠石灰石-石膏濕法脫硫廢水水質(zhì)控制指標(biāo)16CEMS脫硫工藝需要（出口擋板附近）：煙塵、SO2、O2環(huán)保監(jiān)測（煙囪前）：增加NOx、溫度、流量17噪聲設(shè)備噪聲85dB(A)勞衛(wèi)噪聲廠界噪聲煙氣系統(tǒng)主要運(yùn)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(fēng)機(jī)：電流、葉片開度、煙氣流量、出口壓力GGH：原、凈煙氣側(cè)壓差；壓縮空氣（蒸

18、汽）、高壓水沖洗時的壓力；SO2吸收系統(tǒng)的主要運(yùn)行參數(shù)循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行臺數(shù)及組合；吸收塔漿液的pH值（與實(shí)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(shí)驗室測試比對） ；除霧器進(jìn)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(yùn)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(jìn)入皮帶機(jī)的石膏漿液流量；真空皮帶機(jī)的石膏餅厚度；皮帶機(jī)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(yùn)行參數(shù)入口廢水流量；三聯(lián)反應(yīng)池的pH值；石灰乳的濃度、加藥量；混凝劑、助凝劑、有機(jī)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(xué)分析的要求及時性針對性、有效性準(zhǔn)確性石灰石-石膏濕法脫硫裝置性能考核試驗內(nèi)容性能指標(biāo)環(huán)境指標(biāo)脫硫效率；SO2排