典型湿法脱硫工艺介绍.pdf

脱硫系统目总体介绍I烟气系统 浆液制备系统 工艺水系统废水处理系统电气系统录工艺流程吸收塔系统石膏脱水系统排放系统压缩空气系统 I控制系统I总体介绍概况脱硫工艺采用美国B&W公司的石灰石-石膏就地强制氧 化脱硫工艺，Wet 1 imestone(lime)/gypsum Flue GasDesulfurization technology,简称FGD；脱硫剂 为石灰石(CaC(V，设计脱硫效率为设计煤种条件大于 96.8%o吸收塔按一炉一塔设计，共三套脱硫系统，配套的石 灰石浆液制备和石膏脱水系统共用；脱硫装置进口烟 气量按锅炉BRL工况考虑烟气脱硫系统采用集中控制方式，用一套DCS系统完成 对三套烟气脱硫装置的设备(包括电气设备)及其辅 助系统的监视与控制。视图庄号21132311吸好 FGEBT112L由262792布性能参数十氯偏402)直解干，6%(2g/Nm3,干，6%02)偏触比,魅/(吧)FG：2喇躅螃。器出口烟气携带水滴赵嫡懒2伯诞蒯喇丛的石膏为基准)系融WKTW效落睇舞匕氢基准7%)ong r.八 t-ZfcI、I/I广/k XZ-#-9、,L_P、/Z4 Z n/90前的目18 蹴 54工艺流程工艺流程组成烟气系统 吸收塔系统 石灰石浆液制备系统 石膏脱水系统 工艺水系统 排放系统 废水处理系统 杂用和仪用压缩空气系统工艺流程图GAS HANDLING AND SULFUR DIOXIDE ABSORPTION7/ATUROCXUllS1AEKLUST CDUtC ORASH HI HlVAlSQtANABsoimr：RHYDROCTCIUWI松“心叫 ZGVPSLlMKVCLAIMWASH VriR/J GRSMDtRMNKGYPSUM DEWATERINGREAGENT PREPA RATION工艺系统图烟气系统系统描述斗 7 j匕、庆今 一七 1占今，（饺f TT*、TX、i+r.台 挡板密封空气系统包括密封风机及其密封空气站。密 封空气分高压和低压两部分，高压密封空气用于增压I机 风机出口挡板，低压密封空气用于其它挡板。高压密1 封空气站三炉公川，设高压密封空气风机三台，每台 容量为100%单台挡板用气量。低压密封空气站三炉公 用，设低压密封空气风机四台，每台容量为50%单套 FGD装置最大用气量，三运一备，密封气压力维持比 烟气最高压力高5mbar。密封空气站配有电加热器 士 烟气系统的设计考虑到了系统的正常运行及紧急情况 的操作，包括由于上游锅炉的突然变化引起的短时间 烟气温度变化过大的情况。4增压风机Csicg G3 ini/叶片 帽入口 附取1 SwingHUBControl DrivQ-MqnhQlg烟气挡板每套FGD烟道系统共设有6个烟气挡板。所有烟气挡板 均采用双叶片百叶挡板，具有开启/关闭功能，采用 电动机驱动。其性能参数如下：（单套）原烟气挡板增压风机出 口挡板净烟气挡板旁路挡板数量2211漏风率00L A、/L C00尺寸5.6mX 5.6mo.4mx o.z m8.7mX5.8m（|）8m设计压力2000Pa5000Pa2000Pa2000Pa压降50Pa50Pa50Pa50Pa开启时间=50s=50sCaS03e H20+C02通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应，部分 的亚硫酸钙转化成石膏(二水硫酸钙)：CaSO3 H20+S02+H20 Ca(HSO3)2+H20Ca(HSO3)2+%。2+2H20-CaS04 2 H20+S02+H20吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入 的空气发生氧化反应，生成硫酸钙。CaSOH,O+%02+2 H90-CaS042H90+H90系统流程产生的石膏浆液通 过石膏浆液排出泵 连续抽出，视吸收 塔浆池的液位高低 决定将石膏浆液送 至石膏水力旋流器 进行脱水或将浆液 送回吸收塔。