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烟气脱硫 设计工艺实例.doc

上传人:精品资料 文档编号:11072140 上传时间:2020-02-06 格式:DOC 页数:49 大小:541KB
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资源描述

1、 烟气脱硫工艺设 计 说 明 书i目 录1 概 述1.1 工程概况1.2 脱硫岛的设计范围2 设计基础数据及主要设计原则2.1 设计基础数据2.2 吸收剂分析资料2.3 脱硫用水资料2.4 主要工艺设计原则2.5 脱硫工艺部分设计接口3 吸收剂供应和脱硫副产物处置3.1 吸收剂来源3.2 脱硫副产物4 工艺系统及主要设备4.1 工艺系统拟定4.2 吸收剂系统4.3 烟气系统4.4 SO2吸收系统4.5 排放系统4.6 石膏脱水系统4.7 工艺水系统4.8 压缩空气系统ii4.9 物料平衡计算(二台锅炉 BMCR 工况时烟气量)4.10 主要设备和设施选择5 起吊与检修6 保温油漆及防腐6.1

2、需要保温、油漆的设备、管道及设计原则6.2 防腐7 脱硫装置的布置8 劳动安全及职业卫生8.1 脱硫工艺过程主要危险因素分析8.2 防尘、防毒、防化学伤害8.3 防机械伤害及高处坠落8.4 防噪声、防震动8.5 检修安全措施8.6 场地安全措施9 烟气脱硫工艺系统运行方式9.1 FGD 启动9.2 FGD 系统整组正常停运9.3 FGD 紧急停运9.4 FGD 装置负荷调整9.5 FGD 停运措施11 概 述1.1 工程概况锅炉:华西能源工业股份有限公司生产的超高压自然循环汽包炉,单炉膛,一次中间再热,固态排渣,受热面采用全悬吊方式,炉架采用全钢结构、双排布置。汽轮机:东方电气集团东方汽轮机有

3、限公司公司生产的超高压参数、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、6 级回热、直接空冷抽汽凝汽式汽轮机。发电机:山东济南发电设备厂生产的空冷却、静止可控硅励磁发电机。本期工程需同步建设烟气脱硫装置,因有大量石灰石资源,且生产电石亦需要大量石灰石,故暂定采用石灰石石膏湿法烟气脱硫装置( 以下简称 FGD),不设 GGH,脱硫装置效率不低于 95,设备可用率不低于 95%,按照 GB13223-2003 火电厂大气污染物排放标准 执行。本章所述采用的环境保护标准、脱硫方式、脱硫效率等环保措施均以批复的环境影响报告书为准。1.2 脱硫岛的设计范围本工程脱硫岛设计范围包括:烟气脱硫工程需要的工艺、电气、控制

4、、供水、消防、建筑、结构、暖通等,本卷册说明中包括的内容为工艺、起吊检修、保温防腐方面内容,其它见相关专业说明书中内2容。脱硫岛与主体工程的设计接口如下:1) 烟气:原烟气从锅炉引风机出口后的汇合主烟道引出,设计接口界限为与主烟道接口处。净烟气从吸收塔出口后直接接入烟囱,设计接口界限为净烟道出口靠近烟囱入口处。具体可见布置图中所示;2) 吸收剂、工艺水、冷却水、消防、压缩空气、给水及排水等从脱硫岛分界线外 1m 分界;32 设计基础数据及主要设计原则2.1 设计基础数据2.1.1 FGD 设计参数(按照二炉一塔设计 , 单塔处理量为 2540t/h锅炉 BMCR 工况时 110%烟气量,已考虑

5、 10%的烟温裕量)。表 2.1-1 FGD 设计参数序号 项目名称 单 位 设计煤种 校核煤种 1 校核煤种 21 性能数据1.1 FGD 入口烟气数据烟气量(标态,干基,实际 O2)Nm3/h 1038474 1019458 1026478FGD 工艺设计烟温 120 120 120最低烟温 / / /故障烟温 180 180 180故障时间 min 20 20 201.2FGD 入口污染物浓度(标态,干基)干烟气成分所占份额二氧化碳 vol - % ,干 15.29 14.900 15.156二氧化硫 vol - % ,干 0.04 0.037 0.019氮气 vol - % ,干 81

6、.13 81.491 81.264氧气 vol - % ,干 3.87 3.895 3.8481.3 FGD 一般数据总压损 Pa 1700 1700 1700吸收塔 Pa 800 800 800除雾器 Pa 200 200 200全部烟道 Pa 700 700 700化学计量比 Ca(OH)2/去除的 SO2mol/mol 1.02 1.02 1.024序号 项目名称 单 位 设计煤种 校核煤种 1 校核煤种 2SO2 脱除率 % 95 95 95液气比(工况烟气) L/Nm3 10 10 10烟囱前烟温 50 50 50烟道内衬长时间抗热温度/时间/min 180/20 180/20 18

7、0/20FGD 装置可用率 95 95 951.4 消耗品(四台锅炉总量)石灰石耗量(CaCO 3 含量 90%)t/h 4.25 3.78 2.76工艺水(辅机冷却水排水)m3/h 100 100 100电耗(所有运行设备实际电耗)kW 3600 3600 3600仪用压缩空气 m3/min 5 5 5设备冷却水量 m3/h 5 5 51.5FGD 出口污染物浓度(6O 2,标态,干基)SOx 以 SO2 表示 mg/Nm3 200 200 200SO 3 mg/Nm3 46 46 46HCl 以 Cl 表示 mg/Nm3 7.5 7.5 7.5HF 以 F 表示 mg/Nm3 6.5 6.

