1、2015 年度技师、高级技师职业技能鉴定专 业 技 术 论 文论文题目申 报 人： 申报职业（工种）： 申报等级（技师/高级技师）： 所在单位技术负责人（签字）： 所在单位(公司章)： 脱硫单塔双循环技术简述刘磊神华福能发电有限责任公司 （福建石狮 362700）摘 要 对于效率要求超过 98%的脱硫系统，国内外都做过一些研究和应用。主要的技术方案包括石灰石膏湿法脱硫技术；美国巴威公司的托盘塔技术；石灰石石膏湿法双塔串联脱硫技术；石灰石石膏湿法单塔双循环技术。关键词 单循环、双循环正 文第一章 我国大气污染排放标准火力发电锅炉及燃气轮机组大气污染物排放浓度限值(单位 mg/m3)燃料和热能转化
2、设施类型污染物项目 适用条件 限值污染物排放监控位置烟尘 全部 30新建锅炉 100，注 1（200）二氧化硫现有锅炉 200，注 1（400）氮氧化物(以 NO2计) 全部100，注 2（200）燃煤锅炉汞及其化合物 全部 0.03烟囱或烟道注 1:位于广西壮族自治区、重庆市、四川省和贵州省的火力发电锅炉执行该限值。注 2:采用 W 型火焰炉膛的火力发电锅炉,现有循环流化床火力发电锅炉,以及2003 年 12 月 31 日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉执行该限值.大气污染特别排放值(单位 mg/m3)燃料和热能转化设施类型 污染物项目 适用条件 限值污染物排放监控位
3、置燃煤锅炉 烟尘 全部 20 烟囱或烟道二氧化硫 全部 50氮氧化物(以NO2计) 全部 100燃煤锅炉汞及其化合物 全部 0.03烟囱或烟道第二章 单塔单循环技术一.单循环简述目前国内多数电厂采用单塔单循环，一般脱硫效率能够达到 95%以上。如在不改变现设备布置情况下长期保证高脱硫效率达到 98%甚至 SO2 零排放将会很难。所谓单循环是指烟气在脱硫吸收塔内完成一次脱硫。神福鸿电（21000MW）烟气脱硫工程，采用石灰石石膏湿法脱硫工艺，能处理从锅炉排出的 100 的烟气量，脱硫效率95 %，并预留加装双循环工艺的后续相关设备，脱硫效率不低于 98.4%。由锅炉引风机来的烟气进入喷淋式吸收塔
4、脱硫,净化后的烟气经过两级除雾器除去烟气中携带的大部分液滴后，经脱硫出口进入烟囱排向大气。二.单塔单循环工艺流程图第三章 双循环技术一.双循环技术简介石灰石石膏湿法单塔双循环技术是指在一座吸收塔内完成了两次脱硫，达到了双塔串联效果。是利用两级石灰石石膏湿法喷淋空塔串联运行，烟气经过一级塔，先脱掉烟气中 SO2 的一部分，约 60%到 80%，再经过二级塔，脱掉烟气中剩余 SO2 的 95%左右,两次叠加，从而达到总的脱硫效率大于 98%的要求。二.双循环技术特点1. 适用于含硫量煤或者脱硫效率要求较高的 FGD 系统；2. 一级循环 PH 值控制在 4.5 到 5.3 之间，有利于石灰石的溶解
5、和石膏的结晶，能够得到品质很高的石膏；3. 二级循环 PH 值控制在 5.8 到 6.4 之间，能够得到较高的脱硫效率，降低液气比，降低能耗；4. 烟气在一级循环经过预处理，降低了尘、HCL、HF 的含量，有利于二级循环达到高脱硫效率；5. 每个循环独立控制，易于优化和快速调整，能适应含硫量和负荷的大幅变化.6. 独立的一级循环浆池和二级循环浆池能够减小事故浆罐的7. 锥型收集碗能够均布烟气流场，提高除雾器除雾效果。三.单塔双循环工艺描述1. 烟气经过两个不同的循环过程和石灰石反应后得到净化2. 一级循环（Quench Zone)脱除 30%80%的 SO23. 二级循环（Absorber Z