7=吸收塔吸收塔顶部布置有放 空阀，在正常运行时 该阀是关闭的。当 FGD装置走旁路或当 FGD装置停运时，电 磁放空阀开启以消除 在吸收塔氧化风机还 在运行时或停运后冷、却下来时产生的与大*三字附憔嬖譬调唤人喑内。吸收塔技术参数吸收塔进口烟气量：吸收塔出口烟气量：吸收塔直径：吸收塔总高度：吸收塔气速：液气比：浆液池容积：浆液循环时间：2018803Nm3/h湿，设计工况”2136344Nm3/h（湿，设计工况）（|）15.3m37.1m3.8m12.1L/Nm31930 m34.7min 1吸收塔浆液再循环泵浆液再循环系统采用单元制设计，每个喷淋层配一台浆 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，以达到要求的吸收效率。由于能根据锅炉负 荷选择最经济的泵运行模式，该再循环系统在低锅炉负 荷下能节省能耗。浆液循环泵的技术参数：泵的型式：离心式流量：8606m3/h排出侧压头：240/260/280 kPa电机功率：800/900/9000 kW浆液喷淋系统浆液喷淋系统包括喷淋组件及喷嘴。一 个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的横截面，并达到要求的喷淋浆液覆盖率，使吸收 浆液与烟气充分接触，从而保证在适当 的液/气比（L/G）下可靠地实现96.8%的脱硫效率，且在吸收塔的内表面不产 生结垢。使用由碳化硅制成的空心锥喷 嘴和FRP喷淋管道，可以长期 运行而无腐蚀、无磨蚀、无石 膏结垢及堵塞等问题。除雾器湿法吸收塔在运行过程中，易产生粒径为1060m的“雾”。“雾”不仅含有水分，它还溶有硫酸、硫酸盐、SO?等，如不妥善解 决，任何进入烟囱的“雾”，实际就是把SO2排放到大气中。因 此，工艺上对吸收设备提出除雾的要求。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。烟气穿过循环浆 液喷淋层后，再连续流经两层Z字形除雾器除去所含浆液雾滴。在一级除雾器的上面和下面各布置一层清洗喷嘴。清洗水从喷 嘴强力喷向除雾器元件，带走除雾器顺流面和逆流面上的固体 颗粒。二级除雾器下面也布置一层清洗喷淋层。烟气通过两级 除雾后，其烟气携带水滴含量低于75mg/Nm3（干基）。除雾器 清洗系统间断运行，采用自动控制。氧化空气系统烟气中本身含的氧量不足以氧化反应生成的亚 硫酸钙。因此，需提供强制氧化系统为吸收塔 浆液提供氧化空气。氧化空气把脱硫反应中生 成的半水亚硫酸钙(CaS03-l/2H20)氧化为硫酸 钙并结晶生成石膏(CaS04-2H20)o氧化空气系统由氧化风机和矛式喷射管组成。每套FGD装置设二台氧化风机，其中一台备用,其技术参数如下：风量：7500 Nm3/h(湿态)压升：130kPa出口温度：121电机功率：400kWAbsc rber 吸I收塔吸收塔排出泵吸收塔排出泵将石膏浆液从吸收塔中输送到石膏脱水 系统，还可用来将吸收塔浆液池排空到事故浆液池中。其技术参数如下：数量：每塔2台型式：离心式参数：Q=90m3/h H=500kPa电机功率：22kW浆液制备系统系统描述设计工况下，每套FGD系统石灰石粉耗量为7.32t/h,石灰石储运系统及石灰石浆液制备系统为单系列，三 炉共用。石灰石储运系统出力按8小时操作考虑，即 65t/ho包括1个石灰石卸料斗（包括除尘系统）、3 个石灰石碎石仓（包括除尘系统）、1台斗提机，1台 皮带输送机及给料设备等。石灰石浆液制备系统额定总出力为三台锅炉BMCR工况 的150%石灰石耗量，即33t/h,共设计3台套，每套系 统出力为llt/h。系统包括3台皮带称重给料机、3台 湿式球磨机，3个球磨机配套的浆液再循环箱、6台球 磨机浆液再循环泵（3运3备）、3个石灰石旋流器站、1个石灰石浆液箱、6台石灰石浆液给料泵（3运3备）、以及系统管道阀门等。