8、5 6.5烟尘 mg/Nm3 50 50 50NOX mg/Nm3 - - -除雾器出口液滴含量 mg/Nm3 75 75 75最小液滴尺寸(对应于液滴测量方法:冲击测量法)m 15 15 151.6 噪音等级(最大值)氧化风机(进风口前 1 dB(A) 85dB(A) 85dB(A) 85dB(A)5序号 项目名称 单 位 设计煤种 校核煤种 1 校核煤种 2米远处测量)其余设备(距声源 1 米远处测量)dB(A) 85dB(A) 85dB(A) 85dB(A)控制室,办公室和相关房间最大总计噪声水平dB(A) 65 65 651.7 石膏品质(四台锅炉总量)产量 m3/h 7 6.28 4

9、.5密度 t/m3 1.05 1.05 1.05CaSO 42H2O 90 90 90PH 值 6-7 6-7 6-7气味 无 无 无平均粒径 m 30-40 30-40 30-40Cl(水溶性 ) Wt-% 0.01 0.01 0.01CaSO 3 H2O1Wt-% 0.35 0.35 0.35CaCO 3 和 MgCO3 Wt-% 1 1 1(可氧化有机物) - - -烟灰(以 C 表示) Wt- 0.5 0.5 0.5总溶解固体 mg/l - - -密度 t/m3 1.05 1.05 1.051.8 脱硫废水(四台锅炉总量)1.8.1 处理前情况 水量 t/h 7.2 7 7 ss mg

10、/l 3140 3140 3140 pH mg/l 56 56 56 COD mg/l 200 200 200 氯化物(以 CI 计) mg/l 20000 20000 20000 氟化物(以 F 计) mg/l 50100 50100 50100 氟化物(以 F 计) mg/l 50100 50100 50100 SO 42 mg/l 5000 5000 5000 金属离子 mg/l 50 50 50672.2 吸收剂分析资料本工程拟采用石灰石浆液作为脱硫吸收剂,石灰石主要成分为CaCO3,为湿法脱硫广泛采用的脱硫剂,石灰石主要通过如下反应吸收SO2并生成石膏:在脱硫吸收塔中主要有如下反应:

11、SO2的吸收过程:SO2+H2OH 2SO3H2SO3H+HSO 3- (低 PH 值时)(吸收区下部)H2SO32H+SO 32- (高 PH 值时)(吸收区上部)Ca2+2HSO3-Ca(HSO 3)2Ca2+SO32-CaSO 3反应产物的氧化:2Ca(HSO3)2+O2CaSO 4+2H2O2CaSO3+O22CaSO 4结晶生成石膏:CaSO4+2H2OCaSO 4.2H2O本工程石灰石的品质要求:CaO 50; MgO2。2.3 脱硫用水资料脱硫装置所需生产水分为工艺水及设备冷却水。其中工艺水约为100t/h,来自电厂循环水排水及脱硫设备冷却水回水。设备冷却水来自电厂工业水母管,接

12、至脱硫岛内各用水点,回水返回至脱硫工艺水系统。整个脱硫系统的建构筑物等生活、消防用水各接自电厂的生活、8消防水管网系统。其排水系统采用分流制,分别就近导入厂区相应管网系统。系统产生的工业废水量约为 7.2t/h。送至主厂区统一处理。表脱硫用水表:种 类 用 量 水 质工艺用水 100 电厂循环水冷却用水 5 电厂循环水2.4 主要工艺设计原则1) 本工程设计煤种含硫量为 0.41%,校核煤种 1 含硫量为 0.41,校核煤种 2 含硫量为 0.26。为保证脱硫装置能适应煤种含硫量的变化,本期工程采用校核煤种 1 作为脱硫装置设计及设备选型的煤质,脱硫装置按照煤质含硫量为 0.41进行设计。2)

13、 采用石灰石石膏湿法脱硫工艺,二炉一塔设计,单塔处理能力为 2540t/h 锅炉 BMCR 工况时 110%的烟气量。3) 脱硫装置效率不低于 95%,脱硫装置可用率不小于 95%。4) 本期工程烟气系统采用增压风机与引风机合设的方案,不设置GGH,设置烟气旁路。5) 吸收剂采用石灰石干磨制粉然后制浆的方式,制浆系统采用 4炉共用。6) 脱硫岛设置公用的石膏脱水系统,布置在脱硫综合楼内;脱硫系统不设置独立的废水系统。7) 脱硫副产品石膏经真空皮带脱水机脱水后含水率要求不大于10%,石膏运至综合利用用户或在灰场单独堆放处理。8) 杂用、仪用压缩空气由全厂统一的压缩空气供应中心供应,脱9硫岛内设储