6、one）脱除剩余 SO2 的 90%97% 4. 每个循环回路有不同的化学反应过程、固体浓度、固体类型和 pH 值5. 一级循环浆液 pH 值 =4.5 5.36. 二级循环浆液 pH 值 =5.8 6.47. 氧化空气被鼓入到一级循环，在较低的 pH 值下，有利于氧化过程8. 氧化空气同时也被鼓入到二级循环，以避免结垢9. 采用石灰石作为脱硫剂，细碎的或者粒径较大的石灰石都能使用；输送方式可以采用：9. 1 干磨和气力输送给料系统9. 2 湿磨和浆液给料系统10. 石膏浆液只从 pH 值较低的一级循环排出，能得到高品质的石膏四、单塔双循环工艺流程图五、双循环吸收塔结构六、单循环和双循环的应用
7、范围1、单循环脱硫系统的适用范围一般来说单循环脱硫系统，适用于脱硫效率97.5%的 FGD 系统；当脱硫效率要求 97.5%时，对边界条件的要求很严格：如很高的石灰石品质和活性、原烟气中较低的烟尘及其他杂质含量、较高的工艺水水质等，这就使单循环脱硫系统很难长期稳定地运行在 97.5% 以上的脱硫效率范围内。2、双循环脱硫系统的适用范围对于双循环脱硫系统的选择并没有严格的界限。但是对于低脱硫效率和低硫煤种优势不是很明显。双循环脱硫系统对于原烟气 SO2 的大范围变化有很好的适应性；尤其适用于含硫量较高的煤质或者脱硫效率要求 97的 FGD 系统。七、双循环湿法烟气脱硫系统的优点1. 两个系统浆液
8、性质分开后，可以满足不同工艺阶段对不同浆液性质的要求，更加精细地控制了工艺反应过程，用于高含硫量的项目或者对脱硫效率要求特别高的项目非常适合。2. 两个循环过程的控制是独立的，避免了参数之间的相互制约，可以使反应过程更加优化，以便快速适应煤种变化和负荷变化。3. 高 PH 值的二级循环在较低的液气比和电耗条件下，可以保证很高的脱硫效率,高硫煤可以达到 99%左右。4. 低 PH 值的一级循环可以保证吸收剂的完全溶解以及很高的石膏品质，并大大提高氧化效率，降低氧化风机电耗。5. 对 SO2 含量的小幅变化和短时大幅变化适应性很强。6. 一级循环可以去除烟气中的杂质，包括部分的 SO2、灰尘、HC
9、L 和 HF；杂质对二级循环的反应影响将大大降低，提高二级循环效率。7. 石灰石的流向为先进入二级循环再进入一级循环，两级工艺延长了石灰石的停留时间，特别是在一级循环中 PH 值很低，实现了颗粒的快速溶解，可以使用品质稍差和粒径较大的石灰石，降低磨制系统电耗。八、双循环湿法烟气脱硫缺点1. 初投资过高，跟单塔比较，新增了一座吸收塔和连接烟道；2. 脱硫系统增加的阻力也很大，引风机或脱硫增压风机的运行能耗较高；3. 两级吸收塔都必须配置除雾器，否则连接烟道内会大量积浆；场地占用面积较大；4. 石膏脱水需要从两座吸收塔浆池排石膏，系统复杂；5. 对于新建石灰石-石膏脱硫装置，一般不采用双塔串联方案
10、，只有当原脱硫装置吸收塔能力欠缺、且场地又允许布置另一个吸收塔时，采用双塔串联方案可以节省技改初投资费用和缩短机组停炉时间。九、双循环湿法烟气脱硫系统的总结1. 对于脱硫效率要求很高的脱硫系统，是可靠的脱硫方法。2. 对于 FGD 入口高浓度的 SO2 脱除，双循环是一种最有效的脱硫系统。3. 在电除尘故障时，能够有效地预除尘，降低浆液被污染的风险。4. 对石灰石品质的要求略低。5. 石膏品质优良。6. 国外大量投运电厂的应用，表明双循环技术是成熟的、可靠的。7. 国内还没有运行业绩，目前正在执行的项目有：国电肇庆、国电北塘。肇庆项目将于年底投运。8. 以双循环技术为依托的永福双塔双循环改造项目，经性能检测，脱硫效率稳定，大于 98.7%，石膏含水率为 6%。9. 在出口 SO2 浓度限值 100mg/Nm3 其它条件不变的情况下，运行单塔双循环比单循环的电耗高，维护费多。10. 初投资多（循环泵、氧化风机、料箱、喷淋层） 。参考文献1 北京国电龙源环保工程有限公司双循环脱硫技术说明；2 火电厂大气污染物排放标准(GB13223-2011)；3 神华福能发电有限责任公司烟气脱硫技术协议。
