宁海电厂脱硫工艺设计.doc

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1、宁海电厂脱硫工艺设计一、工艺简介烟气中SO2的去除在吸收塔内进行。锅炉来的热烟气经增压风机增压进入吸收塔后，烟气折流向上经过吸收塔托盘，使主喷淋区的烟气分布均匀，然后与喷淋下来的浆液充分接触，烟气被浆液冷却并达到饱和，烟气中的SO2、SO3、HCl、HF等酸性组份被吸收，再流经除雾器，除去所含的液滴。经洗涤和净化的烟气流出吸收塔，进入烟囱。石灰石粉从制粉车间用密封罐车运至石灰石粉仓，通过给粉机将石灰石粉送入混合箱与滤水混合制成一定浓度的石灰石浆液，进入石灰石浆液箱。两台石灰石浆液箱和八台浆液泵，分别向四台吸收塔提供石灰石浆液。 新鲜的石灰石浆液经石灰石浆液泵进入吸收塔，吸收塔浆液经浆液再循环泵

2、送至吸收塔上部的喷淋系统进行再循环。每台吸收塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，在达到要求的吸收效率的前提下，可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。六台侧进式搅拌器的作用是使塔内浆液混合均匀，使固体颗粒保持悬浮状态，同时将氧化空气分散到浆液中。氧化风机送出的氧化空气经喷水增湿冷却后通过矛状管送入吸收塔，把脱硫反应生成的亚硫酸钙（CaSO31/2H2O）氧化为石膏（CaSO42H2O）。每根矛状管的出口都非常靠近搅拌器，空气被送至高沸腾的浆液区，使空气和浆液得以充分混和，实现高氧化率。吸收塔浆池中反应形成的石膏浆液通过石膏排出泵进入石膏脱水系统。

3、石膏脱水采用真空皮带脱水机，石膏滤饼的含水量小于10 wt%。石膏滤饼中的氯离子含量将通过石膏滤饼清洗而控制在100ppm或更低。石膏滤饼通过皮带输送机送至石膏仓。二、工艺原理1、吸收过程吸收液通过喷嘴雾化喷入吸收塔，分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面。这些液滴与塔内烟气逆流接触，发生传质与吸收反应，烟气中的SO2、SO3及HCl 、HF被吸收。SO2吸收产物的氧化和中和反应在吸收塔底部的氧化区完成并最终形成石膏。为了维持吸收液恒定的pH值并减少石灰石耗量，石灰石被连续加入吸收塔，同时吸收塔内的吸收剂浆液被搅拌机、氧化空气和吸收塔循环泵不停地搅动，以加快石灰石在浆液中的均布和溶解。2、反应

4、原理强制氧化系统的化学过程描述如下：（1）吸收反应烟气与喷嘴喷出的循环浆液在吸收塔内有效接触,循环浆液吸收大部分SO2，反应如下：SO2H2OH2SO3H2SO3HHSO3（2）氧化反应一部分HSO3在吸收塔喷淋区被烟气中的氧所氧化，其它的HSO3在反应池中被氧化空气完全氧化，反应如下：HSO31/2O2HSO4HSO4HSO42（3）中和反应吸收剂浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内再循环。中和反应如下：Ca2CO322HSO42H2OCaSO42H2OCO22HCO32H2OCO2（4）其他污染物烟气中的其他污染物如SO3、Cl、F和尘都被循环浆液

5、吸收和捕集。SO3、HCl和HF与悬浮液中的石灰石按以下反应式发生反应：SO3H2O2HSO42CaCO3 +2 HClCaCl2 +CO2 +H2OCaCO3 +2 HF CaF2 +CO2 +H2O三、工艺系统概述1、脱硫工艺采用日本川崎公司湿式石灰石石膏法。脱硫装置采用一炉一塔，每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉100%MCR工况时的烟气量，脱硫效率按不小于95%设计。FGD系统由以下子系统组成：（1）吸收塔系统（2）烟气系统（3）石膏脱水系统（包括真空皮带脱水系统和石膏储仓系统）（4）石灰石制备系统（包括石灰石接收和储存系统、石灰石磨制系统及石灰石浆液制备和供给系统）（5）公用系统（