14、气罐。9) 脱硫岛的设备冷却水来自电厂工业水管,脱硫工艺水来自电厂循环水排水及脱硫设备冷却水回水。10) 脱硫系统原则上在满足运行条件情况下优先选择国产优质设备,部分工艺设备、材料、热控仪表考虑采用进口产品。11) 脱硫系统按照日运行小时数 22 小时,年运行小时数 7600 小时设计。12) 脱硫系统布置本着紧凑、实用、方便的原则,具体如下:脱硫设施布置在烟囱周围,主要脱硫设施分别对应四台机组,关于烟囱中心线布置。脱硫岛内从引风机出口烟道接入开始:原烟道,吸收塔,净烟道。两台吸收塔中间即为烟囱,吸收塔上方布置二个脱硫泵房,每个泵房内布置单套脱硫系统的循环泵、扰动泵、氧化风机等设备;泵房之间布

15、置电气设备间,内设二台机组脱硫电气设备;脱硫场地右上方布置脱硫综合楼,内设脱硫控制室、石膏脱水间及石膏存储间;脱硫场地左上方布置制粉及制浆车间,内设干磨及制浆设备;综合楼下方,布置两台机组共用的事故浆液箱、工艺水箱。2.5 脱硫工艺部分设计接口1) 烟气:原烟气从锅炉引风机出口后的汇合主烟道引出,设计接口界限为与主烟道接口处。净烟气从吸收塔出口后直接接入烟囱,设计接口界限为净烟道出口靠近烟囱入口处。2) 吸收剂:脱硫岛分界线外 1m 处;3) 工艺水、冷却水、消防、压缩空气、给水及排水等从脱硫岛分界线外 1m 分界;103 吸收剂供应和脱硫副产物处置3.1 吸收剂来源石灰石矿位于甘河子白杨河中

16、上游东侧,长约 50 公里,海拔高度2015 米至 3500 米之间,根据新疆地质九大队的区域地质调查报告,全市石灰石普查基础储量 9212.5 万吨,而且石灰石品质完全满足电厂脱硫的要求。外购石灰石粉品质难以保证,湿磨制浆一次投入大、能耗高,因此电厂拟采用外购石灰石颗粒,厂内制粉然后制浆的方式。干磨制粉的环保要求能够满足,与外购石灰石粉相比,虽然干磨一次投入高(比湿磨制浆投入低,且能耗低),厂用电需求增加,但是考虑长远的生产及运营成本而言,干磨制粉更为经济。结合本工程的具体情况,本工程推荐采用干磨制粉方案。4 台机组共用二台干式磨机,一用一备。外购粒径小于 20mm 的石灰石颗粒直接运输至干

17、磨的石灰石卸料斗。石灰石品质均应满足以下要求:石灰石的品质要求:CaO 50;MgO2。11表 3.1-1 脱硫装置石灰石的消耗量如下表:装机容量 石灰石耗量 设计煤种 校核煤种 1 校核煤种 2小时石灰石耗量(t/h) 4.25 3.78 2.76日石灰石耗量(t/d) 93.5 83.16 60.724150MW年石灰石耗量(t/d) 32300 28728 20976注:日利用小时数按 22 小时计,年利用小时数按 7600 小时计。3.2 脱硫副产物石灰石石膏湿法烟气脱硫的副产品是表面含水量小于 10的石膏( 即 CaSO4.2H2O),3.32.1 石膏产量见下表:表 3.2-1 石

18、膏产量装机容量 石灰石耗量 设计煤种 校核煤种 1 校核煤种 2小时石膏耗量(t/h) 7 6.28 4.5日石膏耗量(t/d) 154 138.16 994150MW 年石膏耗量(t/d) 53200 47728 34200注:石膏含水率 10,日利用小时数按 22 小时计,年利用小时数按 7600 小时计。脱硫石膏又称 FGD 石膏,主要成分和天然石膏一样,都是二水硫酸钙。结晶水、附着水含量17;颗粒细度 250350 目;颜色有白色、灰色、浅黄色;脱硫石膏终二水石膏的品位一般在 9095 之间;含碱低;有毒杂质少;放射性符合环保要求。3.2.2 国外脱硫石膏的综合利用由于脱硫石膏的稳定型