系统流程双Ml石灰石浆液箱三台炉R 共用一个，其有效容 积按不小不二分蝴坨 BR厂石灰石浆液泵，灰石离心式，V=3f Q=40m3/h衬丁 P=480kPa球磨N=llkWo每台炉 再由两台，一运一备,至31共计K台。7湿式球磨机出力为llt/h,4球磨机能连续和非连续运I仃L 7机库顶布袋收尘器为 脉冲反吹式清灰，自动压差清扫，使滤布保持通畅，并且可在运行时很方 便地更换布袋。除 尘后的洁净气体中 最大含尘量小于 50mg/Nm3Q=60m3/ho石膏脱水系统系统描述在吸收塔浆液池中石膏不断产生，为了使浆液密度保 持在设计的运行范围内，需将石膏浆液（20%固体含 量）从吸收塔中抽出送至石膏脱水系统脱水后排出系 统。石膏脱水系统为三塔共用一套公用系统，采用两级脱 水方式。一级脱水系统包括石膏水力旋流站、溢流缓 冲箱、溢流输送泵、废水给料泵、废水旋流器等。二 级脱水系统包括真空皮带过滤机，真空系统及冲洗系 统。每台真空皮带过滤机出力为3台锅炉BRL工况产生 石膏量的50%。石膏脱水后含水量降到10%以下。在过滤过程中对石 膏滤饼进行冲洗以去除氯化物，从而保证石膏的品质级脱水系统 吸收噫出泵吸收增部分溢流经废水旋流器给料泵送至 废水旋流器；废水旋流器溢流自流 至废水缓冲箱，送废水处理系统处 理，底流回到溢流缓冲箱况石膏港流缓冲箱来自工艺水二级脱水系统来自石膏旋流站经真空带式过滤机脱水后 的石膏滤饼通过皮带输送 机运往石膏库。石膏库设 有必要的转堆和装车装置（如皮带机用卸料小车、桥式抓斗等石膏由卡 弃运出电厂3日巧冒小刀厩初L-M段自流至1个石膏浆液缓”必再自流至3台具乂，卜，机过滤A滤饼冲洗V去电厂灰浆池石膏系液箱石膏抛弃身从真空带式过滤机滤 出的滤液流至滤液箱,并由滤液泵抽吸至吸 收塔和石灰石浆液制 备系统循环使用设备简介Slide.|真空泵：数量：3台出力:9000 m3/h国运行真空:30kPaB滤布冲洗水泵:座数量：4台出力:13.6 m3/hU电机功率：7.5KW滤饼冲洗水泵：数量：6台出力：8.6 m3/h电机功率:7.5KW电机功率：250kW型式：离心式 出口压力：0.6MPa型式：离心式出口压力:0.3MPaHl2厂先&工艺水系统系统描述工业水r工艺水箱水平衡氧化风机出口冷却用水量 3X0.3t/h总用水量 3X105t/h滤液水箱连续补给水用水量3 X 54t/h脱水系统用水量3义3.7t/h设备及管道清洗用水（间断）25t/h吸收塔除雾器用量3 X 42t/h设备简介工艺水泵：数量：2台（1运1备）出力：240 m3/h型式：离心式出口压力：0.45MPa电机功率：55kW 除雾器冲洗水泵：除雾器水泵出力按每台吸收塔除雾器的冲洗水最大用 量考虑。数量：4台 型式：离心式 出力：150m3/h扬程：55mH人 电机功率：37kW排放系统系统描述脱硫岛设置以下集水坑:二个吸收塔区集水坑 一个石膏脱水区集水坑 一个石灰石制备区集水 坑石灰石浆灌区排污号庆石浆液簟IXlXm,搅拌器 功率：2.2KWFGD区设置一个事故浆液池 用于储存吸收塔检修、停 运或事故情况下排放的浆 液。吸收塔内浆液通过石 膏排出泵输送到事故浆液 池中，通过事故浆液返回 泵，浆液可从事故浆液池 输送回吸收塔或送至电厂 灰浆池。事故浆液池储存 能力按一套吸收塔系统检 修时所需排放的浆液量考 虑。事故浆液池配一台顶 进式搅拌器。S 石灰石装液制备区排水坑夕拌器功率:；修殄2.2KW/石春脱水区排水坑设备简介事故浆液池：事故浆液池布置在零米以下。混凝土结构内衬橡胶。事故浆液池配有1个搅拌器，川来防止池内浆液中固 体颗粒的沉积。搅拌器垂直安装在浆液池顶。事故浆液池尺寸：16mx 16mX8.5米有效容积：V=1930m3搅拌器功率：55kW浆液返回泵：数量：2台 型式：离心式 流量：120m3/h扬程：300kPa 电机功率：22kW吸收塔区集水坑泵2台Q=40m3/h,H=0.25MPa,电机功率4kW石灰石制备区集水坑泵1台，Q=20nl3/h,H=0.15 MPa,N=2.2kW石灰石卸料区集水坑泵1台，Q=5m3/h,H=0.15 MPa,N=1 kW废水处理系统系统描述聚铁加药 有机硫加药魅正舞年助 凝 利在沉淀玄纭山 卅1人日十 凝剂 压滤机间断运行。