6、包括工艺水系统、杂用气和仪用压缩空气系统）（6）排放系统（7）废水处理系统2、脱硫系统设置100%烟气旁路，以保证脱硫装置在任何情况下不影响发电机组的安全运行。3、石灰石浆液制备和石膏脱水系统为四套脱硫装置公用。4、吸收剂制浆方式采用厂外来石灰石块（粒径小于40mm），在石灰石磨制车间磨制成粉，然后送至吸收塔区域日料仓，再由浆液制备装置制成浆液供生产利用。5、脱硫副产品石膏脱水后含湿量10%，为综合利用提供条件，FGD区域内设圆形石膏仓，石膏卸料系统采用自动卸料装置。四、系统功能和特点1 、SO2吸收系统吸收塔采用川崎公司先进的逆流喷雾塔。烟气由一侧进气口进入吸收塔的上升区，在吸收塔内部设有烟

7、气隔板，烟气在上升区与雾状浆液逆流接触，处理后的烟气在吸收塔顶部翻转向下，从位于吸收塔烟气入口同一水平位置的烟气出口排至除雾器。川崎逆流喷雾塔具有如下特点： 吸收塔的构造为内部设隔板、排烟气顶部反转，出口内包藏型的简洁吸收塔； 采用川崎螺旋状喷嘴，所喷出的三重环状液膜气液接触效率高，能达到高效吸收性能和高除尘性能； 通过烟气流速的最适中化和布置合理的导向叶片，达到低阻力、节能的效果； 吸收塔出口部具有的除水滴作用可降低除雾器负荷，确保除雾器出口水滴达标； 出口除雾器的布置高度底、便于运行维护、检修、保养； 吸收塔内部只布置有喷嘴，构造简单且没有结垢堵塞； 通过控制泵运行台数，可以针对负荷的变化

8、达到经济运行； 低压喷嘴需要泵的动力小，为节能型， 单个喷嘴的喷雾量大，需要布置的数量少； 喷嘴材质为陶瓷，耐腐蚀、耐磨损，具有30年以上的使用寿命。吸收塔塔体材料为碳钢内衬玻璃鳞片。吸收塔烟气入口段为耐腐蚀、耐高温合金。吸收塔内上流区烟气流速达到4.1m/s，下流区烟气流速为10m/s。在上流区配有3组喷淋层，每组喷淋层由带连接支管的母管制浆液分布管道和喷嘴组成。喷淋组件及喷嘴的布置设计成均匀覆盖吸收塔上流区的横截面。喷淋系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台与之相连接的吸收塔浆液循环泵。每台吸收塔配三台浆液循环泵。运行的浆液循环泵数量根据锅炉负荷的变化和对吸收浆液流量的要求来确定，在达到要求

9、的吸收效率的前提下，可选择最经济的泵运行模式以节省能耗。吸收了SO2的再循环浆液落入吸收塔反应池。吸收塔反应池装有6台搅拌机。氧化风机将氧化空气鼓入反应池。氧化空气分布系统采用喷管式，氧化空气被分布管注入到搅拌机桨叶的压力侧，被搅拌机产生的压力和剪切力分散为细小的气泡并均布于浆液中。一部分HSO3在吸收塔喷淋区被烟气中的氧气氧化，其余部分的HSO3在反应池中被氧化空气完全氧化。 吸收剂（石灰石）浆液被引入吸收塔内中和氢离子，使吸收液保持一定的pH值。中和后的浆液在吸收塔内循环。 吸收塔排放泵连续地把吸收浆液从吸收塔送到石膏脱水系统。通过排浆控制阀控制排出浆液流量，维持循环浆液浓度在大约25wt

10、。 脱硫后的烟气通过除雾器来减少携带的水滴，除雾器出口的水滴携带量不大于75mg/Nm3。两级除雾器安装在吸收塔的出口烟道上，除雾器由聚丙烯材料制作，型式为z型，两级除雾器均用工艺水冲洗。冲洗过程通过程序控制自动完成。 吸收塔入口烟道侧板和底板装有工艺水冲洗系统，冲洗自动周期进行。冲洗的目的是为了避免喷嘴喷出的石膏浆液带入入口烟道后干燥粘结。 在吸收塔入口烟道装有事故冷却系统，事故冷却水由工艺水泵提供。当吸收塔入口烟道由于吸收塔上游设备意外事故造成温度过高而旁路挡板未及时打开或所有的吸收塔循环泵切除时本系统启动。2 、烟气系统从锅炉来的热烟气经增压风机增压后进入吸收塔，向上流动穿过喷淋层，在此