19、和对环境的无害性,可将之用于土地回填。但是随着回填土地越来越紧张,脱硫石膏的综合利用越来越受重视。目前在国外,脱硫石膏主要用来生产各种建筑石膏制品和用于水泥生12产的缓凝剂。脱硫石膏在日本、美国和德国的应用已相当普遍。在德国,FGD 石膏的使用正不断增加,并逐渐取代天然石膏。3.2.3 我国脱硫石膏的研究和应用近年来,随着国内脱硫市场的发展,有关部门对烟气脱硫石膏的性能进行了研究。试验结果表明:烟气脱硫石膏在建材行业应用十分广泛,基本上能代替所有天然石膏生产的建材产品。另外,经过检测研究,FGD 石膏用于墙板等建筑材料的安全性也与天然石膏一样。特别是放射性微量元素的含量,FGD 石膏的放射性和

20、天然石膏差不多而低于常用建筑材料,因此可以安全地作为建筑材料使用。3.2.4 脱硫石膏的应用途径由于天然石膏是以石膏石为原始态的,而烟气脱硫石膏是以含自由水 10左右的湿粉状态存在,因此在利用上各有利弊。对于煅烧建筑石膏粉,烟气脱硫石膏因为含更多的游离水,煅烧消耗更多的热量,或者需要一个预干燥处理工序,另外因为其级配不好,在应用上应该考虑研磨问题。脱硫石膏的用途主要有以下几个方面: 可用于水泥缓凝剂 硅酸盐水泥中一般加入 5左右的石膏来调节水泥的凝结时间,以达到水泥性能的要求。在使用前须将脱硫石膏制成直径为 2040mm 的并具有一定强度的球。若周边有水泥厂或地处水泥生产基地,制水泥缓凝剂供应

21、水泥厂是首选。 可用于防水纸面 可用于纤维石膏板 以石膏粉为主要原料,以木材纤维为加强筋,配以适量的化学添加剂,经一定生产工艺而得到的一种优质板材。这种材料强度高,握钉力强,具有良好的防潮性能。 石膏矿渣板 是以二水脱硫石膏和水淬矿渣为主要原料,掺入13有机或无机纤维,经碱性材料激发,通过一定的工艺成型的薄板。这种板材具有轻质、耐火、可加工等特点,特别是具有很好的耐水性能,故可用于厨房、厕所、浴室的隔墙或天花板等。 石膏砌块 石膏空心条板 粉刷石膏 脱硫石膏脱水干燥厚,分别进行低温和高温煅烧而成为基础石膏,再加以砂子或膨胀珍珠岩以及各种化学添加剂,组合而成。粉刷石膏是一种高效节能的新型抹灰材料

22、,主要代替传统的水泥、石灰抹灰。 高强石膏 是二水脱硫石膏通过高温蒸压而成,具有密实的结晶结构和较好的防潮性能,比一般建筑石膏强度高 57 倍,广泛用于陶瓷工业模型、铸造工业、精密铸造以及建筑艺术石膏等。 自流平石膏 将脱硫石膏在高于 500下煅烧,制成型无水石膏,再加入碱性激活剂、减水剂、保水剂等混合而成。有时还加少量脱硫半水石膏、增强剂、增塑剂等。掺水量控制在 40左右,流动度为 200mm,初凝时间 8h,终凝时间 16h。此产品以 2040cm 厚用作房屋地面底层作为防潮层、楼板地面底层的隔音层和屋面底板的隔热层。这在国外应用也较普遍。综上所述,脱硫石膏的使用范围较宽,处置比较方便。1

23、44 工艺系统及主要设备4.1 工艺系统拟定本工程采用二炉一塔形式,每二台锅炉安装一套石灰石石膏湿法烟气脱硫装置,单塔处理能力为 2540t/h 锅炉 110%工况时的烟气量。整个系统工艺部分由以下部分组成:脱硫剂制备及输送系统、烟气系统、SO 2吸收系统、排放系统、工艺水系统、石膏脱水系统及压缩空气系统等。其中脱硫剂制备及输送系统、排放系统、压缩空气系统、石膏脱水系统为本期四台机组共用。4.2 吸收剂系统石灰石浆液制备系统采用干磨制粉然后制浆的方式,布置在脱硫岛左上角。本期制浆系统包括:两套干式磨机及制浆设备,具体包括:震动给料机、斗式提升机、除铁器、干式磨机、选粉机、输送机、称重皮带给料机

24、、制浆罐、搅拌器、石灰石浆液泵等。同时建设所需的制备车间、卸料间、石灰石粉仓等。用卡车或其他方式将石灰石(粒径小于 20mm,若粒径过大则另需破碎机) 送入卸料斗后经给料机、斗式提升机送至干式磨机,磨成石灰石粉后,经过选粉机进行选分,粒径小于 250 目的进入成品石灰石粉仓,粒径不合格的返回磨机继续研磨;成品石灰石粉经过星型卸料阀进入石灰石浆液箱,搅拌生成 25浓度成品物料,然后经石灰石浆液泵输送至吸收塔进行反应。15本工程设置 2 套石灰石制粉系统(一用一备)和 1 套制浆系统。石灰石粉仓按照可储存 4 台炉 FGD 装置运行 3 天的石灰石粉耗量约 250t(4G1.06G 22G3t),