在给料和挤压中产生的滤液自 流进入滤液平衡箱，然后由滤 液泵输送至废水缓冲箱进行循 环处理。压滤机配备有滤布冲 洗系统定期对滤布进行冲洗饼阶 液压 置打 板也 经泥首尸 飞芳以/rz 左驯龙w玄/清水箱内的清水加入如 使PH值达到7.0左右，,，一 过清水泵排放或者返1中和 箱循环利用。斗掉入贮泥斗中,此容器位于压滤 机下方。干污泥 从外运走，并倒 入指定堆放的场 地江程即停止石灰乳加药在石灰乳制备箱内人 工调配使浆液浓度为 20%用石灰乳泵送入反 应槽内的中和箱中。制备箱的液位控制是 由石灰浆贮罐向制备 箱给料并搅拌循环过的一套筛网和筛网 的冲洗装置。为防止 浆液在罐内沉淀结块 浆液始终在搅拌循环 之中有机硫加药为进一步去除重金属需 要使用的有机硫化物，有机硫溶液储存箱和加 药计量泵以及管道、阀 门组合在一小单元成套 装置内。为防止污染，溶液箱地面敷设耐腐蚀 地砖，周围设有围堰。有机硫溶液，由人工加 入溶药箱。有机硫化物 溶液由可调节的隔膜泵 加入，并设一台备用泵聚铁加药聚铁储存箱和加药计 量泵以及管道、阀门 组合在一小单元成套 装置内。为防止污染 溶液箱地面敷设耐腐 蚀地石专，周围设有围 堰。聚铁溶液由人工 加入储存箱，聚铁溶 液由隔膜计量泵（1 用1备）加入反应箱助凝剂加药助凝剂储存箱和加药 计量泵以及管道、阀 门组合在一小单元成 套装置内。为防止污 染，溶液箱地面敷设 耐腐蚀地砖，周围设 有围堰。助凝剂溶液 由隔膜计量泵（Iffll 备）进行添加。具体 添加量需根据现场调 试情况而定盐酸加药htt设置两台盐酸计量 箱和两台盐酸计量 泵组成一加药系统 O为防止泄漏，绕 计量箱外设置一围 堰。盐酸来料由槽 车提供，酸雾由酸 雾吸收器吸收压缩空气系统系统描述FGD装置需要的仪表 用气及检修用气的 气源由主厂房压缩 空气系统提供。FGD 区域设置一台仪用空 气储气罐和一台杂用 空气储气罐用气量：仪用空气:杂用空气:10m3/min3m3/min电气部分将续原则6kV I A2%八6kV I B2g八le=1600A40 kA胫 8 步 出族赚 椒腌机 靴mi m2240kW 220kW 400kW 250kW、A 4 ABC黔摊环聚800kW 800kW900kW低跳琉备用变2000kVA6.32X2 力%/0.4KVUd=8%#1懒变2000kVA/632X2.5%/0.4KVM=8%直流系统脱硫岛直流系统为3台机炉脱硫岛公用，向脱硫岛 内电气控制、信号、继电保护、经常照明、6kV及 380V断路器合闸等负荷供电。直流系统采用单母 线接线，控制、动力混合供电，电压等级采用 220V,其浮充电压为2.23V,均充电压为2.32V,终止电压L80V。直流系统包括1组200Ah铅酸阀 控免维护屏装蓄电池组，2套高频开关充电器、1套 微机绝缘监测装置和直流馈线屏等设备。直流电 源将能保证在全厂停电后继续维持其所有负荷在 额定电压下继续运行不小于60分钟。UPS系统本工程UPS装置为3台机炉脱硫岛公用，向脱硫岛 DCS、变送器、火灾探测及报警装置及其它一些 重要负荷供电。UPS的容量选择为40kVA。UPS装 置将在全厂停电后继续维持其所有负荷在额定电 压下继续运行不小于30分钟。UPS系统包括主机 柜、旁路柜、馈线柜和蓄电池柜等设备。UPS装 置自带1组300Ah铅酸阀控免维护屏装蓄电池组。UPS正常运行时负荷率不大于60%。控制与保护同期：脱硫电气系统不设同期，所有电源进线切换均采 用先断后合操作方式，以防止不同电源并列运行。电 气接线设有闭锁接线。/J、P/U UJ J I 山，U，、上zLI/IU/J、s l=k Q继电保护：6kV脱硫段进线及分段、脱硫变压器及6kV 高压电动机采用微机式综合保护装置，放置于6kV开 关柜；380V厂用系统及电动机由空气开关脱扣器及 塑壳开关实现保护。