11、烟气被冷却到饱和温度，烟气中的SO2被石灰石浆液吸收。除去SOX及其它污染物的烟气通过烟囱排放。烟道上设有挡板系统，以便于FGD系统正常运行和事故时旁路运行。每套FGD装置的挡板系统包括一台FGD进口原烟气挡板，一台FGD出口净烟气挡板和一台旁路烟气挡板，挡板为双百叶窗式。在正常运行时，FGD进出口挡板开启，旁路挡板关闭。在故障情况下，开启烟气旁路挡板门，关闭FGD进出口挡板，烟气通过旁路烟道绕过FGD系统直接排到烟囱。所有挡板都配有密封系统，以保证“零”泄露。密封空气由密封空气站提供。密封空气站二炉一套，设三台50%容量的密封空气风机和电加热器。烟道包括必要的烟气通道、冲洗和排放漏斗、膨胀节

12、、法兰、导流板、垫片/螺栓材料以及附件。在BMCR工况下，烟道内任意位置的烟气流速不大于15m/s。烟道留有适当的取样接口、试验接口和人孔。对于每台锅炉，配置1台增压风机（BUF），布置于吸收塔上游的干烟区。增压风机为动叶可调轴流风机，包括电机、控制油系统、润滑油系统和密封空气装置。可变的叶片间距控制其制流量及压力。3、 石膏脱水系统石膏浆液由吸收塔排出泵从吸收塔输送到石膏脱水系统。石膏浆液浓度大约为25wt。石膏脱水系统为四炉（4X600MW）公用，包括以下设备：带搅拌器的石膏浆液缓冲箱石膏旋流站带冲洗系统的真空皮带机滤液回收箱真空泵滤布冲洗水箱滤布冲洗水泵带搅拌器的滤液箱滤液泵石膏饼冲洗水

13、箱石膏饼冲洗水泵带搅拌器的废水旋流站给料箱废水旋流站废水箱废水泵石膏仓石膏仓卸料装置（1）石膏旋流站由四台脱硫塔石膏排出泵送来的石膏浆液进入石膏浆液缓冲箱，再用旋流站进料泵输送到安装在石膏脱水车间顶部的石膏旋流站。浆液浓缩到浓度大约55的底流浆液自流到真空皮带脱水机，上溢浆液经废水旋流站给料箱送至废水旋流站。废水旋流站的溢流经废水缓冲箱再用废水泵送至废水处理系统，底流进入滤液箱。（2）真空皮带脱水机真空皮带脱水机和真空系统为并列的二套系列，每套系统的容量为四台机组MCR工况下75的容量。石膏旋流站底流浆液自流输送到真空皮带脱水机，由真空系统脱水到大于含90固形物和小于10水份。石膏旋流站底流浆

14、液由真空皮带脱水机脱水到含90固形物和10水分，石膏经冲洗降低其中的Cl浓度。滤液经滤液回收箱进入滤液箱。皮带脱水机翻卸的脱水石膏，通过转运皮带送入石膏仓，然后由石膏卸料装置卸至汽车运输（螺旋卸料装置排空平底仓）。工业水作为密封水供给真空泵，然后收集到滤布冲洗水箱，用于冲洗滤布。滤布冲洗水再收集后至石膏饼冲洗水箱冲洗石膏滤饼。来自缓冲箱和滤布冲洗水箱的溢流以及废水旋流站的底流自流到滤液箱，然后由滤液泵输送到石灰石制浆系统和吸收塔。4、 石灰石制备系统石灰石制备系统为四台炉（4600MW）共用，由下列子系统组成：（1）石灰石接收存储系统石灰石接收存储系统由下列设备组成：石灰石卸料斗石灰石卸料振动

15、给料机卸料间布袋除尘器#1石灰石卸料皮带输送机金属分离器石灰石斗式提升机#2石灰石卸料皮带输送机石灰石仓石灰石仓布袋除尘器石灰石称重式皮带给料机石灰石块用卡车运输，然后卸进石灰石卸料斗。石灰石块的粒径不大于40mm。石灰石卸料斗中的石灰石由石灰石卸料振动给料机给送至#1石灰石卸料皮带输送机。石灰石块经#1石灰石卸料皮带输送机、石灰石斗式提升机及#2石灰石卸料皮带输送机送至石灰石仓。石灰石仓的容积相当于四台炉（4600MW）BMCR工况下运行10天的石灰石供给量。石灰石仓供料给2台石灰石称重式皮带给料机。每台石灰石称重式皮带给料机的容量为4台机组BMCR工况的100容量。称重式给料机根据要求将石灰石供给干式磨机进行研磨。（2）石灰石制粉、储存系统石灰石制粉及储存系统由下列设备组成：干式磨机主风机袋式收尘器气力提升系统主粉仓主粉仓布袋除尘器主粉仓旋转给料机气力输送系统日粉仓日粉仓布袋除尘器日