25、容积约为 210 m3( 250/1.2 m3)。磨机设计出力6t(=0.94x1.5t/h)按本工程四台机组 150校核煤种IBMCR 烟气量考虑。石灰石仓和石灰石卸料间顶部设有除尘通风系统。除尘后的洁净气体中最大含尘量小于 50mg/Nm3。石灰石仓上配有用来确定容积的连续料位计和高低料位报警装置的料位计,同时也能用于远方指示。2 台炉 FGD 装置共配置 1 个石灰石浆液箱,几何容积约为 50m3。浆液箱内设搅拌器,浆液箱有效容积为两台炉在燃用校核煤质 I 时BMCR 工况下运行 2 小时的石灰石浆液消耗量。每套 FGD 装置设 2 台石灰石浆液给料泵。具体见图纸 中 示 意 。表 4.

26、2-1 吸收剂系统主要设备表序号 名 称 规格型号 单位 数量1 卸料间 钢混结构,6m6m8m, 个 12 卸料坑 钢混结构内衬钢板,3m3m2m, 个 13 振动给料机 处理量 30t/h,电机功率 22.2kW 台 14 除铁器 电磁除铁器,电功率 1.5kW 台 15 斗提机 TD250 型斗提机,处理量 30t/h,电机功率 11kW 台 16 埋刮板输送机MS25 型埋刮板输送机,处理量 30t/h,电机功率11kW 台 17 电动插板门 400400mm,电机功率 0.75kW 个 28 手动插板门 400400mm, 个 29 振打电机 电动机功率 21.1kW 台 410 称

27、重皮带给料机 处理量 08t/h,电机功率 4kW 台 211 仓顶除尘器 布袋式除尘器,处理风量 4000m3/h,电机功率 台 216序号 名 称 规格型号 单位 数量5.5kW12 球磨机 干式球磨机,出力 8t/h,电机功率 250kW, 台 213 引风机 风量 20000m3/h,风压 4000pa,电机功率 37kW 台 214 选粉机 GZX300 选粉机,处理量 815t/h,细度 250 目。 台 215 除尘器袋式除尘器,处理风量 20000m3/h,出口含尘量50mg/Nm3,电机功率 11kW台 216 螺旋给料机 给料量 25m3/h,电机功率 5.5kW 台 21

28、7 斗提机 TD250 型斗提机,处理量 10t/h,电机功率 5.5kW 台 218 埋刮板输送机MS25 型埋刮板输送机,处理量 10t/h,电机功率5.5kW 台 219 电动插板门 400400mm,电机功率 0.75kW 个 220 手动插板门 400400mm, 个 221 叶轮给料机 变频控制,给料量 05t/h 台 222 料仓防堵装置 空气炮系统 台 523 石灰石浆罐 D4m*H4m,碳钢衬玻璃鳞片树脂 个 124 搅拌器 顶进式搅拌器,碳钢衬胶,电机功率 3kW 台 125石灰石浆液供浆泵离心式;Q=25m 3/h,H=25m;泵体、叶轮用双相不锈钢;机械密封;密封 Si

29、C;电机功率 5.5kW台 34.3 烟气系统每二台锅炉设置一套烟气系统。本期工程不设置 GGH。本工程引风机与增压风机合设。本期工程引风机与增压风机合设,吸收塔与烟囱布置在同一轴线上,这样原、净烟道的长度最短,减小了烟道阻力,节省了投资,节省厂用电。烟气系统暂设置旁路。17两台引风机出口烟气汇合后,直接进入脱硫吸收塔,烟气经脱硫后,吸收塔出口烟气直接进入烟囱排放。在吸收塔的进、出口以及旁路烟道上均设置有挡板门,当脱硫装置故障时,而机组不停运时,吸收塔的进、出口挡板门关闭,旁路挡板门开启,引风机出口后的烟气不通过吸收塔,直接经旁路烟道排入烟囱。设置了烟气旁路,在脱硫装置故障时,必须隔离处理检修

30、或无法运行时,可通过烟气走旁路的方式,保证机组能正常运行,不会对主机运行造成不利影响。但设置了旁路烟道及烟道支架、挡板门等,增加了机组投资费用。增加了运行维护工作量。考虑到目前脱硫装置运行可靠性不及主机,设置了旁路烟道,对机组运行的方式更为灵活,减少了脱硫对于主机运行的影响,本期工程作动力站及供热机组,对机组可靠性要求很高,设置旁路可作为事故情况下的运行措施,可保障热用户。我们将根据环评批复意见是否设置烟气旁路。烟气排烟温度低,从吸收塔出来的烟气含有饱和水蒸汽、残余的SO2、SO 3、HCl 、HF 、携带的 SO42-、SO 32-盐等,会发生结露,若直接排放,易形成酸雾,且影响烟气的抬升高