II。q 1八口 /jyu c/iu n j h/vu 1=1.i。u j/nr，自动装置：380V脱硫PC段工作与备用进线电源之间设 置备用电源自动投入装置。布置与安装整个脱硫岛共设置一座公用的脱硫控制楼。6kV高压配 电柜、低压脱硫变压器、400V低压配电柜（PC）、应 急柴油发电机组及事故脱硫保安配电装置等电气设备 均集中布置在脱硫控制楼0m层；直流系统和UPS装置等 电气设备集中布置在脱硫控制楼8.5m层。直流系统及 UPS装置将布置在单独房间内以满足其对室内环境要 求。两段MCC配电装置及其余电气设备布置在就地的生 产车间内。控制系统概况脱硫控制系统的运行与停止，其工作状态与单元机组 密切相关。因此脱硫控制系统的设计考虑单元机组与 脱硫控制必要的信号通讯接口，其接口的实现方式根 据条件将采用数据通讯或硬接线通讯连接。涉及安全、保护的信号均采用硬接线连接。锅炉岛至脱硫岛的信号：MFT,引风机状态、锅炉负荷 靛硫岛至锅炉岛的信号：脱硫系统“投入”和“退出”原烟气、净烟气及旁路挡板状态。控制系统组成分散控制系统（DCS）电视监视系统 空调控制系统 火灾报警系统 就地仪表和控制设备（略）烟气连续监测系统热工电源系统（略）主要模拟量控制MCS）数据采集系统（DAS）石膏浆排出量控制：根据吸收塔石灰石浆液供应 量，并用排出石膏浆的密度值进行修正，通过控 制两只阀门的开关，以此改变石膏浆流向，调节 浆液排至石膏浆池或返回吸收塔，从而控制石膏 排出量。除上述主要闭环控制回路外，还设置有石灰石浆 液池液位控制、工业水池液位控制等。电视监视系统F闭路电视监视系统配置：系统配备3台彩色专业监视 器，15个全天候彩色监视探头，1个多路视频切换器,1台矩阵主机、1台用于纪录视频信号的计算机，多路 视频切换器另配备相西数量的云台。对西相应的固定 云台或旋转云台，镜头选用自动光圈镜头或电动三可 变镜头。本系统监视的重要部位采用旋转云台和电动 三可变镜头，对应配备云台镜头控制器。多路视频切 换器应安装在操作台上。旋转云台是全天候，全方位 电动云台，并可在远方进行控制。云台镜头控制器设 置在控制室内的辅助控制盘上。消防控制系统采用LCD操作员站对火灾报警、消防系统进行集中监 控，并在打印机上打印。LCD屏幕或其它人机接口应 能显示火灾报警及消防系统的工艺流程及测量参数、控制对象状态和火灾消防区域的测量参数，控制对象 状态。通过键盘或按钮、开关能进行操作。区域报警控制盘应能实现对本区域的火灾检测报警 及消防系统的监控，同时区域报警控制盘与脱硫岛 中央监控装置通讯，脱硫岛中央监控装置负责整个 脱硫岛火灾报警，消防系统的监控。空调控制系统根据脱硫岛内采暖、通风和空调的工艺流程配备一套 完整的空调控制系统，空调控制系统以可编程控制器(PLC)为基础，完成脱硫岛内采暖、通风和空调系统 的全自动监视、控制和连锁。空调控制系统通过LCD操 作员站能对整个工艺流程进行监视、调整、连锁、控制空调控制系统的控制机柜安装于脱硫电子设备间，LCD 操作员站安装于脱硫控制室。空调控制系统与火灾报警系统的联锁：当火灾报警后，停止所有送风风机，关闭电动防火阀，启动防烟风机、排烟风机和排烟电磁阀。烟气监测系统系统将监测以下烟气成分：吸收塔下游净烟道：S02、NOX、02、烟气流量、尘。吸收塔上游原烟道：S02、02、烟气流量、尘。所有信号可以以通讯方式或4-20mA信号进入DCS及建立 与环保局的通讯连接。主要联锁保护当脱硫系统出现下述任一情况时，自动解列整个脱硫系统：a.增压风机跳闸b.吸收塔再循环泵全停c.脱硫系统主电源消失d.锅炉MFTe.烟气旁路档板差压高报警或低报警且旁路档板及脱硫 出入口门未打开f.吸收塔液位低报警g.脱硫塔进口烟气大于160当解列脱硫装置运行时，将打开烟气旁路档板，停止脱硫增 压风机，关闭脱硫烟气进出门。THE END谢谢！F