31、度和扩散性能。烟囱需做高强度的防腐处理。18表 4.3-1 烟气系统设备配置表序号 名 称 规格型号 单 位 数 量1塔进口烟道补偿器非金属织物补偿器;9m4.2m,使用温度 130 个 22塔出口烟道补偿器非金属织物补偿器;9m3.7m,使用温度 55; 个 23原烟气烟道补偿器非金属织物补偿器;4m4m,使用温度 130; 个 44净烟气烟道补偿器非金属织物补偿器;3.8m4m,使用温度 55; 个 25旁路烟气烟道补偿器非金属织物补偿器;5.5m6m,使用温度 130; 个 26 进口烟气挡板门 电动百叶;9m4.2m,碳钢; 个 67 出口烟气挡板门 电动百叶;9m3.7m,碳钢+ 双

32、向合金钢包覆; 个 28 旁路烟气挡板门 电动百叶;5.5m6m,碳钢+ 双向合金钢包覆; 个 29 进口烟道 碳钢; t 20010 出口烟道 碳钢玻璃鳞片 t 40011 旁路烟道 碳钢玻璃鳞片 t 30012 密封风机 离心式;Q=4000m3/h,H=4000Pa,电机功率 11kW 台 213 电加热器 二级可控硅电加热器,150kW 台 14.4 SO2 吸收系统每二台炉设一套 SO2吸收系统。在吸收塔内,烟气与石灰石/ 石膏浆液逆流接触,被冷却到绝热饱和温度,烟气中的 SO2和 SO3与浆液中的石灰石反应,形成亚硫酸钙和硫酸钙,亚硫酸钙在吸收塔浆池中被氧化空气氧化成硫酸钙,并结晶

33、生成石膏(CaSO 42H2O)。对石灰石石膏湿法烟气脱硫技术,吸收塔的选型是十分重要。19按吸收塔使用形式分类有:格栅填料塔、鼓泡塔、液柱喷淋塔、空塔等。广义说,喷淋塔亦属于空塔。从目前收集到的资料看,国内外目前使用的吸收塔属空塔类型的趋多。本设计阶段吸收塔采用喷淋空塔。在吸收塔内,烟气与石灰石石膏浆液逆流接触,被冷却到绝热饱和温度,烟气中的 SO2和 SO3与浆液中的石灰石反应,形成亚硫酸钙和硫酸钙,亚硫酸钙在吸收塔浆池罐中被氧化空气氧化成硫酸钙,过饱和溶液结晶生成石膏(CaSO 42H2O)。烟气中的 HCl、HF 也与浆液中的石灰石反应而被吸收。氧化和结晶主要发生在吸收塔浆池中。吸收塔

34、浆液池的尺寸保证能提供足够的浆液停留时间完成亚硫酸钙的氧化和石膏(CaSO 42H2O)的结晶。吸收塔浆池上设置扰动泵使浆液罐中的固体颗粒保持悬浮状态。吸 收 塔 防 沉 淀 系 统 一 般 有 二 种 形 式 : 侧 进 式 搅 拌 器 搅 拌 和 扰 动 泵 扰动 。侧进式搅拌器从吸收塔的侧面深入塔内,通过叶片的高速转动来搅动浆液,防止沉淀;扰动泵通过从吸收塔内抽取浆液通过泵再打入吸收塔,出口按需要布置一定数量的喷嘴,浆液从喷嘴中高速喷出,从而搅拌吸收塔底层浆液,做到防止吸收塔浆液沉淀。侧进式搅拌器易损坏、泄露,且泄漏后必须清空吸收塔才能检修,而扰动泵设置在塔外,一用一备,即使故障,检修也

35、较方便,故本工程推荐使用扰动泵进行吸收塔搅拌。吸收塔再循环系统包括浆液循环泵、管道系统、喷淋组件及喷嘴。每台吸收塔根据喷淋层数配相应台数的浆液循环泵。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,以达到20要求的吸收效率。吸收塔设两级除雾器,布置于吸收塔顶部最后一个喷淋组件的上部。烟气穿过再循环浆液喷淋层后,再连续流经两层除雾器除去所含浆液雾滴。除雾器设有清洗系统间断运行,采用自动控制。二套脱硫装置共设 3 台氧化风机,2 台运行 1 台备用。每台吸收塔配 2 台石膏浆液排出泵,将浆液送至石膏脱水系统。本 工 程 要 求 的 脱 硫 效 率 95 , 为 满 足 脱 硫

36、效 率 能 够 满 足 要 求 , 同 时也 使 脱 硫 装 置 燃 用 更 高 含 硫 量 的 煤 质 时 , 仍 能 达 到 脱 硫 效 率 要 求 , 本 工程 的 吸 收 塔 内 设 置 3 层 喷 淋 层 , 这 样 即 使 在 单 台 循 环 泵 检 修 时 , 也 满 足要 求 。表 4.3-2 SO2 吸收系统主要设备表序号 名 称 规格型号 单位 数量1 吸收塔塔体 12mH32400mm;塔体碳钢衬玻璃鳞片; 座 22 除雾器(含冲洗附件) 平铺折流式;2 级;特种不锈钢+PP 套 23 喷淋层(含喷淋管、托架和喷头) 管道 FRP,喷嘴 SiC,托架碳钢衬胶 层 64 循

37、环泵 a 离心式;Q=5000m3/h,H=18m;泵体、叶轮特种不锈钢;机械密封;密封 SiC;电机功率 450kW 台 25 循环泵 b 离心式;Q=5000m3/h,H=20m;泵体、叶轮特种不锈钢;机械密封;密封 SiC;电机功率 500kW 台 26 循环泵 c 离心式;Q=5000m3/h ,H=22m;泵体、叶轮特种不锈钢;机械密封;密封 SiC;电机功率 560kW 台 27 吸收塔扰动泵 离心式;Q=1050m3/h,H=23m;泵体、叶轮特种不锈钢;机械密封;密封 SiC;电机功率 132kW 台 48 扰动层(含浆液管、托架和喷头) 管道 FRP,喷嘴 SiC,托架碳钢衬

38、胶 套 29 氧化空气层 管道 FRP,托架碳钢衬胶 套 210 吸收塔排水坑 3m3m3m,钢砼 个 211 吸收塔排水坑搅拌器 顶进式;碳钢衬胶;电机功率 2.2kW 台 22112 吸收塔排水坑泵 液下式;材质为双相不锈钢;Q=30m3/h,H=25m,电机功率 5.5kW 台 213 石膏排出泵 离心式;Q=75m3/h,H=45m;过流部件材质为双相不锈钢;机械密封;密封 SiC;电机功率 22kW 个 414 氧化风机 罗茨式,Q2500m3/h,P98kPa;电机功率110kW 台 315 氧化空气布气管 管道 FRP,托架碳钢衬胶 套 2224.5 排放系统两台炉共设一套排放系

39、统。排放系统包括事故浆液系统。本工程设置一个事故浆液箱。事故浆液箱用于储存在吸收塔检修、或事故情况下排放的浆液,吸收塔浆液通过石膏浆液排出泵输送到事故浆液箱中,事故浆液箱内配有 1 台搅拌器防止浆液发生沉淀。本工程设置 1 台事故浆液返回泵,用于将事故浆液箱内浆液打回至吸收塔。表 4.5-1 排放系统主要设备表序号 名称 规格型号 单位 数量1 事故浆液罐 13mH10.5m;碳钢衬玻璃鳞片; 台 12 事故浆液搅拌器 顶进式搅拌器,碳钢衬胶,电机功率 90kW 个 13 事故浆液返回泵离心式;Q=200m 3/h,H=25m;过流部件材质为双相不锈钢;机械密封;密封 SiC;电机功率 30k

40、W台 14.6 石膏脱水系统本脱硫工程设置二套真空皮带脱水系统,一用一备,每套系统处理量满足 4540t/h 锅炉 BMCR 工况时 110%烟气的含硫量;系统包括:2 台旋流站、2 台真空皮带脱水机、2 台真空泵、1 台滤布水箱及 2 台滤布水泵。吸收塔的石膏浆液通过石膏排出泵送入脱硫综合楼内的石膏浆液旋流站浓缩进行一级脱水,浓缩后的石膏浆液自流至真空皮带脱水机进行二级脱水,经脱水处理后生成表面含水率小于 10石膏,落入附属综合楼内石膏库,待外运至综合利用用户或单独堆放。本工程石膏浆液旋流器的溢流水、皮带机冲洗水、冷却水及滤液箱的排空经石膏23车间排水坑收集后,由石膏车间排水泵输送,在 FG

41、D 系统中循环使用。经真空过滤后含水量约为 10的石膏,落入石膏库中贮存真空皮带脱水机辅助子系统包括 2 台真空皮带脱水机及相应的泵、箱体、管道、阀门等。本期工程石膏脱水系统设置 2 台带式真空皮带脱水机,其出力为脱硫装置在 4 台炉在燃用校核煤种 I BMCR 下运行时石膏产出量的 100%。每台真空皮带脱水机配置 1 台水环式真空泵,另设置 1 台滤布水箱及2 台滤布水泵。真空皮带脱水机的滤液经收集后,在 FGD 系统中循环使用。经真空过滤后含水量约为 10的石膏,落入石膏库中贮存。表 4.6-1 石膏脱水系统主要设备表序号 名 称 规格型号 单位 数量1 真空带式过滤机DU-10m2/1

42、000,含气水分离器,石膏处理量 8t/h,两塔100%处理量, (含皮带机,真空泵,滤布冲洗泵 )套 22 水力旋流站 处理量 26m3/h; 台 23 滤液箱 D4mH4m;碳钢衬鳞片树脂, 座 14 滤液池搅拌器 顶进式;碳钢衬胶,电机功率 4kW 台 15 滤液泵离心式;Q=30m 3/h,H=25m;双相钢;电机功率5.5kW台 26 石膏车间排水坑 3m3m3m,钢砼 个 17石膏车间排水坑搅拌顶进式;碳钢衬胶,电机功率 2.2kW 台 18 石膏车间排水泵液下式;叶轮双相钢;Q=30m 3/h,H=25m,电机功率 5.5kW台 14.7 工艺水系统脱硫用水包括设备冷却水和工艺水

43、。脱硫设备冷却水采用电厂工业水,设备冷却水回水返回至工艺水箱作为工艺水箱补水,工艺水采24用循环水排水。两台炉共设 1 个工艺水箱,工艺水系统设置 3 台工艺水泵,兼顾除雾器冲洗水。工艺水经水泵(2 运 1 备)输送至各工艺水用户。工艺水泵主要用户如下: 事故浆液箱、石灰石浆液中继箱补水 脱硫系统运行的启动用水和补水 所有浆液输送设备、输送管路、贮存箱的冲洗水 除雾器冲洗水 吸收塔浆池的补水设备冷却水的主要用户如下: 脱硫系统辅助设备的密封冷却水表 4.7-1 工艺水系统主要设备表序号 名 称 型号及规格 单位 数 量1 工艺水箱 D4.5mH4m;碳钢 个 12 工艺水泵离心式;Q80m 3

44、/h,H55m ;碳钢;电机功率 30kW台 34.8 压缩空气系统脱硫压缩空气系统包括仪用气和杂用气。脱硫岛的仪用空气和杂用气均由主体工程压缩空气系统接入。脱硫岛内设置仪用、杂用储气罐,以满足 FGD 装置仪用、杂用气的要求。表 4.8-1 压缩空气系统主要设备表序号 名 称 型号及规格 单位 数 量1 压缩空气管 尺寸:1m2m; 台 125264.9 物料平衡计算(二台锅炉 BMCR 工况时烟气量)表 4.9-1 烟气平衡计算序 号 设计煤种 校核煤种 1 校核煤种 2项 目 单 位 吸收塔进口 吸收塔出口 吸收塔进口 吸收塔出口 吸收塔进口 吸收塔出口烟气量(st,dry) Nm3/h

45、 1038474 1038474 1019458 1019458 1026478 1026478实际烟气流量(actual,act.O2) m3/h 1741834 1513690 1685576 1456596 1685049 1456140烟气质量流量 kg/h 1491654 1534672 1431006 1474228 1437382 1479715环境大气压力 mbar 917 917 917 917 917 917设计环境温度 25 25 25 25 25 25烟气温度 116.9 48 120 48 120 48烟气压力 940 930 940 930 940 930烟气成分合

46、计 100 100 100 100 100 100CO2(wet) % 13.978 13.387 13.662 13.053 14.026 13.399N2(wet) % 74.181 71.042 74.72 71.392 75.206 71.847H2O % 8.568 12.467 8.309 12.421 7.455 11.604O2(wet) % 3.236 3.099 3.275 3.129 3.295 3.148SO2(wet) % 0.037 0.002 0.034 0.002 0.018 0.001O2(dry) % 3.54 3.541 3.571 3.572 3.561

47、 3.561烟气成分质量流量CO2 kg/h 310741.9 310741.9 291597.9 291597.9 299266.4 299266.4N2 kg/h 1049410.3 1052762.3 1014891.3 1017872.6 1021165.3 1023011.8H2O kg/h 77915.6 118415.1 72554.5 113539.6 65076 106038.9O2 kg/h 52323.5 52629 50831.3 51103 51133.6 51301.9SO2 kg/h 969.3 48.466 848.7 42.433 456.7 22.833SO

48、3 kg/h 96.4 48.22 92.9 46.428 93.7 46.846HCl kg/h 77.2 7.719 74.3 7.433 75 7.499HF kg/h 67.5 6.747 65 6.496 65.5 6.554dust kg/h 51.7 12.935 49.8 12.454 50.3 12.566污染物含量SO2(st,dry,act.O2) mg/Nm3 936.753 46.838 851.792 42.59 454.257 22.713SO3(st,dry,act.O2) mg/Nm3 93.2 46.6 93.2 46.6 93.2 46.6HCl(st,d

49、ry,act.O2) mg/Nm3 74.6 7.46 74.6 7.46 74.6 7.46HF(st,dry,act.O2) mg/Nm3 65.2 6.52 65.2 6.52 65.2 6.52dust(st,dry,act.O2) mg/Nm3 50 12.5 50 12.5 50 12.527表 4.9-2 物料平衡计算序号 设计煤种 校核煤种一 校核煤种二项 目 单位 石灰石浆 液 脱水石膏 补充水量 废水 石灰石浆 液 脱水石膏 补充水量 废水 石灰石 浆液 脱水石膏 补充水量 废水流量 m3/h 7.13 3.92 48.02 3.58 6.34 3.49 48.19 3.45 3.93 2.16 47.57 3.48

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